JPH08204177A - Manufacture of high breakdown voltage mos transistor - Google Patents
Manufacture of high breakdown voltage mos transistorInfo
- Publication number
- JPH08204177A JPH08204177A JP770495A JP770495A JPH08204177A JP H08204177 A JPH08204177 A JP H08204177A JP 770495 A JP770495 A JP 770495A JP 770495 A JP770495 A JP 770495A JP H08204177 A JPH08204177 A JP H08204177A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide film
- diffusion layer
- gate electrode
- forming
- drain diffusion
- 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.)
- Pending
Links
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 25
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 19
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 61
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 abstract description 6
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 abstract description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 boron ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、マイコン等のオープン
・ドレイン型の出力トランジスタ、特にFLT(蛍光表
示管)の駆動用トランジスタに用いられ、ドレイン耐圧
45V程度を必要とする高耐圧MOSトランジスタの製
造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an open-drain type output transistor such as a microcomputer, and more particularly to a high breakdown voltage MOS transistor which is used as a driving transistor for an FLT (fluorescent display tube) and requires a drain breakdown voltage of about 45V. It relates to a manufacturing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】此種の高耐圧トランジスタの製造方法に
ついて図9を基に説明する。図9に示す51は一導電型
の半導体基板、例えばN型シリコン基板で、先ず該基板
51上に素子分離用の選択酸化膜52(LOCOS)を
形成する。次工程で、当該選択酸化膜52を除くN型シ
リコン基板51上にゲート酸化膜53を形成し、続いて
当該ゲート酸化膜53上に例えばポリシリコンから成る
ゲート電極54を形成する。2. Description of the Related Art A method of manufacturing a high breakdown voltage transistor of this type will be described with reference to FIG. Reference numeral 51 shown in FIG. 9 is a semiconductor substrate of one conductivity type, for example, an N-type silicon substrate. First, a selective oxide film 52 (LOCOS) for element isolation is formed on the substrate 51. In the next step, a gate oxide film 53 is formed on the N-type silicon substrate 51 excluding the selective oxide film 52, and then a gate electrode 54 made of, for example, polysilicon is formed on the gate oxide film 53.
【0003】次に、前記基板51全面をリオキサイド膜
55で被着し、前記ゲート電極54に隣接するドレイン
領域に低濃度のP- のドレイン拡散層56を形成する。
続いて、ゲート電極54に隣接するソース領域にP+ の
高濃度のソース拡散層57が形成され、かつ前記低濃度
のドレイン拡散層56内の前記ゲート電極54から離間
された領域に高濃度のP+ のドレイン拡散層58が形成
される。Next, the entire surface of the substrate 51 is coated with a lyoxide film 55 to form a low concentration P- drain diffusion layer 56 in the drain region adjacent to the gate electrode 54.
Subsequently, a P + high-concentration source diffusion layer 57 is formed in the source region adjacent to the gate electrode 54, and a high-concentration source diffusion layer 57 in the low-concentration drain diffusion layer 56 is separated from the gate electrode 54. A P + drain diffusion layer 58 is formed.
【0004】そして、CVD法によりBPSG膜から成
る層間絶縁膜59が形成され、図示しないフォトレジス
ト膜をマスクにして該層間絶縁膜59にコンタクト孔を
形成し、該コンタクト孔を介して前記ソース拡散層57
及びドレイン拡散層58に接続されるアルミニウムから
成るソース電極60及びドレイン電極61を形成する。Then, an interlayer insulating film 59 made of a BPSG film is formed by a CVD method, a contact hole is formed in the interlayer insulating film 59 by using a photoresist film (not shown) as a mask, and the source diffusion is performed through the contact hole. Layer 57
A source electrode 60 and a drain electrode 61 made of aluminum and connected to the drain diffusion layer 58 are formed.
【0005】図に点線で示した領域が、前記ドレイン電
極61に高電圧をかけた際に拡がる空乏層である。この
ような高耐圧MOSトランジスタでは、空乏層の拡がり
によってドレイン電極61に負の高電圧(例えばVd =
−45V)を加え、かつゲート電極54及びソース電極
60に接地電圧(Vg =Vs =0)を加えた状態におい
て、ゲート酸化膜53にかかる強電界が弱められるた
め、高耐圧用MOSトランジスタとして使用される。A region shown by a dotted line in the drawing is a depletion layer which expands when a high voltage is applied to the drain electrode 61. In such a high breakdown voltage MOS transistor, a negative high voltage (for example, Vd =
-45V), and the ground voltage (Vg = Vs = 0) is applied to the gate electrode 54 and the source electrode 60, the strong electric field applied to the gate oxide film 53 is weakened. Therefore, it is used as a high breakdown voltage MOS transistor. To be done.
