JP2001185724A - Dmos型トランジスタの製造方法 - Google Patents
Dmos型トランジスタの製造方法Info
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】信頼性を維持しながら工数削減を実現しつつ製
造コストを低減するDMOS型トランジスタの製造方法
を提供する。 【解決手段】シリコン基板11はN- 型のドリフト領域
を形成する。この基板11上に選択酸化用のマスク層1
2のパターンを形成し、選択的に酸化して素子分離絶縁
膜13を形成する。その後、このマスク層12に対して
再度リソグラフィ工程を付加し、マスク層12をレジス
ト14のパターンに従ってエッチング加工する。このエ
ッチング加工したマスク層は、P+ 型ボディー拡散層、
N- 型のソースオフセット層のイオン注入マスクとして
利用される。これにより、その後のゲート形成工程は、
DMOS以外の他のMOSトランジスタ形成工程と同一
工程で達成する。
造コストを低減するDMOS型トランジスタの製造方法
を提供する。 【解決手段】シリコン基板11はN- 型のドリフト領域
を形成する。この基板11上に選択酸化用のマスク層1
2のパターンを形成し、選択的に酸化して素子分離絶縁
膜13を形成する。その後、このマスク層12に対して
再度リソグラフィ工程を付加し、マスク層12をレジス
ト14のパターンに従ってエッチング加工する。このエ
ッチング加工したマスク層は、P+ 型ボディー拡散層、
N- 型のソースオフセット層のイオン注入マスクとして
利用される。これにより、その後のゲート形成工程は、
DMOS以外の他のMOSトランジスタ形成工程と同一
工程で達成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モノリシックIC
中に組み込まれる高耐圧及び低オン抵抗特性が要求され
るDMOS(Double diffused Metal Oxide Semiconduc
tor)型トランジスタの製造方法に関する。
中に組み込まれる高耐圧及び低オン抵抗特性が要求され
るDMOS(Double diffused Metal Oxide Semiconduc
tor)型トランジスタの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】LSIチップは多様化し、高集積化、縮
小化、低消費電力化が要求される。例えば液晶ドライバ
ICの出力段の駆動回路等には、高耐圧、低オン抵抗が
要求され、DMOS(Double diffused MOS)トラン
ジスタが構成される。
小化、低消費電力化が要求される。例えば液晶ドライバ
ICの出力段の駆動回路等には、高耐圧、低オン抵抗が
要求され、DMOS(Double diffused MOS)トラン
ジスタが構成される。
【0003】図9は、従来のDMOSトランジスタの製
造方法における要部を示す断面図である。例えばN- 型
のドリフト領域を持つシリコン基板21上に素子分離絶
縁膜22を形成した後、ゲート酸化膜23を形成しゲー
ト電極24をパターニングする。その後、P+ 型ボディ
ー拡散層25を形成するためのレジスト26を形成す
る。このP+ 型ボディー拡散層25は、ゲート電極24
をマスクとしたイオン注入(点線)及びアニール拡散に
より達成される。
造方法における要部を示す断面図である。例えばN- 型
のドリフト領域を持つシリコン基板21上に素子分離絶
縁膜22を形成した後、ゲート酸化膜23を形成しゲー
ト電極24をパターニングする。その後、P+ 型ボディ
ー拡散層25を形成するためのレジスト26を形成す
る。このP+ 型ボディー拡散層25は、ゲート電極24
をマスクとしたイオン注入(点線)及びアニール拡散に
より達成される。
【0004】その後、レジスト26を除去し、図示しな
いがゲート電極24をマスクにソース,ドレイン領域形
成のためのイオン注入を行なう。このようにDMOS型
トランジスタを形成した後、DMOS以外の他のMOS
型トランジスタ形成工程に入る。
いがゲート電極24をマスクにソース,ドレイン領域形
成のためのイオン注入を行なう。このようにDMOS型
トランジスタを形成した後、DMOS以外の他のMOS
型トランジスタ形成工程に入る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】DMOS型トランジス
タの形成は、ゲート電極をマスクとした自己整合的なボ
ディー部分のイオン注入及び高温の拡散処理を伴なう。
よって、一般にはロジック部などチャネルドープでしき
い値制御される他のMOSトランジスタの形成前にDM
OS型トランジスタを形成しておく必要がある。従っ
て、ゲート形成工程よりDMOS型、MOS型それぞれ
専用のリソグラフィ工程を設けなければならない。
タの形成は、ゲート電極をマスクとした自己整合的なボ
