JPH11330452A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JPH11330452A
JPH11330452A JP12715198A JP12715198A JPH11330452A JP H11330452 A JPH11330452 A JP H11330452A JP 12715198 A JP12715198 A JP 12715198A JP 12715198 A JP12715198 A JP 12715198A JP H11330452 A JPH11330452 A JP H11330452A
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JP
Japan
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region
type impurity
concentration
opening
drain
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Application number
JP12715198A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Noda
正明 野田
Akihisa Ikuta
晃久 生田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the structure of a MOS transistor with small on-resistance, and its manufacturing method. SOLUTION: A specific region of a first insulation layer 10 is opened on a low-concentration N-type semiconductor layer 1, and a gate electrode 6 is formed in the opening, a drain offset region with a higher impurity concentration than that of the semiconductor layer 1 is formed close to a body region 2, by forming an intermediate concentration N-type drain offset region 9 and the medium-concentration P-type body region 2 with the gate electrode 6 as a mask, thus reducing on-resistance. In a succeeding process, a source region 3 is formed with the gate electrode 6 as a mask, and the source region 3 and the body region 2 are connected through a metal electrode 8.

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、半導体装置および
その製造方法に係わり、特に、オン抵抗の小さい二重拡
散型MOSトランジスタおよびその製造方法に関するも
のである。
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 particularly, to a double diffusion type MOS transistor having a small on-resistance and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器が多機能化されるのに伴
い、それに使用される半導体装置は、デバイスの高耐圧
化や大電力化が望まれ、二重拡散型のMOSトランジス
タが採用される機会が多くなっている。そして、同じ二
重拡散型MOSトランジスタであっても高耐圧用のもの
や大電力用のもの、それらを制御するバイポーラトラン
ジスタ等を1チップ内に集積化することが可能な半導体
装置(ICを含む)の開発が望まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices have become multifunctional, semiconductor devices used therefor are required to have higher breakdown voltage and higher power, and double-diffused MOS transistors are employed. Opportunities are increasing. A semiconductor device (including an IC) in which the same double-diffused MOS transistor for high breakdown voltage, high power, and a bipolar transistor for controlling them can be integrated in one chip. ) Development is desired.

【0003】以下に、従来の二重拡散型MOSトランジ
スタについて、その断面構造を示す図10を用いて説明
する。図10において、1は半導体基板の主面に形成さ
れたN型不純物の半導体層、2は半導体層1内に形成さ
れたP型不純物のボディ領域、3はボディ領域2内に高
濃度N型不純物で形成されたソース領域、4は高濃度N
型不純物で形成されたドレインコンタクト領域、5は半
導体基板上に形成された絶縁膜、6は絶縁膜5内に埋設
されたゲート電極、7はドレイン用の金属電極、8はソ
ース用の金属電極である。
A conventional double-diffused MOS transistor will be described below with reference to FIG. 10, reference numeral 1 denotes a semiconductor layer of an N-type impurity formed on a main surface of a semiconductor substrate; 2, a body region of a P-type impurity formed in the semiconductor layer 1; The source region 4 made of impurities has a high N concentration.
A drain contact region formed of a type impurity, 5 an insulating film formed on a semiconductor substrate, 6 a gate electrode buried in the insulating film 5, 7 a metal electrode for a drain, 8 a metal electrode for a source It is.

【0004】この二重拡散型MOSトランジスタは、ソ
ース領域3とボディ領域2とが金属電極8によって接続
されており、ドレインコンタクト領域4はドレイン用の
金属電極7との接続を良好にするために設けられてお
り、半導体層1がドレイン領域として機能する。そし
て、ゲート電極6に電圧が与えられると、ゲート電極6
直下のボディ領域2の表面近傍にチャンネルが形成さ
れ、ドレインとソースを導通する。また、そのゲート電
極6に与えられるゲート電圧を制御すると、そのチャン
ネルの幅は制御され、ドレイン電流の大きさを制御する
ことができる。
In this double-diffused MOS transistor, the source region 3 and the body region 2 are connected by a metal electrode 8, and the drain contact region 4 is connected to a metal electrode 7 for the drain in order to improve the connection. The semiconductor layer 1 functions as a drain region. When a voltage is applied to the gate electrode 6, the gate electrode 6
A channel is formed in the vicinity of the surface of the body region 2 immediately below, and conducts between the drain and the source. When the gate voltage applied to the gate electrode 6 is controlled, the width of the channel is controlled, and the magnitude of the drain current can be controlled.

【0005】この二重拡散型MOSトランジスタを製造
する際には、ゲート電極6はマスクの一部として活用さ
れ、ボディ領域2をイオン注入する際のマスクとして活
用した後、ソース領域3をイオン注入する際のマスクと
しても活用される。また、ドレインコンタクト領域4を
形成する際には、半導体基板の表面に形成された絶縁膜
5の所定領域に開口部を形成した後、絶縁膜5をマスク
としてイオン注入を行って形成する。
In manufacturing this double-diffused MOS transistor, the gate electrode 6 is used as a part of a mask, and after the body region 2 is used as a mask for ion implantation, the source region 3 is ion-implanted. It is also used as a mask when performing. When the drain contact region 4 is formed, an opening is formed in a predetermined region of the insulating film 5 formed on the surface of the semiconductor substrate, and then ion implantation is performed using the insulating film 5 as a mask.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】半導体チップ内に各種
の拡散層や電極を形成する場合、その工程数に合わせて
フォトリソグラフィ工程が設けられ、マスク乾板を使用
したパターニングが行われる。同一チップ内に上述の二
重拡散型MOSトランジスタのみを構成するのであれ
ば、フォトリソグラフィ工程で使用するマスク乾板の数
は5種類程度で済む。しかし、同一チップ内に種類の異
なるトランジスタを形成しようとすると、トランジスタ
の種類に合わせたフォトリソグラフィ工程をそれぞれに
ついて必要とし、必然的に工程数を大幅に増やすことに
なる。工程数の多いプロセスでは、初期段階の拡散工程
の後、数工程後の拡散工程用マスクを合わせる時、マス
クずれが大きくなることから、拡散工程同士のセパレー
ションを大きめに設定する必要があり、図10中のボデ
ィ領域2や、ゲート電極6とドレインコンタクト領域4
との間の距離は大きめに設定されている。このことがト
ランジスタの電気的特性のばらつきを大きくする要因に
なっている。
When various diffusion layers and electrodes are formed in a semiconductor chip, photolithography steps are provided in accordance with the number of steps, and patterning is performed using a mask dry plate. If only the above-mentioned double diffusion type MOS transistor is formed in the same chip, the number of mask dry plates used in the photolithography process may be about five. However, if different types of transistors are to be formed in the same chip, a photolithography process is required for each type of transistor, and the number of processes is inevitably increased. In a process with a large number of steps, when the mask for the diffusion step after several steps is combined after the initial diffusion step, the mask shift becomes large, so it is necessary to set a large separation between the diffusion steps. 10, the gate electrode 6 and the drain contact region 4
The distance between is set large. This is a factor that increases the variation in the electrical characteristics of the transistor.

【0007】また、低耐圧で大電力用のトランジスタと
高耐圧用トランジスタとを同一チップ内に集積化する場
合、高耐圧用トランジスの特性を確保するために、半導
体層1の不純物濃度を低くすると共に、半導体層1の厚
みを厚くする必要がある。そして、同様の半導体層1を
利用して大電力用MOSトランジスタを構成しようとす
ると、大電力用MOSトランジスタのオン抵抗が大きく
なり、形状の小さなトランジスタでは電流能力を確保で
きないという問題点を有していた。
In the case where a low-voltage high-voltage transistor and a high-voltage transistor are integrated in the same chip, the impurity concentration of the semiconductor layer 1 is reduced in order to secure the characteristics of the high-voltage transistor. At the same time, it is necessary to increase the thickness of the semiconductor layer 1. Further, when an attempt is made to form a high-power MOS transistor using the same semiconductor layer 1, there is a problem that the on-resistance of the high-power MOS transistor becomes large, and the current capability cannot be secured with a transistor having a small shape. I was

【0008】本発明は、このような問題点を解消するも
ので、厚みの厚い低濃度の半導体層をドレイン領域とし
て活用しても、オン抵抗の小さい大電力用MOSトラン
ジスタを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a high-power MOS transistor having a small on-resistance even when a thick low-concentration semiconductor layer is used as a drain region. And

【0009】また、本発明の第2の目的は、オン抵抗の
小さい大電力MOSトランジスタをばらつきを少なく製
造する方法を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a large power MOS transistor having a small on-resistance with a small variation.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
一主面に一導電型不純物の半導体層を有した半導体基板
と、前記半導体層内に深く拡散された逆導電型不純物の
ボディ領域と、前記ボディ領域内に浅く拡散された一導
電型不純物のソース領域と、前記ソース領域から離間し
且つ前記ボディ領域に近接して前記半導体層内に拡散さ
れた一導電型不純物のドレインオフセット領域と、前記
ソース領域と前記ドレインオフセット領域との間の領域
上を覆うように形成されたゲート電極とを具備し、前記
ソース領域と前記ボディ領域とを結線する構成である。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
A semiconductor substrate having a semiconductor layer of one conductivity type impurity on one main surface, a body region of an opposite conductivity type impurity deeply diffused in the semiconductor layer, and a semiconductor region of one conductivity type impurity diffused shallowly in the body region; A source region, a drain offset region of one conductivity type impurity diffused into the semiconductor layer and separated from the source region and close to the body region, and on a region between the source region and the drain offset region. And a gate electrode formed to cover the source region and the body region.

【0011】この構成により、ドレインオフセット領域
とソース領域に挟まれたボディ領域の表面近傍にチャン
ネルが形成され、横方向のMOSトランジスタとして動
作する。そして、ボディ領域に近接してドレインオフセ
ット領域が構成されるため、MOSトランジスタのオン
抵抗を小さくすることができる。
With this configuration, a channel is formed near the surface of the body region sandwiched between the drain offset region and the source region, and operates as a lateral MOS transistor. Since the drain offset region is formed close to the body region, the on-resistance of the MOS transistor can be reduced.

