JPH11186543A - High voltage resistant mosfet and manufacture thereof - Google Patents

High voltage resistant mosfet and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH11186543A
JPH11186543A JP9355628A JP35562897A JPH11186543A JP H11186543 A JPH11186543 A JP H11186543A JP 9355628 A JP9355628 A JP 9355628A JP 35562897 A JP35562897 A JP 35562897A JP H11186543 A JPH11186543 A JP H11186543A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate electrode
resist
forming
region
introducing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9355628A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3298483B2 (en
Inventor
Akio Furukawa
昭雄 古川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP35562897A priority Critical patent/JP3298483B2/en
Publication of JPH11186543A publication Critical patent/JPH11186543A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3298483B2 publication Critical patent/JP3298483B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7833Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's
    • H01L29/7835Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's with asymmetrical source and drain regions, e.g. lateral high-voltage MISFETs with drain offset region, extended drain MISFETs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transistor structure and a method of manufacturing of the same which is capable of improving a drain voltage resistance of high voltage metal oxide semiconductor field-effect transistor(MOSFT) without lowering its drain current. SOLUTION: A 5 nm thickness gate insulation film 2 is formed on a silicon substrate 1. A 200 nm thickness and 0.18 μm-long gate electrode 3 is formed on the gate insulation film 2. Arsenic of 5×10<12> cm<-2> in dose is injected in an offset region 5, which is formed on the silicon substrate 1 in 0.4 μm length in a plane direction from the gate electrode 3. An intermediate layer 4 is formed in the length of 10 μm between the gate insulation film 2 and an offset region 5 on the silicon substrate 1 by arsenic injection of 2×10<14> cm<-2> in dose. A drain region 6 is formed on the silicon substrate 1 adjacently to the offset region 5. A source region 7 is formed on the silicon substrate 1, adjacent to the gate insulation film 2. A well, a device separation film, and a channel are formed as required.

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、高耐圧MOSFE
T(金属・酸化物・半導体型電界効果トランジスタ)お
よび高耐圧MOSFETの製造方法に関するものであ
る。
The present invention relates to a high voltage MOSFE.
The present invention relates to a method for manufacturing a T (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) and a high breakdown voltage MOSFET.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯電話など移動体通信機器において、
電波を送信する部分には、アンテナに送信電力を供給す
るトランジスタが使われている。このトランジスタが送
信電力を大きくかつ効率よく電波に変換するために高い
電圧で使用されるため、このトランジスタはドレイン耐
圧の大きな特性が必要とされている。このようなドレイ
ン耐圧の大きなトランジスタをMOSFETで実現する
場合には、ドレイン構造を工夫して耐圧を大きくしてい
る。
2. Description of the Related Art In mobile communication devices such as mobile phones,
A transistor that supplies transmission power to an antenna is used in a portion that transmits radio waves. Since this transistor is used at a high voltage in order to convert transmission power into radio waves efficiently and efficiently, this transistor is required to have characteristics with a large drain withstand voltage. When such a transistor having a large drain withstand voltage is realized by a MOSFET, the drain structure is devised to increase the withstand voltage.

【0003】MOSFETでは、ある程度以上大きな電
圧がドレインにかかると、ドレイン領域とチャネル部分
との境界に大きな電界が発生し、この境界部分でブレイ
クダウンがおこる。このため、同じドレイン電圧が印可
された場合に、如何にしてドレイン領域とチャネル部分
との境界に発生する電界を緩和するかが高耐圧化の課題
である。
In a MOSFET, when a voltage higher than a certain level is applied to a drain, a large electric field is generated at a boundary between a drain region and a channel portion, and breakdown occurs at this boundary portion. Therefore, how to reduce the electric field generated at the boundary between the drain region and the channel portion when the same drain voltage is applied is an issue of increasing the withstand voltage.

【0004】従来の高耐圧MOSFETの構造を図8お
よび図9に示す。図8および図9に示すどちらの高耐圧
MOSFETもドレインのゲートに近い部分の不純物濃
度を下げて動作時にこの部分を空乏化させ、電圧の一部
をここで吸収することにより高耐圧化を図っている。
FIGS. 8 and 9 show the structure of a conventional high breakdown voltage MOSFET. In each of the high breakdown voltage MOSFETs shown in FIGS. 8 and 9, the impurity concentration in the portion near the drain gate is lowered to deplete this portion during operation, and a part of the voltage is absorbed here to increase the breakdown voltage. ing.

【0005】図8では、ドレイン領域6とゲート電極3
の間に、電界緩和のために不純物濃度1018cm-3の低
濃度層であるオフセット領域5を設けている(渥美茂
ら、特開明62−200757)。ここでは、このオフ
セット領域5のn-は、シリコン基板1のp型領域とで
pn接合を構成しており、ドレイン領域6にある程度大
きな電圧を印加することによりpn接合界面近傍が空乏
層化する。
In FIG. 8, a drain region 6 and a gate electrode 3 are shown.
The offset region 5 which is a low-concentration layer having an impurity concentration of 10 18 cm −3 is provided between the electrodes to reduce the electric field (Shigeru Atsumi et al., JP-A-62-200757). Here, n − of the offset region 5 forms a pn junction with the p-type region of the silicon substrate 1, and the vicinity of the pn junction interface is depleted by applying a somewhat large voltage to the drain region 6. .

【0006】このため、この空乏層部分で電界の一部を
吸収し、ドレイン領域6とゲート電極3直下のチャネル
との境界にできる電界を緩和している。図9では、上記
図8の高耐圧MOSFETの構造のオフセット領域5と
ゲート電極3との間に不純物濃度が低い領域(ここでは
極低濃度領域8とした)が形成されている。この極低濃
度領域8層を形成することにより、図8に示す高耐圧M
OSFETの場合よりさらに高耐圧化が図られている。
Therefore, a part of the electric field is absorbed by the depletion layer portion, and the electric field formed at the boundary between the drain region 6 and the channel immediately below the gate electrode 3 is reduced. In FIG. 9, a region having a low impurity concentration (here, an extremely low concentration region 8) is formed between the offset region 5 and the gate electrode 3 in the structure of the high breakdown voltage MOSFET of FIG. By forming the eight extremely low concentration regions, the high breakdown voltage M shown in FIG.
A higher breakdown voltage is achieved than in the case of OSFET.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たの高耐圧MOSFETの構造では、耐圧を大きくする
ためにオフセット領域5の不純物濃度を低下させている
ため、ドレインに電圧を増化させるつれて空乏層領域が
ゲート電極直下のチャネル端から徐々に厚さを増してい
く。
However, in the above-described structure of the high breakdown voltage MOSFET, since the impurity concentration of the offset region 5 is reduced in order to increase the breakdown voltage, the drain is depleted as the voltage is increased. The thickness of the layer region gradually increases from the channel end immediately below the gate electrode.