【0006】しかしながら、近年のLSI化の微細化及
び高集積化に伴い、トランジスタのゲート酸化膜は必然
的に薄くなってきている。例えば、0.8μmルールの
LSIでは170Å、0.5μmルールのLSIでは1
00Å乃至90Åという薄さである。この結果、ゲート
酸化膜にかかる電界が強くなるため、ドレイン耐圧が劣
化してしまう。そこで従来は、図9に示すようにゲート
電極54とドレイン拡散層58との間の距離Lを9μm
程度に長く設計しなければならなかったが、これではパ
ターンサイズが大きくなり、LSIの高集積化の要望に
反することになる。However, with the recent miniaturization and high integration of LSI, the gate oxide film of the transistor is inevitably thin. For example, 170 Å for 0.8 μm rule LSI and 1 for 0.5 μm rule LSI
It is as thin as 00Å to 90Å. As a result, the electric field applied to the gate oxide film becomes strong, and the drain breakdown voltage deteriorates. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 9, the distance L between the gate electrode 54 and the drain diffusion layer 58 is 9 μm.
Although it had to be designed for a long time, this would increase the pattern size, which would violate the demand for high integration of the LSI.
【0007】一方、通常のトランジスタ用に薄いゲート
酸化膜と高耐圧トランジスタ用に厚いゲート酸化膜の2
種類を形成することも考えられるが、ゲート酸化膜選択
マスクと酸化に関する製造工程が増えることになり、好
ましくない。また、このときゲート酸化膜の膜厚が異な
るため、しきい値電圧調整用マスクが必要となり、マス
ク2枚追加となる。しかも、ゲート酸化膜が厚くなるこ
とによって高耐圧トランジスタの駆動能力が低下する。On the other hand, a thin gate oxide film for a normal transistor and a thick gate oxide film for a high voltage transistor are used.
Although it is conceivable to form different types, it is not preferable because the number of manufacturing processes for the gate oxide film selection mask and oxidation increases. Further, at this time, since the gate oxide film has a different thickness, a mask for adjusting the threshold voltage is required, and two masks are added. In addition, the thick gate oxide film reduces the driving capability of the high breakdown voltage transistor.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は微細
化及び高集積化を可能とする高耐圧MOSトランジスタ
の製造方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a high breakdown voltage MOS transistor which enables miniaturization and high integration.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】そこで請求項1の発明
は、一導電型の半導体基板上に選択酸化膜を形成する工
程と、前記選択酸化膜を除く半導体基板上にゲート酸化
膜を形成する工程と、前記ゲート酸化膜を介してゲート
電極を形成する工程と、前記ゲート電極の一方の端に接
するように低濃度の逆導電型のドレイン拡散層を形成す
る工程と、前記ゲート電極の他方の端に接するように高
濃度の逆導電型のソース拡散層を形成し、かつ前記低濃
度のドレイン拡散層内に前記ゲート電極の一方の端から
離間させて高濃度の逆導電型のドレイン拡散層を形成す
る工程と、前記ゲート電極の一方の端と高濃度のドレイ
ン拡散層との間の半導体基板上にゲート酸化膜より厚い
膜厚を有する熱酸化膜を形成する工程とを有するもので
ある。Therefore, the invention of claim 1 forms a selective oxide film on a semiconductor substrate of one conductivity type, and forms a gate oxide film on the semiconductor substrate excluding the selective oxide film. A step of forming a gate electrode through the gate oxide film, a step of forming a low-concentration reverse-conductivity-type drain diffusion layer in contact with one end of the gate electrode, and the other of the gate electrodes A high-concentration reverse-conductivity type source diffusion layer is formed so as to be in contact with an end of the gate electrode, and a high-concentration reverse-conductivity type drain diffusion is formed in the low-concentration drain diffusion layer with a distance from one end of the gate electrode. A step of forming a layer, and a step of forming a thermal oxide film having a thickness larger than that of the gate oxide film on the semiconductor substrate between one end of the gate electrode and the high-concentration drain diffusion layer. is there.