【0012】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
一主面に低濃度一導電型不純物の半導体層を有する半導
体基板上の絶縁膜の所定領域を開口し、その開口内の前
記半導体層上にゲート絶縁膜とゲート電極を選択的に積
層して、前記ゲート電極を挟んで第1の開口部と第2の
開口部を形成した後、前記半導体層にセルフアライン方
式で不純物を導入して半導体装置を製造する方法であっ
て、前記第1の開口部より逆導電型不純物を選択的に導
入してボディ領域を形成する工程と、前記第2の開口部
より一導電型不純物を選択的に導入してドレインオフセ
ット領域を形成する工程と、前記半導体基板上にパター
ニングしたレジスト層を形成し、前記レジスト層と前記
ゲート電極とをマスクに一導電型不純物を導入して、前
記ボディ領域内に高濃度一導電型不純物のソース領域を
形成すると共に、前記ドレインオフセット領域内に高濃
度一導電型不純物のドレインコンタクト領域を形成する
工程とを有し、それらの工程後に前記ソース領域と前記
ボディ領域とを結線する構成である。
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A predetermined region of an insulating film on a semiconductor substrate having a semiconductor layer of a low-concentration one-conductivity-type impurity on one main surface is opened, and a gate insulating film and a gate electrode are selectively stacked on the semiconductor layer in the opening. A method of manufacturing a semiconductor device by forming a first opening and a second opening with the gate electrode interposed therebetween, and then introducing an impurity into the semiconductor layer by a self-alignment method. Forming a body region by selectively introducing an impurity of the opposite conductivity type from the opening; and forming a drain offset region by selectively introducing an impurity of the one conductivity type from the second opening. Forming a patterned resist layer on a semiconductor substrate, introducing a one-conductivity-type impurity using the resist layer and the gate electrode as a mask, and forming a high-concentration one-conductivity-type impurity source region in the body region; , Serial and forming a drain contact region of high concentration first conductivity type impurity into drain offset region, a structure for connecting and said after their process source region and the body region.

【0013】この構成により、ゲート電極をマスクとし
て活用し、ゲート電極の一方側にボディ領域とソース領
域を形成する一方、ゲート電極の他方側にドレイン領域
を形成するから、工程間のマスク合わせが位置ずれを起
こさず、ソース領域とボディ領域間の横方向の距離やボ
ディ領域とドレインオフセット領域間の距離をほぼ一定
に保って製造することができる。
With this configuration, the body region and the source region are formed on one side of the gate electrode while the drain region is formed on the other side of the gate electrode by using the gate electrode as a mask. The semiconductor device can be manufactured without causing displacement, and keeping the lateral distance between the source region and the body region and the distance between the body region and the drain offset region substantially constant.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】まず、第1の実施形態の半導体装
置は、一主面に一導電型不純物の半導体層を有した半導
体基板と、前記半導体層内に深く拡散された逆導電型不
純物のボディ領域と、前記ボディ領域内に浅く拡散され
た一導電型不純物のソース領域と、前記ソース領域から
離間し且つ前記ボディ領域に近接して前記半導体層内に
拡散された一導電型不純物のドレインオフセット領域
と、前記ソース領域と前記ドレインオフセット領域との
間の領域上を覆うように形成されたゲート電極とを具備
し、前記ソース領域と前記ボディ領域とを結線する構成
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a semiconductor device according to a first embodiment comprises a semiconductor substrate having a semiconductor layer of an impurity of one conductivity type on one main surface and an impurity of an opposite conductivity type deeply diffused in the semiconductor layer. A body region, a source region of one conductivity type impurity diffused shallowly in the body region, and a source region of one conductivity type impurity diffused into the semiconductor layer in a distance from the source region and close to the body region. A drain offset region and a gate electrode formed so as to cover a region between the source region and the drain offset region are connected to the source region and the body region.

【0015】この構成により、ドレインオフセット領域
とソース領域に挟まれたボディ領域の表面近傍にチャン
ネルが形成され、横方向のMOSトランジスタとして動
作する。そして、ボディ領域に近接してドレインオフセ
ット領域が構成されるため、MOSトランジスタのオン
抵抗を小さくすることができる。
With this configuration, a channel is formed near the surface of the body region sandwiched between the drain offset region and the source region, and operates as a lateral MOS transistor. Since the drain offset region is formed close to the body region, the on-resistance of the MOS transistor can be reduced.

【0016】また、第2の実施形態の半導体装置は、一
主面に低濃度一導電型不純物の半導体層を有した半導体
基板と、前記半導体層内に深く拡散された中濃度逆導電
型不純物のボディ領域と、前記ボディ領域内に浅く拡散
された高濃度一導電型不純物のソース領域と、前記ソー
ス領域から離間し且つ前記ボディ領域に接して前記半導
体層内に深く拡散された中濃度一導電型不純物のドレイ
ンオフセット領域と、前記ドレインオフセット領域内に
浅く拡散された高濃度一導電型不純物のドレインコンタ
クト領域と、前記ソース領域と前記ドレインオフセット
領域との間の領域上を覆うように形成されたゲート電極
とを具備し、前記ソース領域と前記ボディ領域とを結線
する構成である。
The semiconductor device according to the second embodiment includes a semiconductor substrate having a semiconductor layer of a low-concentration one-conductivity-type impurity on one main surface, and a medium-concentration reverse-conductivity-type impurity deeply diffused in the semiconductor layer. And a source region of a high-concentration one-conductivity-type impurity that is shallowly diffused in the body region; and a medium-concentration impurity that is separated from the source region and is deeply diffused in the semiconductor layer in contact with the body region. A drain offset region of a conductivity type impurity, a drain contact region of a high concentration one conductivity type impurity diffused shallowly in the drain offset region, and a region formed between the source region and the drain offset region. And a gate electrode connected to the source region and the body region.

【0017】この構成により、ドレインオフセット領域
とボディ領域とが深く拡散されることに伴って横方向に
も拡散が広がり、ゲート電極の中央近傍の直下で互いに
ぶつかり合い、チャンネルを形成するボディ領域に隣接
して高不純物濃度のドレインオフセット領域が構成され
るため、MOSトランジスタのオン抵抗を小さくするこ
とができる。
According to this structure, the diffusion is expanded in the lateral direction as the drain offset region and the body region are deeply diffused, and collides with each other immediately below the vicinity of the center of the gate electrode to form a channel in the body region. Since the drain offset region having a high impurity concentration is formed adjacent to the MOS transistor, the ON resistance of the MOS transistor can be reduced.

【0018】また、第3の実施形態の半導体装置は、一
主面に低濃度一導電型不純物のエピタキシャル島を有し
た逆導電型の半導体基板と、前記エピタキシャル島の下
層部にあって前記半導体基板との界面の所定領域に形成
された高濃度一導電型不純物の埋め込み拡散領域と、前
記エピタキシャル島内に深く拡散された中濃度逆導電型
不純物のボディ領域と、前記ボディ領域内に浅く拡散さ
れた高濃度一導電型不純物のソース領域と、前記エピタ
キシャル島内に拡散された中濃度一導電型不純物のドレ
インオフセット領域と、前記ソース領域と前記ドレイン
オフセット領域との間の領域上を覆うように形成された
ゲート電極とを具備し、前記ソース領域と前記ボディ領
域とを結線する構成である。
Further, the semiconductor device according to the third embodiment has a semiconductor substrate of a reverse conductivity type having an epitaxial island of a low-concentration one conductivity type impurity on one principal surface thereof, and A buried diffusion region of high-concentration one-conductivity-type impurity formed in a predetermined region at the interface with the substrate; a body region of medium-concentration reverse-conductivity-type impurity deeply diffused in the epitaxial island; and a shallow diffusion in the body region. A source region of high-concentration one-conductivity-type impurity, a drain-offset region of medium-concentration one-conductivity-type impurity diffused in the epitaxial island, and a region formed between the source region and the drain-offset region. And a gate electrode connected to the source region and the body region.

【0019】この構成により、高不純物濃度のドレイン
オフセット領域がドレイン電流を流す主な電流経路とな
るが、エピタキシャル島の下層部に形成された高不純物
濃度の埋め込み拡散領域も電流経路として機能し、電流
経路が並列になり、オン抵抗を十分に小さくすることが
できる。
According to this structure, the high impurity concentration drain offset region serves as a main current path for flowing a drain current, but the high impurity concentration buried diffusion region formed in the lower layer portion of the epitaxial island also functions as a current path. The current paths are in parallel, and the on-resistance can be sufficiently reduced.

【0020】次に、第4の実施形態としての半導体装置
の製造方法は、一主面に低濃度一導電型不純物の半導体
層を有する半導体基板上の絶縁膜の所定領域を開口し、
その開口内の前記半導体層上にゲート絶縁膜とゲート電
極を選択的に積層して、前記ゲート電極を挟んで第1の
開口部と第2の開口部を形成した後、前記半導体層にセ
ルフアライン方式で不純物を導入して半導体装置を製造
する方法であって、前記第1の開口部より逆導電型不純
物を選択的に導入してボディ領域を形成する工程と、前
記第2の開口部より一導電型不純物を選択的に導入して
ドレインオフセット領域を形成する工程と、前記半導体
基板上にパターニングしたレジスト層を形成し、前記レ
ジスト層と前記ゲート電極とをマスクに一導電型不純物
を導入して、前記ボディ領域内に高濃度一導電型不純物
のソース領域を形成すると共に、前記ドレインオフセッ
ト領域内に高濃度一導電型不純物のドレインコンタクト
領域を形成する工程とを有し、それらの工程後に前記ソ
ース領域と前記ボディ領域とを結線する構成である。
Next, in a method of manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment, a predetermined region of an insulating film on a semiconductor substrate having a semiconductor layer of a low-concentration one-conductivity-type impurity on one main surface is opened.
A gate insulating film and a gate electrode are selectively stacked on the semiconductor layer in the opening, and a first opening and a second opening are formed with the gate electrode interposed therebetween. A method of manufacturing a semiconductor device by introducing impurities by an align method, wherein a step of selectively introducing impurities of the opposite conductivity type from said first opening to form a body region; A step of forming a drain offset region by selectively introducing one conductivity type impurity, forming a patterned resist layer on the semiconductor substrate, and using the resist layer and the gate electrode as a mask to form the one conductivity type impurity. And forming a source region of the high concentration one conductivity type impurity in the body region and forming a drain contact region of the high concentration one conductivity type impurity in the drain offset region. Has the door, a structure for connecting the those steps after the source region and the body region.