【0008】このため、pn接合におけるブレイク・ダ
ウンの心配がないドレイン電圧が低い場合でも、この空
乏層の形成部は電界を一部吸収してしまう。この結果、
ドレイン電圧の低いときにチャネルにかかる電界が小さ
くなり、ドレイン電流が少なくなり、高耐圧MOSFE
Tスイッチング速度が遅くなる欠点がある。本発明はこ
のような背景の下になされたもので、ドレイン電流量を
低下させずに高耐圧MOSFETのドレイン耐圧を向上
させるトランジスタ構造を提供することにある。
For this reason, even when the drain voltage is low at which there is no fear of the breakdown at the pn junction, the portion where the depletion layer is formed partially absorbs the electric field. As a result,
When the drain voltage is low, the electric field applied to the channel is reduced, the drain current is reduced, and the high voltage MOSFE
There is a disadvantage that the T switching speed is slow. The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a transistor structure that improves the drain breakdown voltage of a high breakdown voltage MOSFET without reducing the drain current amount.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
高耐圧MOFETにおいて、基板の上にゲート絶縁膜を
介して設けられたゲート電極と、前記ゲート絶縁膜の一
端に設けられたソース領域と、前記ゲート酸化膜の他端
に設けられた第一の拡散層と前記第一の拡散層との間に
基板の平面方向に間隔をおいて第一の拡散層と同一の導
伝型の不純物で形成されたドレイン領域と、前記第一の
拡散層とドレイン領域との間に介挿された第一の拡散層
と同一の導伝型の不純物で形成された第二の拡散層とを
具備し、前記第二の拡散層の不純物濃度がドレイン領域
の不純物濃度より低く設定され、かつ前記第一の拡散層
の不純物濃度が第二の拡散層の不純物濃度とドレイン領
域の不純物濃度の間の値であることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
In a high withstand voltage MOFET, a gate electrode provided on a substrate via a gate insulating film, a source region provided at one end of the gate insulating film, and a first electrode provided at the other end of the gate oxide film. A drain region formed of the same conductivity type impurity as the first diffusion layer at an interval in the planar direction of the substrate between the diffusion layer and the first diffusion layer; and A first diffusion layer interposed between the drain region and a second diffusion layer formed of the same conductivity type impurity, and an impurity concentration of the second diffusion layer is equal to that of the drain region. The impurity concentration is set lower than the impurity concentration, and the impurity concentration of the first diffusion layer is a value between the impurity concentration of the second diffusion layer and the impurity concentration of the drain region.

【0010】請求項2記載の発明は、請求項1に記載の
高耐圧MOFETにおいて、前記ソース領域が前記ゲー
ト酸化膜とこのゲート酸化膜から前記基板の平面上で離
れて形成された第一のソース拡散層とのあいだに介挿さ
れた第一のソース拡散層より深さが浅い第二のソース拡
散層とから形成されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the high-breakdown-voltage MOSFET of the first aspect, the source region is formed so as to be separated from the gate oxide film and the gate oxide film on a plane of the substrate. It is characterized by being formed from a second source diffusion layer having a depth smaller than the first source diffusion layer interposed between the source diffusion layer and the first source diffusion layer.

【0011】請求項3記載の発明は、高耐圧MOSFE
Tの製造方法において、基板上面にゲート電極を形成す
るゲート電極形成工程と、前記ゲート電極をマスクにし
て、第1の導伝型不純物を前記基板上部に導入する第1
の導伝型不純物導入工程と、前記ゲート電極の側面に側
面絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記ゲート電極
と前記側面絶縁膜とをマスクにして、前記第1の導伝型
不純物と反対の導伝型の第2の導伝型不純物を導入する
第2の導伝型不純物導入工程と、前記基板平面方向にお
いて前記ゲート電極の上面からドレイン領域形成の位置
までの間にレジストを形成するレジスト形成工程と、こ
のレジストをマスクとして第1の導伝型不純物を再度導
入する再導入工程とを有することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a high voltage MOSFE.
In the method of manufacturing T, a gate electrode forming step of forming a gate electrode on the upper surface of the substrate; and a first step of introducing a first conductive impurity into the upper portion of the substrate using the gate electrode as a mask.
A conductive impurity introducing step, an insulating film forming step of forming a side insulating film on a side surface of the gate electrode, and using the gate electrode and the side insulating film as a mask, the first conductive impurity and A second conductive impurity introducing step of introducing a second conductive impurity of an opposite conductive type, and forming a resist between the upper surface of the gate electrode and a position for forming a drain region in the substrate plane direction. And a re-introduction step of re-introducing the first conductivity type impurity using the resist as a mask.

【0012】請求項4記載の発明は、MOSFETの製
造方法において、基板上面にゲート電極を形成するゲー
ト電極形成工程と、前記ゲート電極をマスクにして、第
1の導伝型不純物を前記基板上部に導入する第1の導入
工程と、前記基板平面方向において前記ゲート電極から
所定の離れた位置からドレイン領域を形成する位置まで
の間の領域に第1のレジストを形成する第1のレジスト
形成工程と、この第1のレジストをマスクとして前記第
1の導伝型不純物を導入する第2の導入工程と、前記基
板平面方向において前記ゲート電極上面から前記ドレイ
ン領域を形成する位置までの領域に第2のレジストを形
成する第2のレジスト形成工程と、この第2のレジスト
をマスクとして前記第1の導伝型不純物を導入する第3
の導入工程とを有することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a MOSFET, a gate electrode forming step of forming a gate electrode on the upper surface of the substrate; And a first resist forming step of forming a first resist in a region between a predetermined distance from the gate electrode and a position where a drain region is formed in the plane direction of the substrate. A second introduction step of introducing the first conductive impurity using the first resist as a mask, and a second introduction step in a region from the upper surface of the gate electrode to a position where the drain region is formed in the plane direction of the substrate. A second resist forming step of forming a second resist, and a third step of introducing the first conductive impurity using the second resist as a mask.
And an introduction step.

【0013】請求項5記載の発明は、MOSFETの製
造方法において、基板上面にゲート電極を形成するゲー
ト電極形成工程と、前記ゲート電極をマスクにして、第
1の導伝型不純物を前記基板上部に導入する第1の導入
工程と、前記基板平面方向において前記ゲート電極上面
からドレイン領域形成部を含めた位置までの領域に第1
のレジストを形成する第1のレジスト形成工程と、この
第1のレジストをマスクとして前記第1の導伝型不純物
を導入する第2の導入工程と、前記ゲート電極側面に第
1の絶縁膜を形成する第1の絶縁膜形成工程と、この第
1の絶縁膜の側面に第2の絶縁膜を形成する第2の絶縁
膜形成工程と、前記基板平面方向において前記ゲート電
極上面からドレイン領域形成の位置までの間に第2のレ
ジストを形成する第2のレジスト形成工程と、この第2
のレジストをマスクとして前記第1の導伝型不純物を導
入する第3の導入工程と、前記第1の絶縁膜をエッチン
グにより除去する除去工程と、前記基板平面方向におい
てドレイン領域形成側の前記第2の絶縁膜上面からドレ
イン領域形成の位置までの間に第3のレジストを形成す
る第3のレジスト形成工程と、この第3のレジストをマ
スクとして前記第1の導伝型不純物を導入する第4の導
入工程とを有することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a MOSFET, a gate electrode forming step of forming a gate electrode on an upper surface of the substrate; A first introduction step of introducing the first region into the region from the upper surface of the gate electrode to a position including the drain region formation portion in the substrate plane direction.
A first resist forming step of forming a first resist, a second introducing step of introducing the first conductive impurity using the first resist as a mask, and a first insulating film on a side surface of the gate electrode. Forming a first insulating film; forming a second insulating film on a side surface of the first insulating film; forming a second insulating film on the side surface of the first insulating film; A second resist forming step of forming a second resist up to the position of
A third introducing step of introducing the first conductive type impurity using the resist as a mask, a removing step of removing the first insulating film by etching, and a step of removing the first conductive film on the drain region forming side in the substrate plane direction. A third resist forming step of forming a third resist between the upper surface of the second insulating film and the position where the drain region is formed; and a third step of introducing the first conductive impurity using the third resist as a mask. And 4 introduction steps.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図1は本発明の一実施形態に
よる高耐圧MOSFETの構造を示す縦断面図である。
この図において、1はシリコン基板であり、上面に5n
mの厚さのゲート絶縁膜2が形成されている。このゲー
ト絶縁膜2の上面には、厚さ200nm、長さ0.18
μmのゲート電極が形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the structure of a high breakdown voltage MOSFET according to one embodiment of the present invention.
In this figure, 1 is a silicon substrate, and 5n
The gate insulating film 2 having a thickness of m is formed. On the upper surface of the gate insulating film 2, a thickness of 200 nm and a length of 0.18
A μm gate electrode is formed.