【0010】また請求項2の発明は、一導電型の半導体
基板上に選択酸化膜を形成する工程と、前記選択酸化膜
を除く半導体基板上にゲート酸化膜を形成する工程と、
前記ゲート酸化膜を介してゲート電極を形成する工程
と、前記ゲート電極の一方の端に接するように低濃度の
逆導電型のドレイン拡散層を形成する工程と、前記ゲー
ト電極の他方の端に接するように高濃度の逆導電型のソ
ース拡散層を形成し、かつ前記低濃度のドレイン拡散層
内に前記ゲート電極の一方の端から離間させて高濃度の
逆導電型のドレイン拡散層を形成する工程と、全面にシ
リコン窒化膜を形成する工程と、少なくとも前記ゲート
電極の一方の端と高濃度のドレイン拡散層との間の前記
シリコン窒化膜を選択的に除去し開口部分を形成する工
程と、前記シリコン窒化膜をマスクとして選択酸化を行
うことにより、前記ゲート電極の一方の端と高濃度のド
レイン拡散層との間の半導体基板上にゲート酸化膜より
厚い膜厚を有する熱酸化膜を形成する工程とを有するも
のである。According to a second aspect of the present invention, a step of forming a selective oxide film on the semiconductor substrate of one conductivity type, a step of forming a gate oxide film on the semiconductor substrate excluding the selective oxide film,
Forming a gate electrode through the gate oxide film, forming a low-concentration reverse-conductivity-type drain diffusion layer in contact with one end of the gate electrode, and forming another end of the gate electrode at the other end. A high-concentration reverse-conductivity type source diffusion layer is formed so as to be in contact with the low-concentration drain diffusion layer, and a high-concentration reverse-conductivity type drain diffusion layer is formed in the low-concentration drain diffusion layer at a distance from one end of the gate electrode And a step of forming a silicon nitride film on the entire surface, and a step of selectively removing the silicon nitride film between at least one end of the gate electrode and the high-concentration drain diffusion layer to form an opening. And performing a selective oxidation using the silicon nitride film as a mask, thereby forming a thermal film having a thickness larger than that of the gate oxide film on the semiconductor substrate between one end of the gate electrode and the high-concentration drain diffusion layer. And a step of forming a monolayer.
【0011】更に請求項3の発明は、一導電型の半導体
基板上に選択酸化膜を形成する工程と、前記選択酸化膜
を除く半導体基板上にゲート酸化膜を形成する工程と、
前記ゲート酸化膜を介してゲート電極を形成する工程
と、前記ゲート電極の一方の端に接するように低濃度の
逆導電型のドレイン拡散層を形成する工程と、前記ゲー
ト電極の他方の端に接するように高濃度の逆導電型のソ
ース拡散層を形成し、かつ前記低濃度のドレイン拡散層
内に前記ゲート電極の一方の端から離間させて高濃度の
逆導電型のドレイン拡散層を形成する工程と、全面にシ
リコン窒化膜を形成する工程と、少なくとも前記ゲート
電極の一方の端と高濃度のドレイン拡散層との間の前記
シリコン窒化膜を選択的に除去し開口部分を形成する工
程と、前記開口部分から逆導電型不純物を注入し高濃度
のドレイン拡散層の補償用拡散層を形成する工程と、前
記シリコン窒化膜をマスクとして選択酸化を行うことに
より、前記ゲート電極の一方の端と高濃度のドレイン拡
散層との間の半導体基板上にゲート酸化膜より厚い膜厚
を有する熱酸化膜を形成する工程とを有するものであ
る。Further, the invention of claim 3 comprises the steps of forming a selective oxide film on the semiconductor substrate of one conductivity type, and forming a gate oxide film on the semiconductor substrate excluding the selective oxide film.
Forming a gate electrode through the gate oxide film, forming a low-concentration reverse-conductivity-type drain diffusion layer in contact with one end of the gate electrode, and forming another end of the gate electrode at the other end. A high-concentration reverse-conductivity type source diffusion layer is formed so as to be in contact with the low-concentration drain diffusion layer, and a high-concentration reverse-conductivity type drain diffusion layer is formed in the low-concentration drain diffusion layer at a distance from one end of the gate electrode. And a step of forming a silicon nitride film on the entire surface, and a step of selectively removing the silicon nitride film between at least one end of the gate electrode and the high-concentration drain diffusion layer to form an opening. And a step of injecting an impurity of opposite conductivity type from the opening to form a compensation diffusion layer of a high concentration drain diffusion layer, and performing selective oxidation using the silicon nitride film as a mask, On a semiconductor substrate between the drain diffusion layer one end and the high concentration of and a step of forming a thermal oxide film having a larger thickness than the gate oxide film.
【0012】[0012]
【作用】以上の構成から、請求項1の発明では一導電型
の半導体基板上に選択酸化膜を形成し、前記選択酸化膜
を除く半導体基板上にゲート酸化膜を形成し、前記ゲー
ト酸化膜を介してゲート電極を形成し、前記ゲート電極
の一方の端に接するように低濃度の逆導電型のドレイン
拡散層を形成し、前記ゲート電極の他方の端に接するよ
うに高濃度の逆導電型のソース拡散層を形成し、かつ前
記低濃度のドレイン拡散層内に前記ゲート電極の一方の
端から離間させて高濃度の逆導電型のドレイン拡散層を
形成し、前記ゲート電極の一方の端と高濃度のドレイン
拡散層との間の半導体基板上にゲート酸化膜より厚い膜
厚を有する熱酸化膜を形成することにより、強電界によ
り前記ゲート酸化膜が破壊されるおそれがなく、高いド
レイン耐圧が実現できる。According to the present invention, the selective oxide film is formed on the semiconductor substrate of one conductivity type, the gate oxide film is formed on the semiconductor substrate excluding the selective oxide film, and the gate oxide film is formed. A gate electrode is formed through the drain electrode, a low-concentration reverse conductivity type drain diffusion layer is formed so as to be in contact with one end of the gate electrode, and a high-concentration reverse conductivity is formed so as to be in contact with the other end of the gate electrode. Type source diffusion layer is formed, and a high-concentration reverse conductivity type drain diffusion layer is formed in the low-concentration drain diffusion layer at a distance from one end of the gate electrode. By forming a thermal oxide film having a thickness greater than that of the gate oxide film on the semiconductor substrate between the edge and the high-concentration drain diffusion layer, there is no risk of the gate oxide film being destroyed by a strong electric field, Drain breakdown voltage realized Kill.
【0013】また請求項2の発明では、請求項1の発明
のように各拡散層を形成した後、基板の全面にシリコン
窒化膜を形成し、少なくともゲート電極の一方の端と高
濃度のドレイン拡散層との間の前記シリコン窒化膜を選
択的に除去し開口部分を形成し、前記シリコン窒化膜を
マスクとして選択酸化を行うことにより、前記ゲート電
極の一方の端と高濃度のドレイン拡散層との間の半導体
基板上にゲート酸化膜より厚い膜厚を有する熱酸化膜を
形成することができ、高耐圧トランジスタとして使用可
能となる。According to the invention of claim 2, after forming each diffusion layer as in the invention of claim 1, a silicon nitride film is formed on the entire surface of the substrate, and at least one end of the gate electrode and the high-concentration drain are formed. The silicon nitride film between the diffusion layer and the diffusion layer is selectively removed to form an opening, and selective oxidation is performed using the silicon nitride film as a mask, thereby forming one end of the gate electrode and the high-concentration drain diffusion layer. A thermal oxide film having a thickness larger than that of the gate oxide film can be formed on the semiconductor substrate between and, and it can be used as a high breakdown voltage transistor.
【0014】更に請求項3の発明では、請求項2の発明
のようにシリコン窒化膜を選択的に除去して形成した開
口部分から逆導電型不純物を注入し高濃度のドレイン拡
散層の補償用拡散層を形成し、前記シリコン窒化膜をマ
スクとして選択酸化を行うことにより、ゲート電極の一
方の端と高濃度のドレイン拡散層との間の半導体基板上
にゲート酸化膜より厚い膜厚を有する熱酸化膜を形成す
ることができ、高耐圧トランジスタとして使用可能とな
ると共に前記補償用拡散層を形成しておくことにより、
ドレイン拡散層の濃度維持がはかれる。Further, in the third aspect of the present invention, as in the second aspect of the present invention, an impurity of opposite conductivity type is injected from an opening portion formed by selectively removing the silicon nitride film to compensate for a high concentration drain diffusion layer. By forming a diffusion layer and performing selective oxidation using the silicon nitride film as a mask, a film thickness larger than that of the gate oxide film is formed on the semiconductor substrate between one end of the gate electrode and the high-concentration drain diffusion layer. A thermal oxide film can be formed, which can be used as a high breakdown voltage transistor, and by forming the compensation diffusion layer,
The concentration of the drain diffusion layer can be maintained.
