JP2010056487A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】パワー動作時における電流コラプス現象の抑制を両立することが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】第1導電型の半導体基体から成るドレイン領域11と、このドレイン領域11上に形成された少なくとも2層以上の第1導電型半導体領域から成るドリフト領域17を備える半導体装置を構成する。この半導体装置では、ドリフト領域17を形成する第1導電型半導体領域において、ゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向において、ドリフト領域17と交互に形成され、ゲート幅方向、且つ、深さ方向に電気的に接続されている島状の第2導電型半導体領域21,22,23が形成されている。
【選択図】図1
【解決手段】第1導電型の半導体基体から成るドレイン領域11と、このドレイン領域11上に形成された少なくとも2層以上の第1導電型半導体領域から成るドリフト領域17を備える半導体装置を構成する。この半導体装置では、ドリフト領域17を形成する第1導電型半導体領域において、ゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向において、ドリフト領域17と交互に形成され、ゲート幅方向、且つ、深さ方向に電気的に接続されている島状の第2導電型半導体領域21,22,23が形成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、スーパージャンクション構造を有する半導体装置及び半導体装置の製造方法に係わる。
高耐圧パワーエレクトロニクスアプリケーション用途に用いられる高耐圧パワーデバイスとして、縦型DMOSFET(Double-diffused Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)が一般的に知られている。縦型DMOSFETは、縦方向の第1導電型のドリフト領域の厚さ(深さ)と、不純物濃度で高耐圧を確保する。素子耐圧とオン抵抗(Ron)にはトレードオフの関係があり、ドリフト領域の厚さ(深さ)及び不純物濃度はRonにも大きく依存する。従って、このトレードオフを改善することが重要となる。
素子耐圧と低Ronを両立する縦型DMOSFETのデバイス構造として、例えば、第1導電型のドリフト領域と、第2導電型のピラー領域とが交互に繰返し形成された、いわゆるスーパージャンクション構造と呼ばれる構造がある(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。
素子耐圧と低Ronを両立する縦型DMOSFETのデバイス構造として、例えば、第1導電型のドリフト領域と、第2導電型のピラー領域とが交互に繰返し形成された、いわゆるスーパージャンクション構造と呼ばれる構造がある(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。
図8に従来の半導体装置の例として、スーパージャンクション構造を有する縦型DMOSFETの断面構造図を示す。
不純物濃度の高い第1導電型(n+型)の半導体層からなるドレイン領域41の主面上に、第1導電型(n型)の半導体領域からなるドリフト領域42が形成される。
ドリフト領域42には、ドレイン領域41の主面に対して略平行な方向に周期的に配列された第2導電型(p型)のピラー領域43が形成される。ドリフト領域42とピラー領域43とは、いわゆるスーパージャンクション構造を構成している。すなわち、ドリフト領域42とピラー領域43は、互いに隣接してpn接合部を形成している。
ドリフト領域42には、ドレイン領域41の主面に対して略平行な方向に周期的に配列された第2導電型(p型)のピラー領域43が形成される。ドリフト領域42とピラー領域43とは、いわゆるスーパージャンクション構造を構成している。すなわち、ドリフト領域42とピラー領域43は、互いに隣接してpn接合部を形成している。
ピラー領域43上には、第2導電型(p型)の半導体領域からなるボディ領域44がピラー領域43に接して形成されている。このボディ領域44もピラー領域43と同様に、第1導電型のドリフト領域に隣接してpn接合部を形成している。
また、ドリフト領域43及びボディ領域44上には、ゲート絶縁膜47が設けられている。
また、ドリフト領域43及びボディ領域44上には、ゲート絶縁膜47が設けられている。
また、縦型DMOSFET構造では、ゲート絶縁膜47上に、ボディ領域44の一部とドリフト領域42にまたがるようにゲート電極48が形成される。
また、ボディ領域44の表面には、ゲート電極48の端部が重なる位置に第1導電型の半導体領域からなるソース領域46が選択的に形成されている。また、ボディ領域44の表面には、ソース領域46に隣接して、ボディ領域44の電位を取りだすための第2導電型の半導体領域からなる電位取り出し領域(バックゲート)45が形成されている。
また、ボディ領域44の表面には、ゲート電極48の端部が重なる位置に第1導電型の半導体領域からなるソース領域46が選択的に形成されている。また、ボディ領域44の表面には、ソース領域46に隣接して、ボディ領域44の電位を取りだすための第2導電型の半導体領域からなる電位取り出し領域(バックゲート)45が形成されている。
また、図示しない入力端子により、ゲート電極48に電圧が印加されると、ゲート電極48の直下のボディ領域44であって、ソース領域46とドリフト領域42との間に、チャネル領域が形成され、電子がソース領域46からドリフト領域42に移動する。そして、ドリフト領域42に移動した電子が、ドリフト領域42からドレイン領域41へと移動し、基板へ電流が流れる。
図8に示す構成の縦型DMOSFETの構成では、第2導電型のピラー領域43と第1導電型のドリフト領域42とで、同じ不純物濃度になるように構成されている。このため、トランジスタがOFF状態でドレイン、ソース間に逆バイアスが印加された際、ピラー領域43とドリフト領域42とが完全空乏化され、電界分布が均一となる。
従って、図8に示す構成の半導体装置の構成では、スーパージャンクション構造を用いない場合に比べて、ドリフト領域42の不純物濃度を高くした場合でも高耐圧を確保できる。また、ドリフト領域の不純物濃度を高くできるため、トランジスタがON状態での抵抗Ronを低くすることが可能となる。すなわち、上述の構成の半導体装置によれば、高い素子耐圧と低い抵抗Ronの両立を実現することができる。
従って、図8に示す構成の半導体装置の構成では、スーパージャンクション構造を用いない場合に比べて、ドリフト領域42の不純物濃度を高くした場合でも高耐圧を確保できる。また、ドリフト領域の不純物濃度を高くできるため、トランジスタがON状態での抵抗Ronを低くすることが可能となる。すなわち、上述の構成の半導体装置によれば、高い素子耐圧と低い抵抗Ronの両立を実現することができる。
