JPH02218153A - 抵抗とmis型トランジスタ - Google Patents

抵抗とmis型トランジスタ

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JPH02218153A
JPH02218153A JP1038640A JP3864089A JPH02218153A JP H02218153 A JPH02218153 A JP H02218153A JP 1038640 A JP1038640 A JP 1038640A JP 3864089 A JP3864089 A JP 3864089A JP H02218153 A JPH02218153 A JP H02218153A
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concentration
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Katsujirou Arai
新井 克次朗
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 3、産業上の利用分野 本発明は、民生機器等に用いられる高耐圧用の抵抗およ
び高耐圧用のMXS型トランジスタに関するものである
。
従来の技術 従来における高耐圧用の抵抗を第3図に示した断面図よ
り、また高耐圧用MO3型トランジスタを第4図に示し
た断面図より説明する。
従来の高耐圧用抵抗は、N型シリコン基板1の上にLO
GO3と呼ばれる方法で選択的に厚膜の分離酸化膜2が
形成され、その下に濃い不純物濃度のN型拡散層により
チャンネルストッパ領域3が形成され、シリコン基板1
の表面に形成された酸化シリコン膜4の上に配線層とな
る多結晶シリコン膜5が形成され、多結晶シリコン膜5
と分離酸化膜2とで囲まれたシリコン基板1の上に低濃
度でP型の不純物の拡散層により浅い抵抗領域6が形成
され、抵抗領域6の中に高濃度でP型の不純物の拡散層
により抵抗コンタクト領域7が形成され、さらに表面が
層間絶縁膜8で覆われ、抵抗コンタクト領域7の上にコ
ンタクトホールを通して電極9が形成された構造である
。
一方、従来の高耐圧用MO8型トランジスタは、N型シ
リコン基板1の上にLOCO8法で分離酸化膜2が形成
され、その下にN型の高濃度な不純物の拡散層によりチ
ャンネルストッパ領域3が形成され、シリコン基板1の
表面にゲート酸化膜10と多結晶シリコン膜によるゲー
ト電極11が積層して選択的に形成され、ボロンイオン
等の注入によりP型のソース領域12とドレイン領域1
3が形成され、同種の不純物をイオン注入することによ
り、図中、点線で示すようにドレイン領域13とゲート
電極11の間に低不純物濃度の拡散層によりオフセット
領域14が形成され、さらに表面が層間絶縁膜15で覆
われ、ドレイン領域13の上にドレイン電極16がソー
ス領域12の上にソース電極17が形成された構造であ
る。
以上の構造により、抵抗とMO5型トランジスタのそれ
ぞれのシリコン基板11に対するブレークダウン電圧(
以下耐圧と記す)は低不純物濃度のP型拡散層による抵
抗領域6とオフセット領域14および高不純物濃度のP
型拡散層による抵抗コンタクト領域7とドレイン領域1
3の2重構造によって向上する。
発明が解決しようとする課題 第5図に従来の構造における耐圧と低不純物濃度のP型
拡散層の不純物濃度の関係を示す。図から判るように耐
圧はピークを持ち、濃度依存性が非常に大きい。この理
由として、不純物濃度が低い時、耐圧は高不純物濃度の
P型拡散層と低不純物濃度のP型拡散層の交差した領域
で規定され、低不純物濃度の拡散層側の濃度が増加する
に従い、高不純物濃度の拡散層側の底部における電界集
中が緩和され、耐圧が増加する。
次に、低不純物濃度のP型拡散層の不純物濃度がさらに
増加すると、抵抗の耐圧は酸化シリコン1llI4を介
して多結晶シリコン膜5と抵抗領域6のエッチ部、MO
3型トランジスタの耐圧はゲート酸化膜10を介して、
ゲート電極11とオフセット領域のエッチ部における電
界集中によって規定される。したがって、抵抗領域6や
オフセット領域14の低不純物濃度の拡散層における濃
度が増加するに従い、電界集中が強まり耐圧が減少する
。
このように、従来の構造を用いた抵抗とMO5型トラン
ジスタでは、耐圧と不純物濃度との依存性が大きく、耐
圧の最適化と製造時の再現性を確保することに問題があ
った。
本発明は、耐圧と不純物濃度の依存性を小さくし、耐圧
の高い抵抗と高耐圧MO5型トランジスタを提供するこ
とを目的とするものである。
課題を解決するための手段 本発明の抵抗と高耐圧用MO8型トランジスタは、抵抗
においては抵抗領域、MO8型トランジスタにおいては
オフセット領域の低不純物濃度の拡散層内にあって、抵
抗においては抵抗コンタクト領域、MO8型トランジス
タにおいてはドレイン領域の高不純物濃度の拡散層を囲
むようにして、深さ3〜5μm程度で前記低不純物濃度
の拡散層よりさらに不純物濃度の低いウェル領域を設け
ることにより、前記低不純物濃度の拡散層と高不純物濃
度の拡散層の交差する領域を前記ウェル領域内に位置さ
せるものである。
なお、前記低不純物濃度の拡散層と前記高不純物濃度の
拡散層およびウェル領域は同一導電型で、基板に対して
は逆導電型である。
作用 抵抗および高耐圧MO8型トランジスタの基板に対する
耐圧は、浅い低不純物濃度の拡散層の不純物濃度に依存
し、浅い低不純物濃度の拡散層の不純物濃度が低い時に
は耐圧は拡散層の濃度勾配が急峻である領域に電界が集
中し易く、低不純物濃度の拡散層と高不純物濃度の拡散
層の交差する領域における電界集中で規定される。
本発明によれば、高不純物濃度の拡散層を包み込むよう
にウェル領域が形成されるため、不純物の濃度勾配をゆ
るやかにすることで、この領域での電界集中を緩和させ
ることができる。
この結果、浅い低不純物濃度の拡散層の不純物濃度を低
くしても、耐圧の低下は起こらず、ピーク値を維持する
ことが可能となる。
実施例 本発明の抵抗とMIS型トランジスタの実施例を図面に
従いながら説明する。第1図は本発明の抵抗とMO8型
トランジスタを同一基板上に形成された半導体集積回路
の断面図である。
これは、N型のシリコン基板1゛の上にLOGO8酸化
法により選択的に厚膜の分離酸化膜2が形成され、この
分離酸化膜2の下に、N型のチャンネルストッパ領域1
8とP型のチャンネルストッパ領域19が形成され、シ
リコン基板1の表面にゲート酸化膜10と多結晶シリコ
ンによるゲート電極11が積層して選択的に形成され、
シリコン基板1の抵抗形成領域にP型の抵抗コンタクト
領域7が、PチャンネルMO8型トランジスタ形成領域
にP型のソース領域12とドレイン領域13が、Nチャ
ンネルMO8型トランジスタ形成領域にN型のソース領
域20とドレイン領域21が形成され、抵抗コンタクト
領域7を平面的に包囲して抵抗領域6が形成され、P型
のドレイン領域13とゲート電極11の間に低不純物濃
度のP型拡散層によるオフセット領域14が形成され、
平面的に抵抗領域6内にあって抵抗コンタクトホールを
囲んでP型のウェル領域22が、平面的にオフセット領
域14内にあってドレイン領域13を囲んでP型のウェ
ル領域23が、NチャンネルMO8型トランジスタ形成
領域にP型のウェル領域24が形成された構造である。
なお図面では眉間絶縁膜と各電極は簡略化のため省略し
た。
次に、この構造を得るための製造方法を第2図に示した
工程断面図を参照して説明する。
第2図(a)に示すように、まず、比抵抗が数Ω−備の
N型シリコン基板1の上に選択的にボロンイオンを注入
し、その後熱拡散により不純物濃度が2 X 10”c
+g−’のP型のウェル領域22.23および24を形
成する。次に分離酸化膜形成領域に、N型のシリコン基
板1の上には燐イオンを注入してN型のチャンネルスト
ッパ領域18を、NチャンネルMO3型トランジスタを
形成するPウェル領域24ならばボロンイオンをイオン
注入してP型のチャンネルストッパ領域19を形成する
。 その後、分離領域のみを選択的に酸化して分離酸化
膜2を形成する。こののち、シリコン基板1の表面を酸
化してゲート酸化膜10を形成する。 次に、第2図(
b)に示すようにゲート酸化膜10の上にゲート電極1
1を形成する。ゲート電極11は多結晶シリコン膜で形
成するが、燐のガス拡散等によりN型の導電膜にする。
次に、P型の不純物(例えばボロン等)をイオン注入し
、PチャンネルMO3型トランジスタのソース領域12
とドレイン領域13および抵抗コンタクト領域7を形成
する。
なお、この時の不純物濃度は1〜5 X 1020cm
−3とする。またPチャンネルMO8型トランジスタの
ゲート電極11とドレイン領域13は、オフセット領域
形成のため所定の間隔を設けておく。
次にN型不純物(例えば砒素)をイオン注入し、Nチャ
ンネルMO8型トランジスタのソース領域20とドレイ
ン領域21を形成する。続いて抵抗とPチャンネルMO
5型トランジスタの形成領域にP型不純物(例えばボロ
ン等)をイオン注入し、PチャンネルMO8型トランジ
スタのゲート電極11とドレイン領域13の間にオフセ
ット領域14を、抵抗形成領域に抵抗領域6を形成する
。
なお、このときの不純物濃度を6〜7×101601I
−3とする。
また、実施例ではPチャンネルMO8型トランジスタに
のみにオフセット領域とウェル領域23を設けたが、N
チャンネルMO8型トランジスタにオフセット領域を設
けPウェル領域24の中にNウェル領域を設けてもよい
。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、従来の抵抗及び高
耐圧MO8型トランジスタにウェル領域を追加するだけ
で、ばらつきが少なく、不純物濃度依存性の小さい高耐
圧素子ができる。また、例えば、抵抗およびPチャンネ
ルMO3型トランジスタに用いる前記P型ウェル領域は
NチャンネルMO8型トランジスタを形成するのに用い
るP型ウェル領域をそのまま使用でき、新たな工程の追
加が必要な(、製造コスト的にも非常に有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の抵抗とMIS型トランジスタの実施例
を示す半導体集積回路の断面図、第2図は本発明の実施
例に基づく製造工程の手順を示す工程断面図、第3図は
従来技術による抵抗の断面図、第4図は従来技術による
高耐圧用PチャンネルMO8型トランジスタの断面図、
第5図は耐圧と低不純物濃度のP型拡散層の不純物濃度
との関係を示す図である。 1・・・・・・シリコン基板、2・・・・・・分離酸化
膜、6・・・・・・抵抗領域、7・・・・・・抵抗コン
タクト領域、10・・・・・・ゲート酸化膜、11・・
・・・・ゲート電極、12・・・・・・P型のソース領
域、13・・・・・・P型のドレイン領域、14・・・
・・・オフセット領域、18・・・・・・N型のチャン
ネルストッパ領域、19・・・・・・P型のチャンネル
ストッパ領域、20・・・・・・N型のソース領域、2
1・・・・・・N型のドレイン領域、22,23.24
・・・・・・P型のウェル領域。 代理人の氏名 弁理士 粟野 重孝 ほか1名第1図 /−−ジノボン&版 2−−一タ・貫陳酸イし膜 g−一一感才九1〕へ γ・−抵抗コンタクト督0式 10−−−ゲート酸化膜 tl・−ゲート電」i 12・−P!のソースfL域 13 °−P′!、のトーレイン哨貢江反/4−オブ妃
ツ)領域 18”−N鉱カチ岬ン年ルストフハ1頷<tq゛・・P
型−のテダンネIレストツバ罐域m−・N虹のソース領
域 21・・−NgLのドレイン領域 22.23,24−−− P’ELのりxtし領域。 乙ゴ 2テ 図 第 図 不兆物蒸崖 (Arb  LL−a;t) 1事件の表示 ア、補正の内容 明細書第2頁第11行目の「3、産業上の利用分野」を
「3、発明の詳細な説明 産業上の利用分野」と補正します。 発明の名称 抵抗とMXS型トランジスタ 補正をする者 事件との関係 住   所 名   称 代表者

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一導電型の半導体基板表面に形成された逆導電型
    の抵抗領域と、同抵抗領域内に形成された逆導電型の抵
    抗コンタクト領域と、前記抵抗領域内にあって前記抵抗
    コンタクト領域を囲み、かつ底部が前記抵抗領域と前記
    抵抗コンタクト領域より深い逆導電型のウェル領域およ
    び前記抵抗コンタクト領域の上に形成された電極を備え
    るとともに、前記抵抗領域の不純物濃度が前記抵抗コン
    タクト領域の不純物濃度より低く、前記ウェル領域の不
    純物濃度より高いことを特徴とする抵抗。
  2. (2)一導電型の半導体基板表面に積層されたゲート絶
    縁膜およびゲート電極と、前記ゲート絶縁膜に対して片
    側の前記半導体基板中に形成された逆導電型のオフセッ
    ト領域と、前記ゲート絶縁膜より離れ、かつ同オフセッ
    ト領域に接続されたドレイン領域と、同ドレイン領域を
    囲み、かつ底部が前記オフセット領域と前記ドレイン領
    域より深い逆導電型のウェル領域と、前記ゲート絶縁膜
    に対して前記オフセット領域とは反対側の前記半導体基
    板中に形成されたソース領域および前記ドレイン領域と
    前記ソース領域の上に形成された電極を備えるとともに
    、前記オフセット領域の不純物濃度が前記ドレイン領域
    より低く、前記ウェル領域の不純物濃度より高いことを
    特徴とするMIS型トランジスタ。
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