【0015】[0015]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図に基づき詳述す
る。図1に示す1は一導電型の半導体基板、例えばN型
シリコン基板で、先ず該基板1上に選択酸化法によりお
よそ6000Å程の素子分離用の選択酸化膜2(LOC
OS)を形成し、次工程で当該選択酸化膜2を除いた前
記N型シリコン基板1上におよそ170Å乃至240Å
程のゲート酸化膜3を形成し、その上に図2に示すよう
におよそ2500Å程のゲート電極4を形成し、ボロン
イオンによるイオン注入により該ゲート電極4の一端に
接するように低濃度のドレイン拡散層5を形成する。An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Reference numeral 1 shown in FIG. 1 denotes a semiconductor substrate of one conductivity type, for example, an N-type silicon substrate.
OS) is formed, and about 170Å to 240Å is formed on the N-type silicon substrate 1 excluding the selective oxide film 2 in the next step.
A gate oxide film 3 is formed, and a gate electrode 4 having a thickness of about 2500 Å is formed on the gate oxide film 3 as shown in FIG. 2, and a low concentration drain is contacted with one end of the gate electrode 4 by ion implantation with boron ions. The diffusion layer 5 is formed.
【0016】続いて、図3に示すようにN型シリコン基
板1上にリオキサイド膜6を形成する。そして、BF2
イオンによるイオン注入により前記ゲート電極4の他端
に接するように高濃度のソース拡散層7及び前記低濃度
のドレイン拡散層6内に含まれた形でゲート電極4から
離間されて高濃度のドレイン拡散層8を形成する。次
に、図4に示すように基板1上の全面にシリコン窒化膜
9を形成し、少なくとも前記ゲート電極4の一方の端と
高濃度のドレイン拡散層8との間のシリコン窒化膜9を
選択的に除去し開口部分を形成し、当該シリコン窒化膜
9をマスクとして選択酸化して、図5に示すように少な
くとも前記選択酸化膜2とゲート電極4との間のN型シ
リコン基板1上に前記ゲート酸化膜3より厚い膜厚を有
するおよそ3000Å程の熱酸化膜10(SiO2 膜)
を形成する。当該熱酸化膜10は、高い絶縁耐圧を有す
るので強電界がかかっても前記ゲート酸化膜3が破壊さ
れない。Subsequently, as shown in FIG. 3, a lyoxide film 6 is formed on the N-type silicon substrate 1. And BF2
The high-concentration drain is separated from the gate electrode 4 by being included in the high-concentration source diffusion layer 7 and the low-concentration drain diffusion layer 6 so as to come into contact with the other end of the gate electrode 4 by ion implantation with ions. The diffusion layer 8 is formed. Next, as shown in FIG. 4, a silicon nitride film 9 is formed on the entire surface of the substrate 1, and at least the silicon nitride film 9 between one end of the gate electrode 4 and the high-concentration drain diffusion layer 8 is selected. By selectively removing it to form an opening, and selectively oxidizing the silicon nitride film 9 as a mask, as shown in FIG. 5, at least on the N-type silicon substrate 1 between the selective oxide film 2 and the gate electrode 4. A thermal oxide film 10 (SiO2 film) having a thickness larger than that of the gate oxide film 3 and having a thickness of about 3000Å.
To form. Since the thermal oxide film 10 has a high withstand voltage, the gate oxide film 3 is not destroyed even when a strong electric field is applied.
【0017】尚、熱酸化膜10を形成する前に高濃度の
ドレイン拡散層8の濃度を補償するため、例えば注入量
5E13/cm2 (尚、5E13は5掛ける10の13
乗の意である。)以下のボロンイオンを注入するように
してもよい。続いて、シリコン窒化膜9を選択除去した
後(図6参照)、図7に示すように前記基板1をCVD
法により形成されるBPSG膜から成る層間絶縁膜11
で被着し、該層間絶縁膜11にコンタクト孔を形成し、
当該コンタクト孔を介して図8に示すようにソース拡散
層7及びドレイン拡散層8にアルミニウムから成るソー
ス電極12及びドレイン電極13を形成する。In order to compensate the concentration of the high concentration drain diffusion layer 8 before forming the thermal oxide film 10, for example, an implantation amount of 5E13 / cm 2 (5E13 is 5 times 10 to 13).