【0015】5は砒素のドーズ量5×1012cm-2のオ
フセット領域であり、シリコン基板1の上面にゲート電
極3から面方向に0.4μmの長さに形成されている。
4は砒素のドーズ量2×1014cm-2の中濃度領域であ
り、シリコン基板1上面にゲート絶縁膜2とオフセット
領域5との間に10nmの長さで介挿されて形成されて
いる。6はドレイン領域であり、シリコン基板1上面に
おいてオフセット領域5に隣接して形成されている。7
はソース領域であり、シリコン基板1上面においてゲー
ト絶縁膜2に隣接して形成されている。
Reference numeral 5 denotes an offset region having an arsenic dose of 5 × 10 12 cm −2 , and is formed on the upper surface of the silicon substrate 1 so as to have a length of 0.4 μm in a plane direction from the gate electrode 3.
Reference numeral 4 denotes a medium-concentration region of an arsenic dose of 2 × 10 14 cm −2 , which is formed on the upper surface of the silicon substrate 1 with a length of 10 nm interposed between the gate insulating film 2 and the offset region 5. . Reference numeral 6 denotes a drain region, which is formed adjacent to the offset region 5 on the upper surface of the silicon substrate 1. 7
Denotes a source region, which is formed adjacent to the gate insulating film 2 on the upper surface of the silicon substrate 1.

【0016】また、図には示していないが、ウェル、素
子分離膜およびチャネルが必要に応じて形成される。
Although not shown in the figure, wells, element isolation films, and channels are formed as needed.

【0017】次に、図2を参照して上述した一実施形態
による高耐圧MOSFETの応用例の製造方法を説明す
る。図2は、製造工程の各部分における高耐圧MOSF
ETの断面構造を示したものである。図2(a)におい
て示すように、不純物濃度が1×1014cm-3程度のp
型シリコン基板11上に図示しない素子分離膜を形成
し、ウェル12を形成する。そして、p型シリコン基板
11上面には、チャンネルイオンが注入される。
Next, a manufacturing method of an application example of the high breakdown voltage MOSFET according to the embodiment described above will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a high breakdown voltage MOSF in each part of the manufacturing process.
2 shows a cross-sectional structure of ET. As shown in FIG. 2A, the impurity concentration of p is about 1 × 10 14 cm −3.
An element isolation film (not shown) is formed on the mold silicon substrate 11, and a well 12 is formed. Then, channel ions are implanted into the upper surface of the p-type silicon substrate 11.

【0018】次に、シリコン基板11上面に酸化工程に
より、厚さ5nmのゲート絶縁膜13が形成される。そ
して、このゲート絶縁膜13上面には、ポリシリコン膜
が200nmの厚さで形成される。次に、このポリシリ
コン膜の上面にレジストが塗布され、露光工程および現
像工程を経て残されたレジストのパターンに基づき前記
ポリシリコン膜をエッチング処理することにより、ゲー
ト電極14が形成される。
Next, a gate insulating film 13 having a thickness of 5 nm is formed on the upper surface of the silicon substrate 11 by an oxidation process. Then, on the upper surface of the gate insulating film 13, a polysilicon film is formed with a thickness of 200 nm. Next, a resist is applied to the upper surface of the polysilicon film, and the polysilicon film is etched based on the pattern of the resist remaining after the exposure step and the development step, thereby forming the gate electrode 14.

【0019】そして、このゲート電極14をマスクとし
て、20keVの加速エネルギーでドーズ量2×1014
cm-2の砒素イオンがp型シリコン基板11上面に注入
される。これにより、p型シリコン基板11上面に中濃
度層15および中濃度領域16が形成される。
Then, using this gate electrode 14 as a mask, a dose of 2 × 10 14 at an acceleration energy of 20 keV.
Arsenic ions of cm −2 are implanted into the upper surface of the p-type silicon substrate 11. Thus, a medium concentration layer 15 and a medium concentration region 16 are formed on the upper surface of the p-type silicon substrate 11.

【0020】次に、図2(b)において示すように、ゲ
ート電極14の側壁に絶縁膜により10nmの厚さのゲ
ート側壁17を形成する。そして、このゲート側壁17
とゲート電極14とをマスクとして、p型シリコン基板
11上面にボロンイオンを5keVの加速エネルギによ
り1×1014cm-2のドーズ量により注入される。この
結果、イオン注入が行われた中濃度領域16は、ドレイ
ンオフセット領域18となる。
Next, as shown in FIG. 2B, a gate sidewall 17 having a thickness of 10 nm is formed on the sidewall of the gate electrode 14 using an insulating film. The gate side wall 17
Using the gate and the gate electrode 14 as a mask, boron ions are implanted into the upper surface of the p-type silicon substrate 11 with an acceleration energy of 5 keV and a dose of 1 × 10 14 cm −2 . As a result, the medium concentration region 16 into which the ion implantation has been performed becomes the drain offset region 18.

【0021】次に、図2(c)において示すように、レ
ジスト20がドレイン形成領域D側にゲート電極14の
上部を始点としてゲート電極14の端部からドレインオ
フセット領域18の0.4μmの位置までの間に形成さ
れる。そして、このレジスト20をマスクとして、高濃
度不純物層であるドレイン領域22およびソース領域2
1が50keVの加速エネルギで5×1015cm-2のド
ーズ量の砒素イオンの注入により形成される。
Next, as shown in FIG. 2C, the resist 20 is placed on the drain formation region D side at a position 0.4 μm from the end of the gate electrode 14 to the drain offset region 18 starting from the top of the gate electrode 14. Formed until Using the resist 20 as a mask, the drain region 22 and the source region 2 which are high-concentration impurity layers are formed.
1 is formed by implanting arsenic ions with an acceleration energy of 50 keV and a dose of 5 × 10 15 cm −2 .

【0022】上述した方法において、ソース領域21の
深さは、100nm程度である。ここで、短チャネル効
果を抑制するために、ソース領域21のゲート電極14
近傍部の拡散層の深さを浅くしたい場合、図3(c)の
レジスト20を形成する前に、数十nmの第2のゲート
側壁をゲート側壁17の外面に形成した後に上述した図
2(c)の処理を行う。
In the method described above, the depth of the source region 21 is about 100 nm. Here, in order to suppress the short channel effect, the gate electrode 14 of the source region 21 is formed.
In order to reduce the depth of the diffusion layer in the vicinity, before forming the resist 20 of FIG. 3C, a second gate side wall of several tens of nm is formed on the outer surface of the gate side wall 17 and the above-described FIG. The processing of (c) is performed.

【0023】本製造方法においては、第一の実施形態の
高耐圧MOSTFT作成における不純物導入が3回必要
となる。まず、中濃度層19は、ゲート電極14をマス
クとして第一の導伝型の不純物を注入して作成する。そ
して、低濃度層であるドレインオフセット領域18作成
時には、ゲート電極14に隣接する中濃度層19を残す
必要がある。このため、ゲート電極14の側面にゲート
側壁17を形成して第一の導伝型と極性が異なる第二の
導伝型の不純物を導入して、ドレインオフセット領域1
8が作成される。
In this manufacturing method, it is necessary to introduce impurities three times in fabricating the high breakdown voltage MOSTFT of the first embodiment. First, the middle concentration layer 19 is formed by implanting a first conductivity type impurity using the gate electrode 14 as a mask. Then, when forming the drain offset region 18 which is a low concentration layer, it is necessary to leave the middle concentration layer 19 adjacent to the gate electrode 14. For this reason, a gate sidewall 17 is formed on the side surface of the gate electrode 14 to introduce impurities of a second conductivity type having a polarity different from that of the first conductivity type.
8 is created.