図8に示すスーパージャンクション構造を有する縦型DMOSFETについて、概略構成図を図9に示す。
図9に示す縦型DMOSFETの構成では、ドリフト領域とピラー領域とが積層構造で形成されている。
第1導電型の半導体層から成るドレイン領域41の主面上に、第1導電型(n型)のエピタキシャル成長層51と、エピタキシャル成長層51の表面に形成された第2導電型(p型)の半導体領域52とから成る第1層が形成されている。そして、第1層上に第1導電型(n型)のエピタキシャル成長層53から成る第2層が形成され、この第2層のエピタキシャル成長層53に、第1層の第2導電型半導体領域52と接続する、第2層の第2導電型(p型)の半導体領域54が形成されている。また、第2層上に第1導電型(n型)のエピタキシャル成長層55から成る第3層が形成され、この第3層のエピタキシャル成長層55に、第1層の第2導電型半導体領域54と接続する、第2層の第2導電型(p型)の半導体領域56が形成されている。
第1導電型の半導体層から成るドレイン領域41の主面上に、第1導電型(n型)のエピタキシャル成長層51と、エピタキシャル成長層51の表面に形成された第2導電型(p型)の半導体領域52とから成る第1層が形成されている。そして、第1層上に第1導電型(n型)のエピタキシャル成長層53から成る第2層が形成され、この第2層のエピタキシャル成長層53に、第1層の第2導電型半導体領域52と接続する、第2層の第2導電型(p型)の半導体領域54が形成されている。また、第2層上に第1導電型(n型)のエピタキシャル成長層55から成る第3層が形成され、この第3層のエピタキシャル成長層55に、第1層の第2導電型半導体領域54と接続する、第2層の第2導電型(p型)の半導体領域56が形成されている。
上述の積層構造の縦型DMOSFETの構成では、第1層から第3層までのエピタキシャル成長層51,53,55に形成された、第2導電型の半導体領域52,54,56により、第2導電型のピラー領域が形成されている。
そして、第3層上に、第1導電型(n型)のエピタキシャル成長層57からなる第4層が形成される。そして、この第4層のエピタキシャル成長層57に、第2導電型のボディ領域44が形成されている。ボディ領域44は、第2導電型の半導体領域52,54,56から成るピラー領域に接して形成されている。
また、ゲート電極48が、ゲート幅方向に連続して形成されている。そして、ボディ領域44及び第2導電型の半導体領域52,54,56から成るピラー領域も、ゲート幅方向に連続して形成されている。
上述の図8,9に示す構成のスーパージャンクション構造の縦型パワーMOSFETでは、上述の通り素子耐圧とRonのトレードオフ関係の改善が実現できる。しかし、ドレイン電圧が比較的高い飽和領域におけるパワー動作時においては、チャネル領域となるドリフト領域がピンチオフし、ドレイン電圧の増加と共にチャネル領域の抵抗の増加が起こる。これは、ピラー領域43を接合ゲート、ピラー深さをゲート長、ドリフト領域42をチャネル領域、ドリフト深さをチャネル長とした接合ゲート型FET(J−FET)効果によって起こる。
図10は、横軸にドレイン電圧Vds(V)を取り、縦軸に電流Ids(A/mm)を取っている。図10に示すように、上述の図8,9に示す構成のスーパージャンクション構造の縦型パワーMOSFETでは、電流量が比較的大きい場合には、ドレイン電圧の増加と共に、チャネル抵抗が増える電流コラプス現象が顕在化してしまう。
図10は、横軸にドレイン電圧Vds(V)を取り、縦軸に電流Ids(A/mm)を取っている。図10に示すように、上述の図8,9に示す構成のスーパージャンクション構造の縦型パワーMOSFETでは、電流量が比較的大きい場合には、ドレイン電圧の増加と共に、チャネル抵抗が増える電流コラプス現象が顕在化してしまう。
上述した問題の解決のため、本発明においては、素子耐圧とRonとのトレードオフ関係の改善、及び、パワー動作時における電流コラプス現象の抑制を両立することが可能なスーパージャンクション縦型MOSFET構造の半導体装置を提供するものである。
本発明の半導体装置は、第1導電型の半導体基体から成るドレイン領域と、このドレイン領域上に形成された少なくとも2層以上の第1導電型半導体領域から成るドリフト領域を備える。そして、ドリフト領域を形成する第1導電型半導体領域において、ゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向において、ドリフト領域と交互に形成され、ゲート幅方向、且つ、深さ方向に電気的に接続されている島状の第2導電型半導体領域が形成されている。このドリフト領域の表面には、島状の第2導電型半導体領域とゲート長方向においてすくなとも一部が接続されている第2導電型半導体領域からなるボディ領域が形成されている。
また、ドリフト領域及びボディ領域の表面にはゲート絶縁膜が形成され、このゲート絶縁膜上にドリフト領域表面及びボディ領域の一部にまたがってゲート電極が形成されている。そして、ボディ領域には、ゲート電極の両端に第1導電型半導体領域から成るソース領域が形成され、このソース領域とボディ領域の間であって、ゲート電極直下にチャネル領域が形成される。また、ボディ領域には、第2導電型半導体領域から成るボディ領域の電位取り出し領域が形成されている。
また、ドリフト領域及びボディ領域の表面にはゲート絶縁膜が形成され、このゲート絶縁膜上にドリフト領域表面及びボディ領域の一部にまたがってゲート電極が形成されている。そして、ボディ領域には、ゲート電極の両端に第1導電型半導体領域から成るソース領域が形成され、このソース領域とボディ領域の間であって、ゲート電極直下にチャネル領域が形成される。また、ボディ領域には、第2導電型半導体領域から成るボディ領域の電位取り出し領域が形成されている。
本発明の半導体装置の製造方法は、第1導電型の半導体基体上に、第1層のエピタキシャル成長層を形成する工程と、この第1層のエピタキシャル成長層に、第1層の第2導電型の半導体領域を形成する工程とを備える。また、第1層上に、第2層のエピタキシャル成長層を形成する工程と、この第2層のエピタキシャル成長層に、第2層の第2導電型の半導体領域を形成する工程とを備える。
第2層の第2導電型の半導体領域は、第1層の第2導電型の半導体領域とゲート長方向、及び、ゲート幅方向で互い違いする位置に、選択的に第2導電型の不純物をイオン注入して熱拡散することにより形成する。そして、第1層の第2導電型の半導体領域と、ゲート幅方向に電気的に一部接続するように形成する。
さらに本発明の半導体装置の製造方法は、第2層上に第1導電型の半導体層をエピタキシャル成長させ、第3層のエピタキシャル成長層を形成する工程を備える。そして、第3層のエピタキシャル成長層表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程とを備える。また、ゲート電極をマスクにして、第3層のエピタキシャル成長層に第2導電型のボディ領域を形成する工程と、ソース領域を形成する工程とを備える。そして、ボディ領域に第2導電型の不純物をイオン注入し、ボディ電位取り出し領域を形成する工程を備える。