It is the intention of riding. ) The following boron ions may be implanted. Then, after the silicon nitride film 9 is selectively removed (see FIG. 6), the substrate 1 is subjected to CVD as shown in FIG.
Interlayer insulating film 11 made of a BPSG film formed by the method
To form a contact hole in the interlayer insulating film 11,
A source electrode 12 and a drain electrode 13 made of aluminum are formed in the source diffusion layer 7 and the drain diffusion layer 8 as shown in FIG. 8 through the contact holes.
【0018】図8に点線で示した領域は、ドレイン電極
13に負の高電圧をかけた際に拡がる空乏層で、電気力
線(図において矢印で示す。)が当該空乏層の端からゲ
ート電極4に向かう際、該電気力線が厚い熱酸化膜10
を通過する。ここで、熱酸化膜10は一般にBPSG膜
のCVD膜に比して高い絶縁耐圧を有するので、強電界
が加わっても十分破壊に耐え得る。これにより、従来例
のようにゲート酸化膜が破壊されるおそれがなく、高い
ドレイン耐圧を実現できる。A region indicated by a dotted line in FIG. 8 is a depletion layer that spreads when a negative high voltage is applied to the drain electrode 13, and a line of electric force (indicated by an arrow in the figure) from the end of the depletion layer to the gate. The thermal oxide film 10 in which the lines of electric force are thick when going to the electrode 4
Pass through. Here, since the thermal oxide film 10 generally has a higher dielectric strength than the CVD film of the BPSG film, it can sufficiently withstand the destruction even when a strong electric field is applied. As a result, unlike the conventional example, there is no risk of the gate oxide film being destroyed, and a high drain breakdown voltage can be realized.
【0019】また、前記熱酸化膜10がゲート電極4の
端に重ならないように形成されているため、しきい値電
圧が変化することがなく、電流の駆動能力が維持され
る。更に、本発明製造方法はP型半導体基板に対しても
同様に適用される。Further, since the thermal oxide film 10 is formed so as not to overlap the end of the gate electrode 4, the threshold voltage does not change and the current driving capability is maintained. Furthermore, the manufacturing method of the present invention is similarly applied to a P-type semiconductor substrate.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上、本発明の高耐圧トランジスタの製
造方法によればゲート電極の端と高濃度のドレイン拡散
層との間の半導体基板上に前記ゲート電極よりも厚い膜
厚を有する熱酸化膜を形成する工程を設けたので、電気
力線が空乏層の端からゲート電極に向かう際に、該電気
力線が通過する層が厚い熱酸化膜なので、従来のCVD
法により形成されるBPSG膜から成る層間絶縁膜に比
して絶縁耐圧が高いため、従来のようにゲート酸化膜が
破壊されるおそれがなく、高いドレイン耐圧が実現でき
る。As described above, according to the method for manufacturing a high breakdown voltage transistor of the present invention, thermal oxidation having a film thickness larger than that of the gate electrode on the semiconductor substrate between the end of the gate electrode and the high concentration drain diffusion layer. Since the step of forming the film is provided, when the line of electric force goes from the edge of the depletion layer to the gate electrode, the layer through which the line of electric force passes is a thick thermal oxide film.
Since the withstand voltage is higher than that of the interlayer insulating film made of the BPSG film formed by the method, there is no fear of breaking the gate oxide film as in the conventional case, and a high drain withstand voltage can be realized.
【0021】また、熱酸化膜がゲート電極と重ならない
ように形成されているため、しきい値電圧が変化するこ
とがなく、電流の駆動能力が維持できる。更に、例えば
0.5μmルールのLSIにおいて、従来9μm程度で
あった距離Lが、本発明によれば4.5μm程度とな
る。従って、その寸法分パターンサイズが小さくでき、
かつ、その部分の抵抗が下がるので、トランジスタのオ
ン抵抗も低減できる効果がある。また、高耐圧トランジ
スタのゲート酸化膜と通常のトランジスタのゲート酸化
膜との膜厚を同じにできるため、同じしきい値電圧にで
きるため、従来のようにしきい値電圧調整用マスクが必
要なくなる。Further, since the thermal oxide film is formed so as not to overlap the gate electrode, the threshold voltage does not change, and the current driving capability can be maintained. Further, for example, in an LSI of 0.5 μm rule, the distance L, which was about 9 μm in the past, is about 4.5 μm according to the present invention. Therefore, the pattern size can be reduced by that amount,
Moreover, since the resistance of that portion is lowered, there is an effect that the on-resistance of the transistor can be reduced. Further, since the gate oxide film of the high breakdown voltage transistor and the gate oxide film of the normal transistor can be made to have the same film thickness, the threshold voltage can be made to be the same, which eliminates the need for the threshold voltage adjusting mask as in the conventional case.
【図1】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造方法
を説明するための断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a high voltage MOS transistor according to the present invention.
【図2】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造方法
を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing a high breakdown voltage MOS transistor of the present invention.
【図3】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造方法
を説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the high breakdown voltage MOS transistor of the present invention.
【図4】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造方法
を説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the high breakdown voltage MOS transistor of the present invention.
【図5】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造方法
を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing a high voltage MOS transistor according to the present invention.
【図6】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造方法
を説明するための断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the high breakdown voltage MOS transistor of the present invention.
【図7】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造方法
を説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the high breakdown voltage MOS transistor of the present invention.
【図8】本発明の高耐圧MOSトランジスタの製造方法
を説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing a high breakdown voltage MOS transistor of the present invention.
【図9】従来の高耐圧MOSトランジスタの製造方法を
説明するための断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the conventional method for manufacturing a high breakdown voltage MOS transistor.
Claims (3)
形成する工程と、前記選択酸化膜を除く半導体基板上に
ゲート酸化膜を形成する工程と、前記ゲート酸化膜を介
してゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極の一
方の端に接するように低濃度の逆導電型のドレイン拡散
層を形成する工程と、前記ゲート電極の他方の端に接す
るように高濃度の逆導電型のソース拡散層を形成し、か
つ前記低濃度のドレイン拡散層内に前記ゲート電極の一
方の端から離間させて高濃度の逆導電型のドレイン拡散
層を形成する工程と、前記ゲート電極の一方の端と高濃
度のドレイン拡散層との間の半導体基板上にゲート酸化
膜より厚い膜厚を有する熱酸化膜を形成する工程とを有
することを特徴とする高耐圧MOSトランジスタの製造
方法。1. A step of forming a selective oxide film on a semiconductor substrate of one conductivity type, a step of forming a gate oxide film on the semiconductor substrate excluding the selective oxide film, and a gate electrode via the gate oxide film. And a step of forming a low-concentration reverse conductivity type drain diffusion layer in contact with one end of the gate electrode, and a high-concentration reverse conductivity type in contact with the other end of the gate electrode. Forming a source diffusion layer of the same, and forming a high-concentration reverse-conductivity-type drain diffusion layer in the low-concentration drain diffusion layer away from one end of the gate electrode; A step of forming a thermal oxide film having a film thickness thicker than that of the gate oxide film on the semiconductor substrate between the edge of the semiconductor device and the high-concentration drain diffusion layer.
形成する工程と、前記選択酸化膜を除く半導体基板上に
ゲート酸化膜を形成する工程と、前記ゲート酸化膜を介
してゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極の一
方の端に接するように低濃度の逆導電型のドレイン拡散
層を形成する工程と、前記ゲート電極の他方の端に接す
るように高濃度の逆導電型のソース拡散層を形成し、か
つ前記低濃度のドレイン拡散層内に前記ゲート電極の一
方の端から離間させて高濃度の逆導電型のドレイン拡散
層を形成する工程と、全面にシリコン窒化膜を形成する
工程と、少なくとも前記ゲート電極の一方の端と高濃度
のドレイン拡散層との間の前記シリコン窒化膜を選択的
に除去し開口部分を形成する工程と、前記シリコン窒化
膜をマスクとして選択酸化を行うことにより、前記ゲー
ト電極の一方の端と高濃度のドレイン拡散層との間の半
導体基板上にゲート酸化膜より厚い膜厚を有する熱酸化
膜を形成する工程とを有することを特徴とする高耐圧M
OSトランジスタの製造方法。2. A step of forming a selective oxide film on a semiconductor substrate of one conductivity type, a step of forming a gate oxide film on the semiconductor substrate excluding the selective oxide film, and a gate electrode via the gate oxide film. And a step of forming a low-concentration reverse conductivity type drain diffusion layer in contact with one end of the gate electrode, and a high-concentration reverse conductivity type in contact with the other end of the gate electrode. Forming a source diffusion layer and forming a high-concentration drain diffusion layer of opposite conductivity type in the low-concentration drain diffusion layer at a distance from one end of the gate electrode, and a silicon nitride film over the entire surface. And a step of selectively removing the silicon nitride film between at least one end of the gate electrode and the high-concentration drain diffusion layer to form an opening, and using the silicon nitride film as a mask. Election Forming a thermal oxide film having a thickness greater than that of the gate oxide film on the semiconductor substrate between one end of the gate electrode and the high-concentration drain diffusion layer by performing selective oxidation. Features high withstand voltage M
Manufacturing method of OS transistor.
