JPH0778980A - 半導体装置及び製造方法 - Google Patents
半導体装置及び製造方法Info
- Publication number
- JPH0778980A JPH0778980A JP5221291A JP22129193A JPH0778980A JP H0778980 A JPH0778980 A JP H0778980A JP 5221291 A JP5221291 A JP 5221291A JP 22129193 A JP22129193 A JP 22129193A JP H0778980 A JPH0778980 A JP H0778980A
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- JP
- Japan
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- region
- conductivity type
- opposite conductivity
- drain region
- gate electrode
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】通常電圧で動作するMISトランジスタと、高
電圧で動作するMISトランジスタとを混載した半導体
装置で、前記2種類のトランジスタの動作変更を簡単に
行えるようにし、回路変更によるコスト増と時間増をな
くす。 【構成】基板領域1の一部または低濃度ドレイン領域5
で、高濃度ドレイン領域を複数個の領域7a、7bに分
離し、高濃度ドレイン領域の選択によって通常電圧また
は高電圧で動作するMISトランジスタを形成する。回
路変更が生じた場合は所望のドレイン領域7a、7bを
選択することで容易に動作変更が可能となる。
電圧で動作するMISトランジスタとを混載した半導体
装置で、前記2種類のトランジスタの動作変更を簡単に
行えるようにし、回路変更によるコスト増と時間増をな
くす。 【構成】基板領域1の一部または低濃度ドレイン領域5
で、高濃度ドレイン領域を複数個の領域7a、7bに分
離し、高濃度ドレイン領域の選択によって通常電圧また
は高電圧で動作するMISトランジスタを形成する。回
路変更が生じた場合は所望のドレイン領域7a、7bを
選択することで容易に動作変更が可能となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、5V程度の通常電圧で
動作するMOSトランジスタと、30V以上の電圧で動
作する高耐圧MOSトランジスタとを混載した半導体装
置に関する。蛍光表示管やLCD(Liquid Crystal Disp
lay)などをコントロールするためには、通常電圧で動作
する論理素子と30V以上で動作する高耐圧素子とが必
要である。
動作するMOSトランジスタと、30V以上の電圧で動
作する高耐圧MOSトランジスタとを混載した半導体装
置に関する。蛍光表示管やLCD(Liquid Crystal Disp
lay)などをコントロールするためには、通常電圧で動作
する論理素子と30V以上で動作する高耐圧素子とが必
要である。
【0002】このため、通常の5V程度の電源電圧で論
理素子として用いられるMOSトランジスタと、ソース
・ドレイン間に30V以上の高電圧をかけて動作する高
耐圧MOSトランジスタとを混載した半導体装置が開発
されている。
理素子として用いられるMOSトランジスタと、ソース
・ドレイン間に30V以上の高電圧をかけて動作する高
耐圧MOSトランジスタとを混載した半導体装置が開発
されている。
【0003】
【従来の技術】図7、図8をもとに従来用いられている
MOSトランジスタ構造について説明する。図7
(A)、(B)は5Vの通常電圧で動作するMOSトラ
ンジスタの例であり、図7(A)は平面図、図7(B)
はX−X’での切断断面図である。
MOSトランジスタ構造について説明する。図7
(A)、(B)は5Vの通常電圧で動作するMOSトラ
ンジスタの例であり、図7(A)は平面図、図7(B)
はX−X’での切断断面図である。
【0004】P型シリコン基板71上に形成された素子
分離領域72に囲まれた素子形成領域の上に、ゲート酸
化膜73、ポリシリコンゲート電極74、N型ソース領
域75、N型ドレイン領域76、層間絶縁用リン入り酸
化膜(Phospho Silicate Glass 以降PSGと言う)7
7、コンタクトホール78、配線用Al79をもってN
チャネルMOSトランジスタが形成される。
分離領域72に囲まれた素子形成領域の上に、ゲート酸
化膜73、ポリシリコンゲート電極74、N型ソース領
域75、N型ドレイン領域76、層間絶縁用リン入り酸
化膜(Phospho Silicate Glass 以降PSGと言う)7
7、コンタクトホール78、配線用Al79をもってN
チャネルMOSトランジスタが形成される。
【0005】通常、ソース領域75やドレイン領域76
としては、濃度1020cm-3程度の高濃度のN型シリコン層
が使われる。本構造のトランジスタでは、動作用電圧と
して5Vの電圧をソース75とドレイン76間にかけ、
ゲート電極74に電圧を与えることでトランジスタ動作
をさせることができる。
としては、濃度1020cm-3程度の高濃度のN型シリコン層
が使われる。本構造のトランジスタでは、動作用電圧と
して5Vの電圧をソース75とドレイン76間にかけ、
ゲート電極74に電圧を与えることでトランジスタ動作
をさせることができる。
【0006】しかし、本構造のトランジスタでは、20
μm以上の長いゲート長のゲート電極を用いても、ソー
ス領域75とドレイン領域76間の耐圧は15V程度し
かない。それ以上の電圧をかけると、濃度の濃いドレイ
ン領域76と基板71との間でブレークダウンをおこし