【0024】高濃度層であるドレイン領域22およびソ
ース領域21は、配線とのコンタクトを取るために必要
なものである。しかしながら、ドレインオフセット領域
18および中濃度層19には、形成できない。このた
め、形成できない部分には、レジスト20でマスクをし
て、高濃度に不純物を導入して高濃度層であるドレイン
領域22およびソース領域21を形成する。
The drain region 22 and the source region 21, which are high-concentration layers, are necessary for making contact with the wiring. However, it cannot be formed in the drain offset region 18 and the middle concentration layer 19. For this reason, the portions that cannot be formed are masked with the resist 20 and the impurity is introduced at a high concentration to form the drain region 22 and the source region 21 which are high concentration layers.

【0025】また、本方法では、不純物導入に対して、
レジストのマスクの形成の仕方に変形が考えられる。す
なわち、低濃度層のドレインオフセット領域18の必要
な部分だけに不純物を導入するために、その他のソース
領域21およびドレイン領域22などの一部をレジス
ト、ゲート電極およびゲート側壁を用いて第二の導伝型
の不純物を注入することもできる。
In the present method, the introduction of impurities
The method of forming the resist mask may be modified. That is, in order to introduce an impurity only into a necessary portion of the drain offset region 18 of the low concentration layer, a part of the other source region 21 and the drain region 22 is formed by using a resist, a gate electrode, and a gate side wall. Conductive impurities can also be implanted.

【0026】次に、図3を用いて第一の実施形態の他の
製造方法について説明する。図2は、製造工程の各部分
における高耐圧MOSFETの断面構造を示したもので
ある。図3(a)において示すように、不純物濃度が1
×1014cm-3程度のp型シリコン基板11上に図示し
ない素子分離膜を形成し、ウェル12を形成する。そし
て、p型シリコン基板11上面には、チャンネルイオン
が注入される。
Next, another manufacturing method of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the high breakdown voltage MOSFET in each part of the manufacturing process. As shown in FIG. 3A, the impurity concentration is 1
An element isolation film (not shown) is formed on a p-type silicon substrate 11 of about × 10 14 cm −3 , and a well 12 is formed. Then, channel ions are implanted into the upper surface of the p-type silicon substrate 11.

【0027】次に、シリコン基板11上面に酸化工程に
より、厚さ5nmのゲート絶縁膜13が形成される。そ
して、このゲート絶縁膜13上面には、ポリシリコン膜
が200nmの厚さで形成される。次に、このポリシリ
コン膜の上面にレジストが塗布され、露光工程および現
像工程を経て残されたレジストのパターンに基づき前記
ポリシリコン膜をエッチング処理することにより、ゲー
ト電極14が形成される。
Next, a gate insulating film 13 having a thickness of 5 nm is formed on the upper surface of the silicon substrate 11 by an oxidation process. Then, on the upper surface of the gate insulating film 13, a polysilicon film is formed with a thickness of 200 nm. Next, a resist is applied to the upper surface of the polysilicon film, and the polysilicon film is etched based on the pattern of the resist remaining after the exposure step and the development step, thereby forming the gate electrode 14.

【0028】そして、このゲート電極14をマスクとし
て、20keVの加速エネルギーでドーズ量5×1012
cm-2の砒素イオンがp型シリコン基板11上面に注入
される。これにより、p型シリコン基板11上面に低濃
度層32が形成される。
Then, using this gate electrode 14 as a mask, a dose of 5 × 10 12 at an acceleration energy of 20 keV.
Arsenic ions of cm −2 are implanted into the upper surface of the p-type silicon substrate 11. Thereby, the low concentration layer 32 is formed on the upper surface of the p-type silicon substrate 11.

【0029】次に、図3(b)において示すように、ド
レイン形成領域D側にゲート電極14の端部から0.4
μm平面方向に離れた位置とゲート電極14の端部から
10nm平面方向に離れた位置との間にレジスト33を
形成する。そして、このレジスト33とゲート電極14
とをマスクとして、p型シリコン基板11上面に砒素イ
オンが20keVの加速エネルギにより2×1014cm
-2のドーズ量により注入される。この結果、イオン注入
が行われた部分の低濃度層32は、中濃度層34および
中濃度層35となる。
Next, as shown in FIG. 3 (b), 0.4 mm from the end of the gate electrode 14 to the drain formation region D side.
A resist 33 is formed between a position separated in the plane direction of μm and a position separated in the plane direction by 10 nm from the end of the gate electrode 14. Then, the resist 33 and the gate electrode 14
Is used as a mask, arsenic ions are deposited on the upper surface of the p-type silicon substrate 11 at an acceleration energy of 20 keV to 2 × 10 14 cm
It is implanted with a dose of -2 . As a result, the low-concentration layer 32 in the portion where the ion implantation has been performed becomes a medium-concentration layer 34 and a medium-concentration layer 35.

【0030】次に、図3(c)において示すように、レ
ジスト36がドレイン形成領域D側にゲート電極14の
上部を始点としてゲート電極14上部から低濃度層32
の0.4μmの位置までの間に形成される。そして、こ
のレジスト36をマスクとして、高濃度不純物層である
ドレイン領域38およびソース領域37が50keVの
加速エネルギで5×1015cm-2のドーズ量の砒素イオ
ンの注入により形成される。
Next, as shown in FIG. 3C, a resist 36 is formed on the low concentration layer 32 from the upper part of the gate electrode 14 to the drain formation region D starting from the upper part of the gate electrode 14.
Is formed up to the position of 0.4 μm. Using the resist 36 as a mask, the drain region 38 and the source region 37, which are high-concentration impurity layers, are formed by implanting arsenic ions with an acceleration energy of 50 keV and a dose of 5 × 10 15 cm −2 .

【0031】上述した方法において、ソース領域21の
深さは、100nm程度であり、深いものである。ここ
で、短チャネル効果を抑制するために、ソース領域37
のゲート電極14近傍部の拡散層の深さを浅くしたい場
合、図3(c)のレジスト36を形成する前に、数十n
mの第2のゲート側壁をゲート側壁17の外面に形成し
た後に上述した図2(c)の処理を行う。
In the method described above, the depth of the source region 21 is about 100 nm and is deep. Here, in order to suppress the short channel effect, the source region 37 is formed.
If it is desired to reduce the depth of the diffusion layer in the vicinity of the gate electrode 14 of FIG.
After forming the second gate side wall of m on the outer surface of the gate side wall 17, the above-described processing of FIG.

【0032】上述したように、第一の実施形態による高
耐圧MOSFETの構造においては、ドレインオフセッ
ト領域とゲート電極との間に中濃度層の不純物層が形成
されている。このため、ドレイン電圧が低い場合、ドレ
インオフセット領域とゲート電極との界面における空乏
層化量は少ない。図4は、ゲート電極のドレイン領域側
の端部からドレイン領域までのドレインオフセット領域
にかかる電位を本発明と従来例とで比較したものであ
る。
As described above, in the structure of the high-breakdown-voltage MOSFET according to the first embodiment, a medium-concentration impurity layer is formed between the drain offset region and the gate electrode. Thus, when the drain voltage is low, the amount of depletion at the interface between the drain offset region and the gate electrode is small. FIG. 4 compares the potential applied to the drain offset region from the end of the gate electrode on the drain region side to the drain region between the present invention and the conventional example.

