JPS606104B2 - Mis半導体装置 - Google Patents

Mis半導体装置

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JPS606104B2
JPS606104B2 JP1146176A JP1146176A JPS606104B2 JP S606104 B2 JPS606104 B2 JP S606104B2 JP 1146176 A JP1146176 A JP 1146176A JP 1146176 A JP1146176 A JP 1146176A JP S606104 B2 JPS606104 B2 JP S606104B2
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semiconductor
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JP1146176A
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怜 目黒
保信 小佐
幸一 長沢
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors

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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、肌S半導体装置に関し、特に高耐圧MSトラ
ンジスタ、高耐圧MISIC、高耐圧CMISICなど
のMIS半導体装置に関する。 従来、高耐圧のMIS半導体装置は、オフセットゲート
構造、スタツクトゲート構造、高不純物濃度のドレィン
層の周辺をこれよりも低不純物濃度の拡散層(ドレィン
層と同一導電型の拡散層)で囲んだ二重拡散形式のドレ
ィン層構造などの種々の構造のものである。 しかしながら、上述した種々の構造の皿S半導体装置は
、高耐圧のものではあるが、製造プロセスはその構造上
複雑なものであり、作業工程が大なるものとなる欠点が
あった。 しかも、上述した構造の高耐圧肌S半導体装置において
、さらに高速化、低消費電力化などの高性能な特性を満
足するように素子のしきし、値電圧Vthを低減するた
めに半導体基板に低不純物濃度のものを用いる場合には
、フィールド絶縁膜下の寄生MOSトランジスタの防止
やチャンネル防止用のチャンネルストツパ−を設ける必
要があり、それだけ作業工数が増加し、製造歩留まりを
低減させたり製造原価が高価になる欠点があった。それ
ゆえ、本発明の目的は、上述した従来の諸欠点を解決し
、その製作が容易でしかも高性能で簡単な構造の高耐圧
MIS半導装置を提供することにある。 このような目的を達成するために、本発明による高耐圧
肌S半導体装置の望ましい実施例においては、ドレィン
層の中間的な位置の基板表面にゲート絶縁膜よりも厚い
酸化を設け、この酸化膜の下にドレィン層と同一導電型
でかつドレィン層より低不純物濃度の層を設けたことを
特徴とする。 以下、本発明にかかる実施例を用いて具体的に説明する
。第1図〜第6図は、本発明の一実施例であるLOCO
S構造の高耐圧MOSICおよびその製造方法を工程順
に示した断面図である。 同図を用いて本発明にかかる高耐圧MOSICおよびそ
の製造方法を工程順に詳細に説明する。
【ィ} P型シ
リコン基板量全面に気相反応による窒化シリコン(Si
3N4)膜2を形成する(第1図)。 {o} フィールド酸化膜を形成する領域のSi3N4
膜2と、ドレィン層を形成する領域のそのドレィン層の
中間的な位置のSi3N4膜2をエッチオフレ(第2図
)「ドレィン層を形成する領域以外をフオトレジスタ3
でマスクし、リン(P)等のドナー不純物噂を前記ドレ
ィン層を形成すべき領域内の窓を通してイオン注入する
(第3図)。 し一 フオトレジスタ3を除去したのちト湿潤酸素中「
高温で酸化しLOCOS構造の選択酸化シリコン(Si
02)膜585aを形成する(第亀図)。 このとき「Sj3N鼠葵2でカバーされた部分にはSi
3N4腰2の酸素に対するマスク効果のために酸化シリ
コン(Si02)膜は形成されない。O Si3N4膜
2を除去したのち、清浄なゲート酸化膜6を成長する。
続いて多結晶シリコン層7を基板1上面に形成し「フオ
トェツチングによりゲート電極以外をエッチオフする。
この残された多結晶シリコン層?をマスクにしてふたた
びエッチングを行い、ソース「ドレィン領域にあたるゲ
ート酸化膜7を除去し(第5図)、リン(P)等のドナ
ー不純物を拡散しN十型ソース層8とN+型ドレィン層
9を形成する(第6図)。{ホー ゲート電極G用多結
晶シリコン層7等を絶縁するためにt基板1上面にシラ
ンの熱分解で酸化シリコン(Si02)膜10を成長さ
せる(第7図)。 N コンタクト窓を開けたのちアルミニウム(山)を真
空蒸着し「フオトェッチングにより必要なアルミニウム
酸線および電極Sおよびドレィン電極Dを形成する(第
7図)。 なお、同図に示すように、ドレィン電極Dは、LOCO
S構造の厚いSi02膜に対してゲート電極Gと対向す
るN十型ドレィン層8上に設けるものとする。(ト)以
上によりウェハー処理工程を終了するわけで「その後は
「通常行なわれるように、チップに切断し「組立工程を
経てデバイスが完成する。上述したような製造工程を経
て形成された本発明にかかるLOCOS構造の高耐圧M
OSICは「下記に示すような諸特長を有するものであ
る。 {1} 本発明にかかるMOSICに組み込まれている
MOSトランジスタは、第7図に示すように、N十型ド
レィン層Sの中間的な位置LOCOS構造の厚い選択酸