第2層の第2導電型の半導体領域は、第1層の第2導電型の半導体領域とゲート長方向、及び、ゲート幅方向で互い違いする位置に、選択的に第2導電型の不純物をイオン注入して熱拡散することにより形成する。そして、第1層の第2導電型の半導体領域と、ゲート幅方向に電気的に一部接続するように形成する。
さらに本発明の半導体装置の製造方法は、第2層上に第1導電型の半導体層をエピタキシャル成長させ、第3層のエピタキシャル成長層を形成する工程を備える。そして、第3層のエピタキシャル成長層表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程とを備える。また、ゲート電極をマスクにして、第3層のエピタキシャル成長層に第2導電型のボディ領域を形成する工程と、ソース領域を形成する工程とを備える。そして、ボディ領域に第2導電型の不純物をイオン注入し、ボディ電位取り出し領域を形成する工程を備える。
本発明の半導体装置、及び、本発明の半導体装置の製造方法により提供される半導体装置では、島状の第2導電型半導体領域がゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向において、ドリフト領域と交互に形成される。このため、島状の第2導電型半導体領域の間に第1導電型半導体領域から成るドリフト領域が形成される。このような構成により、島状の第2導電型半導体領域の間に形成されたドリフト領域において、キャリアがゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向に移動することが可能になる。また、島状の第2導電型半導体領域が、ゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向に空乏層が均等に広がって完全空乏化する。このため、従来のスーパージャンクション縦型MOSFET構造に比べ、効果的に電界緩和ができる。
また、島状の第2導電型半導体領域毎に空乏層が広がっていくため、電界集中を抑制することができる。このため、従来のピラー状のスーパージャンクション構造に比べ、ドリフト領域の深さを浅くすることができる。
また、トランジスタがON状態の場合、ゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向における上下方向の島状の第2導電型半導体領域の間に3次元状に形成されたドリフト領域を電流が流れるため、またドリフト領域深さを浅くできる効果を有する。このため、上述のJ−FET効果を抑制し、パワー動作時における電流コラプス現象を抑制するこができる。
また、島状の第2導電型半導体領域毎に空乏層が広がっていくため、電界集中を抑制することができる。このため、従来のピラー状のスーパージャンクション構造に比べ、ドリフト領域の深さを浅くすることができる。
また、トランジスタがON状態の場合、ゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向における上下方向の島状の第2導電型半導体領域の間に3次元状に形成されたドリフト領域を電流が流れるため、またドリフト領域深さを浅くできる効果を有する。このため、上述のJ−FET効果を抑制し、パワー動作時における電流コラプス現象を抑制するこができる。
本発明によれば、素子耐圧とRonのトレードオフ関係の改善、及び、パワー動作時における電流コラプス現象の抑制を両立することが可能なスーパージャンクション縦型MOSFET構造の半導体装置を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
本実施の形態は、以下の順序で説明する。
1.半導体装置の実施の形態
2.実施の形態の半導体装置の製造方法
本実施の形態は、以下の順序で説明する。
1.半導体装置の実施の形態
2.実施の形態の半導体装置の製造方法
〈1.半導体装置の実施の形態〉
以下本発明の半導体装置の具体的な実施の形態について説明する。
図1に、本実施の形態の半導体装置として、縦型DMOSFET(Double-diffused Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)の概略構成図を示す。
本実施の形態の半導体装置は、縦型DMOSFETのデバイス構造として、第1導電型、例えばn型のドリフト領域と、第2導電型、例えばp型の半導体領域が交互に繰返し形成された、いわゆるスーパージャンクション構造と呼ばれる構造である。この構造の半導体装置によれば、素子耐圧と低Ronを両立することができる。
以下本発明の半導体装置の具体的な実施の形態について説明する。
図1に、本実施の形態の半導体装置として、縦型DMOSFET(Double-diffused Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)の概略構成図を示す。
本実施の形態の半導体装置は、縦型DMOSFETのデバイス構造として、第1導電型、例えばn型のドリフト領域と、第2導電型、例えばp型の半導体領域が交互に繰返し形成された、いわゆるスーパージャンクション構造と呼ばれる構造である。この構造の半導体装置によれば、素子耐圧と低Ronを両立することができる。
本実施の形態の半導体装置では、第1導電型(n型)の半導体領域と第2導電型(p型)の半導体領域とから構成される第1層から第4層により、半導体基体上に積層構造が形成されている。
不純物濃度の高い第1導電型(n+型)の半導体基体からなるドレイン領域11の主面上に、第1導電型(n型)の半導体領域12と、第1導電型の半導体領域12に形成された島状の第2導電型(p型)の半導体領域21とから成る第1層が形成されている。
第1層の第1導電型の半導体領域12は、例えば、第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させた、エピタキシャル成長層から成る。そして、この第1導電型の半導体領域12に形成されている島状の第2導電型の半導体領域21は、第1導電型の半導体領域12の表面に形成され、ドレイン領域11には接続していない。また、島状の第2導電型の半導体領域21は、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において互いに分離した島状に形成されている。
第1層の第1導電型の半導体領域12は、例えば、第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させた、エピタキシャル成長層から成る。そして、この第1導電型の半導体領域12に形成されている島状の第2導電型の半導体領域21は、第1導電型の半導体領域12の表面に形成され、ドレイン領域11には接続していない。また、島状の第2導電型の半導体領域21は、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において互いに分離した島状に形成されている。