開口部分を形成した後に、該開口部分から逆導電型不純
物を注入し高濃度のドレイン拡散層の補償用拡散層を形
成する工程を有することを特徴とする請求項2に記載の
高耐圧MOSトランジスタの製造方法。3. A step of selectively removing the silicon nitride film to form an opening, and then implanting an impurity of opposite conductivity type from the opening to form a compensation diffusion layer for a high concentration drain diffusion layer. 3. The method for manufacturing a high breakdown voltage MOS transistor according to claim 2, further comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP770495A JPH08204177A (en) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | Manufacture of high breakdown voltage mos transistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP770495A JPH08204177A (en) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | Manufacture of high breakdown voltage mos transistor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08204177A true JPH08204177A (en) | 1996-08-09 |
Family
ID=11673140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP770495A Pending JPH08204177A (en) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | Manufacture of high breakdown voltage mos transistor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08204177A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009012276A3 (en) * | 2007-07-16 | 2009-03-26 | Ibm | Asymmetric field effect transistor structure and method |
| US7843016B2 (en) | 2007-07-16 | 2010-11-30 | International Business Machines Corporation | Asymmetric field effect transistor structure and method |
-
1995
- 1995-01-20 JP JP770495A patent/JPH08204177A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009012276A3 (en) * | 2007-07-16 | 2009-03-26 | Ibm | Asymmetric field effect transistor structure and method |
| US7843016B2 (en) | 2007-07-16 | 2010-11-30 | International Business Machines Corporation | Asymmetric field effect transistor structure and method |
| US7915670B2 (en) | 2007-07-16 | 2011-03-29 | International Business Machines Corporation | Asymmetric field effect transistor structure and method |
| US8053314B2 (en) | 2007-07-16 | 2011-11-08 | International Business Machines Corporation | Asymmetric field effect transistor structure and method |
| US8288806B2 (en) | 2007-07-16 | 2012-10-16 | International Business Machines Corporation | Asymmetric field effect transistor structure and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4210347B2 (en) | High breakdown voltage transistor and manufacturing method thereof | |
| KR100205320B1 (en) | Mosfet and its manufacturing method | |
| JP3946545B2 (en) | Method for manufacturing CMOS thin film transistor | |
| JP4676069B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| US7196375B2 (en) | High-voltage MOS transistor | |
| US6054357A (en) | Semiconductor device and method for fabricating the same | |
| US4818719A (en) | Method of manufacturing an integrated CMOS of ordinary logic circuit and of high voltage MOS circuit | |
| JP2951893B2 (en) | Method of manufacturing transistor for semiconductor device | |
| KR20040081048A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JPH08204177A (en) | Manufacture of high breakdown voltage mos transistor | |
| US5759900A (en) | Method for manufacturing MOSFET | |
| KR100375600B1 (en) | Transistor and method for manufacturing the same | |
| JPH07321212A (en) | Method for forming channel stop diffusion layer | |
| JPH08181223A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH08330578A (en) | High breakdown voltage field-effect transistor and its manufacture | |
| JP3071615B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| KR100415191B1 (en) | Method for fabricating asymmetric cmos transistor | |
| JPH06132489A (en) | Mos transistor, integrated circuit employing same, and manufacture of mos transistor | |
| JP4455310B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| JP2002057222A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| JPH1126766A (en) | Mos field effect transistor and manufacture thereof | |
| KR100325444B1 (en) | Low-drain drain transistor manufacturing method | |
| JPH1131814A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| KR960012262B1 (en) | Mos transistor manufacturing method | |
| JPH1041483A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof |