(57)【要約】【課題】  高電圧破壊の可能性が低いドレイン拡散トランジスタ、及び既存のプロセスに別のステップを付加する必要がないトランジスタの製造方法を実現すること。【解決手段】  本発明は、１つの実施形態においてトランジスタ(100)を提供する。トランジスタ(100)は、ドープされた半導体基板(105)と、半導体基板上のゲート構造(110)とを備え、ゲート構造(110)はゲートコーナ(125)を有する。また、トランジスタ(100)は、ドープされた半導体基板(105)によって取り囲まれたドレイン拡散ウエル(115)を含む。ドレイン拡散ウエル(115)は、ドープされた半導体基板(105)とは反対のドーパント型をもつ。また、ドレイン拡散ウエル(115)は、高ドープ領域(150)の間に低ドープ領域(145)を有し、低ドープ領域(155)の端部は、ゲートコーナ(125)によって定められた外周部(140)と実質的に一致する。本発明の他の実施形態は、トランジスタ及び集積回路の製造方法を含んでいる。【選択図】          図１Ａ
2005317967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドープされた半導体基板と、
ゲートコーナを有する前記半導体基板上のゲート構造と、
前記ドープされた半導体基板によって取り囲まれたドレイン拡張ウエルと、
を備えるトランジスタであって、
前記ドレイン拡張ウエルは、前記ドープされた半導体基板とは反対のドーパント型を有し、
前記ドレイン拡張ウエルは、高ドープ領域の間に低ドープ領域を有し、前記低ドープ領域の端部は、前記ゲートコーナの外周部と実質的に一致することを特徴とするトランジスタ。
【請求項２】
トランジスタの製造方法であって、
ドープされた半導体基板を形成する段階と、
前記ドープされた半導体基板とは反対のドーパント型を有し、少なくとも２つの高ドープ領域の間に低ドープ領域を有するドレイン拡張ウエルを前記ドープされた半導体基板内に形成する段階と、
前記ドープされた半導体基板上にゲート構造を形成する段階と、
を含み、前記低ドープ領域の端部は、ゲートコーナの外周部と実質的に一致することを特徴とするトランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的には非均一にドープされた高電圧ドレイン拡張型トランジスタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トランジスタ素子は、継続的に益々高い電圧で機能することが要求されている。例えば、低電圧トランジスタと自動車部品等の高電圧エンドユースデバイスとの間のインターフェースとして機能できる高電圧トランジスタには大きな需要がある。しかしながら、同時に、高電圧トランジスタの製造コストが上昇しないことが重要である。既存の製造技術を利用すると高電圧トランジスタの製造コスト及び複雑性を最小限して、同じ集積回路で高電圧トランジスタ及び低電圧トランジスタ（例えば、約５ボルト未満の作動電圧）の製造が容易になる。
【０００３】
ドレイン拡張型トランジスタ(ドレイン−エクステンデッド・トランジスタ：drain-extended transistor)は、追加の処理ステップを必要とすることなく製造することができる高電圧トランジスタ設計の一つの形式である。ドレイン拡張金属酸化膜半導体（ＤＥＭＯＳ）トランジスタ等のドレイン拡張型トランジスタは、高度にドープされたソース及びドレイン構造の１つ又は両方の周りに、軽度から中程度にドープされた領域を組み込む。軽度から中程度にドープされた領域は、ドレイン拡張ウエルとして知られている。追加のマスク、ドーパント注入、及びアニーリングステップの使用を必要とするドレイン拡張ウエルを形成するためのトランジスタ製造プロセスは容認できない。
【０００４】
一般に、ドレイン拡張ウエル(drain-extended well)は、ＩＣにおける相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）の別のトランジスタのウエルと同じ型のドーパントである。例えば、ＤＥＭＯＳトランジスタがＮ型金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ）トランジスタの場合、Ｐ型金属酸化膜半導体（ＰＭＯＳ）トランジスタと関連づけることができる。ＮＭＯＳトランジスタのドレイン拡張ウエル及びＰＭＯＳトランジスタのドレイン拡張ウエルの両者には、製造プロセスの同じ段階で同じ投与量のｎ型ドーパントがドープされる。このようにして製造されたＤＥＭＯＳトランジスタは、約２０−２５ボルトまでの絶縁破壊電圧をもつことができる。しかしながら、この改善された性能にもかかわらず、ドレイン拡張トランジスタは依然として高電圧で破壊されやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、この技術分野で必要とされているのは、高電圧破壊の可能性が低いドレイン拡張トランジスタであり、既存のプロセスに別のステップを付加する必要がないトランジスタの製造方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の従来の問題点を解決するために、本発明の１つの態様は、トランジスタを提供する。トランジスタは、ドープされた半導体基板と、半導体基板上のゲート構造とを備え、ゲート構造はゲートコーナを有する。また、トランジスタは、ドープされた半導体基板によって取り囲まれたドレイン拡張ウエルを含む。ドレイン拡張ウエルは、ドープされた半導体基板とは反対のドーパント型を有する。また、ドレイン拡張ウエルは、高ドープ領域の間に低ドープ領域を有し、低ドープされた領域の端部は、ゲートコーナによって定められた外周部と実質的に一致する。
【０００７】
本発明の別の態様は、トランジスタの製造方法である。本方法は、ドープされた半導体基板を形成する段階と、ドープされた半導体基板内にドレイン拡張ウエルを形成する段階とを含む。ドレイン拡張ウエルは、ドープされた半導体基板とは反対のドーパント型を有し、ドレイン拡張ウエルは、少なくとも２つの高ドープ領域の間に低ドープ領域を有する。本方法は、ドープされた半導体基板の上にゲート構造を形成する段階を更に含み、低ドープ領域の端部は、ゲートコーナによって定められた外周部と実質的に一致する。
【０００８】
別の実施形態において、本発明は、集積回路を提供する。集積回路は前述の特性をもつ高電圧トランジスタ及び低電圧トランジスタを含む。集積回路は、高電圧トランジスタ及び低電圧トランジスタ上に配置された絶縁層上に相互接続金属ラインを更に含み、高電圧トランジスタ及び低電圧トランジスタを相互接続して作動可能な集積回路を形成するようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、従来の方法で形成されたドレイン拡張型トランジスタのドレイン拡張ウエルの高いドーパント濃度によって高電圧破壊が悪化するという理解からの恩恵を受ける。前述のように、高電圧トランジスタのドレイン拡張ウエル及び隣接する低電圧トランジスタのウエルに対するドーパントの注入は、一般に同じ処理ステップで行われる。更に、相対的に高いドーパント濃度は、低電圧トランジスタが所定の閾値電圧及びチャネル長さに対して確実に作動できるように使用される。結果的に、ドレイン拡張ウエル内のドーパント濃度は、高電圧トランジスタに対して最適な高電圧破壊特性を与えるために要求される濃度よりも高い。
【００１０】
本発明は、更に、破壊時にドレイン拡張ウエル内の臨界フィールド又は最大フィールドが、高電圧が印加されるドレインに隣接するゲートコーナ周辺で発生する場合が多いことを認識している。本発明は、ゲートコーナの近くで低いドーパント濃度をもつ非均一にドープされたドレイン拡張ウエルを設けることによって、この臨界フィールドを好都合に低減するものである。結果として得られるドレイン拡張トランジスタは、ドレイン拡張ウエル内で相対的に均一なドーパント濃度をもつ従来のドレイン拡張トランジスタよりも破壊電圧が高くなる。
【００１１】
本発明の１つの態様はトランジスタ１００である。図１Ａの例示的なトランジスタ１００の一部の断面図に示すように、トランジスタ１００は、ドープされた半導体基板１０５及び半導体基板１０５上のゲート構造１１０を備えている。ゲート構造１１０は、ゲート電極１１２及びゲート絶縁体１１４を含むことができる。また、トランジスタ１００は、ドープされた半導体基板１０５とは反対のドーパント型のドレイン拡張ウエル１１５を有する。
【００１２】
半導体基板１０５はドープされるか又は従来の方法を使用してｐ型又はｎ型ドープ層をエピタキシャル成長させることができる。トランジスタ１００の特定の実施形態において、当業者であれば理解できるように、ドープされた半導体基板１０５がドープされたウエル１２０を含むことが好都合であろう。例えば、トランジスタ１００がＰＭＯＳトランジスタの場合、ｐ型ドープされたウエル１２０を含むことが好都合であろう。もしくは、トランジスタ１００がＮＭＯＳトランジスタの場合、ドープされた半導体基板１０５がすでにｐ型ドーパントを含んでいる場合にはｐ型ドープされたウエル１２０を含むことが好都合であろう。
【００１３】
ゲート構造１１０は、基板１０５に最も近いゲート構造端部１２６と、ドレイン拡張ウエル１１５の中央ソース／ドレイン１３０に最も近い隣接するゲート構造端部１２８との交点によって規定され、高電圧（例えば約５ボルト以上）が印加されるコーナ１２５を有する。特定の実施形態において、トランジスタ１００は、ドレイン拡張ウエル１１５を覆う素子分離領域１３５を有する、非線形トランジスタである。素子分離領域１３５は、当業者にはよく知られている従来方式のＬＯＣＯＳ(local oxidation of silicon)法、又はＳＴＩ(shallow trench isolation)法によって形成されたフィールド酸化膜とすることができる。特定の有利な構成において、素子分離領域１３５は、図１Ａに示すようにゲート構造の一部とドレイン拡張ウエル１１５との間にある。この実施形態において、ゲートコーナ１２５は、素子分離領域１３５のバードビーク(bird's beak)１３６に最も近いゲート構造１１０の該当部分である。しかしながら、別の実施形態において、トランジスタ１００が素子分離領域をもたない線形トランジスタの場合、ゲートコーナ１２５は、中央ソース／ドレイン１３０に隣接する、ゲート構造１１０の外側コーナ１３８とすることができる。
【００１４】
本発明を理論的に限定しないが、中央ソース／ドレイン１３０に高電圧を印可するとゲートコーナ１２５の周辺に強い電界が発生することが考えられる。結果的に、ゲートコーナ１２５によって定められた外周部１４０に沿って又はその近くでゲート酸化膜１１４又はドレイン拡張ウエル１１５内に破壊の物理的兆候が観察される場合が多い。本発明のトランジスタ１００では、ドレイン拡張ウエル１１５は、例えば、第１の高ドープ領域１５０と第２の高ドープ領域１５２との間の各高ドープ領域の間に低ドープ領域１４５を有している。低ドープ領域１４５の端部１５５は、ゲートコーナ１２５によって定められた外周部１４０と実質的に一致する。このような構成は、ドレイン拡張ウエル１１５の大きな部分、特に低ドープ領域１４５を通しての電界の消散に寄与すると考えられる。例えば、トランジスタ１００の破壊電圧において、均一にドープされたドレイン拡張ウエルを有する従来のトランジスタに比べて、低ドープ端部１５５と外周部１４０との間の距離１５７が約２ミクロン以内の場合に顕著な改善を実現できる。距離１５７が１ミクロン以内の場合であっても大きな破壊電圧の改善を実現できる。しかしながら、他の距離及び空間的関係は本発明の範囲にあることを理解されたい。
【００１５】
本明細書で使用する場合、用語「低ドープ領域の端部１５５」は、低ドープ領域１４５のドーパント濃度が単位距離あたり最も大きく変化するトランジスタ構造の位置を意味する。当業者であれば、走査型キャパシタンス顕微鏡（ＳＣＭ）又は２次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）計測法などの従来の方法で低ドープ領域１４５のドーパントプロフィールを測定することによって、低ドープ領域１４５の端部１５５を決定きることを理解できるはずである。任意のトランジスタ構造に対してドーパント濃度特性及び端部を測定するために類似の手法を実行できる。
【００１６】
図１Ｂは図１Ａの断面Ｂ−Ｂを通るトランジスタ１００の平面図である。図１Ｂに示すように、ドレイン拡張ウエル１１５は矩形形状とすることができる。しかしながら、他の形状も本発明の範囲に含まれる。例えば、ドレイン拡張ウエル１１５は、米国特許第５，７１９，４２１号に開示されているような環状形状又はトラック形状とすることができる。
【００１７】
図１Ｂを参照すると、低ドープ領域１４５の幅は、トランジスタ１００の実施形態で得られる破壊電圧の改善を左右する１つのパラメータである。特定の実施例において、低ドープ領域１４５は、約１ミクロンから約２ミクロンの幅１６０をもつ。高ドープ領域１５０がゲート構造１１０の下にある場合には同様に破壊電圧が改善される（図１Ａ）。特定の好適な実施形態において、例えば、ドレイン拡張ウエル１１５の端部１６７から低ドープ領域１４５の端部１５５までの高ドープ領域１５０の一部の幅１６５は、約１ミクロンから約２ミクロンである。
【００１８】
図１Ｂを参照して図１Ａに戻ると、低ドープ領域１４５内の相対的なドーパント濃度は、トランジスタ１００の破壊電圧の改善の範囲を左右する別のパラメータである。低ドープ領域１４５及び高ドープ領域１５０と１５２は両方とも互いに同じ型のドーパントなので、全てのドレイン拡張ウエル１１５は電気的に接続されている。高ドープ領域１５０と１５２の大部分のキャリアドーパントの平均濃度は、低ドープ領域１４５内の同様の濃度よりも高い。特定の有利な実施形態において、低ドープ領域１４５に対する高ドープ領域１５０と１５２のドーパント濃度の比率は、約１対１から約１０００対１の範囲である。トランジスタ１００の好適な実施形態において、この比率は約１００対１と約１０００対１の間である。
【００１９】
本発明のトランジスタ１００は、非均一にドープされたドレイン拡張ウエルをもたない類似のトランジスタよりも高い破壊電圧を有する。例えば、特定の有利な実施形態において、トランジスタ１００は、約２５ボルト以上、好適には約３０ボルト以上の破壊電圧を有する。更に、本発明のトランジスタ１００は、非均一にドープされたドレイン拡張ウエルをもたない類似のトランジスタよりも高い信頼性を有する。信頼性は、標準加速寿命作動を通してオン状態の抵抗値等のトランジスタ１００の特性パラメータが実質的に劣化しない（例えば、約１％未満）ものとして定義される。例えば、約４０ボルトで作動するトランジスタ１００の特定の実施形態では、５００秒の加速寿命作動を通してオン状態の抵抗値が実質的に変化せず、これは通常の素子作動の約１０年以上に相当する。
【００２０】
トランジスタ１００の特定の有利な実施形態は、更にフローティング・リング１７０を含む。フローティング・リングは、実質的に外部電気接触のない半導体基板１０５内の注入領域である。フローティング・リング１７０は、ドレイン拡張ウエル１１５を形成するために使用されるものとは相補的な型の注入領域を備える。米国特許６，６７０，６８５号に説明されているフローティング・リングの任意の実施形態はトランジスタ１００に使用できる。
【００２１】
フローティング・リング１７０は、低ドープ領域１４５とゲートコーナ１２５との間にあることが好ましい。より好ましくは、フローティング・リング１７０の端部１７４によって規定される外周部１７２は、ゲート構造１１０の下にある。特定の好適な実施形態において、例えば、フローティング・リング１７０はゲート幅１７５と約２０％だけオーバーラップする。この実施形態において、例えば、フローティング・リング端部１７４の外周部１７２は、約０から約１ミクロンまでの距離１７６だけゲートコーナ外周部１４０から離すことができる。他の実施形態において、フローティング・リング１７０は、ゲート幅１７５の約２０％から１００％の間の幅１７８を有する。
【００２２】
フローティング・リング１７０と非均一にドープされたドレイン拡張ウエル１１５との特定の組み合わせは、これらの構造が単独で達成できるものよりも高い破壊電圧及び信頼性をもつトランジスタ１００を可能にするように協働して機能する。例えば、フローティング・リング１７０と非均一にドープされたドレイン拡張ウエル１１５の両方をもつトランジスタ１００の特定の組み合わせは、約４０ボルトよりも高い破壊電圧を有し、場合によっては約５６ボルトよりも高い破壊電圧破壊を有する。このようなトランジスタは、約４０ボルトで作動する場合には少なくとも５００秒の加速寿命で作動する。
【００２３】
また、トランジスタ１００は、作動可能なトランジスタ素子をもたらすために多数の従来型の素子構造を含むことができる。このような構造の非限定的な実施例は、ドープされた半導体基板１０５又はドープされたウエル１２０内に第２のソース／ドレイン１８０、分離構造１８２、及び１つ又はそれ以上のバックゲート１８２を含む。第２のソース／ドレイン１８０とドレイン拡張ウエル１１５の端部１６７との間にはチャネル領域１８５が形成されている。特定の実施形態において、チャネル長さ１９０は、一般に約０．５ミクロンと約５ミクロンの範囲に及ぶ。もちろん、当業者であれば、チャネル長さ１９０は、素子１００の所望の作動電圧、及びトランジスタ１００のドーピング特性に基づいて選択されることを理解できるはずである。トランジスタ１００の別の実施形態において、側壁１９５はゲート構造１１０に隣接して配置され、第２のソース／ドレイン１８０及び中央ソース／ドレイン１３０の一方又は両方の周りで１つ又はそれ以上の軽度にドープされたドレイン領域１９７の形成を助長するようになっている。
【００２４】
特定の構成において、トランジスタ１００は、ＰＭＯＳ又はＮＭＯＳトランジスタ等のＭＯＳトランジスタである。別の構成において、トランジスタ１００は、それぞれエミッタ、ベース、及びコレクタとして機能する中央ソース／ドレイン１３０、拡張ドレインウエル１１５、及びドープされた半導体基板１０５又はドープされたウエル１２０を備えるバイポーラトランジスタである。
【００２５】
図２Ａから図２Ｈは、本発明の別の態様のトランジスタ２００の製造方法である選択された各ステップの断面図を示す。この方法は、図１に示し説明したトランジスタ１００の任意の実施形態を作るために使用できる。図２Ａ−２Ｈでは、図１Ａ及び図１Ｂに示したものと類似の構造を示すために同じ参照番号が使用されている。
【００２６】
最初に図２Ａを参照すると、随意的なドープされたウエル１２０の形成後のドープされた半導体基板１０５の断面図が示されている。ドープされた半導体基板１０５及び随意的なドープされたウエル１２０は、当業者にはよく知られている方法である、従来のエピタキシャル成長法又はドーパント注入及び熱拡張法によって形成することができる。例えば、トランジスタ２００がＮＭＯＳトランジスタとなる場合、ドープされたウエル１２０は、ホウ素等のＰ型ドーパントで好都合に注入できる。
【００２７】
図２Ｂは、開口２１０を有するドレイン拡張ウエルのマスクパターン２０５の形成後のトランジスタ２００を示す。マスクパターン開口２１０は、基板１０５に形成されることになる高ドープ領域の場所を定めるが、内側のマスク部２１５は、低ドープ領域が形成されることになる場所を定める。内側のマスク部２１５は、マスクパターン２０５の内周部２２０の内側に位置する、マスクパターン２０５の任意の部分として定められる。特定の手順において、マスクパターン２０５を形成するためにポリシリコン層が堆積されてパターン化される。しかしながら、別の手順において、マスクパターン２０５を形成するためにフォトレジスト等のレジスト材料を使用できる。
【００２８】
特定の実施形態において、図２Ｃの平面図に示すように、内側マスク部２１５は、１つ又はそれ以上の一直線のマスク端部２２５を有する。別の実施形態において、図２Ｄに示すように、内側マスク部２１５は、１つ又はそれ以上の不規則な端部２３０を有する。以下にさらに説明するように、不規則なマスク端部２３０を使用することで、低ドーパント領域の端部におけるドーパント濃度を、所定の技術ノードのリソグラフィ解像度よりも高い解像度になるように好都合に調整できる。例えば、各不規則部２４０の間の１つ又はそれ以上の空間２３５は、最小リソグラフィ解像度と実質的に等しい幅２４５を有することが望ましい場合がある。
【００２９】
図２Ｅを参照すると、マスクパターン２０５の開口２１０を通してのドレイン拡張ウエルのドーパント２５０の注入時の、図２Ｂに示した部分的に完成したトランジスタ２００の断面図が示されている。ドーパント２５０は、ドープされた半導体基板１０５内のドーパントとは反対の型のドーパントである。例えば、トランジスタ２００がＮＭＯＳトランジスタである実施例の場合、ドレイン拡張ウエルには、ヒ素又は燐等のＮ型ドーパントを注入することができる。当業者であれば、トランジスタ２００を形成するために、ドープされた半導体基板１０５又はドープされたウエル１２０へ注入するために選択されるドーパント及び後続の熱拡張処理は、所望のトランジスタ構成に依存することを理解できるであろう。
【００３０】
図２Ｆは、ドープされた半導体基板１０５又はドープされたウエル１２０によって取り囲まれたドレイン拡張ウエル１１５を形成するために、従来の熱拡張を行った後の部分的に完成したトランジスタの断面図である。熱処理によりドーパントの一部分は、内側マスク部２１５の下にあるドープされた半導体基板１０５又はドープされたウエル１２０内に拡張される。結果的に、熱拡張の後でドレイン拡張ウエル１１５は、少なくとの２つの高ドープ領域１５０と１５２の間に低ドープ領域１４５をもつことになる。図２Ｄに示すような不規則な端部マスクパターンを使用する製造プロセスの実施形態の場合、ドーパント注入及び熱サイクルの後で、空間２３５を通って注入されたドーパントは、各不規則部２４０の下にある基板１０５内に拡張する。図２Ｆに戻ると、低ドープ領域１５５の端部には、高ドープ領域１４５のドーパント濃度と低ドープ領域１５０の内側２５５のドーパント濃度との中間の均一なドーパント濃度がもたらされる。
【００３１】
図２Ｇを参照すると、ドレイン拡張ウエル１１５のマスクパターンを除去して１つ又はそれ以上の素子分離領域１３５を形成した後の部分的に完成したトランジスタ２００が示されている。素子分離領域１３５は、当業者にはよく知られている従来のＬＯＣＯＳ法及びＳＴＩ法を用いて形成することができる。特定の有利な手順において、素子分離領域１３５をドレイン拡張ウエル１１５のドーパントにさらすのが望ましくない場所では、素子分離領域１３５は、ドレイン拡張ウエル１１５を形成するための熱拡張ステップの後で形成される。もちろん、別の手順において、ドレイン拡張ウエル１１５の形成前に素子分離領域１３５を形成する方法を考えることが好ましいであろう。同様に、素子分離領域１３５は、トランジスタ２００内に従来の構造を形成する前に又はその後に形成することができる。
【００３２】
図２Ｈを参照すると、ドープされた半導体基板１０５の上にゲート構造１１０を形成した後の、部分的に完成したトランジスタ２００が示されており、低ドープ領域１４５の端部１５５は、ゲートコーナ１２５の外周部１４０と実質的に一致する。二酸化シリコン又は類似の材料で作られた絶縁層を備えるゲート及びポリシリコン、金属、又はそれらの組み合わせで作られたゲート電極を形成するために、従来の任意のプロセスを使用することができる。マスクパターン２０５（図２Ｅに示す）がポリシリコンを含む特定の有利な実施形態において、マスクパターン２０５の一部はゲート構造１１０を形成するために残される。
【００３３】
もちろん、図１Ａに示すトランジスタ１００と実質的に同じトランジスタ２００を形成するために、ゲート側壁、低ドープされたドレイン領域、中央ソース／ドレイン、及び第２のソース／ドレイン構造を含む他の素子要素を形成するために追加の従来の処理ステップを実施することができる。更に、当業者であれば、前述の処理フローは、本発明の範囲内のトランジスタ２００の製造方法の多くの変形例の１つのみを示していることを理解できるはずである。
【００３４】
本発明の別の態様は、図３に示す集積回路３００である。集積回路は、高電圧トランジスタ３１０を含む。高電圧トランジスタ３１０は、前述の図１Ａ−１Ｂに示した任意の実施形態のトランジスタと実質的に同じとすることができる。図２Ａ−２Ｈに示して説明したトランジスタを形成するための任意の方法は、トランジスタ３１０を形成するために使用できる。特定の実施形態において、高電圧トランジスタ３１０は、相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）トランジスタ及びバイポーラトランジスタを含む。
【００３５】
また、集積回路３００は低電圧トランジスタ３２０を含む。低電圧トランジスタは、論理回路又はメモリ回路で作動するように設計された従来の任意のトランジスタ素子とすることができる。非限定的な実施例において、ＰＭＯＳ、ＮＭＯＳ、ＣＭＯＳ、及びバイポーラトランジスタを含む。低電圧トランジスタ３２０は、高電圧トランジスタ３１０のドレイン拡張ウエル３３０と同じドーパント型の、ドープされた半導体基板３２５を含むことが好ましい。
【００３６】
更に、集積回路３００は、高電圧トランジスタ３１０及び低電圧トランジスタ３２０上に配置された１つ又はそれ以上の絶縁層３５０上に相互接続金属ライン３４０を含み、高電圧トランジスタ３１０及び低電圧トランジスタ３２０を相互に接続して作動可能な集積回路を形成するようになっている。
【００３７】
以上の記載に関連して、以下の各項を開示する。
（１）ドープされた半導体基板と、
ゲートコーナを有する前記半導体基板上のゲート構造と、
前記ドープされた半導体基板によって取り囲まれたドレイン拡張ウエルと、
を備えるトランジスタであって、
前記ドレイン拡張ウエルは、前記ドープされた半導体基板とは反対のドーパント型を有し、
前記ドレイン拡張ウエルは、高ドープ領域の間に低ドープ領域を有し、前記低ドープ領域の端部は、前記ゲートコーナの外周部と実質的に一致することを特徴とするトランジスタ。
【００３８】
（２）前記低ドープ領域に対する前記高ドープ領域のドーパント濃度の比率は、約１対１から約１０００対１であることを特徴とする前記（１）項に記載のトランジスタ。
【００３９】
（３）トランジスタの製造方法であって、
ドープされた半導体基板を形成する段階と、
前記ドープされた半導体基板とは反対のドーパント型を有し、少なくとも２つの高ドープ領域の間に低ドープ領域を有するドレイン拡張ウエルを前記ドープされた半導体基板内に形成する段階と、
前記ドープされた半導体基板上にゲート構造を形成する段階と、
を含み、前記低ドープ領域の端部は、ゲートコーナの外周部と実質的に一致することを特徴とするトランジスタの製造方法。
【００４０】
（４）前記ドレイン拡張ウエルを形成する段階は、前記開口を通して前記ドープされた半導体基板内にドーパントを注入する段階と、内側マスク部の下にある前記ドープされた半導体基板内へ前記ドーパントの一部分を拡張させる段階とを含むことを特徴とする前記（３）項に記載の方法。
【００４１】
（５）高電圧トランジスタと、
低電圧トランジスタと、
前記高電圧及び低電圧トランジスタの上に配置された絶縁層上にあり、前記高電圧及び低電圧トランジスタを相互接続して作動可能な集積回路を形成するための１つ又はそれ以上の相互接続金属ラインと、
備える集積回路であって、前記高電圧トランジスタは、
ドープされた半導体基板と、
ゲートコーナを有する前記半導体基板上のゲート構造と、
前記ドープされた半導体基板によって取り囲まれたドレイン拡張ウエルと、
を含み、
前記ドレイン拡張ウエルは、前記ドープされた半導体基板とは反対のドーパント型を有し、
前記ドレイン拡張ウエルは、高ドープ領域の間に低ドープ領域を有し、前記低ドープ領域の端部は、前記ゲートコーナの外周部と実質的に一致するようになっていることを特徴とする集積回路。
【００４２】
（６）高電圧破壊の可能性が低いドレイン拡張トランジスタ、及び既存のプロセスに別のステップを付加する必要がないトランジスタの製造方法を実現すること。本発明は、１つの実施形態においてトランジスタ（１００）を提供する。トランジスタ（１００）は、ドープされた半導体基板（１０５）と、半導体基板上のゲート構造（１１０）とを備え、ゲート構造（１１０）はゲートコーナ（１２５）を有する。また、トランジスタ（１００）は、ドープされた半導体基板（１０５）によって取り囲まれたドレイン拡張ウエル（１１５）を含む。ドレイン拡張ウエル（１１５）は、ドープされた半導体基板（１０５）とは反対のドーパント型をもつ。また、ドレイン拡張ウエル（１１５）は、高ドープ領域（１５０）の間に低ドープ領域（１４５）を有し、低ドープ領域（１５５）の端部は、ゲートコーナ（１２５）によって定められた外周部（１４０）と実質的に一致する。本発明の他の実施形態は、トランジスタ及び集積回路の製造方法を含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１Ａ】本発明の例示的なトランジスタの選択された構造の断面図である。
【図１Ｂ】本発明の例示的なトランジスタの選択された構造の平面図である。
【図２Ａ】本発明の原理による例示的なトランジスタの製造方法における選択されたステップの断面図を示す。
【図２Ｂ】本発明の原理による例示的なトランジスタの製造方法における選択されたステップの断面図を示す。
【図２Ｃ】本発明の原理による例示的なトランジスタの製造方法における選択されたステップの断面図を示す。
【図２Ｄ】本発明の原理による例示的なトランジスタの製造方法における選択されたステップの断面図を示す。
【図２Ｅ】本発明の原理による例示的なトランジスタの製造方法における選択されたステップの断面図を示す。
【図２Ｆ】本発明の原理による例示的なトランジスタの製造方法における選択されたステップの断面図を示す。
【図２Ｇ】本発明の原理による例示的なトランジスタの製造方法における選択されたステップの断面図を示す。
【図２Ｈ】本発明の原理による例示的なトランジスタの製造方法における選択されたステップの断面図を示す。
【図３】本発明の原理によって形成された部分的に完成した集積回路における選択された構成要素の断面図を示す。
【符号の説明】
【００４４】
１００  トランジスタ
１０５  ドープされた半導体基板
１１０  ゲート構造
１１５  ドレイン拡張ウエル
１２５  ゲートコーナ
１４０  外周部
１４５  低ドープ領域
１５０  高ドープ領域
１５５  低ドープ領域の端部
【図１Ａ】
2005317967.tif 000003
【図１Ｂ】
2005317967.tif 000004
【図２Ａ】
2005317967.tif 000005
【図２Ｂ】
2005317967.tif 000006
【図２Ｃ】
2005317967.tif 000007
【図２Ｄ】
2005317967.tif 000008
【図２Ｅ】
2005317967.tif 000009
【図２Ｆ】
2005317967.tif 000010
【図２Ｇ】
2005317967.tif 000011
【図２Ｈ】
2005317967.tif 000012
【図３】
2005317967.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月10日(2005.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドープされた半導体基板と、
ゲートコーナを有する前記半導体基板上のゲート構造と、
前記ドープされた半導体基板によって取り囲まれたドレイン拡張ウエルと、
を備えるトランジスタであって、
前記ドレイン拡張ウエルは、前記ドープされた半導体基板とは反対のドーパント型を有し、
前記ドレイン拡張ウエルは、高ドープ領域の間に低ドープ領域を有し、前記低ドープ領域の端部は、前記ゲートコーナの外周部と実質的に一致することを特徴とするトランジスタ。
【請求項２】
前記低ドープ領域に対する前記高ドープ領域のドーパント濃度の比率は、約１対１から約１０００対１までの間であることを特徴とする請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項３】
トランジスタの製造方法であって、
ドープされた半導体基板を形成する段階と、
前記ドープされた半導体基板とは反対のドーパント型を有し、少なくとも２つの高ドープ領域の間に低ドープ領域を有するドレイン拡張ウエルを前記ドープされた半導体基板内に形成する段階と、
前記ドープされた半導体基板上にゲート構造を形成する段階と、
を含み、前記低ドープ領域の端部は、ゲートコーナの外周部と実質的に一致することを特徴とするトランジスタの製造方法。
【請求項４】
前記ドレイン拡張ウエルを形成する段階は、前記開口を通して前記ドープされた半導体基板内にドーパントを注入する段階と、内側マスク部の下にある前記ドープされた半導体基板内へ前記ドーパントの一部分を拡張させる段階とを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
高電圧トランジスタと、
低電圧トランジスタと、
前記高電圧及び低電圧トランジスタの上に配置された絶縁層上にあり、前記高電圧及び低電圧トランジスタを相互接続して作動可能な集積回路を形成するための１つ又はそれ以上の相互接続金属ラインと、
備える集積回路であって、前記高電圧トランジスタは、
ドープされた半導体基板と、
ゲートコーナを有する前記半導体基板上のゲート構造と、
前記ドープされた半導体基板によって取り囲まれたドレイン拡張ウエルと、
を含み、
前記ドレイン拡張ウエルは、前記ドープされた半導体基板とは反対のドーパント型を有し、
前記ドレイン拡張ウエルは、高ドープ領域の間に低ドープ領域を有し、前記低ドープ領域の端部は、前記ゲートコーナの外周部と実質的に一致するようになっていることを特徴とする集積回路。