化膜5aを有し「 この選択酸化膜6a下には、上詩的
+型ドレィン層8と連結しかつこれよりも低不純物濃度
のN型拡散層4(イオン注入法によって形成したもの)
を設けたものであり、しかもこのドレィン層8のオーミ
ックコンタクト電極すなわちドレィン電極Dは、上記選
択酸化膜5aに対してゲート電極Gと対向した領域のド
レィン層8上に設けた構造であるために、上記N型拡散
層4‘ま「ドレィン層8中において抵抗体として作用す
るものとなる。すなわち「本発明にかかる上記のMOS
トランジスタの回路図は、第8図に示すようなものとな
り、上記のN型拡散層4は、従釆のオフセットゲート構
造の高耐圧MOSトランジスタと同様に、飽和型の抵抗
体として働き〜同図に示すF点では「ドレィン電極D‘
こ印加されたドレイン印加電圧がこの抵抗体としてのN
型拡散層4のピンチオフ電圧Vp以下に保たれることに
なる。したがって、ドレィン層8の耐圧は「このN十型
ドレィン層8と基板1とのPN円接合の表面降伏電圧以
上に設定することができ、その耐圧を上記PN円筒接合
の下部である平坦なPN接合の内部降伏電圧まで高める
ことができるものである。それゆえ、本発明にかかるM
OSトランジスタの耐圧は可及的に大とすることができ
「もって本発明にかかるMOSトランジスタすなわちこ
れらの素子を組み込んだMOSICは非常に耐圧の高い
ものとなる。 脚 本発明にかかる高耐圧MOSICは、第】図に示す
ような簡単な構造のものでありもその製造方法および製
造プロセスは、前述したように極めて容易なものである
。すなわち、第1図〜第7図を用いて前述したように、
本発明にかかる高耐圧MOSICの製造方法およびその
製造プロセスは、従来のLOOOS構造のMOSICを
製作する製造工程を流用して行なうことができる。その
ため、作業工数が極めて少ない状態で、高耐圧のMOS
ICを得ることができ、高製造歩留まりと低製造原価を
達成することができる。【31 本発明は、前述した実
施例に限定されることなく「 PチャンネルMOSに
E/DMOSICC MOS ICおよびデイ・スクリ
ートMOSトランジスタそれに種々の態様のゲート電極
やゲート絶縁膜を用いた肌S半導体装置に適用できるも
のである。そして、本発明は、寄生MOSトランジスタ
防止やチャンネル防止のためのチャンネルストッパーの
製造工程は、本発明の構成要素であるドレィン層内の厚
い選択酸化膜下の拡散層(抵抗体)の製造プロセスと併
用して形成することができるために、その作業工数を増
加する必要がない。 さらに「本発明は、本質的に素子活性領域のしきし、値
電圧Vthの設定とは無関係に「 フィールド領域の半
導体基板表面のしきし、値電圧Vthを決定できるよう
な構造のものであるために、チャンネルストッパーを設
ける必要のある機種は極めてわずかのものに限ることが
できる。したがって、本発明にかかるMIS半導体装置
は、その製作が容易でしかも高性能(寄生効果がなく高
速動作、低消費電力で誤動作のない高信頼度)のもので
簡単な構造の高耐圧デバイスである。
【図面の簡単な説明】 第1図〜第7図は「本発明にかかるLOCOS構造の高
耐圧MOSICおよびその製造方法を工程順に示す断面
図、第8図は、上述の高耐圧MOSICに含まれる高耐
圧MOSトランジスタの回路図を示す図である。 1…P型シリコン基板、2…Si3N4膜、3…フオト
レジスタ、4…リン(P)不純物層あるいはN型拡散層
、5,5a…選択酸化膜、6・・。 ゲート酸化膜、7…多結晶シリコン層あるいはゲート電
極G、8…N+型ドレイン層、9…N+型ソース層、1
0…Si02膜、D…ドレィン電極、S…ソース電極。
第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一導電型の半導体基板と、前記半導体基板の主表面
    のチヤンネルが形成されるべき領域部に薄いゲート絶縁
    膜を介して設けられたゲート電極と、前記チヤンネルが
    形成されるべき領域部の相対抗する端部を規定するよう
    に形成された前記半導体基板と反対導電型の一対の高不
    純物濃度の第1の半導体領域とを有するMIS半導体装
    置において、前記一対の第1の半導体領域の一方と所定
    の間隔をおいて高不純物濃度の第2の半導体領域を設け
    、前記第1の半導体領域の一方と前記第2の半導体領域
    との間の前記半導体基板の表面に前記ゲート絶縁膜より
    も厚い酸化膜を設け、前記厚い酸化膜の下に前記第1の
    半導体領域の一方と前記第2の半導体領域とを結ぶ前記
    一対の半導体領域と同一導電型でかつ前記一対の半導体
    領域よりも低不純物濃度の領域を設けたことを特徴とす
    るMIS半導体装置。
JP1146176A 1976-02-06 1976-02-06 Mis半導体装置 Expired JPS606104B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62111221A (ja) * 1985-11-08 1987-05-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 光コネクタ
JPH0522885Y2 (ja) * 1987-10-09 1993-06-11
JPH0524885Y2 (ja) * 1986-09-11 1993-06-24
JPH06250044A (ja) * 1993-02-23 1994-09-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光接続器

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