て電流が多量に流れてしまうため、トランジスタ動作を
させることができない。
μm以上の長いゲート長のゲート電極を用いても、ソー
ス領域75とドレイン領域76間の耐圧は15V程度し
かない。それ以上の電圧をかけると、濃度の濃いドレイ
ン領域76と基板71との間でブレークダウンをおこし
て電流が多量に流れてしまうため、トランジスタ動作を
させることができない。
【0007】したがって、30V以上の高電圧で使用す
るトランジスタは別の構造がとられている。図8
(A)、(B)は、従来用いられている30V以上の電
圧で動作する高耐圧MOSトランジスタであり、図8
(A)は平面図、図8(B)はX−X’での切断断面図
である。
るトランジスタは別の構造がとられている。図8
(A)、(B)は、従来用いられている30V以上の電
圧で動作する高耐圧MOSトランジスタであり、図8
(A)は平面図、図8(B)はX−X’での切断断面図
である。
【0008】P型シリコン基板81上に形成された、素
子分離領域82に囲まれた素子形成領域の上に、ゲート
酸化膜83、ポリシリコンゲート電極84、N型ソース
領域85、高濃度N型ドレイン領域86a、低濃度N型
ドレイン領域86b、層間絶縁用PSG87、コンタク
トホール88、配線用Al89をもって高耐圧Nチャネ
ルMOSトランジスタが形成される。
子分離領域82に囲まれた素子形成領域の上に、ゲート
酸化膜83、ポリシリコンゲート電極84、N型ソース
領域85、高濃度N型ドレイン領域86a、低濃度N型
ドレイン領域86b、層間絶縁用PSG87、コンタク
トホール88、配線用Al89をもって高耐圧Nチャネ
ルMOSトランジスタが形成される。
【0009】通常、ソース領域85や高濃度ドレイン領
域86aとしては、濃度1020cm-3程度のN型シリコン層
が使われ、低濃度ドレイン領域86bとしては、濃度10
17cm -3程度のN型シリコン層が使われる。高電圧を用い
るトランジスタでは、ドレイン領域86aのまわりを低
濃度ドレイン領域86bが囲む構造をとっている。
域86aとしては、濃度1020cm-3程度のN型シリコン層
が使われ、低濃度ドレイン領域86bとしては、濃度10
17cm -3程度のN型シリコン層が使われる。高電圧を用い
るトランジスタでは、ドレイン領域86aのまわりを低
濃度ドレイン領域86bが囲む構造をとっている。
【0010】本構造のトランジスタでは、高濃度ドレイ
ン領域86aのまわりの低濃度ドレイン領域86bが、
抵抗として働いて電圧降下をひきおこす。また、濃度が
低いため、空乏層も高濃度領域にくらべて広げることが
できる。その結果、ブレークダウン電圧を上げることが
できる。したがって、本構造のトランジスタでは動作電
圧として、例えば、30Vの電圧をソース領域85と高
濃度ドレイン領域86aの間にかけ、ゲート電極74に
電圧を与えることでトランジスタ動作をさせることがで
きる。
ン領域86aのまわりの低濃度ドレイン領域86bが、
抵抗として働いて電圧降下をひきおこす。また、濃度が
低いため、空乏層も高濃度領域にくらべて広げることが
できる。その結果、ブレークダウン電圧を上げることが
できる。したがって、本構造のトランジスタでは動作電
圧として、例えば、30Vの電圧をソース領域85と高
濃度ドレイン領域86aの間にかけ、ゲート電極74に
電圧を与えることでトランジスタ動作をさせることがで
きる。
【0011】しかし、本構造のトランジスタでは、低濃
度ドレイン領域86bが抵抗として働くことにより、電
流が流れにくくなる。このため、5Vの通常電圧をソー
ス領域85と高濃度ドレイン領域86aとの間にかけた
場合には、電流量が不足してしまい、所望のトランジス
タ動作をさせることができない。したがって、従来は通
常電圧用と高耐圧用とで同じトランジスタを使用するこ
とができなかった。このため、別々のドレイン構造を持
つトランジスタを作り分ける必要があった。
度ドレイン領域86bが抵抗として働くことにより、電
流が流れにくくなる。このため、5Vの通常電圧をソー
ス領域85と高濃度ドレイン領域86aとの間にかけた
場合には、電流量が不足してしまい、所望のトランジス
タ動作をさせることができない。したがって、従来は通
常電圧用と高耐圧用とで同じトランジスタを使用するこ
とができなかった。このため、別々のドレイン構造を持
つトランジスタを作り分ける必要があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来用いられている半
導体装置では、通常電圧で動作するMOSトランジスタ
と、高電圧で動作する高耐圧MOSトランジスタで構造
が異なっていた。したがって、回路変更が必要になって
両者の特性を交換する必要性が生じても、簡単に交換す
ることができなかった。
導体装置では、通常電圧で動作するMOSトランジスタ
と、高電圧で動作する高耐圧MOSトランジスタで構造
が異なっていた。したがって、回路変更が必要になって
両者の特性を交換する必要性が生じても、簡単に交換す
ることができなかった。
【0013】このため、回路変更が必要になるごとにド
レイン領域形成工程から工程変更を行い、ドレイン領域
の断面構造を変更して対処する必要があった。その結
果、工程変更にともなうコストは大きく、時間の無駄も
大きかった。本発明の目的は、通常電圧で動作するMO
Sトランジスタと高耐圧MOSトランジスタの回路変更
を、少ない工程数の変更で行える半導体素子構造を提供
し、工程変更にともなうコスト増と時間増を減らすこと
にある。
レイン領域形成工程から工程変更を行い、ドレイン領域
の断面構造を変更して対処する必要があった。その結
果、工程変更にともなうコストは大きく、時間の無駄も
大きかった。本発明の目的は、通常電圧で動作するMO
Sトランジスタと高耐圧MOSトランジスタの回路変更