【0033】図4(a)に示すように、ドレイン電圧が
低い場合には、本発明において中濃度層の空乏化量が少
ないためにゲート電極とドレインオフセット領域との境
界までドレイン電圧がかかる。一方、従来例において
は、低濃度のオフセット領域の空乏化が進むため、ゲー
ト電極とドレインオフセット領域との境界から少し離れ
た位置までしかドレイン電圧がかからない。このため、
チャネルにかかる電圧は、本発明の方が高く、従って電
流量も増加する。
As shown in FIG. 4A, when the drain voltage is low, the drain voltage is applied to the boundary between the gate electrode and the drain offset region because the depletion amount of the middle concentration layer is small in the present invention. On the other hand, in the conventional example, since the depletion of the low-concentration offset region progresses, the drain voltage is applied only to a position slightly away from the boundary between the gate electrode and the drain offset region. For this reason,
The voltage on the channel is higher in the present invention and therefore the amount of current also increases.

【0034】次に、図4(b)に示すように、ドレイン
電圧が高い場合には、中濃度層の不純物層の長さを適当
な値とすることで、この中濃度層が空乏化する。したが
って、本発明の場合および従来例の場合も同様にオフセ
ット領域(ドレインオフセット領域)がほとんどが空乏
化するため、ドレインとオフセット領域との電位分布の
値は、同様な値となる。
Next, as shown in FIG. 4B, when the drain voltage is high, by setting the length of the impurity layer of the middle concentration layer to an appropriate value, the middle concentration layer is depleted. . Therefore, in the case of the present invention and the conventional example as well, the offset region (drain offset region) is almost completely depleted, so that the values of the potential distribution between the drain and the offset region have similar values.

【0035】この結果、図5に示すように本発明による
高耐圧MOSFETのドレイン電流/ドレイン電圧特性
は、低ドレイン電圧領域において従来例の物と比較して
改善されていることが判る。また、高ドレイン電圧領域
におけるドレイン電流は、本発明の高耐圧MOSFET
と従来例の高耐圧MOSFETとがほぼ等しくなる。さ
らに、ブレイクダウンが起こる高電圧領域でのドレイオ
フセット領域における電位分布が等しいため、ドレイン
耐圧は、本発明の高耐圧MOSFETと従来例の高耐圧
MOSFETとがほぼ等しくなる。
As a result, as shown in FIG. 5, it is understood that the drain current / drain voltage characteristic of the high breakdown voltage MOSFET according to the present invention is improved in the low drain voltage region as compared with the conventional example. Also, the drain current in the high drain voltage region is determined by the high breakdown voltage MOSFET of the present invention.
And the conventional high breakdown voltage MOSFET are almost equal. Furthermore, since the potential distribution in the drain offset region in the high voltage region where the breakdown occurs is equal, the drain breakdown voltage of the high breakdown voltage MOSFET of the present invention is almost equal to that of the conventional high breakdown voltage MOSFET.

【0036】以上、本発明の一実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、図6に
本発明による第二の実施形態の高耐圧MOSFETを示
す。図6は、ドレイン領域側だけでなくソース領域側に
も中濃度層を設けた高耐圧MOSFETの構造を示す縦
断面図である。
As described above, one embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and a design change or the like may be made without departing from the gist of the present invention. The present invention is also included in the present invention. For example, FIG. 6 shows a high breakdown voltage MOSFET according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a high breakdown voltage MOSFET in which a middle concentration layer is provided not only on the drain region side but also on the source region side.

【0037】この図において、1はシリコン基板であ
り、上面に5nmの厚さのゲート絶縁膜2が形成されて
いる。このゲート絶縁膜2の上面には、厚さ200n
m、長さ0.18μmのゲート電極が形成されている。
In this figure, reference numeral 1 denotes a silicon substrate on which a gate insulating film 2 having a thickness of 5 nm is formed. On the upper surface of the gate insulating film 2, a thickness of 200 n
A gate electrode having a length of 0.18 μm and a length of 0.18 μm is formed.

【0038】5は砒素のドーズ量5×1012cm-2のオ
フセット領域であり、シリコン基板1の上面にゲート電
極3から面方向に0.4μmの長さに形成されている。
4は砒素のドーズ量2×1014cm-2の中濃度領域であ
り、シリコン基板1上面にゲート絶縁膜2とオフセット
領域5との間に10nmの長さで介挿されて形成されて
いる。6はドレイン領域であり、シリコン基板1上面に
おいてオフセット領域5に隣接して形成されている。7
はソース領域であり、シリコン基板1上面においてゲー
ト絶縁膜2近傍に形成されている。9は、中濃度領域で
あり、ソース領域7およびゲート電極14の他方の端部
との間に形成されている。
Reference numeral 5 denotes an offset region having an arsenic dose of 5 × 10 12 cm −2 , and is formed on the upper surface of the silicon substrate 1 so as to have a length of 0.4 μm in a plane direction from the gate electrode 3.
Reference numeral 4 denotes a medium-concentration region of an arsenic dose of 2 × 10 14 cm −2 , which is formed on the upper surface of the silicon substrate 1 with a length of 10 nm interposed between the gate insulating film 2 and the offset region 5. . Reference numeral 6 denotes a drain region, which is formed adjacent to the offset region 5 on the upper surface of the silicon substrate 1. 7
Is a source region, which is formed near the gate insulating film 2 on the upper surface of the silicon substrate 1. Reference numeral 9 denotes a middle concentration region, which is formed between the source region 7 and the other end of the gate electrode 14.

【0039】また、図には示していないが、ウェル、素
子分離膜およびチャネルが必要に応じて形成される。
Although not shown, wells, element isolation films, and channels are formed as needed.

【0040】次に、図7を参照して上述した一実施形態
による高耐圧MOSFETの応用例の製造方法を説明す
る。図7は、製造工程の各部分における高耐圧MOSF
ETの断面構造を示したものである。図7(a)におい
て示すように、不純物濃度が1×1014cm-3程度のp
型シリコン基板11上に図示しない素子分離膜を形成
し、ウェル12を形成する。そして、p型シリコン基板
11上面には、チャンネルイオンが注入される。
Next, a manufacturing method of an application example of the high breakdown voltage MOSFET according to the above-described embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a high breakdown voltage MOSF in each part of the manufacturing process.
2 shows a cross-sectional structure of ET. As shown in FIG. 7A, the impurity concentration is about 1 × 10 14 cm −3.
An element isolation film (not shown) is formed on the mold silicon substrate 11, and a well 12 is formed. Then, channel ions are implanted into the upper surface of the p-type silicon substrate 11.

【0041】次に、シリコン基板11上面に酸化工程に
より、厚さ5nmのゲート絶縁膜13が形成される。そ
して、このゲート絶縁膜13上面には、ポリシリコン膜
が200nmの厚さで形成される。次に、このポリシリ
コン膜の上面にレジストが塗布され、露光工程および現
像工程を経て残されたレジストのパターンに基づき前記
ポリシリコン膜をエッチング処理することにより、ゲー
ト電極14が形成される。
Next, a gate insulating film 13 having a thickness of 5 nm is formed on the upper surface of the silicon substrate 11 by an oxidation process. Then, on the upper surface of the gate insulating film 13, a polysilicon film is formed with a thickness of 200 nm. Next, a resist is applied to the upper surface of the polysilicon film, and the polysilicon film is etched based on the pattern of the resist remaining after the exposure step and the development step, thereby forming the gate electrode 14.

