JP2006140372A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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- H01L29/4238—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the conducting layer, e.g. the length, the sectional shape or the lay-out characterised by the surface lay-out
Abstract
【解決手段】本発明では、素子部を囲む素子外周部にnpn接合またはpin接合を形成し、素子部のソース電極と同電位を印加し、素子外周部の降伏電圧が常に素子部の降伏電圧より低くなるようにする。または素子外周部の抵抗を低くする。これにより、降伏は常に素子外周部で発生し、降伏電圧が安定する。また、脆弱なゲート酸化膜での降伏をなくすことにより降伏による破壊を防げる。更に抵抗が低くなるので静電破壊耐量が向上する
【選択図】 図1
Description
n+型シリコン半導体基板1(不図示)上に、エピタキシャル層を積層するなどしたn−型半導体層を設けてドレイン領域2を形成する。全面に酸化膜51及び窒化膜52を設けレジストPRでガードリング形成予定領域の窒化膜52を開口したマスクを形成する。p型不純物(例えばボロン(B))を注入エネルギー50KeV、ドーズ量1E15〜2E15cm−2でイオン注入する(図10(A))。
第2工程(図11):チャネル層と絶縁膜を介して接するゲート電極を形成する工程。
また、図15は、第3の実施形態の製造方法を示す。
(図17(C))。
2 ドレイン領域
3 ガードリング
4 チャネル層
5 CVD酸化膜
6 トレンチ開口部
8 トレンチ
11 ゲート酸化膜
13 ゲート電極
14 ボディ領域
15 ソース領域
16 層間絶縁膜
17 第1ソース電極
18 ゲート連結電極
19 第2ソース電極
20 素子外周部
21 素子部
22 周縁領域
23 周縁n型領域
24 第1p型領域
25 周縁p型領域
26 ソースコンタクト領域
34 第2p型領域
40 MOSトランジスタ
131 n+型シリコン半導体基板
132 ドレイン領域
133 ガードリング
134 チャネル層
137 トレンチ
140 MOSトランジスタ
141 ゲート酸化膜
143 ゲート電極
144 ボディ領域
145 ソース領域
146 層間絶縁膜
148 ゲート連結電極
150 素子外周部
151 素子部
Claims (23)
- ドレイン領域となる一導電型半導体基板と、前記基板表面に設けられた逆導電型のチャネル層と、絶縁膜を介して前記チャネル層に接して設けられたゲート電極と、前記ゲート電極に隣接する前記チャネル層表面に設けられた一導電型のソース領域とを有する素子部と、
前記素子部の外周を囲む素子外周部と、
前記素子外周部に設けられた逆導電型の周縁領域と、
前記素子部の前記ソース領域とコンタクトする第1電極と、
前記周縁領域上に設けられ、前記素子外周部と電気的に接続する第2電極とを具備し、
ドレイン−ソース間の降伏位置を前記素子外周部に誘導することを特徴とする半導体装置。 - ドレイン領域となる一導電型半導体基板と、前記基板表面に設けられた逆導電型のチャネル層と、絶縁膜を介して前記チャネル層に接して設けられたゲート電極と、前記ゲート電極に隣接する前記チャネル層表面に設けられた一導電型のソース領域とを有する素子部と、
前記素子部の外周を囲む素子外周部と、
前記素子外周部に設けられた逆導電型の周縁領域と、
前記周縁領域に設けられた周縁一導電型領域と、
前記素子部の前記ソース領域とコンタクトする第1電極と、
前記周縁一導電型領域にコンタクトする第2電極とを具備し、
前記素子外周部の降伏電圧を前記素子部の降伏電圧より低くすることを特徴とする半導体装置。 - 前記周縁領域は、前記チャネル層と同程度の不純物濃度を有することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記周縁領域内に、該周縁領域より不純物濃度が低い第1逆導電型領域を設けることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
- 前記周縁領域内に、該周縁領域より不純物濃度が高い第2逆導電型領域を設けることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
- 前記周縁一導電型領域は、前記ソース領域と同程度の不純物濃度を有することを特徴とすることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
- ドレイン領域となる一導電型半導体基板と、前記基板表面に設けられた逆導電型のチャネル層と、絶縁膜を介して前記チャネル層に接して設けられたゲート電極と、前記ゲート電極に隣接する前記チャネル層表面に設けられた一導電型のソース領域とを有する素子部と、
前記素子部の外周を囲む素子外周部と、
前記素子外周部に設けられた逆導電型の周縁領域と、
前記素子部の前記ソース領域とコンタクトする第1電極と、
前記周縁逆導電型領域に接続する第2電極とを具備し、
前記素子外周部を前記素子部より低抵抗にすることを特徴とする半導体装置。 - 前記周縁領域に該周縁領域より深く、不純物濃度が高い周縁逆導電型領域を設けることを特徴とする請求項1または請求項7に記載の半導体装置。
- 前記周縁領域の不純物濃度は前記チャネル層より高く、深さは前記チャネル層より深いことを特徴とする請求項1または請求項7に記載の半導体装置。
- 前記素子部は前記チャネル層端部に接して設けられた逆導電型のガードリングを含むことを特徴とする請求項1、請求項2または請求項7のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続することを特徴とする請求項1または請求項2または請求項7のいずれかに記載の半導体装置。
- ドレイン領域となる一導電型半導体基板表面に逆導電型のチャネル層を設けMOSトランジスタが配置される素子部と、該素子部の外周を囲む素子外周部とを形成する半導体装置の製造方法であって、
前記素子外周部に逆導電型の周縁領域を形成する工程と、
前記周縁領域および前記素子部に電気的に接続する電極を形成する工程と、を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - ドレイン領域となる一導電型半導体基板表面に逆導電型のチャネル層を設けMOSトランジスタが配置される素子部と、該素子部の外周を囲む素子外周部とを形成する半導体装置の製造方法であって、
前記素子外周部に逆導電型の周縁領域を形成する工程と、
前記周縁領域表面に周縁一導電型領域を形成する工程と、
前記周縁一導電型領域にコンタクトし、且つ前記素子部に電気的に接続する電極を形成する工程と、を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - MOSトランジスタが配置される素子部と、該素子部の外周を囲む素子外周部とを形成する半導体装置の製造方法であって、
前記素子部のドレイン領域となる一導電型半導体基板表面に逆導電型のチャネル層を形成し、前記素子外周部に逆導電型の周縁領域を形成する工程と、
前記チャネル層と絶縁膜を介して接するゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極と隣接する前記チャネル層表面に一導電型のソース領域を形成し、前記周縁領域表面に周縁一導電型領域を形成する工程と、
前記ソース領域にコンタクトする第1電極と、前記周縁一導電型領域にコンタクトし、前記第1電極に電気的に接続する第2電極を形成する工程と、を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記周縁領域内に、該周縁領域より不純物濃度が低い第1逆導電型領域を形成することを特徴とする請求項13または請求項14のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記周縁領域内に、該周縁領域より不純物濃度が高い第2逆導電型領域を形成することを特徴とする請求項13または請求項14のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記素子外周部の降伏電圧を、前記素子部の降伏電圧より低く形成することを特徴とする請求項12から請求項14のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- ドレイン領域となる一導電型半導体基板表面に逆導電型のチャネル層を設けMOSトランジスタが配置される素子部と、該素子部の外周を囲む素子外周部を形成する半導体装置の製造方法であって、
前記素子外周部に逆導電型の周縁領域を形成する工程と、
前記周縁逆導電型領域および前記素子部と電気的に接続する電極を形成する工程と、を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - MOSトランジスタが配置される素子部と、該素子部の外周を囲む素子外周部とを形成する半導体装置の製造方法であって、
前記素子部のドレイン領域となる一導電型半導体基板表面に逆導電型のチャネル層を形成し、前記素子外周部に逆導電型の周縁領域を形成する工程と、
前記チャネル層と絶縁膜を介して接するゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極と隣接する前記チャネル層表面に一導電型のソース領域を形成する工程と、
前記ソース領域にコンタクトする第1電極と、前記周縁逆導電型領域と接続し前記第1電極に電気的に接続する第2電極を形成する工程と、を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記周縁領域に、該周縁領域より深く不純物濃度が高い周縁逆導電型領域を形成することを特徴とする請求項12、請求項18、請求項19のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記周縁領域の不純物濃度を前記チャネル層より高く、前記周縁領域の深さを前記チャネル層より深く形成することを特徴とする請求項12、請求項18、請求項19のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記素子外周部の抵抗値を、前記素子部の抵抗値より低く形成することを特徴とする請求項12、請求項18、請求項19のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記周縁領域は、前記チャネル層と同一工程にて形成することを特徴とする請求項12、請求項13、請求項14、請求項18、請求項19のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
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