ディー部分のイオン注入及び高温の拡散処理を伴なう。
よって、一般にはロジック部などチャネルドープでしき
い値制御される他のMOSトランジスタの形成前にDM
OS型トランジスタを形成しておく必要がある。従っ
て、ゲート形成工程よりDMOS型、MOS型それぞれ
専用のリソグラフィ工程を設けなければならない。
【0006】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、その課題は、信頼性を維持しながら工数削減を実現
しつつ製造コストを低減するDMOS型トランジスタの
製造方法を提供することにある。
で、その課題は、信頼性を維持しながら工数削減を実現
しつつ製造コストを低減するDMOS型トランジスタの
製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のDMOS型トラ
ンジスタの製造方法は、第1導電型の半導体基板上を選
択酸化した際の素子領域上のマスク層を再度選択的にエ
ッチング加工するリソグラフィ工程と、前記マスク層を
イオン注入マスクとして利用し前記素子領域上に第2導
電型のボディー拡散層を形成する工程と、前記マスク層
をイオン注入マスクとして利用し前記ボディー拡散層表
面に第1導電型のオフセット層を形成する工程と、前記
マスク層を除去しゲート酸化膜を介して前記ボディー拡
散層及びオフセット層上に一部オーバーラップするゲー
ト電極を形成する工程と、前記ゲート電極をマスクに前
記素子領域上にソース,ドレイン領域を形成する工程
と、を具備したことを特徴とする。
ンジスタの製造方法は、第1導電型の半導体基板上を選
択酸化した際の素子領域上のマスク層を再度選択的にエ
ッチング加工するリソグラフィ工程と、前記マスク層を
イオン注入マスクとして利用し前記素子領域上に第2導
電型のボディー拡散層を形成する工程と、前記マスク層
をイオン注入マスクとして利用し前記ボディー拡散層表
面に第1導電型のオフセット層を形成する工程と、前記
マスク層を除去しゲート酸化膜を介して前記ボディー拡
散層及びオフセット層上に一部オーバーラップするゲー
ト電極を形成する工程と、前記ゲート電極をマスクに前
記素子領域上にソース,ドレイン領域を形成する工程
と、を具備したことを特徴とする。
【0008】本発明のDMOS型トランジスタの製造方
法によれば、半導体基板上を選択酸化した際に素子領域
上を覆っていたマスク層を再度選択的にエッチング加工
して、ボディー拡散層用のマスク層を形成する。このマ
スク層でさらにオフセット層を自己整合的に形成する。
その後のゲート電極形成は他のトランジスタと共通に行
える。ゲート電極形成前にオフセット層も形成するの
で、ゲート電極が多少ずれて形成されても、オフセット
層とボディー拡散層の拡散プロファイルに変化はない。
法によれば、半導体基板上を選択酸化した際に素子領域
上を覆っていたマスク層を再度選択的にエッチング加工
して、ボディー拡散層用のマスク層を形成する。このマ
スク層でさらにオフセット層を自己整合的に形成する。
その後のゲート電極形成は他のトランジスタと共通に行
える。ゲート電極形成前にオフセット層も形成するの
で、ゲート電極が多少ずれて形成されても、オフセット
層とボディー拡散層の拡散プロファイルに変化はない。
【0009】
【発明の実施の形態】図1〜図8は、それぞれ本発明の
実施形態に係るDMOS(Double diffusedMetal Oxide
Semiconductor )型トランジスタの製造方法の要部を
工程順に示す断面図である。
実施形態に係るDMOS(Double diffusedMetal Oxide
Semiconductor )型トランジスタの製造方法の要部を
工程順に示す断面図である。
【0010】まず、図1に示すように、シリコン基板1
1はN- 型のドリフト領域を形成する。この基板11上
に選択酸化用のマスク層12(Si3 N4 膜)のパター
ンを形成し、パターン露出部分を選択的に酸化する。こ
れにより、素子分離絶縁膜13(SiO2 膜)を形成す
る。その後、このマスク層12に対し、再度リソグラフ
ィ工程を付加するため選択的にレジスト14をパターン
形成する。
1はN- 型のドリフト領域を形成する。この基板11上
に選択酸化用のマスク層12(Si3 N4 膜)のパター
ンを形成し、パターン露出部分を選択的に酸化する。こ
れにより、素子分離絶縁膜13(SiO2 膜)を形成す
る。その後、このマスク層12に対し、再度リソグラフ
ィ工程を付加するため選択的にレジスト14をパターン
形成する。
【0011】次に、図2に示すように、上記マスク層1
2をレジスト14のパターンに従って選択的にエッチン
グ加工し、マスク層12Aを形成する。このマスク層1
2Aをイオン注入マスクとして利用して、素子領域上へ
のP+ 型の不純物イオン注入を実施する。これにより、
P+ 型のボディー部分(15)を形成する。その後は、
図3に示すように、適当なアニール処理によって上記マ
スク層12A下方に一部領域が入り込むP+ 型ボディー
拡散層15が形成される。
2をレジスト14のパターンに従って選択的にエッチン
グ加工し、マスク層12Aを形成する。このマスク層1
2Aをイオン注入マスクとして利用して、素子領域上へ
のP+ 型の不純物イオン注入を実施する。これにより、
P+ 型のボディー部分(15)を形成する。その後は、
図3に示すように、適当なアニール処理によって上記マ
スク層12A下方に一部領域が入り込むP+ 型ボディー
拡散層15が形成される。
【0012】次に、図4に示すように、さらにマスク層
12Aをイオン注入マスクとして利用して、素子領域上
のP+ 型ボディー拡散層15表面にN型の不純物イオン
注入を実施する。これにより、N- 型のソースオフセッ
ト層16が形成される。その後は、図5に示すように、
マスク層12Aを除去する。
12Aをイオン注入マスクとして利用して、素子領域上
のP+ 型ボディー拡散層15表面にN型の不純物イオン
注入を実施する。これにより、N- 型のソースオフセッ
ト層16が形成される。その後は、図5に示すように、
マスク層12Aを除去する。
【0013】次に、図6に示すように、ゲート酸化膜1
7を形成する。その後、ゲート酸化膜17上にCVD
(Chemical Vapor Deposition )法等によりポリシリコ
ンを堆積する。そして図7に示すように、リソグラフィ
工程を経て上記ポリシリコンを選択的にエッチング除去
し、ゲート電極18を形成する。
7を形成する。その後、ゲート酸化膜17上にCVD
(Chemical Vapor Deposition )法等によりポリシリコ
ンを堆積する。そして図7に示すように、リソグラフィ
工程を経て上記ポリシリコンを選択的にエッチング除去
し、ゲート電極18を形成する。
【0014】上記ゲート電極18は、上記P+ 型ボディ
ー拡散層15及びソースオフセット層16に一部オーバ
ーラップするように設ける。すなわち、ゲート電極18
は、素子領域上に形成するにあたり、P+ 型ボディー拡
散層15縁部からソースオフセット層16の縁部付近に
亘ってオーバーラップさせる。より具体的には、ゲート
電極18は、前記マスク層12Aのパターンに対し、
0.3μm以上ソースオフセット層16側へオーバーラ
ップさせて形成する。
ー拡散層15及びソースオフセット層16に一部オーバ
ーラップするように設ける。すなわち、ゲート電極18
は、素子領域上に形成するにあたり、P+ 型ボディー拡
散層15縁部からソースオフセット層16の縁部付近に
亘ってオーバーラップさせる。より具体的には、ゲート
電極18は、前記マスク層12Aのパターンに対し、
0.3μm以上ソースオフセット層16側へオーバーラ
ップさせて形成する。
【0015】次に、図8に示すように、ゲート電極18
をマスクに素子領域上にソース,ドレイン領域となるN
+ 型拡散層19を形成する。上記ゲート電極18の形成
及びこのソース,ドレイン領域となるN+ 型拡散層19
の形成は、DMOS以外の他のトランジスタ形成工程と
同時に達成する。
をマスクに素子領域上にソース,ドレイン領域となるN
+ 型拡散層19を形成する。上記ゲート電極18の形成
及びこのソース,ドレイン領域となるN+ 型拡散層19
の形成は、DMOS以外の他のトランジスタ形成工程と
同時に達成する。
【0016】上記実施形態の方法によれば、DMOS型
トランジスタ特有のボディー部分のイオン注入及び高温
拡散処理は、素子分離絶縁膜13形成用のマスク層を再
度選択的にエッチング加工したマスクが利用される。す
なわち、P+ 型ボディー拡散層15用のマスク層12A
として、さらにソースオフセット層16を自己整合的に
形成するためのマスク層12Aとして利用するのであ
る。
トランジスタ特有のボディー部分のイオン注入及び高温
拡散処理は、素子分離絶縁膜13形成用のマスク層を再
度選択的にエッチング加工したマスクが利用される。す
なわち、P+ 型ボディー拡散層15用のマスク層12A
として、さらにソースオフセット層16を自己整合的に
形成するためのマスク層12Aとして利用するのであ
る。
【0017】上記のような製造工程を採用すれば、ロジ
ック部などチャネルドープでしきい値制御される他のM
OSトランジスタの形成時において同時にDMOS型ト
ランジスタの残りの形成工程が含まれるようになる。こ
れにより、ゲート形成工程はDMOS型、MOS型それ
ぞれ分ける必要がなくなり、ゲート形成工程を2回から
1回にすることができる。これにより、リソグラフィ工
程や洗浄工程等が削減でき、製造コストの大幅な削減が
期待できる。ゲート形成以降は同時形成であるから、当
然他のトランジスタによるDMOSへの悪影響はなくな
る。
ック部などチャネルドープでしきい値制御される他のM
OSトランジスタの形成時において同時にDMOS型ト
ランジスタの残りの形成工程が含まれるようになる。こ
れにより、ゲート形成工程はDMOS型、MOS型それ
ぞれ分ける必要がなくなり、ゲート形成工程を2回から
1回にすることができる。これにより、リソグラフィ工
程や洗浄工程等が削減でき、製造コストの大幅な削減が
期待できる。ゲート形成以降は同時形成であるから、当
然他のトランジスタによるDMOSへの悪影響はなくな
る。
【0018】また、ゲート電極18形成前にマスク層1
2Aを用いてP+ 型ボディー拡散層15、さらにソース
オフセット層16を形成するので、ゲート電極18が多
少ずれて形成されても、ソースオフセット層とP+ 型ボ
ディー拡散層の拡散プロファイルに変化はない。これに
より、工程削減が達成すると共に製造の高信頼性も維持
できる。
2Aを用いてP+ 型ボディー拡散層15、さらにソース
オフセット層16を形成するので、ゲート電極18が多
少ずれて形成されても、ソースオフセット層とP+ 型ボ
ディー拡散層の拡散プロファイルに変化はない。これに
より、工程削減が達成すると共に製造の高信頼性も維持
できる。
【0019】ゲート電極18をパターニングする際、積
極的にソースオフセット層16側へオーバーラップさせ
ることによって、例えばソース側にのみ二重拡散構造が
でき、パンチスルー耐圧の向上が図れる。この製法はい
わゆるサイドウォール(スペーサ)を形成することなし
に、濃度の低いドープ領域(ソースオフセット層16)
を設けることができる利点がある。このような点から
も、工数を削減しつつ、安価に高信頼性のDMOS型ト
ランジスタがモノリシックIC中に組み込める。
極的にソースオフセット層16側へオーバーラップさせ
ることによって、例えばソース側にのみ二重拡散構造が
でき、パンチスルー耐圧の向上が図れる。この製法はい
わゆるサイドウォール(スペーサ)を形成することなし
に、濃度の低いドープ領域(ソースオフセット層16)
を設けることができる利点がある。このような点から
も、工数を削減しつつ、安価に高信頼性のDMOS型ト
ランジスタがモノリシックIC中に組み込める。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明の方法によれ
ば、半導体基板上を選択酸化した際に素子領域上を覆っ
ていたマスク層を再度選択的にエッチング加工して、ボ
ディー拡散層用のマスク層を形成する。このマスク層で
さらにオフセット層を自己整合的に形成する。これによ
り、その後のゲート電極形成は他のトランジスタと共通
に行える。ゲート電極形成前にオフセット層も形成する
ので、オフセット層とボディー拡散層の拡散プロファイ
ルに変化はない。この結果、LSI製造の中で、工数削
減を実現しつつ高信頼性を維持しながら製造コストを低
減するDMOS型トランジスタの製造方法を提供するこ
とができる。
ば、半導体基板上を選択酸化した際に素子領域上を覆っ
ていたマスク層を再度選択的にエッチング加工して、ボ
ディー拡散層用のマスク層を形成する。このマスク層で
さらにオフセット層を自己整合的に形成する。これによ
り、その後のゲート電極形成は他のトランジスタと共通
に行える。ゲート電極形成前にオフセット層も形成する
ので、オフセット層とボディー拡散層の拡散プロファイ
ルに変化はない。この結果、LSI製造の中で、工数削
減を実現しつつ高信頼性を維持しながら製造コストを低
減するDMOS型トランジスタの製造方法を提供するこ
とができる。
【図1】本発明の実施形態に係るDMOS(Double dif
fused MOS)型トランジスタの製造方法の要部を工程
順に示す第1の断面図である。
fused MOS)型トランジスタの製造方法の要部を工程
順に示す第1の断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係るDMOS型トランジス
タの製造方法の要部を工程順に示す図1に続く第2の断
面図である。
タの製造方法の要部を工程順に示す図1に続く第2の断
面図である。
【図3】本発明の実施形態に係るDMOS型トランジス
タの製造方法の要部を工程順に示す図2に続く第3の断
面図である。
タの製造方法の要部を工程順に示す図2に続く第3の断
面図である。
【図4】本発明の実施形態に係るDMOS型トランジス
タの製造方法の要部を工程順に示す図3に続く第4の断
面図である。
タの製造方法の要部を工程順に示す図3に続く第4の断
面図である。
【図5】本発明の実施形態に係るDMOS型トランジス
タの製造方法の要部を工程順に示す図4に続く第5の断
面図である。
タの製造方法の要部を工程順に示す図4に続く第5の断
面図である。
【図6】本発明の実施形態に係るDMOS型トランジス
タの製造方法の要部を工程順に示す図5に続く第6の断
面図である。
タの製造方法の要部を工程順に示す図5に続く第6の断
面図である。
【図7】本発明の実施形態に係るDMOS型トランジス
タの製造方法の要部を工程順に示す図6に続く第7の断
面図である。
タの製造方法の要部を工程順に示す図6に続く第7の断
面図である。
【図8】本発明の実施形態に係るDMOS型トランジス
タの製造方法の要部を工程順に示す図7に続く第8の断
面図である。
タの製造方法の要部を工程順に示す図7に続く第8の断
面図である。
【図9】従来のDMOS型トランジスタの製造方法にお
ける要部を示す断面図である。
ける要部を示す断面図である。
11,21…シリコン基板 12、12A…マスク層 13,22…素子分離絶縁膜 14,26…レジスト 15,25…P+ 型ボディー拡散層 16…ソースオフセット層 17,23…ゲート酸化膜 18,24…ゲート電極 19…N+ 型拡散層
Claims (2)
- 【請求項1】 第1導電型の半導体基板上を選択酸化し
た際の素子領域上のマスク層を再度選択的にエッチング
加工するリソグラフィ工程と、 前記マスク層をイオン注入マスクとして利用し前記素子
領域上に第2導電型のボディー拡散層を形成する工程
と、 前記マスク層をイオン注入マスクとして利用し前記ボデ
ィー拡散層表面に第1導電型のオフセット層を形成する
工程と、 前記マスク層を除去しゲート酸化膜を介して前記ボディ
ー拡散層及びオフセット層上に一部オーバーラップする
ゲート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極をマスクに前記素子領域上にソース,ド
レイン領域を形成する工程と、を具備したことを特徴と
するDMOS型トランジスタの製造方法。 - 【請求項2】 前記ゲート電極は、前記マスク層のパタ
ーンに対し、0.3μm以上前記オフセット層側へオー
バーラップさせて形成することを特徴とする請求項1記
載のDMOS型トランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36701499A JP2001185724A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Dmos型トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36701499A JP2001185724A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Dmos型トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001185724A true JP2001185724A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18488256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36701499A Withdrawn JP2001185724A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | Dmos型トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001185724A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7906820B2 (en) | 2007-11-13 | 2011-03-15 | Ricoh Company, Ltd. | Source offset MOSFET optimized for current voltage characteristic invariance with respect to changing temperatures |
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CN102810514A (zh) * | 2011-06-01 | 2012-12-05 | 北大方正集团有限公司 | 高压金属栅互补金属氧化物半导体的制作方法和*** |
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-
1999
- 1999-12-24 JP JP36701499A patent/JP2001185724A/ja not_active Withdrawn
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WO2017175544A1 (ja) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 株式会社デンソー | 半導体装置およびその製造方法 |
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