また、第1層上には、第1導電型(n型)の半導体領域13と、島状の第2導電型(p型)の半導体領域22とから成る第2層が形成されている。
第2層の第1導電型の半導体領域13は、例えば、第1層の第1導電型の半導体領域12と同様に、第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させた、エピタキシャル成長層から成る。そして、この第1導電型の半導体領域13に形成されている島状の第2導電型の半導体領域22は、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において互いに分離した島状に形成されている。また、第1層の第2導電型の半導体領域21上に、ゲート幅方向において一部が重なるように第2導電型の半導体領域22を形成することにより、第2導電型の半導体領域21と第2導電型の半導体領域22とが電気的に接続している。また、この電気的に接続する部分を除いて、第1層の第2導電型の半導体領域21上には、第2層の第2導電型の半導体領域22が形成されていない。つまり、電気的に接続する部分以外の第2層の島状の第2導電型半導体領域22は、第1層において、ゲート幅方向の島状の第2導電型の半導体領域21同士の間に形成されている第1導電型の半導体領域12の上に形成されている。
第2層の第1導電型の半導体領域13は、例えば、第1層の第1導電型の半導体領域12と同様に、第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させた、エピタキシャル成長層から成る。そして、この第1導電型の半導体領域13に形成されている島状の第2導電型の半導体領域22は、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において互いに分離した島状に形成されている。また、第1層の第2導電型の半導体領域21上に、ゲート幅方向において一部が重なるように第2導電型の半導体領域22を形成することにより、第2導電型の半導体領域21と第2導電型の半導体領域22とが電気的に接続している。また、この電気的に接続する部分を除いて、第1層の第2導電型の半導体領域21上には、第2層の第2導電型の半導体領域22が形成されていない。つまり、電気的に接続する部分以外の第2層の島状の第2導電型半導体領域22は、第1層において、ゲート幅方向の島状の第2導電型の半導体領域21同士の間に形成されている第1導電型の半導体領域12の上に形成されている。
また、第2層上には、第1導電型(n型)の半導体領域14と、島状の第2導電型(p型)の半導体領域23とから成る第3層が形成されている。
第3層の第1導電型の半導体領域14は、例えば第1層及び第2層と同様に、第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させた、エピタキシャル成長層から成る。そして、この第1導電型の半導体領域14に形成されている島状の第2導電型の半導体領域23は、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において互いに分離した島状に形成されている。また、第3層の第2導電型の半導体領域23は、第1層の第2導電型の半導体領域21の上方に同じ位置で形成されている。つまり、第3層の島状の第2導電型半導体領域23は、第2層の第2導電型の半導体領域22とゲート幅方向において一部が電気的に接続する構成である。また、電気的に接続する一部を除く第3層の島状の第2導電型半導体領域23は、第2層において、ゲート幅方向の島状の第2導電型の半導体領域22同士の間に形成されている第1導電型の半導体領域13の上に形成されている。
このため、第2層の第2導電型の半導体領域22上に、ゲート幅方向において一部が重なるように第2導電型の半導体領域23が形成され、第2導電型の半導体領域22と第2導電型の半導体領域23とが電気的に接続される構成となる。
従って、第1層から第3層までの第2導電型の半導体領域21,22,23は、電気的に接続された構成となる。
第3層の第1導電型の半導体領域14は、例えば第1層及び第2層と同様に、第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させた、エピタキシャル成長層から成る。そして、この第1導電型の半導体領域14に形成されている島状の第2導電型の半導体領域23は、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において互いに分離した島状に形成されている。また、第3層の第2導電型の半導体領域23は、第1層の第2導電型の半導体領域21の上方に同じ位置で形成されている。つまり、第3層の島状の第2導電型半導体領域23は、第2層の第2導電型の半導体領域22とゲート幅方向において一部が電気的に接続する構成である。また、電気的に接続する一部を除く第3層の島状の第2導電型半導体領域23は、第2層において、ゲート幅方向の島状の第2導電型の半導体領域22同士の間に形成されている第1導電型の半導体領域13の上に形成されている。
このため、第2層の第2導電型の半導体領域22上に、ゲート幅方向において一部が重なるように第2導電型の半導体領域23が形成され、第2導電型の半導体領域22と第2導電型の半導体領域23とが電気的に接続される構成となる。
従って、第1層から第3層までの第2導電型の半導体領域21,22,23は、電気的に接続された構成となる。
また、第3層上には、第1導電型(n型)の半導体領域15と、第2導電型(p型)の半導体領域から成るボディ領域24が形成され、第1導電型(n型)の半導体領域15とボディ領域24からなる第4層が形成されている。
第4層の第1導電型の半導体領域15は、例えば第1層から第3層と同様に、第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させた、エピタキシャル成長層から成る。
第1導電型の半導体領域15に形成されているボディ領域24は、ゲート幅方向において、第3層の第2導電型の半導体領域23上に連続して形成された、第2導電型の半導体領域から構成されている。このため、ボディ領域24は、第3層の第2導電型の半導体領域24に電気的に接続されている。
第4層の第1導電型の半導体領域15は、例えば第1層から第3層と同様に、第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させた、エピタキシャル成長層から成る。
第1導電型の半導体領域15に形成されているボディ領域24は、ゲート幅方向において、第3層の第2導電型の半導体領域23上に連続して形成された、第2導電型の半導体領域から構成されている。このため、ボディ領域24は、第3層の第2導電型の半導体領域24に電気的に接続されている。
第1層から第4層の第1導電型の半導体領域12,13,14,15は、縦型DMOSFETのデバイス構造のドリフト領域17を形成する。また、第1層から第3層の第2導電型の半導体領域21,22,23は、ドレイン領域11の主面に対し、ゲート幅方向において略平行に周期的に配列されている。
このため、第1導電型の半導体領域12,13,14,15から成るドリフト領域17と、第2導電型の半導体領域21,22,23とは、互いに隣接してpn接合部を形成している。
また、第2導電型の半導体領域21,22,23上に形成されたボディ領域24も、第2導電型の半導体領域21,22,23と同様に、第1導電型のドリフト領域17に隣接してpn接合部を形成している。
このため、第1導電型の半導体領域12,13,14,15から成るドリフト領域17と、第2導電型の半導体領域21,22,23とは、互いに隣接してpn接合部を形成している。
また、第2導電型の半導体領域21,22,23上に形成されたボディ領域24も、第2導電型の半導体領域21,22,23と同様に、第1導電型のドリフト領域17に隣接してpn接合部を形成している。
ドリフト領域17及びボディ領域24上には、ゲート絶縁膜31が形成されている。
そして、ゲート絶縁膜31上に、ボディ領域24の一部とドリフト領域17にまたがるように、ゲート電極32が形成されている。また、ゲート電極32は、ボディ領域24と同様に、ゲート幅方向において連続して形成されている。
そして、ゲート絶縁膜31上に、ボディ領域24の一部とドリフト領域17にまたがるように、ゲート電極32が形成されている。また、ゲート電極32は、ボディ領域24と同様に、ゲート幅方向において連続して形成されている。
また、ボディ領域24の表面には、ゲート電極32の端部が重なる位置に第1導電型(n型)の半導体領域からなるソース領域16が選択的に形成されている。また、ボディ領域24の表面には、ソース領域16に隣接して、ボディ領域24の電位を取りだすための第2導電型(p型)の半導体領域からなる電位取り出し領域(バックゲート)25が形成されている。
ソース領域16及び電位取り出し領域(バックゲート)25は、ボディ領域24に合わせてゲート幅方向に連続して形成されている。
ソース領域16及び電位取り出し領域(バックゲート)25は、ボディ領域24に合わせてゲート幅方向に連続して形成されている。
本実施の形態の縦型DMOSFETでは、ゲート32と重なる位置にあたるボディ領域24にチャネル領域が形成される。つまり、ゲート32下のソース16とドリフト領域17との間がチャネル領域となる。
本実施の形態の縦型DMOSFETでは、ドリフト領域17上にゲート電極32が形成された後、イオン注入により第2導電型のボディ領域24が形成される。つまり、第2導電型のボディ部24は、ドリフト領域17上に形成したゲート電極32をマスクにして、ドリフト領域17に第2導電型の不純物、例えばボロン(B)をイオン注入し、不純物を熱拡散することにより形成される。このとき、イオン注入した不純物の拡散によりゲート電極32の下方までボディ領域24が広がることにより、ゲート電極下方まで延在されて形成される。
また、第1層から第3層において、エピタキシャル成長された第1導電型の半導体領域に、選択的に第2導電型の不純物、例えばボロン(B)をイオン注入して島状の不純物領域が形成される。そして、島状の不純物領域を熱拡散することにより、第2導電型半導体領域21,22,23が形成される。
このとき、第2導電型の不純物のイオン注入により形成された島状の不純物量領域は、各層で互いに独立し、各層の不純物量領域は接続していない。そして、島状の不純物量領域を熱拡散させ、不純物領域の横方向拡散を利用することにより、島状の第2導電型半導体領域21,22,23のそれぞれの端部にて電気的に接続される。
このとき、第2導電型の不純物のイオン注入により形成された島状の不純物量領域は、各層で互いに独立し、各層の不純物量領域は接続していない。そして、島状の不純物量領域を熱拡散させ、不純物領域の横方向拡散を利用することにより、島状の第2導電型半導体領域21,22,23のそれぞれの端部にて電気的に接続される。
また、本実施の形態の半導体装置では、図示しない入力端子により、ゲート電極32に電圧が印加されると、ゲート電極32の直下のボディ領域24であって、ソース領域16とドリフト領域17との間に、チャネル領域が形成される。そして、電子がソース領域16からチャネル領域を通ってドリフト領域17に移動する。ドリフト領域17に移動した電子が、ドリフト領域17からドレイン領域11へと移動し、基板へ電流が流れる。
図1に示す構成の縦型DMOSFETの構成では、第1層から第3層に形成されている島状の第2導電型半導体領域21,22,23が、各層毎にゲート幅方向に互い違いに形成されている。このため、島状の第2導電型半導体領域21,22,23の間には、第1導電型半導体領域12,13,14,15から成るドリフト領域17が形成されている。
従来のスーパージャンクション縦型MOSFETの半導体装置では、トランジスタがOFF時に逆バイアスが印加された際、ピラー領域の空乏層がドリフト領域まで広がり、ドリフト領域内において電子の流れる領域が減少して抵抗が増加していた。
しかし、本実施の形態の縦型DMOSFETの構成によれば、島状の第2導電型半導体領域21,22,23の間に形成された、ドリフト領域17において、キャリアがゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向に移動することが可能になる。
従来のスーパージャンクション縦型MOSFETの半導体装置では、トランジスタがOFF時に逆バイアスが印加された際、ピラー領域の空乏層がドリフト領域まで広がり、ドリフト領域内において電子の流れる領域が減少して抵抗が増加していた。
しかし、本実施の形態の縦型DMOSFETの構成によれば、島状の第2導電型半導体領域21,22,23の間に形成された、ドリフト領域17において、キャリアがゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向に移動することが可能になる。
また、島状の第2導電型半導体領域21,22,23は、ゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向において、上下方向へ島状に均等に空乏層が広がって完全空乏化される。このため、本実施の形態の縦型DMOSFETの構成によれば、従来のスーパージャンクション縦型MOSFET構造に比べ、効果的な電界緩和が可能となる。
また、島状の第2導電型半導体領域毎に空乏層が広がっていくため、電界集中を抑制することができるため、従来のピラー状のスーパージャンクション構造に比べ、ドリフト領域の深さを浅くすることができる。
また、島状の第2導電型半導体領域毎に空乏層が広がっていくため、電界集中を抑制することができるため、従来のピラー状のスーパージャンクション構造に比べ、ドリフト領域の深さを浅くすることができる。
また、上述の縦型DMOSFETの構成によれば、トランジスタがON状態の場合、ゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向における上下方向の島状の第2導電型半導体領域21,22,23の間に3次元状に形成されたドリフト領域17を電流が流れる。また、ドリフト領域17の深さを浅くできることにより、従来のスーパージャンクション縦型MOSFET構造において発生していた、上述の接合ゲート型FET(J−FET)効果を抑制することができる。このため、本実施の形態の縦型DMOSFETの構成によれば、パワー動作時における電流コラプス現象を抑制するこができる。
また、図1に示す縦型DMOSFETの構成では、第2導電型の半導体領域21,22,23と、第1導電型のドリフト領域17とが、同じ不純物濃度になるように構成されている。このため、トランジスタがOFF状態でドレイン、ソース間に逆バイアスが印加された際、第2導電型の半導体領域21,22,23とドリフト領域12とが完全空乏化され、電界分布が均一となる。
従って、図1に示す縦型DMOSFETの構成では、スーパージャンクション構造を用いない場合に比べて、ドリフト領域17の不純物濃度を高くした場合でも高耐圧を確保できる。また、ドリフト領域の不純物濃度を高くできるため、トランジスタがON状態での抵抗Ronを低くすることが可能となる。すなわち、高い素子耐圧と低い抵抗Ronの両立を実現することができる。
従って、図1に示す縦型DMOSFETの構成では、スーパージャンクション構造を用いない場合に比べて、ドリフト領域17の不純物濃度を高くした場合でも高耐圧を確保できる。また、ドリフト領域の不純物濃度を高くできるため、トランジスタがON状態での抵抗Ronを低くすることが可能となる。すなわち、高い素子耐圧と低い抵抗Ronの両立を実現することができる。
〈2.実施の形態の半導体装置の製造方法〉
次に、図1に示す構成の半導体装置の製造方法の一例について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において図1と同一の構成には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
次に、図1に示す構成の半導体装置の製造方法の一例について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において図1と同一の構成には同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
まず、図2に示すように、不純物濃度が高い第1導電型(n+型)の半導体基体からなるドレイン領域11の主面側に、第1導電型(n型)の半導体領域12と、島状の第2導電型(p型)の半導体領域21とから成る第1層を形成する。
第1層では、ドレイン領域11上に第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させ、第1導電型のエピタキシャル成長層を形成する。そして、第1導電型のエピタキシャル成長層に、第2導電型の不純物、例えばボロン(B)を選択的にイオン注入して、島状の第2導電型の不純物領域を形成する。そして、第2導電型の不純物領域を熱拡散することにより、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において互いに分離した島状の第2導電型の半導体領域21を形成する。このとき、第2導電型の半導体領域21を形成した領域以外の第1導電型のエピタキシャル成長層が、第1導電型の半導体領域12となる。このため、島状の第2導電型半導体領域21は、第1導電型の半導体領域12に周囲を囲まれている。
また、この島状に形成する第2導電型の半導体領域21は、第1導電型のエピタキシャル成長層の表面に形成し、ドレイン領域11には接続しない深さで形成する。
第1層では、ドレイン領域11上に第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させ、第1導電型のエピタキシャル成長層を形成する。そして、第1導電型のエピタキシャル成長層に、第2導電型の不純物、例えばボロン(B)を選択的にイオン注入して、島状の第2導電型の不純物領域を形成する。そして、第2導電型の不純物領域を熱拡散することにより、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において互いに分離した島状の第2導電型の半導体領域21を形成する。このとき、第2導電型の半導体領域21を形成した領域以外の第1導電型のエピタキシャル成長層が、第1導電型の半導体領域12となる。このため、島状の第2導電型半導体領域21は、第1導電型の半導体領域12に周囲を囲まれている。
また、この島状に形成する第2導電型の半導体領域21は、第1導電型のエピタキシャル成長層の表面に形成し、ドレイン領域11には接続しない深さで形成する。
次に、図3に示すように、第1層上に、第1導電型(n型)の半導体領域13と、島状の第2導電型(p型)の半導体領域22とから成る第2層を形成する。
第2層では、第1層上に第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させ、第1導電型のエピタキシャル成長層を形成する。そして、第1導電型のエピタキシャル成長層に、第2導電型の不純物、例えばボロン(B)を選択的にイオン注入して、島状の第2導電型の不純物領域を形成する。
このとき、第2層の島状の第2導電型の不純物領域を、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において、それぞれ不連続に形成する。また、第1層に形成した島状の第2導電型の半導体領域21と、ゲート幅方向で互い違いなるように形成する。つまり、第1層において、ゲート幅方向の島状の第2導電型の半導体領域21同士の間に形成されている第1導電型の半導体領域12の上に、第2層の島状の第2導電型の不純物領域を形成する。
第2層では、第1層上に第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させ、第1導電型のエピタキシャル成長層を形成する。そして、第1導電型のエピタキシャル成長層に、第2導電型の不純物、例えばボロン(B)を選択的にイオン注入して、島状の第2導電型の不純物領域を形成する。
このとき、第2層の島状の第2導電型の不純物領域を、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において、それぞれ不連続に形成する。また、第1層に形成した島状の第2導電型の半導体領域21と、ゲート幅方向で互い違いなるように形成する。つまり、第1層において、ゲート幅方向の島状の第2導電型の半導体領域21同士の間に形成されている第1導電型の半導体領域12の上に、第2層の島状の第2導電型の不純物領域を形成する。
そして、第2導電型の不純物領域を熱拡散することにより、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において互いに分離した島状の第2導電型の半導体領域22を形成する。この熱拡散により、不純物領域が横方向に拡散する。この不純物領域の横方向に拡散した部分が、第2層の第2導電型の半導体領域22において、第1層の第2導電型の半導体領域21と電気的に接続する部分となる。
このとき、第2導電型の半導体領域22を形成した領域以外の第1導電型のエピタキシャル成長層が、第1導電型の半導体領域13となる。このため、島状の第2導電型半導体領域22は、第1導電型の半導体領域13に周囲を囲まれている。
このとき、第2導電型の半導体領域22を形成した領域以外の第1導電型のエピタキシャル成長層が、第1導電型の半導体領域13となる。このため、島状の第2導電型半導体領域22は、第1導電型の半導体領域13に周囲を囲まれている。
次に、図4に示すように、第2層上に、第1導電型(n型)の半導体領域14と、島状の第2導電型(p型)の半導体領域23とから成る第3層を形成する。
第3層では、第2層上に第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させ、第1導電型のエピタキシャル成長層を形成する。そして、第1導電型のエピタキシャル成長層に、第2導電型の不純物、例えばボロン(B)を選択的にイオン注入して、島状の第2導電型の不純物領域を形成する。
このとき、第3層の島状の第2導電型の不純物領域を、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において、それぞれ不連続に形成する。また、第2層に形成した島状の第2導電型の半導体領域22と、ゲート幅方向で互い違いなるように形成する。つまり、第2層において、ゲート幅方向の島状の第2導電型の半導体領域22同士の間に形成されている第1導電型の半導体領域13の上に、第3層の島状の第2導電型の不純物領域を形成する。この第3層の島状の第2導電型の不純物領域は、第1層の第2導電型の半導体領域21の上方に同じ位置に形成する。
第3層では、第2層上に第1導電型の不純物、例えばリン(P)をドープしながら半導体層をエピタキシャル成長させ、第1導電型のエピタキシャル成長層を形成する。そして、第1導電型のエピタキシャル成長層に、第2導電型の不純物、例えばボロン(B)を選択的にイオン注入して、島状の第2導電型の不純物領域を形成する。
このとき、第3層の島状の第2導電型の不純物領域を、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において、それぞれ不連続に形成する。また、第2層に形成した島状の第2導電型の半導体領域22と、ゲート幅方向で互い違いなるように形成する。つまり、第2層において、ゲート幅方向の島状の第2導電型の半導体領域22同士の間に形成されている第1導電型の半導体領域13の上に、第3層の島状の第2導電型の不純物領域を形成する。この第3層の島状の第2導電型の不純物領域は、第1層の第2導電型の半導体領域21の上方に同じ位置に形成する。
そして、第2導電型の不純物領域を熱拡散することにより、半導体装置のゲート長方向、及び、ゲート幅方向において互いに分離した島状の第2導電型の半導体領域23を形成する。この熱拡散により、不純物領域が横方向に拡散する。この不純物領域の横方向に拡散した部分が、第3層の第2導電型の半導体領域23において、第2層の第2導電型の半導体領域22と電気的に接続する部分となる。従って、第1層から第3層までの第2導電型の半導体領域21,22,23を、電気的に接続する構成とすることができる。
このとき、第2導電型の半導体領域23を形成した領域以外の第1導電型のエピタキシャル成長層が、第1導電型の半導体領域14となる。このため、島状の第2導電型半導体領域23は、第1導電型の半導体領域14に周囲を囲まれている。
このとき、第2導電型の半導体領域23を形成した領域以外の第1導電型のエピタキシャル成長層が、第1導電型の半導体領域14となる。このため、島状の第2導電型半導体領域23は、第1導電型の半導体領域14に周囲を囲まれている。
次に、図5に示すように、第3層上に、第1導電型(n型)の半導体層をエピタキシャル成長させて、第4層のエピタキシャル成長層18を形成する。そして、エピタキシャル成長層18の表面にゲート絶縁膜31を形成する。さらに、ゲート絶縁膜31上にゲート電極32を形成する。
ゲート電極32は、第3層における、ゲート長方向の2つの第2導電型の半導体領域23にまたがるように、第2導電型の半導体領域23同士の間に形成された第1導電型の半導体領域14上に形成する。また、ゲート電極32を、ゲート幅方向の第3層の複数の島状の第2導電型の半導体領域23の上に連続して形成する。
ゲート電極32は、第3層における、ゲート長方向の2つの第2導電型の半導体領域23にまたがるように、第2導電型の半導体領域23同士の間に形成された第1導電型の半導体領域14上に形成する。また、ゲート電極32を、ゲート幅方向の第3層の複数の島状の第2導電型の半導体領域23の上に連続して形成する。
次に、ゲート電極32をマスクにして、第4層のエピタキシャル成長層18に第2導電型の不純物、例えばボロン(B)をイオン注入して熱拡散する。
この工程により、図6に示すように、第4層のエピタキシャル成長層に第2導電型のボディ領域24を形成する。また、第2導電型のボディ領域24を形成した領域以外の第4層のエピタキシャル成長層が、第1導電型の半導体領域15となる。
この工程により、図6に示すように、第4層のエピタキシャル成長層に第2導電型のボディ領域24を形成する。また、第2導電型のボディ領域24を形成した領域以外の第4層のエピタキシャル成長層が、第1導電型の半導体領域15となる。
このとき、第2導電型のボディ領域24は、イオン注入した不純物の熱拡散により、ゲート電極32の下部まで不純物が横方向に拡散する。このため、ゲート電極32の下方まで延在するボディ領域24を形成することができる。そして、この熱拡散により、ゲート電極32の下部に延在する部分のボディ領域24に、チャネル領域を形成することができる。
また、ボディ領域24は、第3層の第2導電型の半導体領域23上に形成するため、第3層の第2導電型の半導体領域23と接続される。
また、ボディ領域24は、第3層の第2導電型の半導体領域23上に形成するため、第3層の第2導電型の半導体領域23と接続される。
また、上述の工程により、第1層から第4層の第1導電型の半導体領域12,13,14,15を深さ方向に連続して形成することができ、第1導電型の半導体領域12,13,14,15からなるドレイン領域17を形成することができる。
そして、第1導電型の半導体領域12,13,14,15から成るドリフト領域17と、第2導電型の半導体領域21,22,23とを、互いに隣接させてpn接合部を形成することができる。さらに、第2導電型の半導体領域21,22,23上形成されたボディ領域24も、第2導電型の半導体領域21,22,23と同様に、第1導電型のドリフト領域17に隣接させてpn接合部を形成することができる。
そして、第1導電型の半導体領域12,13,14,15から成るドリフト領域17と、第2導電型の半導体領域21,22,23とを、互いに隣接させてpn接合部を形成することができる。さらに、第2導電型の半導体領域21,22,23上形成されたボディ領域24も、第2導電型の半導体領域21,22,23と同様に、第1導電型のドリフト領域17に隣接させてpn接合部を形成することができる。
次に、ゲート電極32をマスクにして第1導電型の不純物、例えばリン(P)をボディ領域24の所定の位置にイオン注入して熱拡散を行う。この工程により、ボディ領域24にソース領域16を形成することができる。
さらに、ボディ領域24に、第2導電型の不純物、例えばボロン(B)をイオン注入し、ボディ領域24の電位を取りだすための第2導電型の半導体領域からなる電位取り出し領域(バックゲート)25を形成する。
さらに、ボディ領域24に、第2導電型の不純物、例えばボロン(B)をイオン注入し、ボディ領域24の電位を取りだすための第2導電型の半導体領域からなる電位取り出し領域(バックゲート)25を形成する。
上述の製造方法において、ボディ領域24を形成するための第2導電型の不純物をイオン注入する工程では、ゲート電極32をマスクにして、不純物をイオン注入することにより、自己整合的に形成することができる。また、同様に、ボディ領域24にソース領域16を形成するために第1導電型の不純物をイオン注入する工程では、ゲート電極32をマスクにして、不純物をイオン注入することにより、自己整合的に形成することができる。このため、マスクの位置合わせの精度が低い場合にも、ゲート電極32をマスクとしている部分のイオン注入を精度よく行うことができる。
以上の工程により、第1導電型のドリフト領域17と、第2導電型の半導体領域21,22,23とが交互に繰返し形成された、スーパージャンクション構造を形成することができる。そして、図7に示す本実施の形態の縦型DMOSFET構造を有する半導体装置を製造することができる。
上述の実施の形態では、エピタキシャル成長層からなる積層構造を4層で構成したが、本発明の半導体装置においては、エピ層の積層構造は、上述とは異なる層数であってもよい。その場合においても、積層構造の第1導電型の半導体層における各層の島状の第1導電型半導体領域が、ゲート長方向、及び、ゲート幅方向において互いに分離した島状に形成されていればよい。
なお、上述の半導体装置の実施の形態では、第1導電型、例えばn型のエピタキシャル成長層からなるドリフト領域に、第1導電型、例えばp型のボディ領域を形成しているが、n型とp型とを逆導電型としてもよい。
なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。
11,41 ドレイン領域、12,13,14,15 第1導電型の半導体領域、16,46 ソース領域、17,42 ドリフト領域、18 エピタキシャル成長層、21,22,23 第2導電型の半導体領域、24,44 ボディ領域、25,45 電位取り出し領域(バックゲート)、31,47 ゲート絶縁膜、32,48 ゲート電極、43 ピラー領域
Claims (4)
- 第1導電型の半導体基体から成るドレイン領域と、
前記ドレイン領域上に形成された少なくとも2層以上の第1導電型半導体領域から成るドリフト領域と、
前記第1導電型半導体領域において、ゲート長方向、ゲート幅方向及び深さ方向において、前記ドリフト領域と交互に形成され、ゲート幅方向、且つ、深さ方向に電気的に接続されている島状の第2導電型半導体領域と、
前記ドリフト領域の表面に形成され、前記島状の第2導電型半導体領域とゲート長方向においてすくなとも一部が接続されている第2導電型半導体領域からなるボディ領域と、
前記ドリフト領域及び前記ボディ領域の表面に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ドリフト領域表面及び前記ボディ領域の一部にまたがって、前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、
前記ゲート電極の両端において前記ボディ領域に形成された第1導電型半導体領域から成るソース領域と、
前記ソース領域と前記ボディ領域の間であって、前記ゲート電極直下に形成されるチャネル領域と、
前記ボディ領域に形成されている第2導電型半導体領域から成る前記ボディ領域の電位取り出し領域と
を備える半導体装置。 - 前記ゲート電極が、ゲート幅方向において前記ドリフト領域と前記ボディ領域の表面に連続して形成されている請求項1に記載の半導体装置。
- 前記ボディ領域が、ゲート幅方向において前記ドリフト領域の表面に連続して形成されている請求項2に記載の半導体装置。
- 第1導電型の半導体基体上に、第1導電型の半導体層をエピタキシャル成長させ、第1層のエピタキシャル成長層を形成する工程と、
前記第1層のエピタキシャル成長層に、第2導電型の不純物をイオン注入して熱拡散することにより、第1層の第2導電型の半導体領域を形成する工程と、
前記第1層の前記エピタキシャル成長層上に、第1導電型の半導体層をエピタキシャル成長させ、第2層のエピタキシャル成長層を形成する工程と、
前記第2層のエピタキシャル成長層に、前記第1層の前記第2導電型の半導体領域とゲート長方向、及び、ゲート幅方向で互い違いする位置に、選択的に第2導電型の不純物をイオン注入して熱拡散することにより、前記第1層の前記第2導電型の半導体領域と、ゲート幅方向に電気的に一部接続する第2層の第2導電型の半導体領域を形成する工程と、
前記第2層の前記エピタキシャル成長層上に第1導電型の半導体層をエピタキシャル成長させ、第3層のエピタキシャル成長層を形成する工程と、
前記第3層のエピタキシャル成長層表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極をマスクにして、前記第3層のエピタキシャル成長層に第2導電型の不純物をイオン注入して熱拡散することにより第2導電型のボディ領域を形成する工程と、
前記ゲート電極をマスクにして前記ボディ領域に第1導電型の不純物をイオン注入してソース領域を形成する工程と、
前記ボディ領域に第2導電型の不純物をイオン注入し、ボディ電位取り出し領域を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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JP2008222811A JP2010056487A (ja) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
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