を、少ない工程数の変更で行える半導体素子構造を提供
し、工程変更にともなうコスト増と時間増を減らすこと
にある。
【0014】
【問題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決した半導体装置及びその製造方法を提供するもので
ある。図1のMISトランジスタの図をもとに、その方
法を説明する。基板領域1または低濃度ドレイン領域5
でドレイン領域を複数個の領域7a、7bに分離する。
解決した半導体装置及びその製造方法を提供するもので
ある。図1のMISトランジスタの図をもとに、その方
法を説明する。基板領域1または低濃度ドレイン領域5
でドレイン領域を複数個の領域7a、7bに分離する。
【0015】通常電圧動作のMOSトランジスタとして
使用するときは、ゲート電極4の横のドレイン領域7a
を選択する。高耐圧MOSトランジスタとして使用する
ときは、ゲート電極4との間に基板領域1または低濃度
ドレイン領域5が存在するドレイン領域7bを選択す
る。以上の選択によって、1つのトランジスタを通常電
圧動作のMOSトランジスタとしても、高耐圧MOSト
ランジスタとしても使用することができる。
使用するときは、ゲート電極4の横のドレイン領域7a
を選択する。高耐圧MOSトランジスタとして使用する
ときは、ゲート電極4との間に基板領域1または低濃度
ドレイン領域5が存在するドレイン領域7bを選択す
る。以上の選択によって、1つのトランジスタを通常電
圧動作のMOSトランジスタとしても、高耐圧MOSト
ランジスタとしても使用することができる。
【0016】回路変更が生じた場合には、使用するドレ
イン7aまたは7bにコンタクトするコンタクトホール
10aまたは10bを選択して形成し、配線電極11を
形成することで対処できる。また、別の方法として次に
示す方法もある。すなわち、第一の配線電極層11で全
てのドレイン7a,7bにコンタクトする。回路変更が
生じた場合には、使用するドレイン7aまたは7bにコ
ンタクトしている第一の配線電極層11の上にコンタク
トホールを選択して形成し、第二の配線電極を形成する
ことで対処できる。
イン7aまたは7bにコンタクトするコンタクトホール
10aまたは10bを選択して形成し、配線電極11を
形成することで対処できる。また、別の方法として次に
示す方法もある。すなわち、第一の配線電極層11で全
てのドレイン7a,7bにコンタクトする。回路変更が
生じた場合には、使用するドレイン7aまたは7bにコ
ンタクトしている第一の配線電極層11の上にコンタク
トホールを選択して形成し、第二の配線電極を形成する
ことで対処できる。
【0017】
【作用】ドレイン領域としてゲート電極4の横のドレイ
ン領域7aを選んだ場合には、従来から使用している通
常電圧のトランジスタと全く同じ構造となり、通常のM
OSトランジスタと同じ性能のトランジスタとして使用
できる。ドレイン領域としてゲート電極4と離れたドレ
イン領域7bを選んだ場合には、ゲート電極4との間に
基板1または低濃度ドレイン領域5があり、ここで電圧
降下がおきるため、ブレークダウン電圧を上げることが
できる。したがって、ソースドレイン間に高電圧をかけ
て、高耐圧MOSトランジスタとして使用することがで
きる。
ン領域7aを選んだ場合には、従来から使用している通
常電圧のトランジスタと全く同じ構造となり、通常のM
OSトランジスタと同じ性能のトランジスタとして使用
できる。ドレイン領域としてゲート電極4と離れたドレ
イン領域7bを選んだ場合には、ゲート電極4との間に
基板1または低濃度ドレイン領域5があり、ここで電圧
降下がおきるため、ブレークダウン電圧を上げることが
できる。したがって、ソースドレイン間に高電圧をかけ
て、高耐圧MOSトランジスタとして使用することがで
きる。
【0018】以上のように、ドレイン領域を複数個に分
けることで、1つのトランジスタが通常電圧のMOSト
ランジスタとしても、高耐圧MOSトランジスタとして
も使用可能となる。これにより、回路変更が生じた場合
でもドレイン領域を選択するためにコンタクトホールを
作りかえるだけで、通常MOSトランジスタと高耐圧M
OSトランジスタの切り換えが可能となる。
けることで、1つのトランジスタが通常電圧のMOSト
ランジスタとしても、高耐圧MOSトランジスタとして
も使用可能となる。これにより、回路変更が生じた場合
でもドレイン領域を選択するためにコンタクトホールを
作りかえるだけで、通常MOSトランジスタと高耐圧M
OSトランジスタの切り換えが可能となる。
【0019】そのため、工程の変更数が少なくなり、回
路変更にともなう製造コストを小さくでき、かつ、工程
変更にともなう時間の増加も小さくできる。このことに
より、半導体装置の製造におけるコストを下げることが
できる。
路変更にともなう製造コストを小さくでき、かつ、工程
変更にともなう時間の増加も小さくできる。このことに
より、半導体装置の製造におけるコストを下げることが
できる。
【0020】
【実施例】図2〜4は、本発明に係る半導体装置の第1
実施例を示す図であり、図2は平面図、図3、4はX−
X’での切断工程断面図である。図2〜4において、2
1はP型シリコン基板、22は素子分離領域、23はゲ
ート酸化膜、24はポリシリコンゲート電極、25は低
濃度N型ドレイン領域、26はN型ソース領域、27
a、27bは高濃度N型ドレイン領域、28は層間絶縁
用PSG、29、30a、30bはコンタクトホール、
31は配線用Al−Si合金、32は高濃度N型ドレイ
ン領域を選択的に形成するためのレジストパターンであ
る。
実施例を示す図であり、図2は平面図、図3、4はX−
X’での切断工程断面図である。図2〜4において、2
1はP型シリコン基板、22は素子分離領域、23はゲ
ート酸化膜、24はポリシリコンゲート電極、25は低
濃度N型ドレイン領域、26はN型ソース領域、27
a、27bは高濃度N型ドレイン領域、28は層間絶縁
用PSG、29、30a、30bはコンタクトホール、
31は配線用Al−Si合金、32は高濃度N型ドレイ
ン領域を選択的に形成するためのレジストパターンであ
る。
【0021】次にその製造方法について説明する。ま
ず、図3(A)に示すように、例えば、P型シリコン基
板21上に既知のLOCOS(LOCal Oxidation of Sili
con)プロセスを用いて熱酸化法によりフィールド酸化膜
を例えば7000Å形成し、素子分離領域22を形成する。
次いで、熱酸化法によってゲート酸化膜23を例えば 5
00Å形成する。続いて、気相成長法(Chemical Vapor D
eposition 以降CVD法と言う)でポリシリコン膜を例
えば4000Å形成し、抵抗を下げるためにポリシリコン膜
に既知の拡散法によって例えばリンをドープする。な
お、ここでリンドープトポリシリコン膜をCVD法によ
って成長してもかまわない。
ず、図3(A)に示すように、例えば、P型シリコン基
板21上に既知のLOCOS(LOCal Oxidation of Sili
con)プロセスを用いて熱酸化法によりフィールド酸化膜
を例えば7000Å形成し、素子分離領域22を形成する。
次いで、熱酸化法によってゲート酸化膜23を例えば 5
00Å形成する。続いて、気相成長法(Chemical Vapor D
eposition 以降CVD法と言う)でポリシリコン膜を例
えば4000Å形成し、抵抗を下げるためにポリシリコン膜
に既知の拡散法によって例えばリンをドープする。な
お、ここでリンドープトポリシリコン膜をCVD法によ
って成長してもかまわない。
【0022】次いで、既知のフォトリソグラフィプロセ
スにより、素子分離領域22に囲まれた素子形成領域
に、所望のパターンにゲート電極24を形成する。次
に、全面にイオン注入法によって、例えばリンを打ち込
み、ゲート電極24をマスクとしてゲート領域以外の素
子形成領域に例えば濃度1017cm-3のN型シリコン層25
を形成する。
スにより、素子分離領域22に囲まれた素子形成領域
に、所望のパターンにゲート電極24を形成する。次
に、全面にイオン注入法によって、例えばリンを打ち込
み、ゲート電極24をマスクとしてゲート領域以外の素
子形成領域に例えば濃度1017cm-3のN型シリコン層25
を形成する。
【0023】次に、図3(B)に示すように、レジスト
層32をマスクに用い、イオン注入法により例えばリン
を打ち込み、例えば濃度1020cm-3のN型シリコン層を形
成して、ソース領域26及び高濃度のドレイン領域27
a、27bとする。この際、高濃度ドレイン領域27a
はゲート電極4の横に形成し、高濃度ドレイン領域27
aと高濃度ドレイン領域27bの間には低濃度ドレイン
領域25が存在するようにする。
層32をマスクに用い、イオン注入法により例えばリン
を打ち込み、例えば濃度1020cm-3のN型シリコン層を形
成して、ソース領域26及び高濃度のドレイン領域27
a、27bとする。この際、高濃度ドレイン領域27a
はゲート電極4の横に形成し、高濃度ドレイン領域27
aと高濃度ドレイン領域27bの間には低濃度ドレイン
領域25が存在するようにする。
【0024】また、従来の高耐圧MOSトランジスタの
構造と同じく、高濃度ドレイン領域27bのまわりは低
濃度ドレイン領域25で囲むほうが、高電圧をかけたと
きに素子分離領域22でのブレークダウンを起こしにく
いため望ましい。次いで、例えば800℃の窒素雰囲気
中でアニールを行い、ソース領域26、低濃度ドレイン
領域25、高濃度ドレイン領域27a、27bのリンを
活性化する。
構造と同じく、高濃度ドレイン領域27bのまわりは低
濃度ドレイン領域25で囲むほうが、高電圧をかけたと
きに素子分離領域22でのブレークダウンを起こしにく
いため望ましい。次いで、例えば800℃の窒素雰囲気
中でアニールを行い、ソース領域26、低濃度ドレイン
領域25、高濃度ドレイン領域27a、27bのリンを
活性化する。
【0025】次に、図4(A)に示すように、CVD法
によって例えばPSG膜28を 10000Å成長し、次いで
既知のフォトリソグラフィプロセスにより、ソース領域
26の上にコンタクトホール29を開ける。同時に、通
常の5V電圧で動作するトランジスタ部には、ゲート電
極24の横のドレイン領域27aにコンタクトホール3
0aを開ける。
によって例えばPSG膜28を 10000Å成長し、次いで
既知のフォトリソグラフィプロセスにより、ソース領域
26の上にコンタクトホール29を開ける。同時に、通
常の5V電圧で動作するトランジスタ部には、ゲート電
極24の横のドレイン領域27aにコンタクトホール3
0aを開ける。
【0026】また、30V電圧で動作する高耐圧トラン
ジスタ部には、ゲート電極24から離れたドレイン領域
27bにコンタクトホール30bを開ける。次に、図4
(B)に示すように、例えばPVD法(Physical Vapor
Deposition 以降PVD法と言う)によって例えばA
l−Si合金を8000Å形成し、次いで、既知のフォトリ
ソグラフィプロセスにより所望のパターンの配線電極3
1を形成する。
ジスタ部には、ゲート電極24から離れたドレイン領域
27bにコンタクトホール30bを開ける。次に、図4
(B)に示すように、例えばPVD法(Physical Vapor
Deposition 以降PVD法と言う)によって例えばA
l−Si合金を8000Å形成し、次いで、既知のフォトリ
ソグラフィプロセスにより所望のパターンの配線電極3
1を形成する。
【0027】上記実施例によれば、回路変更にともな
い、MOSトランジスタ構造を変更する場合でも、PS
G膜28に開けるコンタクトホール27a、27bの位
置を変えるだけで可能である。したがって、配線電極層
31を含めて他のプロセスは変更する必要がないため、
プロセス変更が少なくてすみ、これにともなうコストや
時間の節約ができる。その結果、半導体装置の製造にお
けるコストダウンと時間の節約ができる。
い、MOSトランジスタ構造を変更する場合でも、PS
G膜28に開けるコンタクトホール27a、27bの位
置を変えるだけで可能である。したがって、配線電極層
31を含めて他のプロセスは変更する必要がないため、
プロセス変更が少なくてすみ、これにともなうコストや
時間の節約ができる。その結果、半導体装置の製造にお
けるコストダウンと時間の節約ができる。
【0028】図5は本発明に係る半導体装置の第2実施
例を示す工程断面図である。図5において、図2〜4と
同一符号は、同一または相当部分を示す。また、33は
層間絶縁用の第二のPSG膜、34は配線用の第一のA
l−Si合金上のコンタクトホール、35は配線用の第
二のAl−Si合金である。次にその製造方法について
説明する。
例を示す工程断面図である。図5において、図2〜4と
同一符号は、同一または相当部分を示す。また、33は
層間絶縁用の第二のPSG膜、34は配線用の第一のA
l−Si合金上のコンタクトホール、35は配線用の第
二のAl−Si合金である。次にその製造方法について
説明する。
【0029】なお、ここで、LOCOSプロセスによる
酸化膜形成からMOSトランジスタ形成後の第一のPS
G膜成長までは、図2〜4で説明した場合と同様である
ので省略する。図5(A)に示すように、ソース領域2
6と高濃度ドレイン領域27a、27bの上の第一のP
SG膜に、既知のフォトリソグラフィプロセスを用いて
コンタクトホール29、30a、30bを開ける。本実
施例では、前実施例と異なり、すべてのドレイン領域の
上にコンタクトホールを開ける。
酸化膜形成からMOSトランジスタ形成後の第一のPS
G膜成長までは、図2〜4で説明した場合と同様である
ので省略する。図5(A)に示すように、ソース領域2
6と高濃度ドレイン領域27a、27bの上の第一のP
SG膜に、既知のフォトリソグラフィプロセスを用いて
コンタクトホール29、30a、30bを開ける。本実
施例では、前実施例と異なり、すべてのドレイン領域の
上にコンタクトホールを開ける。
【0030】次いで、例えばPVD法により例えばAl
−Si合金6000Åを形成し、次いで、既知のフォトリソ
グラフィプロセスを用いて所望の形状の第一の配線電極
31を形成する。次に、図5(B)に示すように、CV
D法により例えば第二のPSG膜 10000Åを成長する。
−Si合金6000Åを形成し、次いで、既知のフォトリソ
グラフィプロセスを用いて所望の形状の第一の配線電極
31を形成する。次に、図5(B)に示すように、CV
D法により例えば第二のPSG膜 10000Åを成長する。
【0031】次いで、既知のフォトリソグラフィプロセ
スを用いて、ソース領域26にコンタクトしているAl
−Si配線層31の上にコンタクトホール34を開け
る。同時に、通常の5V電圧で動作するトランジスタ部
には、ゲート電極24の横のドレイン領域27aにコン
タクトしているAl−Si配線層31aの上にコンタク
トホール35aを開ける。
スを用いて、ソース領域26にコンタクトしているAl
−Si配線層31の上にコンタクトホール34を開け
る。同時に、通常の5V電圧で動作するトランジスタ部
には、ゲート電極24の横のドレイン領域27aにコン
タクトしているAl−Si配線層31aの上にコンタク
トホール35aを開ける。
【0032】また、30V電圧で動作する高耐圧トラン
ジスタ部には、ゲート電極24から離れたドレイン領域
27bにコンタクトしているAl−Si配線層31bの
上にコンタクトホール35bを開ける。次いで、例えば
PVD法により例えば第二のAl−Si合金8000Åを形
成し、次いで、既知のフォトリソグラフィプロセスによ
り、所望の形状の配線電極36を形成する。
ジスタ部には、ゲート電極24から離れたドレイン領域
27bにコンタクトしているAl−Si配線層31bの
上にコンタクトホール35bを開ける。次いで、例えば
PVD法により例えば第二のAl−Si合金8000Åを形
成し、次いで、既知のフォトリソグラフィプロセスによ
り、所望の形状の配線電極36を形成する。
【0033】上記第2実施例によれば、回路変更にとも
ないMOSトランジスタ構造を変更する場合でも、第二
のPSG膜33に開けるコンタクトホール35a、35
bの位置を変えるだけで可能である。したがって、第二
の配線電極層36を含めて他のプロセスは変更する必要
がないためプロセス変更は小さくてすみ、これにともな
うコストや時間の節約ができる。この結果、半導体装置
の製造におけるコストダウンと時間の節約ができる。
ないMOSトランジスタ構造を変更する場合でも、第二
のPSG膜33に開けるコンタクトホール35a、35
bの位置を変えるだけで可能である。したがって、第二
の配線電極層36を含めて他のプロセスは変更する必要
がないためプロセス変更は小さくてすみ、これにともな
うコストや時間の節約ができる。この結果、半導体装置
の製造におけるコストダウンと時間の節約ができる。
【0034】本実施例は、第1実施例にくらべて、特に
配線電極層が2層以上の半導体装置で有効である。な
お、第2実施例ではAl−Si配線電極層は2層であっ
たが、3層以上の多層でも同様な結果が得られるのは言
うまでもない。ただし、いずれの場合にも、最終配線層
でコンタクトをとるコンタクトホールでドレイン領域を
選べるようにすると、変更後の工程数が少なくなり、工
程変更から製品完成までの時間を短くできるため、時間
の節約も大きくできて有利である。
配線電極層が2層以上の半導体装置で有効である。な
お、第2実施例ではAl−Si配線電極層は2層であっ
たが、3層以上の多層でも同様な結果が得られるのは言
うまでもない。ただし、いずれの場合にも、最終配線層
でコンタクトをとるコンタクトホールでドレイン領域を
選べるようにすると、変更後の工程数が少なくなり、工
程変更から製品完成までの時間を短くできるため、時間
の節約も大きくできて有利である。
【0035】図6は本発明に係る半導体装置の第3実施
例である。図6において、図2〜5と同一符号は、同一
または相当部分を示す。また、27cは高濃度N型ドレ
イン領域、30cはコンタクトホールである。製造方法
は、前記第1実施例または第2実施例と同様なので省略
する。本実施例は、前記第1実施例または第2実施例に
おいて、高濃度ドレイン領域の数を増やしたものであ
る。
例である。図6において、図2〜5と同一符号は、同一
または相当部分を示す。また、27cは高濃度N型ドレ
イン領域、30cはコンタクトホールである。製造方法
は、前記第1実施例または第2実施例と同様なので省略
する。本実施例は、前記第1実施例または第2実施例に
おいて、高濃度ドレイン領域の数を増やしたものであ
る。
【0036】ゲート電極24と高濃度ドレイン領域27
b、27cとの距離を変えれば、低濃度ドレイン領域2
5による抵抗が変わるため、異なる電圧で動作する異な
る特性の高耐圧トランジスタを得ることができる。した
がって、ドレイン領域の数を増やして、ゲート電極と距
離の異なる高濃度ドレイン領域27b、27cを形成す
れば、1つのトランジスタで異なる特性の高耐圧トラン
ジスタを選択できる。2種類以上の高耐圧トランジスタ
が必要な場合には有効である。
b、27cとの距離を変えれば、低濃度ドレイン領域2
5による抵抗が変わるため、異なる電圧で動作する異な
る特性の高耐圧トランジスタを得ることができる。した
がって、ドレイン領域の数を増やして、ゲート電極と距
離の異なる高濃度ドレイン領域27b、27cを形成す
れば、1つのトランジスタで異なる特性の高耐圧トラン
ジスタを選択できる。2種類以上の高耐圧トランジスタ
が必要な場合には有効である。
【0037】ゲート電極24と高濃度ドレイン領域27
b、27cとの間の距離を大きくすれば、より高い電圧
で動作させることができる。しかし、高電圧を用いると
素子分離領域22でのブレークダウンも起こしやすくな
る。したがって、図6に示しているように、ゲート電極
24と距離のある高濃度ドレイン領域27cは、素子分
離領域22との距離も大きくする必要がある。
b、27cとの間の距離を大きくすれば、より高い電圧
で動作させることができる。しかし、高電圧を用いると
素子分離領域22でのブレークダウンも起こしやすくな
る。したがって、図6に示しているように、ゲート電極
24と距離のある高濃度ドレイン領域27cは、素子分
離領域22との距離も大きくする必要がある。
【0038】第1〜3の実施例では、ゲート領域に高濃
度ドレイン領域27aが接しているシングルドレイン構
造について説明したが、ゲート領域に低濃度領域が接す
るLDD(Lightly Doped Drain)構造や、DDD(Doub
le Doped Drain) 構造などの、トランジスタ構造をとっ
ても同様な結果が得られるのは言うまでもない。上記第
1〜3の実施例では、配線電極層としてAl−Si層を
用いたが、純Alやその他のAl合金も使用できるし、
それ以外に、従来から用いられている、ポリシリコンや
高融点金属のタングステンやモリブデン、そのシリサイ
ド、あるいは、シリサイドとシリコンの多層構造などの
導電膜も使用できることは言うまでもない。
度ドレイン領域27aが接しているシングルドレイン構
造について説明したが、ゲート領域に低濃度領域が接す
るLDD(Lightly Doped Drain)構造や、DDD(Doub
le Doped Drain) 構造などの、トランジスタ構造をとっ
ても同様な結果が得られるのは言うまでもない。上記第
1〜3の実施例では、配線電極層としてAl−Si層を
用いたが、純Alやその他のAl合金も使用できるし、
それ以外に、従来から用いられている、ポリシリコンや
高融点金属のタングステンやモリブデン、そのシリサイ
ド、あるいは、シリサイドとシリコンの多層構造などの
導電膜も使用できることは言うまでもない。
【0039】また、第1〜3の実施例では、高耐圧で使
用するドレイン27b、27cとゲート電極24との間
に低濃度ドレイン領域25を設けたが、高耐圧MOSト
ランジスタの特性によっては、低濃度ドレイン領域25
を設けず、半導体基板21そのものを使用することも可
能である。なお、第1〜3の実施例はNチャネルMOS
トランジスタについて説明したが、N型半導体基板上に
P型のソース及びドレイン領域を用いることで、Pチャ
ネルMOSトランジスタにおいても同様な結果が得られ
るのは言うまでも無い。
用するドレイン27b、27cとゲート電極24との間
に低濃度ドレイン領域25を設けたが、高耐圧MOSト
ランジスタの特性によっては、低濃度ドレイン領域25
を設けず、半導体基板21そのものを使用することも可
能である。なお、第1〜3の実施例はNチャネルMOS
トランジスタについて説明したが、N型半導体基板上に
P型のソース及びドレイン領域を用いることで、Pチャ
ネルMOSトランジスタにおいても同様な結果が得られ
るのは言うまでも無い。
【0040】もちろん、CMOS構造を用いることも可
能で有り、半導体基板1としてNwellまたはPwe
llを用いても構わない。さらに、第1〜3の実施例で
は、LOCOS分離された半導体装置について述べた
が、メサ構造の半導体装置やトレンチ分離構造の半導体
装置、SOI(Silicon On Insulater) 構造の半導体装
置で、LOCOS分離されていない半導体装置でも使用
可能である。
能で有り、半導体基板1としてNwellまたはPwe
llを用いても構わない。さらに、第1〜3の実施例で
は、LOCOS分離された半導体装置について述べた
が、メサ構造の半導体装置やトレンチ分離構造の半導体
装置、SOI(Silicon On Insulater) 構造の半導体装
置で、LOCOS分離されていない半導体装置でも使用
可能である。
【0041】
【発明の効果】本発明では、基板領域または低濃度ドレ
イン領域で、ドレイン領域を複数個に分けている。通常
電圧動作のMOSトランジスタとしては、ゲート電極の
横のドレイン領域を選択する。
イン領域で、ドレイン領域を複数個に分けている。通常
電圧動作のMOSトランジスタとしては、ゲート電極の
横のドレイン領域を選択する。
【0042】高耐圧MOSトランジスタとして使用する
ときは、ゲート電極との間に、基板または低濃度ドレイ
ン領域が存在するドレイン領域を選択する。以上の選択
により、1つのトランジスタを通常電圧のMOSトラン
ジスタとしても、高耐圧MOSトランジスタとしても使
用することができる。回路変更が生じた場合には、ドレ
イン領域を選択するためにコンタクトホールを作りかえ
るだけで、通常MOSトランジスタと高耐圧MOSトラ
ンジスタの切り換えが可能となる。
ときは、ゲート電極との間に、基板または低濃度ドレイ
ン領域が存在するドレイン領域を選択する。以上の選択
により、1つのトランジスタを通常電圧のMOSトラン
ジスタとしても、高耐圧MOSトランジスタとしても使
用することができる。回路変更が生じた場合には、ドレ
イン領域を選択するためにコンタクトホールを作りかえ
るだけで、通常MOSトランジスタと高耐圧MOSトラ
ンジスタの切り換えが可能となる。
【0043】その結果、工程の変更数を少なくすること
ができ、かつ、工程変更にともなう時間の増加も小さく
できる。以上、本発明によれば、半導体装置の製造にお
けるコストダウンに寄与するところが大きい。
ができ、かつ、工程変更にともなう時間の増加も小さく
できる。以上、本発明によれば、半導体装置の製造にお
けるコストダウンに寄与するところが大きい。
【図1】本発明の効果を示すMISトランジスタの図
で、(A)は平面図、(B)、(C)はX−X’面での
断面図である。(B)は通常MOSトランジスタとして
使用する場合を、(C)は高耐圧MOSトランジスタと
して使用する場合を示している。
で、(A)は平面図、(B)、(C)はX−X’面での
断面図である。(B)は通常MOSトランジスタとして
使用する場合を、(C)は高耐圧MOSトランジスタと
して使用する場合を示している。
【図2】本発明の第1実施例を示すMISトランジスタ
の平面図である。
の平面図である。
【図3】本発明の第1実施例の製造方法を説明する工程
断面図であり、工程(A)、(B)を示す。
断面図であり、工程(A)、(B)を示す。
【図4】本発明の第1実施例の製造方法を説明する工程
断面図であり、工程(A)、(B)を示す。
断面図であり、工程(A)、(B)を示す。
【図5】本発明の第2実施例の製造方法を説明する工程
断面図であり、工程(A)、(B)を示す。
断面図であり、工程(A)、(B)を示す。
【図6】本発明の第3実施例を示すMISトランジスタ
の平面図である。
の平面図である。
【図7】従来用いられている、通常電圧で動作するMO
Sトランジスタの構造を説明する図で、(A)は平面
図、(B)はX−X’面での切断断面図である。
Sトランジスタの構造を説明する図で、(A)は平面
図、(B)はX−X’面での切断断面図である。
【図8】従来用いられている、高電圧で動作する高耐圧
MOSトランジスタの構造を説明する図で、(A)は平
面図、(B)はX−X’面での切断断面図である。
MOSトランジスタの構造を説明する図で、(A)は平
面図、(B)はX−X’面での切断断面図である。
1 一導電型半導体基板 2 素子分離領域 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極 5 低濃度ドレイン領域 6 ソース領域 7a、7b 高濃度ドレイン領域 8 層間絶縁膜 9 ソース領域上のコンタクトホ
ール 10a、10b ドレイン領域上のコンタクト
ホール 11 配線電極層 21、71、81 P型半導体基板 22、72、82 LOCOS酸化膜 23、73、83 ゲート酸化膜 24、74、84 ゲートポリシリコン 25、86b 低濃度N型ドレイン領域 26、75、85 N型ソース領域 27a、27b、27c、66、76a 高濃度N型
ドレイン領域 28、77、87 PSG膜 29、 N型ソース領域上のコンタク
トホール 30a、30b、30c N型ドレイン領域上のコンタ
クトホール 31、31a、31b、69、79 Al−Si合金
配線層 32 レジスト膜 33 二層めのPSG膜 34、35a、35b Al─Si合金配線上のコン
タクトホール 36 二層めのAl−Si合金配線
層 78、88 N型ソース及びドレイン領域
上のコンタクトホール
ール 10a、10b ドレイン領域上のコンタクト
ホール 11 配線電極層 21、71、81 P型半導体基板 22、72、82 LOCOS酸化膜 23、73、83 ゲート酸化膜 24、74、84 ゲートポリシリコン 25、86b 低濃度N型ドレイン領域 26、75、85 N型ソース領域 27a、27b、27c、66、76a 高濃度N型
ドレイン領域 28、77、87 PSG膜 29、 N型ソース領域上のコンタク
トホール 30a、30b、30c N型ドレイン領域上のコンタ
クトホール 31、31a、31b、69、79 Al−Si合金
配線層 32 レジスト膜 33 二層めのPSG膜 34、35a、35b Al─Si合金配線上のコン
タクトホール 36 二層めのAl−Si合金配線
層 78、88 N型ソース及びドレイン領域
上のコンタクトホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7514−4M H01L 29/78 301 C
Claims (6)
- 【請求項1】 一導電型半導体基板(1) 上にゲート絶縁
膜(3) を介して形成されたゲート電極(4) と、 該ゲート電極(4) をはさんで前記半導体基板(1) 内に形
成された反対導電型のソース領域(6) およびドレイン領
域(7) とを有し、 該ドレイン領域(7) が、前記ゲート電極(4) のゲート長
方向に互いに離れて設けられた複数の反対導電型不純物
領域(7a,7b) からなり、 前記複数の反対導電型不純物領域(7a,7b) を選択するこ
とによって、異なる耐圧のトランジスタを形成するよう
に構成されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 前記ドレイン領域(7) は、複数の反対導
電型不純物領域(7a,7b) と、 該反対導電型不純物領域(7a,7b) を互いに接続する、前
記反対導電型不純物領域(7a,7b) よりも相対的に低濃度
の反対導電型不純物領域(5) で構成されていることを特
徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 【請求項3】 一導電型半導体基板(1) 上の素子分離領
域(2) に囲まれた素子形成領域と、 該素子形成領域上にゲート絶縁膜(3) を介して形成され
たゲート電極(4) と、 該ゲート電極(4) をはさんで前記素子形成領域内に形成
された反対導電型のソース領域(6) およびドレイン領域
(7) とを有し、 該ドレイン領域(7) が、前記ゲート電極(4) のゲート長
方向に互いに離れて設けられた複数の反対導電型不純物
領域(7a,7b) からなり、 該複数の反対導電型不純物領域(7a,7b) のゲート電極
(4) のゲート長方向に最も近い領域(7a)と異なる領域(7
b)と、前記素子分離領域(2) との間隔は、前記複数の反
対導電型不純物領域(7a,7b) のゲート電極(4) のゲート
長方向に最も近い領域(7a)と異なる領域(7b)と、前記ゲ
ート電極(4) との間にある前記半導体基板(1) 上の同導
電型の領域の前記ゲート電極(4) のゲート長方向の長さ
の総計よりも大きく、 前記複数の反対導電型不純物領域(7a,7b) を選択するこ
とによって、異なる耐圧のトランジスタを形成するよう
に構成されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項4】 前記ドレイン領域(7) の前記複数の反対
導電型不純物領域(7a,7b) の、ゲート電極(4) のゲート
長方向に最も近い領域(7a)と異なる領域(7b)は、前記反
対導電型不純物領域(7a,7b) よりも相対的に低濃度の反
対導電型不純物領域(5) に囲まれていることを特徴とす
る請求項3記載の半導体装置。 - 【請求項5】 一導電型半導体基板(1) 上のゲート電極
(4) 領域を除く素子形成領域に、反対導電型の不純物を
選択的に導入して、ソース領域(6) とゲート長方向に分
離した複数個の反対導電型不純物領域(7a,7b) を形成す
る工程と、 前記複数の反対導電型不純物領域(7a,7b) の中のひとつ
の領域を選択して配線接続し、MISトランジスタのド
レインとする工程とを具備することにより、互いに異な
ったトランジスタ特性の動作をさせることを特徴とする
半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 前記ゲート電極(4) 領域を除く前記半導
体基板(1) 上の素子形成領域に、前記反対導電型不純物
領域(7a,7b) よりも相対的に低濃度の反対導電型不純物
を導入する工程とを含むことを特徴とする請求項5記載
の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5221291A JPH0778980A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 半導体装置及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5221291A JPH0778980A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 半導体装置及び製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0778980A true JPH0778980A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=16764490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5221291A Withdrawn JPH0778980A (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 半導体装置及び製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0778980A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007142041A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP5221291A patent/JPH0778980A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007142041A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001107 |