【0021】この構成により、ゲート電極をマスクとし
て活用し、ゲート電極の一方側にボディ領域とソース領
域を形成する一方、ゲート電極の他方側にドレイン領域
を形成するから、工程間のマスク合わせが位置ずれを起
こさず、ソース領域とボディ領域間の横方向の距離やボ
ディ領域とドレインオフセット領域間の距離をほぼ一定
に保って製造することができる。
With this structure, the body region and the source region are formed on one side of the gate electrode using the gate electrode as a mask, and the drain region is formed on the other side of the gate electrode. The semiconductor device can be manufactured without causing displacement, and keeping the lateral distance between the source region and the body region and the distance between the body region and the drain offset region substantially constant.

【0022】第5の実施形態の発明の製造方法は、第4
の実施形態の製造方法の構成に加えて、ドレインオフセ
ット領域の最終的な拡散長がゲート電極の幅とほぼ等し
くなるように、各工程の熱処理によって前記ドレインオ
フセット領域の拡散を進行させるものである。これによ
り、ゲート電極を挟んでソース領域とドレインオフセッ
ト領域の不純物導入をした後、下方向の拡散広がりに伴
う拡散の横広がりによって、ソース領域とドレインオフ
セット領域とがゲート電極の中央付近の直下で接合を形
成するように拡散され、オン抵抗の小さなMOSトラン
ジスタを形成することができる。
The manufacturing method of the invention according to the fifth embodiment is similar to that of the fourth embodiment.
In addition to the configuration of the manufacturing method of the embodiment, the diffusion of the drain offset region is advanced by heat treatment in each step so that the final diffusion length of the drain offset region is substantially equal to the width of the gate electrode. . Thus, after the impurity is introduced into the source region and the drain offset region with the gate electrode interposed therebetween, the source region and the drain offset region are positioned immediately below the center of the gate electrode due to the lateral spread of the diffusion accompanying the downward diffusion spread. A MOS transistor that is diffused to form a junction and has a low on-resistance can be formed.

【0023】第6の実施形態の製造方法は、一主面に低
濃度一導電型不純物の半導体層を有する半導体基板上の
絶縁膜の所定領域を開口した後、その開口内の前記半導
体層上にゲート絶縁膜とゲート電極を選択的に積層し、
前記ゲート電極を挟んで第1の開口部と第2の開口部を
形成する第1の行程と、次に、少なくとも前記第1の開
口部を第1のレジスト層で覆って前記第2の開口部より
一導電型不純物をイオン注入した後、前記第1のレジス
ト層を除去して熱処理を行い前記半導体層にドレインオ
フセット領域を形成する第2の行程と、次に、少なくと
も前記第2の開口部を第2のレジスト層で覆って前記第
1の開口部より逆導電型不純物をイオン注入した後、前
記第2のレジスト層を除去して熱処理を行い前記半導体
層にボディ領域を形成する第3の行程と、次に、前記半
導体基板上にパターニングした第3のレジスト層を形成
し、前記第3のレジスト層と前記ゲート電極とのマスク
によって、第3の開口部を前記ボディ領域内に形成する
と共に、前記ドレインオフセット領域内に前記第3のレ
ジスト層による第4の開口部を形成する第4の工程と、
次に、前記第3の開口部および前記第4の開口部を介し
て一導電型不純物をイオン注入し、前記第3の開口部に
対応した箇所に高濃度一導電型不純物のソース領域を形
成すると共に、前記第4の開口部に対応した箇所に高濃
度一導電型不純物のドレインコンタクト領域を形成する
第5の工程とを有し、それらの工程後に前記ソース領域
と前記ボディ領域を結線する構成である。
In the manufacturing method according to the sixth embodiment, a predetermined region of an insulating film on a semiconductor substrate having a semiconductor layer of a low-concentration one-conductivity-type impurity on one main surface is opened, and then the semiconductor layer in the opening is opened. The gate insulating film and the gate electrode are selectively laminated on
A first step of forming a first opening and a second opening with the gate electrode interposed therebetween, and then covering the at least the first opening with a first resist layer to form the second opening; A second step of removing the first resist layer and performing a heat treatment to form a drain offset region in the semiconductor layer after ion-implanting one conductivity type impurity from a portion, and then forming at least the second opening After the portion is covered with a second resist layer and an impurity of the opposite conductivity type is ion-implanted from the first opening, the second resist layer is removed and heat treatment is performed to form a body region in the semiconductor layer. Step 3, and then forming a patterned third resist layer on the semiconductor substrate, and using a mask of the third resist layer and the gate electrode to form a third opening in the body region. Forming and the drain A fourth step of forming a fourth opening by the third resist layer in emissions offset region,
Next, one-conductivity-type impurities are ion-implanted through the third opening and the fourth opening to form a high-concentration one-conductivity-type impurity source region at a location corresponding to the third opening. And a fifth step of forming a drain contact region of high-concentration one-conductivity-type impurity at a position corresponding to the fourth opening, and after these steps, connecting the source region and the body region. Configuration.

【0024】この構成により、第1のレジスト層とゲー
ト電極とをマスクとして、第2の開口部からイオン注入
を行ってドレインオフセット領域を形成し、第2のレジ
スト層とゲート電極とをマスクとして、第1の開口部か
らイオン注入を行ってボディ領域を形成し、その後、半
導体基板上に形成された第3のレジスト層とゲート電極
とのマスクによって、第3の開口部と第4の開口部とを
形成し、第3,第4の開口部から高濃度一導電型不純物
をイオン注入して、ソース領域とドレインコンタクト領
域を形成する。ゲート電極をマスクとして活用したセル
フアライン方式で各拡散領域を形成するので、各拡散領
域間の相対的な距離をほぼ一定に保ちつつ近接して形成
され、MOSトランジスタのオン抵抗を小さくすること
ができ、しかもその製造ばらつきを少なくすることがで
きる。
With this configuration, the drain offset region is formed by ion implantation from the second opening using the first resist layer and the gate electrode as a mask, and using the second resist layer and the gate electrode as a mask. A body region is formed by performing ion implantation from the first opening, and thereafter, the third opening and the fourth opening are formed by using a mask of the third resist layer and the gate electrode formed on the semiconductor substrate. And a source region and a drain contact region are formed by ion-implanting high-concentration one-conductivity-type impurities through the third and fourth openings. Since each diffusion region is formed in a self-aligned manner using the gate electrode as a mask, the diffusion regions are formed close to each other while maintaining a relatively constant relative distance between the diffusion regions, thereby reducing the ON resistance of the MOS transistor. It is possible to reduce the manufacturing variation.

【0025】以下、本発明の一実施形態について、図面
を参照しながら詳しく説明する。図1は、本発明の一実
施形態における半導体装置が完成した断面構造図を示す
ものである。図1において、1は半導体基板に形成され
た低濃度N型不純物の半導体層、2は中濃度P型不純物
によるボディ領域、3は高濃度N型不純物によるソース
領域、4は高濃度N型不純物によるドレインコンタクト
領域、6はゲート電極、7はドレイン用の金属電極、8
はソース用の金属電極、9は中濃度N型不純物によるド
レインオフセット領域、10および11は絶縁膜、12
はゲート絶縁膜である。そして、低濃度としているの
は、例えば、1×1014〜1×1016cm-3の範囲であ
り、中濃度としているのは1×1016〜1×1018cm
-3の範囲で、高濃度としているのは1×1018cm-3
上の不純物濃度である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a completed semiconductor device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a semiconductor layer of a low-concentration N-type impurity formed on a semiconductor substrate; 2, a body region of a medium-concentration P-type impurity; 3, a source region of a high-concentration N-type impurity; A drain contact region, 6 a gate electrode, 7 a metal electrode for the drain, 8
Is a metal electrode for a source, 9 is a drain offset region by a medium concentration N-type impurity, 10 and 11 are insulating films, 12
Is a gate insulating film. The low concentration is, for example, in the range of 1 × 10 14 to 1 × 10 16 cm −3 , and the medium concentration is 1 × 10 16 to 1 × 10 18 cm 3.
The high concentration in the range of -3 is an impurity concentration of 1 × 10 18 cm −3 or more.

【0026】なお、半導体層1は、低濃度の不純物で形
成されたものであって、その他の各拡散層との不純物関
係が一導電型と、それとは反対関係に当たる逆導電型と
で統一されていれば、P型不純物であってもN型不純物
であっても良い。この実施形態では低濃度N型不純物層
を使用した例で説明しており、P型の半導体基板上に形
成されたN型エピタキシャル層であっても良いし、P型
の半導体基板の主面に形成されたN型ウエル層であって
も良いし、基板全体にN型不純物を導入したN型半導体
基板であっても良い。
The semiconductor layer 1 is formed of low-concentration impurities, and the impurity relationship with each of the other diffusion layers is unified into one conductivity type and the opposite conductivity type, which is the opposite relationship. If so, it may be a P-type impurity or an N-type impurity. In this embodiment, an example is described in which a low-concentration N-type impurity layer is used. An N-type epitaxial layer formed on a P-type semiconductor substrate may be used. The N-type well layer may be formed, or an N-type semiconductor substrate in which N-type impurities are introduced into the entire substrate may be used.

【0027】図1に示された半導体装置は、ゲート電極
6をマスクにイオン注入を行い、ゲート電極6を挟んだ
一方に中濃度P型不純物のボディ領域2と高濃度N型不
純物のソース領域3を形成し、他方に中濃度N型不純物
によるドレインオフセット領域9を形成している。ま
た、イオン注入された不純物は熱処理によって縦方向に
も横方向にも拡散されることから、ボディ領域2とドレ
インオフセット領域9はゲート電極6の中央付近の直下
で接するように構成される。そして、ドレインオフセッ
ト領域9内には高濃度N型不純物によるドレインコンタ
クト領域4が形成されており、その上に形成された金属
電極7からドレイン用電極の取り出しを行い、ソース領
域3上に形成された金属電極8からソース用電極の取り
出しを行って、二重拡散型MOSトランジスタを構成し
ている。
In the semiconductor device shown in FIG. 1, ions are implanted using the gate electrode 6 as a mask, and the body region 2 of the medium-concentration P-type impurity and the source region of the high-concentration N-type impurity are interposed between the gate electrode 6. 3 and a drain offset region 9 made of a medium concentration N-type impurity is formed on the other side. Further, since the ion-implanted impurities are diffused in the vertical and horizontal directions by the heat treatment, the body region 2 and the drain offset region 9 are configured to be in contact with the gate electrode 6 immediately below the center thereof. A drain contact region 4 made of a high-concentration N-type impurity is formed in the drain offset region 9. A drain electrode is taken out from the metal electrode 7 formed on the drain contact region 4 and formed on the source region 3. The source electrode is taken out from the metal electrode 8 to form a double diffusion MOS transistor.

【0028】この構成で、ソース用の金属電極8を接地
し、ドレイン用の金属電極7に負荷抵抗(図示せず)を
接続して所定の正電位を与え、ゲート電極6に制御電圧
を与えると、ソース領域3とドレインオフセット領域9
との間に挟まれたボディ領域2の表面付近にチャンネル
領域が生じて、ドレイン−ソース間を導通する。そし
て、ドレイン電流(ドレイン−ソース間の電流)の大き
さは制御電圧(入力信号)に応じて可変され、ドレイン
用の金属電極7より増幅した信号を取り出すことがで
き、二重拡散型MOSトランジスタとして動作する。
In this configuration, the metal electrode 8 for the source is grounded, a load resistance (not shown) is connected to the metal electrode 7 for the drain, a predetermined positive potential is applied, and a control voltage is applied to the gate electrode 6. And the source region 3 and the drain offset region 9
A channel region is formed near the surface of the body region 2 sandwiched between the drain region and the drain region. The magnitude of the drain current (current between the drain and the source) is varied according to the control voltage (input signal), and a signal amplified from the metal electrode 7 for the drain can be taken out. Works as

【0029】また、ドレイン電流が主に流れる電流経路
は、ドレインコンタクト領域4→ドレインオフセット領
域9→チャンネル領域(ボディ領域2の表面近傍)→ソ
ース領域3へとなるが、チャンネル領域(ボディ領域2
の表面近傍)にほぼ接して比較的濃度の高いN型不純物
のドレインオフセット領域9を設けた構成となっている
から、トランジスタ動作でオンした時のオン抵抗が小さ
く、大電流を駆動するデバイス構造として好適である。
The current path through which the drain current mainly flows is the drain contact region 4 → the drain offset region 9 → the channel region (near the surface of the body region 2) → the source region 3, but the channel region (the body region 2).
(In the vicinity of the surface of the transistor), the drain offset region 9 of a relatively high concentration of N-type impurity is provided, so that the on-resistance when turned on by the transistor operation is small, and the device structure drives a large current. It is suitable as.

【0030】なお、図1に示された二重拡散型MOSト
ランジスタは、ソース領域3とボディ領域2を金属電極
8で短絡する形態を採用しているが、これはボディ領域
2に一定の直流電位を与えてトランジスタ動作を安定化
するために行われており、一般的な使用状態の構成であ
る。しかし、ソース領域3とボディ領域2を別々の金属
電極(図示せず)に分離して取り出しても良い。この場
合、ソース領域3とボディ領域2との間に数十(Ω)〜
数(KΩ)の外部抵抗(図示せず)を接続すると、次の
ような利点がある。ドレインに誘導性負荷を接続してス
イッチング動作する時、ドレイン電位がボディ領域2の
電位より下がることがあり、その時、ボディ領域2とド
レイン(半導体層1およびドレインオフセット領域9)
との間のPN接合(寄生ダイオード)が順方向導通す
る。このような、寄生素子が導通する電流の大きさを、
ソース領域3とボディ領域2の間に接続された外部抵抗
で制限することができる。
The double diffusion type MOS transistor shown in FIG. 1 employs a form in which the source region 3 and the body region 2 are short-circuited by the metal electrode 8. This is performed in order to stabilize the operation of the transistor by giving an order, and is a configuration in a general use state. However, the source region 3 and the body region 2 may be separated and taken out to separate metal electrodes (not shown). In this case, between the source region 3 and the body region 2, several tens (Ω) to
Connecting several (KΩ) external resistors (not shown) has the following advantages. When a switching operation is performed by connecting an inductive load to the drain, the drain potential may be lower than the potential of the body region 2. At that time, the body region 2 and the drain (the semiconductor layer 1 and the drain offset region 9)
PN junction (parasitic diode) conducts in the forward direction. The magnitude of the current that such a parasitic element conducts is
It can be limited by the external resistance connected between source region 3 and body region 2.

【0031】更に言えば、単一の半導体基板上に複数の
エピタキシャル島を形成して、それらの島内に同様の二
重拡散型MOSトランジスタを形成して半導体集積回路
装置を構成した状態で、前述の寄生ダイオードが順方向
導通すると、それがトリガとなってラッチアップ現象が
かなりの頻度で起きる。しかし、前述のようにソース領
域3とボディ領域2の間に外部抵抗を接続すると、寄生
ダイオードの導通を抑制し、ラッチアップ現象を解消す
ることができる。
More specifically, in a state where a plurality of epitaxial islands are formed on a single semiconductor substrate, and a similar double-diffused MOS transistor is formed in the islands, a semiconductor integrated circuit device is formed. When the parasitic diode becomes forward conducting, it triggers and the latch-up phenomenon occurs at a considerable frequency. However, when an external resistor is connected between the source region 3 and the body region 2 as described above, conduction of the parasitic diode can be suppressed, and the latch-up phenomenon can be eliminated.

【0032】次に、図1〜図6を参照しながら、上述の
半導体装置を製造する方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the above-described semiconductor device will be described with reference to FIGS.

【0033】図1は半導体装置の完成時の断面構造図で
あり、図2〜図6はプロセスフローを説明するための工
程断面図であり、工程順を追いながら製造方法について
説明する。まず、第1の工程では、一主面に低濃度N型
不純物の半導体層1を有した半導体基板の表面上に第1
の絶縁膜10を形成した後、その絶縁膜10の所定箇所
を開口する。その後、ゲート絶縁膜12用の絶縁皮膜、
その上にゲート電極6となる多結晶シリコン膜を順に堆
積して積層させる(図2を参照)。その後、絶縁皮膜と
多結晶シリコン膜との堆積層をパターニングして、第1
の絶縁膜10の開口部を分断するように、その開口部の
中央にゲート絶縁膜12とゲート電極6との堆積層を選
択的に残存させる。そして、半導体層1の主面が露出す
る第1の開口部Aと第2の開口部Bをゲート電極6を挟
んで形成する。
FIG. 1 is a cross-sectional structure diagram of a completed semiconductor device, and FIGS. 2 to 6 are process cross-sectional views for explaining a process flow. The manufacturing method will be described in the order of the processes. First, in a first step, a first surface is formed on a surface of a semiconductor substrate having a semiconductor layer 1 of a low concentration N-type impurity on one main surface.
After the insulating film 10 is formed, a predetermined portion of the insulating film 10 is opened. Then, an insulating film for the gate insulating film 12,
A polycrystalline silicon film serving as a gate electrode 6 is sequentially deposited and laminated thereon (see FIG. 2). Then, the deposited layer of the insulating film and the polycrystalline silicon film is patterned to form the first layer.
The deposited layer of the gate insulating film 12 and the gate electrode 6 is selectively left at the center of the opening so as to divide the opening of the insulating film 10. Then, a first opening A and a second opening B exposing the main surface of the semiconductor layer 1 are formed with the gate electrode 6 interposed therebetween.

【0034】次に、第2の工程では、半導体基板上に第
1のレジスト層13を塗布形成した後(図3を参照)、
第2の開口部Bが露出するように第1のレジスト層13
を第2の開口部Bより少し大きめに開口して、第1の開
口部Aを第1のレジスト層13で覆った状態で、第2の
開口部Bから砒素イオンの注入を行う(図4を参照)。
その後、第1のレジスト層13を除去し、熱処理によっ
て第2の開口部Bの下にドレインオフセット領域9を形
成する。
Next, in a second step, after a first resist layer 13 is applied and formed on the semiconductor substrate (see FIG. 3),
The first resist layer 13 is exposed so that the second opening B is exposed.
Is slightly larger than the second opening B, and arsenic ions are implanted through the second opening B with the first opening A covered with the first resist layer 13 (FIG. 4). See).
After that, the first resist layer 13 is removed, and the drain offset region 9 is formed below the second opening B by heat treatment.

【0035】次に、第3の工程では、半導体基板上に第
2のレジスト層14を塗布形成した後に第2のレジスト
層14のパターニングを行って、第1の開口部Aが露出
するように第2のレジスト層14を第1の開口部Aより
大きめに開口し、第2の開口部Bを第2のレジスト層1
4で覆う。この状態で、第1の開口部Aからボロンイオ
ンの注入を行った後、第2のレジスト層14を除去す
る。そして、熱処理を行って第1の開口部Aの下にボデ
ィ領域2を形成する。この時の熱処理によって、ドレイ
ンオフセット領域9の拡散も進行する(図5を参照)。
Next, in a third step, a second resist layer 14 is applied and formed on the semiconductor substrate, and then the second resist layer 14 is patterned so that the first opening A is exposed. The second resist layer 14 is opened larger than the first opening A, and the second opening B is formed in the second resist layer 1.
Cover with 4. In this state, after boron ions are implanted through the first opening A, the second resist layer 14 is removed. Then, heat treatment is performed to form the body region 2 below the first opening A. The diffusion of the drain offset region 9 also proceeds by the heat treatment at this time (see FIG. 5).

【0036】次に、第4の工程では、半導体基板上に第
3のレジスト層15を塗布形成した後に第3のレジスト
層15のパターニングを行う。その結果、ゲート電極6
の端部が露出するようにボディ領域2内に第3の開口部
16が形成されるように第3のレジスト層15をパター
ニングする一方、ドレインオフセット領域9内に第4の
開口部17が形成されるように第3のレジスト層15を
パターニングする(図6を参照)。そして、第3の開口
部16及び第4の開口部17より砒素イオンの注入を行
った後、第3のレジスト層15を全て除去して熱処理を
行い、高濃度N型不純物のソース領域3と、高濃度N型
不純物のドレインコンタクト領域4を形成する。
Next, in a fourth step, a third resist layer 15 is applied and formed on the semiconductor substrate, and thereafter, the third resist layer 15 is patterned. As a result, the gate electrode 6
The third resist layer 15 is patterned so that a third opening 16 is formed in the body region 2 so that the end of the third resist layer 15 is exposed, while a fourth opening 17 is formed in the drain offset region 9. Then, the third resist layer 15 is patterned (see FIG. 6). Then, after arsenic ions are implanted through the third opening 16 and the fourth opening 17, the third resist layer 15 is entirely removed and a heat treatment is performed to form the source region 3 of the high-concentration N-type impurity. Then, a drain contact region 4 of a high concentration N-type impurity is formed.

【0037】その後の工程で、半導体基板上に第2の絶
縁膜11を形成した後、ボディ領域2とソース領域3に
跨る箇所と、ドレインコンタクト領域4の箇所に第2の
絶縁膜11の開口を設け、それらの開口に対応させてソ
ース用の電極8及びドレイン用の電極7を形成して、図
1に示す二重拡散型MOSトランジスタを完成する。
In a subsequent step, after the second insulating film 11 is formed on the semiconductor substrate, the opening of the second insulating film 11 is formed at a position straddling the body region 2 and the source region 3 and at a position of the drain contact region 4. Are formed, and a source electrode 8 and a drain electrode 7 are formed corresponding to the openings, thereby completing the double diffusion type MOS transistor shown in FIG.

【0038】ここで、本発明の半導体装置のチャンネル
長に関して、図7を用いて詳しく述べる。
Here, the channel length of the semiconductor device of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0039】図7は、本発明の半導体装置の断面概略図
であり、要部のみを記載している。図7において、1は
半導体層、2はボディ領域、3はソース領域、4はドレ
インコンタクト領域、6はゲート電極、9はドレインオ
フセット領域であり、Wはゲート電極6のゲート幅、X
jはドレインオフセット領域の縦方向の拡散長、CLは
二重拡散型MOSトランジスタのチャンネル長である。
FIG. 7 is a schematic sectional view of a semiconductor device according to the present invention, in which only essential parts are shown. 7, 1 is a semiconductor layer, 2 is a body region, 3 is a source region, 4 is a drain contact region, 6 is a gate electrode, 9 is a drain offset region, W is the gate width of the gate electrode 6, X
j is the vertical diffusion length of the drain offset region, and CL is the channel length of the double diffusion MOS transistor.

【0040】まず、図7中のゲート電極6の左端をマス
クに砒素イオンを半導体層1内に注入する。この時、砒
素イオンはゲート電極6の直下を除外したゲート電極6
に隣接する半導体層1の表面近傍に導入され、その後の
熱処理によってドレインオフセット領域9を拡散形成す
る。図7中のゲート電極6の右端をマスクにボロンイオ
ンを半導体層1内に注入して、ゲート電極6の直下を除
外したゲート電極6の隣接する半導体層1の表面近傍に
ボロンを導入し、その後の熱処理によってボディ領域2
を拡散形成する。ドレインオフセット領域9の拡散およ
びボディ領域2の拡散は縦方向にも横方向にもなされ、
横方向拡散は縦方向拡散の約7割程度進行する。従っ
て、ドレインオフセット領域9の横方向拡散はボディ領
域2に向かってゲート電極6直下の半導体層1に進行す
る一方、ボディ領域2の横方向拡散はドレインオフセッ
ト領域9に向かってゲート電極6直下の半導体層1に進
行する。ドレインオフセット領域9の最終的な拡散長X
jが、ゲート電極6のゲート幅W(実験例では4μm)
とほぼ等しくなる位に縦方向に深く拡散すると、ボディ
領域2とドレインオフセット領域9の横方向拡散がゲー
ト電極6の中央付近でぶつかり合い、不純物濃度の高い
もの同士でPN接合を形成する。なお、砒素の拡散進行
が遅いため、ドレインオフセット領域9用のイオン注入
を先に行って、ボディ領域2用のボロンイオンの注入を
後に行っても、ボロンの拡散進行が砒素の拡散進行に追
いつき、ボディ領域2の拡散長とドレインオフセット領
域9の拡散長とが最終的にほぼ等しくなる。
First, arsenic ions are implanted into the semiconductor layer 1 using the left end of the gate electrode 6 in FIG. 7 as a mask. At this time, arsenic ions are removed from the gate electrode 6 except immediately below the gate electrode 6.
Is introduced in the vicinity of the surface of the semiconductor layer 1 adjacent to the drain offset region 9, and the drain offset region 9 is diffused by a subsequent heat treatment. Boron ions are implanted into the semiconductor layer 1 using the right end of the gate electrode 6 in FIG. 7 as a mask, and boron is introduced into the vicinity of the surface of the semiconductor layer 1 adjacent to the gate electrode 6 except immediately below the gate electrode 6. The body region 2 is formed by a subsequent heat treatment.
Is formed by diffusion. The diffusion of the drain offset region 9 and the diffusion of the body region 2 are performed both in the vertical direction and the horizontal direction.
The horizontal diffusion progresses about 70% of the vertical diffusion. Therefore, the lateral diffusion of the drain offset region 9 proceeds to the semiconductor layer 1 immediately below the gate electrode 6 toward the body region 2, while the lateral diffusion of the body region 2 directly extends below the gate electrode 6 toward the drain offset region 9. Proceed to semiconductor layer 1. Final diffusion length X of drain offset region 9
j is the gate width W of the gate electrode 6 (4 μm in the experimental example)
When the diffusion in the vertical direction is substantially equal to that of the gate electrode 6, the lateral diffusion of the body region 2 and the drain offset region 9 collides near the center of the gate electrode 6, and those having a high impurity concentration form a PN junction. Since the diffusion progress of arsenic is slow, the diffusion progress of boron catches up with the progress of arsenic diffusion even if the ion implantation for the drain offset region 9 is performed first and then the boron ions for the body region 2 are implanted. Finally, the diffusion length of the body region 2 and the diffusion length of the drain offset region 9 become substantially equal.

【0041】また、ソース領域3の拡散は、ボディ領域
2用のイオン注入および熱処理を施した後、図7中のゲ
ート電極6の右端をマスクに砒素イオンを注入および熱
処理を行って、ソース領域3を形成するから、ソース領
域3とボディ領域2の拡散領域同士が重なる心配は無
い。
The source region 3 is diffused by performing ion implantation and heat treatment for the body region 2 and then implanting and heat-treating arsenic ions using the right end of the gate electrode 6 in FIG. 7 as a mask. 3, the diffusion regions of the source region 3 and the body region 2 do not overlap with each other.

【0042】このようにして、ボディ領域2,ソース領
域3およびドレインオフセット領域9の拡散がなされ、
ゲート電極6,ソース領域3およびドレインオフセット
領域9に所定のバイアスを与えると、ゲート電極6直下
のボディ領域2の表面近傍にチャンネルを形成し、MO
Sトランジスタとして動作する。このMOSトランジス
タのチャンネル長CLは、ソース領域3とボディ領域2
とで形成されるPN接合から、ボディ領域2とドレイン
オフセット領域9とで形成されるPN接合までの距離に
対応し、ゲート電極6のゲート長Wに比べ半分以下の距
離となる。
Thus, the body region 2, the source region 3 and the drain offset region 9 are diffused,
When a predetermined bias is applied to the gate electrode 6, the source region 3 and the drain offset region 9, a channel is formed near the surface of the body region 2 immediately below the gate electrode 6, and the MO
It operates as an S transistor. The channel length CL of this MOS transistor depends on the source region 3 and the body region 2
Corresponds to the distance from the PN junction formed by the above to the PN junction formed by the body region 2 and the drain offset region 9, and is less than half the gate length W of the gate electrode 6.

【0043】なお、上述の二重拡散型MOSトランジス
タの製造方法は、1つの半導体基板に1つの二重拡散型
MOSトランジスタを形成するディスクリートタイプの
ものを事例として説明した。しかし、複数のMOSトラ
ンジスタもしくは、MOSトランジスタとバイポーラト
ランジスタを1つの半導体基板上に形成する半導体集積
回路装置にも応用可能である。即ち、低濃度P型不純物
の半導体基板にそれよりは濃度の高いN型不純物のウエ
ル領域(半導体層1に相当)を複数箇所に形成して、そ
のウエル領域内に上述の工程を施せば、複数のMOSト
ランジスタを1の半導体基板上に集積化することができ
る。
The above-described method of manufacturing a double-diffused MOS transistor has been described as an example of a discrete type in which one double-diffused MOS transistor is formed on one semiconductor substrate. However, the present invention is also applicable to a semiconductor integrated circuit device in which a plurality of MOS transistors or a MOS transistor and a bipolar transistor are formed on one semiconductor substrate. That is, if a well region (corresponding to the semiconductor layer 1) of an N-type impurity having a higher concentration is formed in a plurality of places on a semiconductor substrate having a low concentration of a P-type impurity, and the above-described process is performed in the well region, A plurality of MOS transistors can be integrated on one semiconductor substrate.

【0044】また、酸化膜分離技術もしくはPN接合分
離技術を採用して、上述の低濃度N型の半導体層1(エ
ピタキシャル層)を電気的に分離して複数のエピタキシ
ャル島を低濃度P型の半導体基板上に形成し、それら複
数のエピタキシャル島内に上述の工程を施すことによっ
ても、複数のMOSトランジスタを1の半導体基板上に
集積化することができる。
Further, the above-mentioned low-concentration N-type semiconductor layer 1 (epitaxial layer) is electrically separated by employing an oxide film separation technique or a PN junction separation technique so that a plurality of epitaxial islands can be converted to a low-concentration P-type. A plurality of MOS transistors can also be integrated on one semiconductor substrate by forming them on a semiconductor substrate and performing the above-described steps in the plurality of epitaxial islands.

【0045】次に、図8を用いて本発明の他の実施形態
を説明する。図8において、図1の実施形態と同様の箇
所は同一番号を付与しており、2は中濃度P型不純物の
ボディ領域、3は高濃度N型不純物のソース領域、4は
高濃度N型不純物のドレインコンタクト領域、6はゲー
ト電極、7はドレイン用の金属電極、8はソース用の金
属電極、9は中濃度N型不純物のドレインオフセット領
域、19は低濃度P型不純物の半導体基板、20は低濃
度N型不純物のエピタキシャル島、21は分離層、22
は絶縁膜であり、絶縁膜22は数回に分けて形成される
ものを簡略化して図示している。また、分離層21は、
エピタキシャル層を複数の島に区画し、互いに電気的に
分離するためのもので、エピタキシャル島20とは逆導
電型であるP型不純物半導体で構成し、PN接合分離法
で分離しても良いし、酸化物質や誘電体物質等の絶縁物
で分離しても良い。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8, the same parts as those in the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, 2 is a body region of a medium concentration P-type impurity, 3 is a source region of a high concentration N-type impurity, and 4 is a high concentration N-type impurity. A drain contact region of an impurity, 6 a gate electrode, 7 a metal electrode for a drain, 8 a metal electrode for a source, 9 a drain offset region of a medium concentration N-type impurity, 19 a semiconductor substrate of a low concentration P-type impurity, 20 is an epitaxial island of low concentration N-type impurity, 21 is an isolation layer, 22
Denotes an insulating film, and the insulating film 22 formed in several steps is shown in a simplified manner. Also, the separation layer 21
The epitaxial layer is divided into a plurality of islands and electrically isolated from each other. The epitaxial layer 20 may be formed of a P-type impurity semiconductor having a conductivity type opposite to that of the epitaxial island 20 and may be separated by a PN junction isolation method. Alternatively, they may be separated by an insulator such as an oxidizing substance or a dielectric substance.

【0046】図8の実施形態は、低濃度P型不純物の半
導体基板19の主面上に低濃度N型不純物のエピタキシ
ャルを堆積し、そのエピタキシャルの所定箇所を分離層
21で区画して、エピタキシャル島20(図1の実施形
態の半導体層1に相当)を形成し、そのエピタキシャル
島20内に上述の二重拡散型MOSトランジスタを形成
した事例である。但し、上述の実施形態では、砒素イオ
ンを注入してドレインオフセット領域9を形成したが、
この実施形態では燐イオンを注入した後に熱処理を行っ
てドレインオフセット領域9を形成する。この点で上述
の実施形態と異なり、その後の工程については上述の実
施形態と同様に、ボロンイオンを注入した後に熱処理を
行ってボディ領域2を形成し、ボディ領域2内の所定箇
所および、ドレインオフセット領域9内の所定箇所に砒
素イオンを注入して、ソース領域3およびドレインコン
タクト領域4を形成する。
In the embodiment shown in FIG. 8, an epitaxial layer of a low-concentration N-type impurity is deposited on a main surface of a semiconductor substrate 19 of a low-concentration P-type impurity. This is a case where an island 20 (corresponding to the semiconductor layer 1 of the embodiment of FIG. 1) is formed, and the above-described double-diffused MOS transistor is formed in the epitaxial island 20. However, in the above embodiment, the drain offset region 9 is formed by implanting arsenic ions.
In this embodiment, the drain offset region 9 is formed by performing a heat treatment after phosphorus ions are implanted. In this respect, unlike the above-described embodiment, in the subsequent steps, similarly to the above-described embodiment, heat treatment is performed after boron ions are implanted to form the body region 2, and a predetermined portion in the body region 2 and the drain region are formed. Arsenic ions are implanted into predetermined locations in the offset region 9 to form the source region 3 and the drain contact region 4.

【0047】従って、燐の拡散速度は砒素に比べて速
く、ボロンの拡散速度と同程度であり、燐のイオン注入
をボディ領域2形成前に行うため、図8の実施形態では
ドレインオフセット領域9はボディ領域2より深く拡散
される。ドレインオフセット領域9がボディ領域2の端
部と広い範囲で接するため、小さいオン抵抗でMOSト
ランジスタを動作させることができる。
Therefore, the diffusion speed of phosphorus is higher than that of arsenic and almost equal to the diffusion speed of boron. Since the ion implantation of phosphorus is performed before the body region 2 is formed, the drain offset region 9 in the embodiment of FIG. Are diffused deeper than body region 2. Since the drain offset region 9 contacts the end of the body region 2 over a wide range, the MOS transistor can be operated with a small on-resistance.

【0048】この実施形態は、エピタキシャル島20の
膜厚が10μm以上の厚さ時に有効であり、エピタキシ
ャルの膜厚を厚くして、分離層21で絶縁分離したその
他のエピタキシャル島に高耐圧用デバイス(図示せず)
を形成する一方、このエピタキシャル島20に二重拡散
型MOSトランジスタを形成して大電流を駆動する半導
体集積回路装置を構成することが可能であり、後述する
埋め込み拡散領域(図9中の23)が無くとも、オン抵
抗を小さくすることができる。
This embodiment is effective when the thickness of the epitaxial island 20 is 10 μm or more, and the device for high breakdown voltage is formed by increasing the thickness of the epitaxial island and separating the other epitaxial islands insulated by the separation layer 21. (Not shown)
On the other hand, a double-diffused MOS transistor can be formed on the epitaxial island 20 to form a semiconductor integrated circuit device that drives a large current. A buried diffusion region described later (23 in FIG. 9) , The on-resistance can be reduced.

【0049】次に、図9を用いて本発明の他の実施形態
を説明する。図9において、図1の実施形態と同様の箇
所は同一番号を付与しており、2は中濃度P型不純物の
ボディ領域、3は高濃度N型不純物のソース領域、6は
ゲート電極、7はドレイン用の金属電極、8はソース用
の金属電極、19は低濃度P型不純物の半導体基板、2
0は低濃度N型不純物のエピタキシャル島、21は分離
層、22は絶縁膜、23は高濃度N型不純物の埋め込み
拡散領域、24は中濃度N型不純物のドレインオフセッ
ト領域であり、絶縁膜22は数回に分けて形成されるも
のを簡略化して図示している。また、分離層21は、エ
ピタキシャル層を複数の島に区画し、互いに電気的に分
離するためのもので、エピタキシャル島20とは逆導電
型であるP型不純物半導体で構成し、PN接合分離法で
分離しても良いし、酸化物質や誘電体物質等の絶縁物で
分離しても良い。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9, the same parts as those in the embodiment of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, 2 is a body region of a medium concentration P-type impurity, 3 is a source region of a high concentration N-type impurity, 6 is a gate electrode, 7 Is a metal electrode for a drain, 8 is a metal electrode for a source, 19 is a semiconductor substrate of a low concentration P-type impurity, 2
0 is an epitaxial island of low concentration N-type impurity, 21 is an isolation layer, 22 is an insulating film, 23 is a buried diffusion region of high concentration N-type impurity, and 24 is a drain offset region of medium concentration N-type impurity. Shows a simplified view of what is formed several times. The isolation layer 21 is for dividing the epitaxial layer into a plurality of islands and electrically isolating them from each other. The isolation layer 21 is made of a P-type impurity semiconductor having a conductivity type opposite to that of the epitaxial island 20 and is formed by a PN junction isolation method. And may be separated by an insulator such as an oxidizing substance or a dielectric substance.

【0050】次に、図9の実施形態は、まず、低濃度P
型不純物の半導体基板19の主面の所定領域に高濃度N
型不純物を拡散した後に、低濃度N型不純物のエピタキ
シャルを堆積して、エピタキシャルの下層部に高濃度N
型不純物の埋め込み拡散領域23を形成する。その後、
選択的に分離層21を形成し、そのエピタキシャルの所
定箇所を区画して、エピタキシャル島20(図1の実施
形態の半導体層1に相当)を形成し、そのエピタキシャ
ル島20内に二重拡散型MOSトランジスタを形成した
事例である。この事例では、ゲート電極6をマスクとし
て活用したセルフアライン方式でエピタキシャル島20
内にボロンをイオン注入して中濃度P型不純物のボディ
領域2を形成した後、ゲート電極6をマスクとして活用
したセルフアライン方式で砒素のイオン注入を行い、ボ
ディ領域2内に高濃度N型不純物のソース領域3を、エ
ピタキシャル島20内に中濃度N型不純物のドレインオ
フセット領域24をそれぞれ浅く形成する。この実施形
態は、図8の実施形態と比較すると、拡散長の深いドレ
インオフセット領域9を無くし、ドレインコンタクト領
域4をゲート電極6の端部の直下まで延在させて、拡散
長の浅いドレインオフセット領域24としたものであ
り、エピタキシャル島20の下層部、言い換えるとエピ
タキシャル島20と半導体基板19との界面の所定領域
に高濃度N型不純物の埋め込み拡散領域23を設けた点
で図8の実施形態と異なる。
Next, in the embodiment shown in FIG.
High concentration N in a predetermined region on the main surface of
After diffusing the n-type impurity, an epitaxial of low-concentration N-type impurity is deposited, and a high-concentration N-type impurity is
A buried diffusion region 23 of the type impurity is formed. afterwards,
An isolation layer 21 is selectively formed, and a predetermined portion of the epitaxial layer is partitioned to form an epitaxial island 20 (corresponding to the semiconductor layer 1 in the embodiment of FIG. 1). This is an example in which a MOS transistor is formed. In this case, the epitaxial island 20 is self-aligned using the gate electrode 6 as a mask.
After ion implantation of boron into the body region 2 of the medium concentration P-type impurity, arsenic ion implantation is performed in a self-aligned manner using the gate electrode 6 as a mask, and a high concentration N-type The source region 3 of the impurity and the drain offset region 24 of the medium concentration N-type impurity are formed shallowly in the epitaxial island 20. This embodiment is different from the embodiment of FIG. 8 in that the drain offset region 9 having a large diffusion length is eliminated, and the drain contact region 4 is extended to just below the end of the gate electrode 6 so that the drain offset region 9 having a small diffusion length is formed. 8 in that a buried diffusion region 23 of a high-concentration N-type impurity is provided in a lower region of the epitaxial island 20, in other words, in a predetermined region at the interface between the epitaxial island 20 and the semiconductor substrate 19. Different from form.

【0051】この実施形態は、エピタキシャル厚が6μ
m以下の厚さの薄いエピタキシャル島20に二重拡散型
MOSトランジスタを形成する時に有効である。即ち、
ドレイン用の金属電極7から供給される電流は、中濃度
N型不純物のドレインオフセット領域24を伝わってボ
ディ領域2の近傍まで電流を流すので、その電流経路の
抵抗成分を小さくする。その一方で、金属電極7直下部
分に置いて、金属電極7からドレインオフセット領域2
4→エピタキシャル島20→埋め込み拡散領域23の経
路で下方向に電流を伝え、高濃度N型不純物の埋め込み
拡散領域23を横方向に電流を伝え、ボディ領域2のチ
ャンネルを形成する直下の埋め込み拡散領域23の部分
→エピタキシャル島20→ボディ領域2の経路で上方向
に伝える、迂回経路の抵抗成分も小さくして、オン抵抗
を小さくすることができる。従って、エピタキシャルの
膜厚を厚くすると、例えば、10μm厚を越え20μm
厚にすると、オン抵抗を小さくする効果はほとんど無く
なる。
In this embodiment, the epitaxial thickness is 6 μm.
This is effective when a double-diffused MOS transistor is formed on a thin epitaxial island 20 having a thickness of not more than m. That is,
Since the current supplied from the drain metal electrode 7 flows through the drain offset region 24 of the medium concentration N-type impurity to the vicinity of the body region 2, the resistance component of the current path is reduced. On the other hand, the drain offset region 2 is placed just below the metal electrode 7 so as to be separated from the metal electrode 7.
4 → Epitaxial island 20 → Current is transmitted downward along the path of the buried diffusion region 23, current is transmitted laterally through the buried diffusion region 23 of the high concentration N-type impurity, and the buried diffusion immediately below the channel of the body region 2 is formed. The resistance component of the bypass route, which is transmitted upward in the route of the region 23 → the epitaxial island 20 → the body region 2, can also be reduced, and the on-resistance can be reduced. Therefore, when the thickness of the epitaxial layer is increased, for example, it exceeds 10 μm and becomes 20 μm.
When the thickness is increased, the effect of reducing the on-resistance is almost eliminated.

【0052】また、その他の実施形態について、図8と
図9を参照しながら説明する。図8の実施形態で、エピ
タキシャル厚を10μmとし、分離層21で分離された
その他の島に高耐圧デバイスを形成する事例を上述し
た。この時、図8の絶縁膜22及び金属電極7,8の上
に層間絶縁膜(図示せず)を形成して周辺回路の配線を
引き回す多層配線プロセスを活用した半導体集積回路装
置を構成する場合、ソース用金属電極8とドレイン用電
極7との間には大きな電圧を与えないが、エピタキシャ
ル島20に高い電位が与えられるような回路を半導体集
積回路装置内に集積化することがある。この時、金属電
極7とその上層を走る配線との間に大きな電圧が加わっ
て、その層間絶縁膜が破損するという不都合が生じるこ
とがある。この場合、図8中のN型のエピタキシャル島
20とP型の半導体基板19との界面の所定領域に埋め
込み拡散領域(図9中の23に相当)を形成して、半導
体基板19と埋め込み拡散領域23とのPN接合をブレ
ークダウンさせ、そのブレークダウン現象でエピタキシ
ャル島20の電位を制限して、層間絶縁膜の破損を防止
する一方で、拡散長の深い中濃度N型不純物のドレイン
オフセット領域9の働きによって、オン抵抗を小さくす
ることができる。
Another embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. In the embodiment of FIG. 8, the case where the epitaxial thickness is 10 μm and the high withstand voltage device is formed on the other islands separated by the separation layer 21 has been described above. At this time, a semiconductor integrated circuit device utilizing a multilayer wiring process of forming an interlayer insulating film (not shown) on the insulating film 22 and the metal electrodes 7 and 8 of FIG. A circuit that does not apply a large voltage between the source metal electrode 8 and the drain electrode 7 but provides a high potential to the epitaxial island 20 may be integrated in the semiconductor integrated circuit device. At this time, a large voltage may be applied between the metal electrode 7 and the wiring running thereover, which may cause a problem that the interlayer insulating film is damaged. In this case, a buried diffusion region (corresponding to 23 in FIG. 9) is formed in a predetermined region at the interface between the N-type epitaxial island 20 and the P-type semiconductor substrate 19 in FIG. The PN junction with the region 23 is broken down, and the breakdown phenomenon limits the potential of the epitaxial island 20 to prevent damage to the interlayer insulating film. By the function of 9, the on-resistance can be reduced.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上のように、本発明の半導体装置は、
半導体層に比べて不純物濃度の高いドレインオフセット
領域をボディ領域に近接して形成した構成であるため、
ドレイン用の金属電極からチャンネル領域に至るまでの
抵抗成分を小さくすることができ、MOSトランジスタ
のオン抵抗を小さくし、大電流を駆動することができ
る。
As described above, the semiconductor device of the present invention has the following features.
Since the drain offset region with a higher impurity concentration than the semiconductor layer is formed close to the body region,
The resistance component from the drain metal electrode to the channel region can be reduced, the ON resistance of the MOS transistor can be reduced, and a large current can be driven.

【0054】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
ゲート電極をマスクとして活用したセルフアライン方式
で、ボディ領域,ソース領域ならびにドレインオフセッ
ト領域を形成するため、少ない製造ばらつきでオン抵抗
の小さいMOSトランジスタを容易に製作できる。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
Since the body region, the source region, and the drain offset region are formed by a self-alignment method using the gate electrode as a mask, a MOS transistor having a small on-resistance and a small on-resistance can be easily manufactured.

【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おける半導体装置が完成
した時の断面構造図
FIG. 1 is a cross-sectional structural view when a semiconductor device according to an embodiment of the present invention is completed.

【図2】本発明の実施形態における半導体装置の製造方
法を説明するための工程断面図
FIG. 2 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態における半導体装置の製造方
法を説明するための工程断面図
FIG. 3 is a process sectional view for illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施形態における半導体装置の製造方
法を説明するための工程断面図
FIG. 4 is a process cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態における半導体装置の製造方
法を説明するための工程断面図
FIG. 5 is a process sectional view for illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態における半導体装置の製造方
法を説明するための工程断面図
FIG. 6 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention;

【図7】実施の形態における拡散長Xjを説明するため
の要部断面構造図
FIG. 7 is an essential part cross-sectional structure diagram for explaining diffusion length Xj in the embodiment.

【図8】本発明のその他の実施形態における半導体装置
の断面構造図
FIG. 8 is a sectional structural view of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明のその他の実施形態における半導体装置
の断面構造図
FIG. 9 is a sectional structural view of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図10】従来の半導体装置の断面構造図FIG. 10 is a sectional structural view of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 低濃度N型の半導体層 2 P型のボディ領域 3 高濃度N型のソース領域 4 高濃度N型のドレインコンタクト領域 6 ゲート電極 7 ドレイン用の金属電極 8 ソース用の金属電極 9 ドレインオフセット領域 10 第1の絶縁膜 11 第2の絶縁膜 12 ゲート絶縁膜 Reference Signs List 1 low-concentration N-type semiconductor layer 2 P-type body region 3 high-concentration N-type source region 4 high-concentration N-type drain contact region 6 gate electrode 7 metal electrode for drain 8 metal electrode for source 9 drain offset region DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st insulating film 11 2nd insulating film 12 Gate insulating film

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一主面に一導電型不純物の半導体層を有
した半導体基板と、 前記半導体層内に深く拡散された逆導電型不純物のボデ
ィ領域と、 前記ボディ領域内に浅く拡散された一導電型不純物のソ
ース領域と、 前記ソース領域から離間し且つ前記ボディ領域に近接し
て前記半導体層内に拡散された一導電型不純物のドレイ
ンオフセット領域と、 前記ソース領域と前記ドレインオフセット領域との間の
領域上を覆うように形成されたゲート電極とを具備し、 前記ソース領域と前記ボディ領域とを結線した半導体装
置。
1. A semiconductor substrate having a semiconductor layer of one conductivity type impurity on one main surface, a body region of an opposite conductivity type impurity deeply diffused in the semiconductor layer, and a shallow diffusion in the body region. A source region of one conductivity type impurity, a drain offset region of one conductivity type impurity separated from the source region and diffused in the semiconductor layer in proximity to the body region; and the source region and the drain offset region. And a gate electrode formed so as to cover a region between the source region and the body region.
【請求項2】 一主面に低濃度一導電型不純物の半導体
層を有した半導体基板と、 前記半導体層内に深く拡散された中濃度逆導電型不純物
のボディ領域と、 前記ボディ領域内に浅く拡散された高濃度一導電型不純
物のソース領域と、 前記ソース領域から離間し且つ前記ボディ領域に接して
前記半導体層内に深く拡散された中濃度一導電型不純物
のドレインオフセット領域と、 前記ドレインオフセット領域内に浅く拡散された高濃度
一導電型不純物のドレインコンタクト領域と、 前記ソース領域と前記ドレインオフセット領域との間の
領域上を覆うように形成されたゲート電極とを具備し、 前記ソース領域と前記ボディ領域とを結線した半導体装
置。
2. A semiconductor substrate having a semiconductor layer of a low-concentration one-conductivity-type impurity on one main surface; a body region of a medium-concentration reverse-conductivity-type impurity deeply diffused in the semiconductor layer; A source region of a high-concentration one-conductivity-type impurity diffused shallowly; a drain-offset region of a medium-concentration one-conductivity-type impurity that is separated from the source region and is deeply diffused into the semiconductor layer in contact with the body region; A drain contact region of high-concentration one conductivity type impurity diffused shallowly in the drain offset region; and a gate electrode formed so as to cover a region between the source region and the drain offset region. A semiconductor device in which a source region and the body region are connected.
【請求項3】 ドレインオフセット領域の拡散長がゲー
ト電極のゲート幅とほぼ等しいことを特徴とする請求項
2記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the diffusion length of the drain offset region is substantially equal to the gate width of the gate electrode.
【請求項4】 一主面に低濃度一導電型不純物のエピタ
キシャル島を有した逆導電型の半導体基板と、 前記エピタキシャル島内に深く拡散された中濃度逆導電
型不純物のボディ領域と、 前記ボディ領域内に浅く拡散された高濃度一導電型不純
物のソース領域と、 前記ソース領域から離間し且つ前記ボディ領域に接して
前記エピタキシャル島内に深く拡散された中濃度一導電
型不純物のドレインオフセット領域と、 前記ドレインオフセット領域内に浅く拡散された高濃度
一導電型不純物のドレインコンタクト領域と、 前記ソース領域と前記ドレインオフセット領域との間の
領域上を覆うように形成されたゲート電極とを具備し、 前記ソース領域と前記ボディ領域とを結線した半導体装
置。
4. A semiconductor substrate of a reverse conductivity type having an epitaxial island of a low concentration one conductivity type impurity on one principal surface; a body region of a medium concentration reverse conductivity type impurity deeply diffused in the epitaxial island; A source region of high-concentration one-conductivity-type impurity diffused shallowly in the region; a drain-offset region of middle-concentration one-conductivity-type impurity deeply diffused in the epitaxial island in contact with the body region and separated from the source region. A drain contact region of high-concentration one-conductivity-type impurity diffused shallowly in the drain offset region; and a gate electrode formed so as to cover a region between the source region and the drain offset region. A semiconductor device in which the source region and the body region are connected.
【請求項5】 一主面に低濃度一導電型不純物のエピタ
キシャル島を有した逆導電型の半導体基板と、 前記エピタキシャル島の下層部にあって前記半導体基板
との界面の所定領域に形成された一導電型不純物の埋め
込み拡散領域と、 前記エピタキシャル島内に深く拡散された中濃度逆導電
型不純物のボディ領域と、 前記ボディ領域内に浅く拡散された高濃度一導電型不純
物のソース領域と、 前記ソース領域から離間しかつ前記ボディ領域に近接し
て前記エピタキシャル島内に浅く拡散された中濃度一導
電型不純物のドレインオフセット領域と、 前記ソース領域と前記ドレインオフセット領域との間の
領域上を覆うように形成されたゲート電極とを具備し、 前記ソース領域と前記ボディ領域とを結線した半導体装
置。
5. A semiconductor substrate of an opposite conductivity type having an epitaxial island of a low-concentration one-conductivity-type impurity on one principal surface, and formed in a predetermined region at an interface between the semiconductor substrate and a lower layer of the epitaxial island. A buried diffusion region of one conductivity type impurity, a body region of medium concentration reverse conductivity type impurity deeply diffused in the epitaxial island, and a source region of high concentration one conductivity type impurity diffused shallowly in the body region. A drain offset region of a medium-concentration one-conductivity-type impurity that is shallowly diffused into the epitaxial island in a distance from the source region and close to the body region; and covers a region between the source region and the drain offset region. And a gate electrode formed as described above, wherein the source region and the body region are connected to each other.
【請求項6】 一主面に低濃度一導電型不純物の半導体
層を有する半導体基板上の絶縁膜の所定領域を開口し、
その開口内の前記半導体層上にゲート絶縁膜とゲート電
極を選択的に積層して、前記ゲート電極を挟んで第1の
開口部と第2の開口部を形成した後、前記半導体層にセ
ルフアライン方式で不純物を導入して半導体装置を製造
する方法であって、 前記第1の開口部より逆導電型不純物を選択的に導入し
てボディ領域を形成する工程と、 前記第2の開口部より一導電型不純物を選択的に導入し
てドレインオフセット領域を形成する工程と、 前記半導体基板上にパターニングしたレジスト層を形成
し、前記レジスト層と前記ゲート電極とをマスクに一導
電型不純物を導入して、前記ボディ領域内に高濃度一導
電型不純物のソース領域を形成すると共に、前記ドレイ
ンオフセット領域内に高濃度一導電型不純物のドレイン
コンタクト領域を形成する工程とを有し、 それらの工程後に前記ソース領域と前記ボディ領域とを
結線することを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. A predetermined region of an insulating film on a semiconductor substrate having a semiconductor layer of a low-concentration one-conductivity-type impurity on one principal surface is opened.
A gate insulating film and a gate electrode are selectively stacked on the semiconductor layer in the opening, and a first opening and a second opening are formed with the gate electrode interposed therebetween. A method of manufacturing a semiconductor device by introducing impurities by an align method, wherein a step of selectively introducing impurities of the opposite conductivity type from the first opening to form a body region, and a step of forming the second opening A step of forming a drain offset region by selectively introducing one conductivity type impurity, forming a patterned resist layer on the semiconductor substrate, and using the resist layer and the gate electrode as a mask to form a one conductivity type impurity. By introducing, a source region of high concentration one conductivity type impurity is formed in the body region, and a drain contact region of high concentration one conductivity type impurity is formed in the drain offset region. And a degree, a method of manufacturing a semiconductor device that the source region after their process and characterized by connecting the said body region.
【請求項7】 ドレインオフセット領域の最終的な拡散
長がゲート電極の幅とほぼ等しくなるように、各工程の
熱処理によって前記ドレインオフセット領域の拡散を進
行させることを特徴とする請求項6記載の半導体装置の
製造方法。
7. The method according to claim 6, wherein the diffusion of the drain offset region is advanced by the heat treatment in each step so that the final diffusion length of the drain offset region becomes substantially equal to the width of the gate electrode. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項8】 一主面に低濃度一導電型不純物の半導体
層を有する半導体基板上の絶縁膜の所定領域を開口した
後、その開口内の前記半導体層上にゲート絶縁膜とゲー
ト電極を選択的に積層し、前記ゲート電極を挟んで第1
の開口部と第2の開口部を形成する第1の行程と、 次に、少なくとも前記第1の開口部を第1のレジスト層
で覆って前記第2の開口部より一導電型不純物をイオン
注入した後、前記第1のレジスト層を除去して熱処理を
行い前記半導体層にドレインオフセット領域を形成する
第2の行程と、 次に、少なくとも前記第2の開口部を第2のレジスト層
で覆って前記第1の開口部より逆導電型不純物をイオン
注入した後、前記第2のレジスト層を除去して熱処理を
行い前記半導体層にボディ領域を形成する第3の行程
と、 次に、前記半導体基板上にパターニングした第3のレジ
スト層を形成し、前記第3のレジスト層と前記ゲート電
極とのマスクによって、第3の開口部を前記ボディ領域
内に形成すると共に、前記ドレインオフセット領域内に
前記第3のレジスト層による第4の開口部を形成する第
4の工程と、 次に、前記第3の開口部および前記第4の開口部を介し
て一導電型不純物をイオン注入し、前記第3の開口部に
対応した箇所に高濃度一導電型不純物のソース領域を形
成すると共に、前記第4の開口部に対応した箇所に高濃
度一導電型不純物のドレインコンタクト領域を形成する
第5の工程とを有し、 それらの工程後に前記ソース領域と前記ボディ領域を結
線することを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. After opening a predetermined region of an insulating film on a semiconductor substrate having a semiconductor layer of a low concentration one conductivity type impurity on one main surface, a gate insulating film and a gate electrode are formed on the semiconductor layer in the opening. Selectively laminated, and the first
Forming a first opening and a second opening, and then covering at least the first opening with a first resist layer and ion-impacting one conductivity type impurities from the second opening. After the implantation, a second step of removing the first resist layer and performing a heat treatment to form a drain offset region in the semiconductor layer. Next, at least the second opening is formed by a second resist layer. A third step of forming a body region in the semiconductor layer by removing the second resist layer and performing a heat treatment after ion-implanting an impurity of the opposite conductivity type through the first opening to cover the semiconductor layer; Forming a patterned third resist layer on the semiconductor substrate, forming a third opening in the body region by using a mask of the third resist layer and the gate electrode, and forming a drain offset region; Before in A fourth step of forming a fourth opening with a third resist layer; and then ion-implanting one conductivity type impurity through the third opening and the fourth opening. Forming a source region of high-concentration one-conductivity-type impurity at a location corresponding to the third opening and forming a drain contact region of high-concentration one-conductivity-type impurity at a location corresponding to the fourth opening; And a method of connecting the source region and the body region after the steps.
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