【0042】そして、このゲート電極14をマスクとし
て、20keVの加速エネルギーでドーズ量5×1012
cm-2の砒素イオンがp型シリコン基板11上面に注入
される。これにより、p型シリコン基板11上面に低濃
度層31および低濃度層32が形成される。
Then, using this gate electrode 14 as a mask, a dose of 5 × 10 12 at an acceleration energy of 20 keV.
Arsenic ions of cm −2 are implanted into the upper surface of the p-type silicon substrate 11. Thus, a low concentration layer 31 and a low concentration layer 32 are formed on the upper surface of the p-type silicon substrate 11.

【0043】次に、図7(b)において示すように、ゲ
ート電極14上部からドレイン形成領域D全体にレジス
ト33のパターンを形成する。そして、ゲート電極14
およびレジスト33をマスクとして、p型シリコン基板
11上面に砒素イオンが20keVの加速エネルギによ
り2×1014cm-2のドーズ量により注入される。この
結果、イオン注入が行われた低濃度領域31は、中濃度
領域34となる。
Next, as shown in FIG. 7B, a pattern of a resist 33 is formed on the entire drain formation region D from above the gate electrode 14. And the gate electrode 14
Using resist 33 as a mask, arsenic ions are implanted into the upper surface of p-type silicon substrate 11 with an acceleration energy of 20 keV and a dose of 2 × 10 14 cm −2 . As a result, the low-concentration region 31 into which the ion implantation has been performed becomes a medium-concentration region 34.

【0044】次に、図7(c)において示すように、ゲ
ート電極14側面に10nmの厚さの第1側壁40が形
成される。そして、この第1の側壁40の外面に100
nmの厚さの第2の側壁41が形成される。さらに、ド
レイン形成領域D側にゲート電極14上を始点として、
ゲート電極14の端部からお0.4μm平面方向の位置
までレジスト42が形成される。そして、このレジスト
42、ゲート電極14、第1の側壁40および第2の側
壁41をマスクとして、高濃度不純物層であるドレイン
領域44およびソース領域43が50keVの加速エネ
ルギで5×10 15cm-2のドーズ量の砒素イオンの注入
により形成される。これにより、低濃度層32の残りの
部分は、ドレインオフセット領域45と成る。
Next, as shown in FIG.
A first side wall 40 having a thickness of 10 nm is formed on the side surface of the gate electrode 14.
Is done. The outer surface of the first side wall 40 has 100
A second sidewall 41 having a thickness of nm is formed. In addition,
Starting from the gate electrode 14 on the side of the rain formation region D,
The position in the plane direction of 0.4 μm from the end of the gate electrode 14
The resist 42 is formed up to this point. And this resist
42, gate electrode 14, first side wall 40 and second side
Using the wall 41 as a mask, a drain which is a high-concentration impurity layer
The region 44 and the source region 43 have an acceleration energy of 50 keV.
5 × 10 with lugi Fifteencm-2Dose of arsenic ion implantation
Formed by Thereby, the remaining of the low concentration layer 32
The portion becomes the drain offset region 45.

【0045】次に、図7(d)において示すように、第
1の側壁40をエッチングし、空洞46が形成される。
そして、ドレイン形成領域D側の第2の側壁41上から
ドレイン領域44までにレジスト47が形成される。そ
して、ゲート電極14、第2の側壁41およびレジスト
47をマスクとして20keVの加速エネルギで2×1
14cm-2のドーズ量の砒素イオンが注入され、中濃度
層48および中濃度層49が形成される。
Next, as shown in FIG. 7D, the first side wall 40 is etched to form a cavity 46.
Then, a resist 47 is formed from above the second side wall 41 on the drain formation region D side to the drain region 44. Then, using the gate electrode 14, the second side wall 41, and the resist 47 as a mask, 2 × 1 at an acceleration energy of 20 keV.
Arsenic ions at a dose of 0 14 cm -2 are implanted, and a middle concentration layer 48 and a middle concentration layer 49 are formed.

【0046】本製造方法においては、第一の実施形態の
高耐圧MOSTFT作成における不純物導入が3回必要
となる。まず、中濃度層19は、ゲート電極14をマス
クとして第一の導伝型の不純物を注入して作成する。そ
して、低濃度層であるドレインオフセット領域18作成
時には、ゲート電極14に隣接する中濃度層19を残す
必要がある。このため、ゲート電極14の側面にゲート
側壁17を形成して第一の導伝型と極性が異なる第二の
導伝型の不純物を導入して、ドレインオフセット領域1
8が作成される。
In this manufacturing method, it is necessary to introduce impurities three times in fabricating the high breakdown voltage MOSTFT of the first embodiment. First, the middle concentration layer 19 is formed by implanting a first conductivity type impurity using the gate electrode 14 as a mask. Then, when forming the drain offset region 18 which is a low concentration layer, it is necessary to leave the middle concentration layer 19 adjacent to the gate electrode 14. For this reason, a gate sidewall 17 is formed on the side surface of the gate electrode 14 to introduce impurities of a second conductivity type having a polarity different from that of the first conductivity type.
8 is created.

【0047】高濃度層であるドレイン領域22およびソ
ース領域21は、配線とのコンタクトを取るために必要
なものである。しかしながら、ドレインオフセット領域
18および中濃度層19には、形成できない。このた
め、形成できない部分には、レジスト20でマスクをし
て、高濃度に不純物を導入して高濃度層であるドレイン
領域22およびソース領域21を形成する。
The drain region 22 and the source region 21, which are high-concentration layers, are necessary for making contact with the wiring. However, it cannot be formed in the drain offset region 18 and the middle concentration layer 19. For this reason, the portions that cannot be formed are masked with the resist 20 and the impurity is introduced at a high concentration to form the drain region 22 and the source region 21 which are high concentration layers.

【0048】また、本方法では、不純物導入に対して、
レジストのマスクの形成の仕方に変形が考えられる。す
なわち、低濃度層のドレインオフセット領域18の必要
な部分だけに不純物を導入するために、その他のソース
領域21およびドレイン領域22などの一部をレジス
ト、ゲート電極およびゲート側壁を用いて第二の導伝型
の不純物を注入することもできる。
In this method, the impurity introduction is
The method of forming the resist mask may be modified. That is, in order to introduce an impurity only into a necessary portion of the drain offset region 18 of the low concentration layer, a part of the other source region 21 and the drain region 22 is formed by using a resist, a gate electrode, and a gate side wall. Conductive impurities can also be implanted.

【0049】本製造方法では、中濃度層48および中濃
度層49を形成するために不純物導入に空洞46を用い
ている。この空洞46は、第1の側壁40および第2の
側壁41を連続して形成し、第1の側壁をエッチングに
より除去して形成される。そのため、この第1の側壁4
0の厚さを制御することにより、中濃度層48および中
濃度層49の幅が制御される。
In this manufacturing method, the cavities 46 are used for impurity introduction in order to form the middle concentration layers 48 and 49. The cavity 46 is formed by continuously forming the first side wall 40 and the second side wall 41 and removing the first side wall by etching. Therefore, the first side wall 4
By controlling the thickness of 0, the widths of the middle concentration layers 48 and 49 are controlled.

【0050】上述してきたように、第2の実施形態にお
いては、ソース領域43とゲート電極14の端部との間
にも中濃度層49が介挿されている。これは、MOSF
ETの短チャンネル効果(ゲート長の微細化とともにト
ランジスタの閾値電圧が下がる効果であり、閾値電圧の
制御性を不安定とする)を制御するには、ソース領域4
3およびドレイン領域44の拡散層深さを浅くする必要
がある。
As described above, in the second embodiment, the intermediate concentration layer 49 is also interposed between the source region 43 and the end of the gate electrode 14. This is MOSF
In order to control the short channel effect of ET (the effect of lowering the threshold voltage of the transistor as the gate length is reduced and the controllability of the threshold voltage becomes unstable), the source region 4
3 and the depth of the diffusion layer of the drain region 44 must be reduced.

【0051】そのため、チャンルが形成されるゲート電
極14に隣接するソース領域の一部分を中濃度層49と
して形成した。このため、第2の実施形態による高耐圧
MOSFETは、高耐圧化したドレイン形成領域D側の
構造に加え、短チャンネル効果の抑制がよりはかれる構
造となる。
Therefore, a part of the source region adjacent to the gate electrode 14 where the channel is to be formed is formed as the middle concentration layer 49. For this reason, the high-breakdown-voltage MOSFET according to the second embodiment has a structure in which the short-channel effect is further suppressed in addition to the structure on the drain formation region D side where the withstand voltage is increased.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明の高耐圧MOSFETの構造によ
れば、低濃度層を有するため、ドレイン耐圧が高く保た
れ、かつ中濃度層を有し、中濃度層における空乏化量が
少ないためにゲート電極とドレインオフセット領域との
境界までドレイン電圧がかかるので、チャネルに十分な
電流が流れ、低ドレイン電圧におけるドレイン電流量を
通常のMOSFETと同等の値まで増加させる効果があ
る。
According to the structure of the high-breakdown-voltage MOSFET of the present invention, the low-concentration layer has a low breakdown voltage, the drain breakdown voltage is kept high, the middle-concentration layer has a small depletion amount. Since the drain voltage is applied to the boundary between the gate electrode and the drain offset region, a sufficient current flows through the channel, and the amount of drain current at a low drain voltage is increased to a value equivalent to that of a normal MOSFET.

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

【図1】 本発明の一実施形態による高耐圧MOSFE
Tの構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a high breakdown voltage MOSFE according to an embodiment of the present invention;
It is sectional drawing which shows the structure of T.

【図2】 本発明の一実施形態による高耐圧MOSFE
Tの製造工程を説明する図である。
FIG. 2 is a high breakdown voltage MOSFE according to an embodiment of the present invention;
It is a figure explaining the manufacturing process of T.

【図3】 本発明の一実施形態による高耐圧MOSFE
Tの他の製造工程を説明する図である。
FIG. 3 is a high voltage MOSFE according to an embodiment of the present invention;
It is a figure explaining other manufacturing processes of T.

【図4】 ゲート電極のドレイン領域側の端部からドレ
イン領域までのドレインオフセット領域にかかる電位と
距離との関係を示した図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a potential and a distance applied to a drain offset region from an end of the gate electrode on the drain region side to a drain region.

【図5】 MOSFETのドレイン電流/ドレイン電圧
特性を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing drain current / drain voltage characteristics of a MOSFET.

【図6】 本発明の第二の実施形態による高耐圧MOS
FETの構造を示す断面図である。
FIG. 6 shows a high voltage MOS transistor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of an FET.

【図7】 本発明の第二の実施形態による高耐圧MOS
FETの製造工程を説明する図である。
FIG. 7 shows a high breakdown voltage MOS according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the FET.

【図8】 従来例による高耐圧MOSFETの構造を示
す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a structure of a conventional high-breakdown-voltage MOSFET.

【図9】 他の従来例による高耐圧MOSFETの構造
を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of another conventional high-breakdown-voltage MOSFET.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11 p型シリコン基板(シリコン基板) 2、13 ゲート絶縁膜 3、14 ゲート電極 4、9、19、34、35 中濃度領域(中濃度層) 5 オフセット領域 6、22、38、44 ドレイン領域(ドレイン) 7、21、37、43 ソース領域 8 極低濃度領域 12 ウェル 18、39、45 ドレインオフセット領域 20、33、36、42、47 レジスト 31、32 低濃度層 40 第1の側壁 41 第2の側壁 D ドレイン形成領域 1, 11 p-type silicon substrate (silicon substrate) 2, 13 gate insulating film 3, 14 gate electrode 4, 9, 19, 34, 35 medium concentration region (medium concentration layer) 5 offset region 6, 22, 38, 44 drain Region (drain) 7, 21, 37, 43 Source region 8 Very low concentration region 12 Well 18, 39, 45 Drain offset region 20, 33, 36, 42, 47 Resist 31, 32 Low concentration layer 40 First side wall 41 Second sidewall D Drain formation region

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の上にゲート絶縁膜を介して設けら
れたゲート電極と、 前記ゲート絶縁膜の一端に設けられたソース領域と、 前記ゲート酸化膜の他端に設けられた第一の拡散層と前
記第一の拡散層との間に基板の平面方向に間隔をおいて
第一の拡散層と同一の導伝型の不純物で形成されたドレ
イン領域と、 前記第一の拡散層とドレイン領域との間に介挿された第
一の拡散層と同一の導伝型の不純物で形成された第二の
拡散層と、 を具備し、 前記第二の拡散層の不純物濃度がドレイン領域の不純物
濃度より低く設定され、かつ前記第一の拡散層の不純物
濃度が第二の拡散層の不純物濃度とドレイン領域の不純
物濃度の間の値であることを特徴とする高耐圧MOSF
ET。
A gate electrode provided on the substrate via a gate insulating film; a source region provided at one end of the gate insulating film; and a first electrode provided at the other end of the gate oxide film. A drain region formed of the same conductivity type impurity as the first diffusion layer at an interval in the planar direction of the substrate between the diffusion layer and the first diffusion layer; and A second diffusion layer formed of the same conductivity type impurity as the first diffusion layer interposed between the first diffusion layer and the drain region, wherein the impurity concentration of the second diffusion layer is the drain region. Wherein the impurity concentration of the first diffusion layer is a value between the impurity concentration of the second diffusion layer and the impurity concentration of the drain region.
ET.
【請求項2】 請求項1に記載の高耐圧MOSFETに
おいて、前記ソース領域が前記ゲート酸化膜とこのゲー
ト酸化膜から前記基板の平面上で離れて形成された第一
のソース拡散層とのあいだに介挿された第一のソース拡
散層より深さが浅い第二のソース拡散層とから形成され
ていることを特徴とする高耐圧MOSFET。
2. The high breakdown voltage MOSFET according to claim 1, wherein said source region is between said gate oxide film and a first source diffusion layer formed apart from said gate oxide film on a plane of said substrate. And a second source diffusion layer whose depth is smaller than that of the first source diffusion layer interposed therebetween.
【請求項3】 基板上面にゲート電極を形成するゲート
電極形成工程と、 前記ゲート電極をマスクにして、第1の導伝型不純物を
前記基板上部に導入する第1の導伝型不純物導入工程
と、 前記ゲート電極の側面に側面絶縁膜を形成する絶縁膜形
成工程と、 前記ゲート電極と前記側面絶縁膜とをマスクにして、前
記第1の導伝型不純物と反対の導伝型の第2の導伝型不
純物を導入する第2の導伝型不純物導入工程と、 前記基板平面方向において前記ゲート電極の上面からド
レイン領域形成の位置までの間にレジストを形成するレ
ジスト形成工程と、 このレジストをマスクとして第1の導伝型不純物を再度
導入する再導入工程とを有することを特徴とする高耐圧
MOSFETの製造方法。
3. A gate electrode forming step of forming a gate electrode on the upper surface of the substrate, and a first conductive impurity introducing step of introducing a first conductive impurity into the upper portion of the substrate using the gate electrode as a mask. An insulating film forming step of forming a side surface insulating film on a side surface of the gate electrode; and using the gate electrode and the side surface insulating film as a mask, a conductive type opposite to the first conductive type impurity. A second conductive impurity introducing step of introducing a second conductive impurity, and a resist forming step of forming a resist from a top surface of the gate electrode to a position where a drain region is formed in the substrate plane direction. Re-introducing the first conductive impurity again using the resist as a mask.
【請求項4】 基板上面にゲート電極を形成するゲート
電極形成工程と、 前記ゲート電極をマスクにして、第1の導伝型不純物を
前記基板上部に導入する第1の導入工程と、 前記基板平面方向において前記ゲート電極から所定の離
れた位置からドレイン領域を形成する位置までの間の領
域に第1のレジストを形成する第1のレジスト形成工程
と、 この第1のレジストをマスクとして前記第1の導伝型不
純物を導入する第2の導入工程と、 前記基板平面方向において前記ゲート電極上面から前記
ドレイン領域を形成する位置までの領域に第2のレジス
トを形成する第2のレジスト形成工程と、 この第2のレジストをマスクとして前記第1の導伝型不
純物を導入する第3の導入工程とを有することを特徴と
するMOSFETの製造方法。
4. A gate electrode forming step of forming a gate electrode on the upper surface of the substrate; a first introducing step of introducing a first conductive impurity into the upper portion of the substrate using the gate electrode as a mask; A first resist forming step of forming a first resist in a region between a position distant from the gate electrode by a predetermined distance and a position where a drain region is formed in a plane direction; A second introduction step of introducing the first conductive impurity, and a second resist formation step of forming a second resist in a region from the upper surface of the gate electrode to a position where the drain region is formed in the substrate plane direction. And a third introducing step of introducing the first conductive impurity using the second resist as a mask.
【請求項5】 基板上面にゲート電極を形成するゲート
電極形成工程と、 前記ゲート電極をマスクにして、第1の導伝型不純物を
前記基板上部に導入する第1の導入工程と、 前記基板平面方向において前記ゲート電極上面からドレ
イン領域形成部を含めた位置までの領域に第1のレジス
トを形成する第1のレジスト形成工程と、 この第1のレジストをマスクとして前記第1の導伝型不
純物を導入する第2の導入工程と、 前記ゲート電極側面に第1の絶縁膜を形成する第1の絶
縁膜形成工程と、 この第1の絶縁膜の側面に第2の絶縁膜を形成する第2
の絶縁膜形成工程と、 前記基板平面方向において前記ゲート電極上面からドレ
イン領域形成の位置までの間に第2のレジストを形成す
る第2のレジスト形成工程と、 この第2のレジストをマスクとして前記第1の導伝型不
純物を導入する第3の導入工程と、 前記第1の絶縁膜をエッチングにより除去する除去工程
と、 前記基板平面方向においてドレイン領域形成側の前記第
2の絶縁膜上面からドレイン領域形成の位置までの間に
第3のレジストを形成する第3のレジスト形成工程と、 この第3のレジストをマスクとして前記第1の導伝型不
純物を導入する第4の導入工程とを有することを特徴と
するMOSFETの製造方法。
5. A gate electrode forming step of forming a gate electrode on an upper surface of a substrate; a first introducing step of introducing a first conductive impurity into an upper portion of the substrate using the gate electrode as a mask; A first resist forming step of forming a first resist in a region from a top surface of the gate electrode to a position including a drain region forming portion in a plane direction, and using the first resist as a mask, A second introduction step of introducing an impurity, a first insulation film formation step of forming a first insulation film on the side surface of the gate electrode, and a second insulation film is formed on the side surface of the first insulation film. Second
Forming a second resist between the upper surface of the gate electrode and the position of forming the drain region in the plane direction of the substrate; and forming the second resist as a mask using the second resist as a mask. A third introduction step of introducing a first conductive impurity, a removal step of removing the first insulation film by etching, and a step of removing the first insulation film from the upper surface of the second insulation film on the drain region formation side in the substrate plane direction. A third resist forming step of forming a third resist before the position where the drain region is formed; and a fourth introducing step of introducing the first conductive impurity using the third resist as a mask. A method for manufacturing a MOSFET, comprising:
JP35562897A 1997-12-24 1997-12-24 Manufacturing method of high voltage MOSFET Expired - Fee Related JP3298483B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35562897A JP3298483B2 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Manufacturing method of high voltage MOSFET

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35562897A JP3298483B2 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Manufacturing method of high voltage MOSFET

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11186543A true JPH11186543A (en) 1999-07-09
JP3298483B2 JP3298483B2 (en) 2002-07-02

Family

ID=18444956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35562897A Expired - Fee Related JP3298483B2 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Manufacturing method of high voltage MOSFET

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3298483B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008047791A (en) * 2006-08-21 2008-02-28 Fujitsu Ltd Semiconductor device, its manufacturing method, and semiconductor integrated circuit device
US7666745B2 (en) 2007-03-26 2010-02-23 Fujitsu Microelectronics Limited Method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device
US8513766B2 (en) 2007-06-19 2013-08-20 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device having a drain-gate isolation portion
JP2014042070A (en) * 2010-01-22 2014-03-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008047791A (en) * 2006-08-21 2008-02-28 Fujitsu Ltd Semiconductor device, its manufacturing method, and semiconductor integrated circuit device
US7666745B2 (en) 2007-03-26 2010-02-23 Fujitsu Microelectronics Limited Method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device
US8138550B2 (en) 2007-03-26 2012-03-20 Fujitsu Semiconductor Limited Method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device
US8513766B2 (en) 2007-06-19 2013-08-20 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device having a drain-gate isolation portion
US8878294B2 (en) 2007-06-19 2014-11-04 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device having a drain-gate isolation portion
JP2014042070A (en) * 2010-01-22 2014-03-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
US9136391B2 (en) 2010-01-22 2015-09-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US9865744B2 (en) 2010-01-22 2018-01-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3298483B2 (en) 2002-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100205320B1 (en) Mosfet and fabrication thereof
JP2000260987A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH0936367A (en) Fet with stable threshold voltage and its manufacture
KR0140719B1 (en) Favrication method of mosfet
US6455380B2 (en) Semiconductor device and method for fabricating the same
JPS6055665A (en) Manufacture of semiconductor device
KR19980020943A (en) Insulation tunneling transistor and manufacturing method thereof
JP3298483B2 (en) Manufacturing method of high voltage MOSFET
JPH0897419A (en) Mos type transistor and its manufacture
JPH10144922A (en) Field-effect transistor (fet) and method for forming semiconductor field-effect transistor
JP3744438B2 (en) Semiconductor device
KR20000031366A (en) Semiconductor device and production method thereof
KR20010083626A (en) Transistor forming method
JP3061157B2 (en) Method for forming semiconductor device
KR20040019167A (en) Method for forming the high voltage transistor
JP3714396B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR100334968B1 (en) Method for fabricating buried channel type PMOS transistor
KR100272507B1 (en) Mehtod for fabricating of semiconductor device
KR100260366B1 (en) Method for fabricating semiconductor device
KR100273688B1 (en) MOSFET and method for forming the same
KR100357173B1 (en) Method for manufacturing thin film transistor
KR100325444B1 (en) Method for fabricating metal oxide semiconductor transistor of low doping drain structure
JPH0290567A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
KR100308783B1 (en) Semiconductor device manufacturing method
KR100972929B1 (en) Method for fabricating of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020319

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080419

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090419

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100419

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110419

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120419

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120419

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130419

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130419

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140419

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees