JP4287419B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、縦型構造のMISFET(etal nsulator emiconductor ield ffect ransistor)を有する半導体装置の製造技術に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing technology of a semiconductor device, in particular, it is applied to the production technology of a semiconductor device having a MISFET of a vertical structure (M etal I nsulator S emiconductor F ield E ffect T ransistor) technique effective .

縦型構造のMISFETを有するパワートランジスタ(半導体装置)として、チャネル形成領域の側壁部に低抵抗領域が形成されたMISFETを有するパワートランジスタが、例えば、特開平1−291468号公報(特許文献1)に記載されている。低抵抗領域は、MISFETのゲート電極にゲート開口を形成し、このゲート開口を通して導入された不純物からなる半導体領域で構成される。以下、チャネル形成領域の側壁部に低抵抗領域が形成されたMISFETを有するパワートランジスタの製造方法について、図25乃至図31(要部断面図)を用いて説明する。   As a power transistor (semiconductor device) having a MISFET having a vertical structure, a power transistor having a MISFET in which a low resistance region is formed on a side wall portion of a channel formation region is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-291468 (Patent Document 1). It is described in. The low resistance region is formed of a semiconductor region made of an impurity introduced through the gate opening by forming a gate opening in the gate electrode of the MISFET. Hereinafter, a method of manufacturing a power transistor having a MISFET in which a low resistance region is formed on the side wall portion of the channel formation region will be described with reference to FIGS.

まず、n+型半導体基板1Aの主面上にn-型エピタキシャル層1Bが形成された半導体基体1を用意する。次に、前記半導体基体1の主面上であるn-型エピタキシャル層1Bの主面上にゲート絶縁膜2を形成し、その後、図25に示すように、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面上にゲート絶縁膜2を介在して導電膜3を形成する。   First, a semiconductor substrate 1 is prepared in which an n − type epitaxial layer 1B is formed on the main surface of an n + type semiconductor substrate 1A. Next, the gate insulating film 2 is formed on the main surface of the n − type epitaxial layer 1B, which is the main surface of the semiconductor substrate 1, and then the main surface of the n − type epitaxial layer 1B is formed as shown in FIG. A conductive film 3 is formed on the surface with a gate insulating film 2 interposed.

次に、前記導電膜3にパターンニングを施し、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域上にゲート電極3Aを形成する。このパターンニング工程は、フォトレジストマスクをエッチングマスクとして使用するエッチング技術で行なわれる。フォトレジストマスクはフォトリソグラフィ技術で形成される。   Next, the conductive film 3 is patterned to form a gate electrode 3A on the first region of the main surface of the n − type epitaxial layer 1B. This patterning process is performed by an etching technique using a photoresist mask as an etching mask. The photoresist mask is formed by a photolithography technique.

次に、前記ゲート電極3Aを不純物導入用マスクとして使用し、図26に示すように、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域にイオン打込み法でp型不純物5を選択的に導入する。   Next, the gate electrode 3A is used as an impurity introduction mask, and as shown in FIG. 26, the p-type impurity 5 is selectively applied to the second region of the main surface of the n − type epitaxial layer 1B by ion implantation. Introduce.

次に、前記ゲート電極3Aの主面の一部の領域を露出する開口を有し、かつ前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域上を覆うフォトレジストマスク50を形成する。その後、前記フォトレジストマスク50をエッチングマスクとして使用し、ゲート電極3Aにエッチングを施して、ゲート電極3Aにゲート開口3Bを形成する。   Next, a photoresist mask 50 having an opening exposing a part of the main surface of the gate electrode 3A and covering the second region of the main surface of the n − type epitaxial layer 1B is formed. Thereafter, using the photoresist mask 50 as an etching mask, the gate electrode 3A is etched to form a gate opening 3B in the gate electrode 3A.

次に、図27に示すように、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域に前記ゲート開口3Bを通してイオン打込み法でn型不純物4を選択的に導入する。その後、前記フォトレジストマスク50を除去する。   Next, as shown in FIG. 27, n-type impurities 4 are selectively introduced into the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B through the gate opening 3B by ion implantation. Thereafter, the photoresist mask 50 is removed.

次に、熱拡散処理を施し、図28に示すように、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域に、前記n型不純物4で、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aを形成すると共に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域に、前記p型不純物5で、チャネル形成領域であるp型半導体領域5Aを形成する。   Next, thermal diffusion treatment is performed, and as shown in FIG. 28, an n-type semiconductor region 4A, which is a low-resistance region, is formed with the n-type impurity 4 in the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B. At the same time, a p-type semiconductor region 5A as a channel formation region is formed with the p-type impurity 5 in the second region of the main surface of the n − type epitaxial layer 1B.

次に、前記ゲート開口3B上を覆い、かつ前記p型半導体領域5Aの主面の一部の領域上を覆うフォトレジストマスク51を形成し、その後、図29に示すように、前記フォトレジストマスク51及び前記ゲート電極3Aを不純物導入用マスクとして使用し、前記p型半導体領域5Aの主面の他部の領域にイオン打込み法でn型不純物6を選択的に導入する。   Next, a photoresist mask 51 is formed so as to cover the gate opening 3B and a part of the main surface of the p-type semiconductor region 5A. Thereafter, as shown in FIG. 29, the photoresist mask is formed. 51 and the gate electrode 3A are used as an impurity introduction mask, and the n-type impurity 6 is selectively introduced into the other region of the main surface of the p-type semiconductor region 5A by ion implantation.

次に、前記フォトレジストマスク51を除去し、その後、熱拡散処理を施し、図30に示すように、前記p型半導体領域5Aの主面の一部の領域に、前記n型不純物6で、ソース領域であるn+型半導体領域6Aを形成する。この工程において、チャネル形成領域であるp型半導体領域5Aの側部に低抵抗領域であるn型半導体領域4Aが形成されたMISFETQが形成される。このMISFETQのチャネル長は、n型半導体領域4Aとn+型半導体領域6Aとの間の距離で規定される。   Next, the photoresist mask 51 is removed, and then a thermal diffusion process is performed. As shown in FIG. 30, the n-type impurity 6 is formed in a partial region of the main surface of the p-type semiconductor region 5A. An n + type semiconductor region 6A which is a source region is formed. In this step, the MISFET Q in which the n-type semiconductor region 4A that is the low resistance region is formed on the side portion of the p-type semiconductor region 5A that is the channel formation region is formed. The channel length of the MISFET Q is defined by the distance between the n-type semiconductor region 4A and the n + -type semiconductor region 6A.

次に、前記ゲート電極3A上及びゲート開口3B上を含むn-型エピタキシャル層1Bの主面上の全面に層間絶縁膜7を形成し、その後、前記層間絶縁膜7に接続孔8を形成する。   Next, an interlayer insulating film 7 is formed on the entire main surface of the n − type epitaxial layer 1B including the gate electrode 3A and the gate opening 3B, and then a connection hole 8 is formed in the interlayer insulating film 7. .

次に、前記p型半導体領域5Aの主面にコンタクト領域であるp+型半導体領域9を形成し、その後、図31に示すように、ソース配線10Aを形成することにより、MISFETQを有するパワートランジスタがほぼ完成する。   Next, a p + type semiconductor region 9 which is a contact region is formed on the main surface of the p type semiconductor region 5A, and then a source wiring 10A is formed as shown in FIG. 31, whereby a power transistor having a MISFET Q is formed. Almost complete.

このように構成されるパワートランジスタは、ゲート開口3Bの占有面積に相当する分、MISFETQのゲート電極3Aに付加されるゲート入力容量(帰還容量)を低減することができるので、動作速度の高速化や低消費電力化を図ることができる。また、低抵抗領域(n型半導体領域4A)によってドレイン抵抗を低減することができるので、低オン抵抗化を図ることができる。   The power transistor configured as described above can reduce the gate input capacitance (feedback capacitance) added to the gate electrode 3A of the MISFET Q by an amount corresponding to the occupied area of the gate opening 3B, so that the operation speed is increased. And lower power consumption. In addition, since the drain resistance can be reduced by the low resistance region (n-type semiconductor region 4A), the on-resistance can be reduced.

特開平11−291468号公報JP 11-291468 A

しかしながら、本発明者は、前述のMISFETQを有するパワートランジスタについて検討した結果、以下の問題点を見出した。   However, as a result of studying the power transistor having the above-described MISFET Q, the present inventor has found the following problems.

前記ゲート開口3Bはゲート電極3Aを形成した後に形成されている。つまり、ゲート電極3A、ゲート開口3Bの夫々は、夫々の形成工程に対して独立の形成工程で形成されるので、ゲート電極3Aに対するゲート開口3Bの位置に位置ずれが生じ、更に、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aの位置に位置ずれが生じる。低抵抗領域であるn型半導体領域4Aの位置ずれは、図32(要部断面図)に示すように、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aとチャネル形成領域であるp型半導体領域5Aとが重なる重複領域14を発生させる。この重複領域14は、実効的なp型不純物5の濃度が低くなるので、MISFETQのパンチスルー耐圧が劣化する。また、MISFETQのしきい値電圧の変動の恐れもある。   The gate opening 3B is formed after the gate electrode 3A is formed. That is, since each of the gate electrode 3A and the gate opening 3B is formed in a forming process independent of each forming process, the position of the gate opening 3B with respect to the gate electrode 3A is displaced, and further, the low resistance region is formed. A position shift occurs at the position of the n-type semiconductor region 4A. The misalignment of the n-type semiconductor region 4A, which is a low-resistance region, occurs as shown in FIG. 32 (essential cross-sectional view). The overlapping region 14 where the two overlap is generated. In this overlapping region 14, since the effective concentration of the p-type impurity 5 becomes low, the punch-through breakdown voltage of the MISFET Q deteriorates. Further, there is a possibility that the threshold voltage of the MISFET Q may fluctuate.

また、ゲート開口3Bの位置ずれは、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aを形成しなかった場合、図33(要部断面図)に示すように、チャネル形成領域であるp型半導体領域5Aとゲート電極3Aとが重ならない目空き領域15を発生させる。このため、p型半導体領域5Aからn-型エピタキシャル層1Bに広がる空乏領域の広がりが小さくなり、電界強度が強くなるので、MISFETQのチャネル形成領域(p型半導体領域5A)とドレイン領域(n-型エピタキシャル層1B)との間のpn接合部での接合耐圧が劣化する。   Further, when the n-type semiconductor region 4A which is a low resistance region is not formed, the gate opening 3B is misaligned as shown in FIG. 33 (essential cross-sectional view). And the open area 15 where the gate electrode 3A does not overlap is generated. For this reason, the depletion region extending from the p-type semiconductor region 5A to the n − -type epitaxial layer 1B becomes smaller and the electric field strength increases, so that the channel formation region (p-type semiconductor region 5A) and drain region (n − The junction breakdown voltage at the pn junction with the epitaxial layer 1B) deteriorates.

また、ゲート電極3Aに電圧を印加しても、目空き領域12においてチャネル層(反転層)が形成されないので、MISFETQのしきい値電圧が変動する。   Further, even when a voltage is applied to the gate electrode 3A, the channel layer (inversion layer) is not formed in the void region 12, so that the threshold voltage of the MISFET Q varies.

本発明の目的は、パワートランジスタ(半導体装置)に搭載されるMISFETのパンチスルー耐圧の劣化を防止することが可能な技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing deterioration of punch-through breakdown voltage of a MISFET mounted on a power transistor (semiconductor device).

本発明の他の目的は、パワートランジスタ(半導体装置)に搭載されるMISFETのチャネル形成領域とドレイン領域との間のpn接合部での接合耐圧の劣化を防止することが可能な技術を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a technique capable of preventing the deterioration of the junction breakdown voltage at the pn junction between the channel formation region and the drain region of the MISFET mounted on the power transistor (semiconductor device). There is.

本発明の他の目的は、パワートランジスタ(半導体装置)に搭載されるMISFETのしきい値電圧の変動を防止することが可能な技術を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a technique capable of preventing fluctuations in the threshold voltage of a MISFET mounted on a power transistor (semiconductor device).

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
(1)MISFETを有するパワートランジスタ(半導体装置)の製造方法において、ドレイン領域である第1導電型の半導体領域の主面にゲート絶縁膜を介在して導電膜を形成する工程と、前記導電膜にパターンニングを施し、前記第1導電型の半導体領域の主面の第1領域上にゲート電極を形成すると共に、このゲート電極にゲート開口を形成する工程と、前記第1導電型の半導体領域の主面の第2領域に前記ゲート電極に対して自己整合で導入された第2導電型の不純物で、チャネル形成領域である第2導電型の半導体領域を形成する工程と、前記第2導電型の半導体領域の主面に前記ゲート電極に対して自己整合で導入された第1導電型の不純物で、ソース領域である第1導電型の半導体領域を形成する工程とを備える。
(2)前記手段(1)に記載のパワートランジスタの製造方法において、前記ドレイン領域である第1導電型の半導体領域の主面の第1領域に前記ゲート開口を通して導入された第1導電型の不純物で、低抵抗領域である第1導電型の半導体領域を形成する工程を備える。
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1) In a method of manufacturing a power transistor (semiconductor device) having a MISFET, a step of forming a conductive film on a main surface of a first conductivity type semiconductor region which is a drain region with a gate insulating film interposed therebetween; Forming a gate electrode on the first region of the main surface of the first conductivity type semiconductor region, and forming a gate opening in the gate electrode; and the first conductivity type semiconductor region Forming a second conductivity type semiconductor region, which is a channel formation region, with a second conductivity type impurity introduced in a second region of the main surface in a self-aligned manner with respect to the gate electrode; and Forming a first conductivity type semiconductor region which is a source region with a first conductivity type impurity introduced in a self-aligned manner with respect to the gate electrode on a main surface of the type semiconductor region.
(2) In the method for manufacturing a power transistor according to the means (1), the first conductivity type introduced into the first region of the main surface of the first conductivity type semiconductor region which is the drain region through the gate opening. Forming a first conductivity type semiconductor region which is a low-resistance region with impurities;

前述した手段(1)によれば、ゲート電極、ゲート開口の夫々を同一工程で形成するので、ゲート電極に対するゲート開口の位置ずれを防止することができる。この結果、チャネル形成領域である第2導電型の半導体領域とゲート電極とが重ならない目空き領域の発生を抑制することができるので、MISFETのチャネル形成領域(第2導電型の半導体領域)とドレイン領域(第1導電型の半導体領
域)との間のpn接合部での接合耐圧の劣化を防止することができる。
また、チャネル層が確実に形成されるので、MISFETのしきい値電圧の変動を防止することができる。
According to the means (1) described above, since the gate electrode and the gate opening are formed in the same process, it is possible to prevent displacement of the gate opening with respect to the gate electrode. As a result, it is possible to suppress the generation of a void region where the second conductivity type semiconductor region, which is a channel formation region, and the gate electrode do not overlap with each other, so that the MISFET channel formation region (second conductivity type semiconductor region) It is possible to prevent the deterioration of the junction breakdown voltage at the pn junction with the drain region (first conductivity type semiconductor region).
In addition, since the channel layer is reliably formed, fluctuations in the threshold voltage of the MISFET can be prevented.

前述した手段(2)によれば、ゲート電極に対するゲート開口の位置ずれを防止することができるので、低抵抗領域である第1導電型の半導体領域の位置ずれを防止するこができる。この結果、低抵抗領域である第1導電型の半導体領域とチャネル形成領域である第2導電型の半導体領域とが重なる重複領域の発生を抑制することができるので、MISFETのパンチスルー耐圧の劣化を防止することができる。   According to the means (2) described above, it is possible to prevent the displacement of the gate opening with respect to the gate electrode, and therefore it is possible to prevent the displacement of the first conductivity type semiconductor region which is the low resistance region. As a result, it is possible to suppress the occurrence of an overlapping region where the first conductivity type semiconductor region that is the low resistance region and the second conductivity type semiconductor region that is the channel formation region can be suppressed. Can be prevented.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
パワートランジスタ(半導体装置)に搭載されるMISFETのパンチスルー耐圧の劣化を防止することができる。
パワートランジスタ(半導体装置)に搭載されるMISFETのチャネル形成領域とドレイン領域との間のpn接合部での接合耐圧の劣化を防止することができる。
パワートランジスタに搭載されるMISFETのしきい値電圧の変動を防止することができる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is possible to prevent the deterioration of the punch-through breakdown voltage of the MISFET mounted on the power transistor (semiconductor device).
It is possible to prevent the deterioration of the junction breakdown voltage at the pn junction between the channel formation region and the drain region of the MISFET mounted on the power transistor (semiconductor device).
Variations in the threshold voltage of the MISFET mounted on the power transistor can be prevented.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.

(実 施 形 態 1)
図1は本発明の実施形態1であるパワートランジスタ(半導体装置)のチップレイアウト図であり、図2は図1の要部平面図であり、図3は図2に示すA−A線の位置で切った断面図である。なお、図2において、図を見易くするため、後述するソース配線10A、最終保護膜11等は図示を省略している。
(Practical form 1)
1 is a chip layout diagram of a power transistor (semiconductor device) according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a position along line AA shown in FIG. FIG. In FIG. 2, the source wiring 10 </ b> A, the final protective film 11, and the like, which will be described later, are not shown for easy viewing.

本実施形態のパワートランジスタ(半導体装置)は、図1に示すように、例えば平面が方形状に形成された半導体チップ形成領域16内に構成される。このパワートランジスタは、基本的に単層配線構造(単層アルミニウム配線構造)で構成される。   As shown in FIG. 1, the power transistor (semiconductor device) of the present embodiment is configured in a semiconductor chip formation region 16 whose plane is formed in a square shape, for example. This power transistor basically has a single-layer wiring structure (single-layer aluminum wiring structure).

前記半導体チップ形成領域16の中央領域には、その大半の領域にソース配線10Aが構成され、その一部の領域にゲート配線10Bが構成される。ソース配線10Aは外部端子(ボンディングパッド)10Aに電気的に接続され、ゲート配線10Bは外部端子(ボンディングパッド)10Bに電気的に接続される。このソース配線10A、ゲート配線10B、外部端子10A、外部端子10Bの夫々は例えばアルミニウム膜又はアルミニウム合金膜で形成される。 In the central region of the semiconductor chip forming region 16, the source wiring 10 </ b> A is configured in most of the region, and the gate wiring 10 </ b> B is configured in a part of the region. Source wiring 10A is electrically connected to the external terminals (bonding pads) 10A 1, the gate wiring 10B is electrically connected to the external terminals (bonding pads) 10B 1. Each of the source wiring 10A, the gate wiring 10B, the external terminal 10A 1 and the external terminal 10B 1 is formed of, for example, an aluminum film or an aluminum alloy film.

前記半導体チップ形成領域16の中央領域には、図2に示すように、複数のMISFETQが搭載される。この複数のMISFETQの夫々は、電気的に並列に接続され、三角配置で配置されている。   In the central region of the semiconductor chip formation region 16, a plurality of MISFETs Q are mounted as shown in FIG. Each of the plurality of MISFETs Q is electrically connected in parallel and arranged in a triangular arrangement.

前記パワートランジスタは、図3に示すように、例えば、単結晶珪素からなるn+型半導体基板(高不純物濃度の半導体領域)1Aの主面上にn-型エピタキシャル層(低不純濃度の半導体領域)1Bが形成された半導体基体1を主体に構成される。この半導体基体1の主面には前述のMISFETQが形成され、その裏面にはドレイン電極12が形成される。   As shown in FIG. 3, the power transistor includes an n − type epitaxial layer (low impurity concentration semiconductor region) on the main surface of an n + type semiconductor substrate (high impurity concentration semiconductor region) 1A made of, for example, single crystal silicon. It is mainly composed of a semiconductor substrate 1 on which 1B is formed. The aforementioned MISFET Q is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1, and the drain electrode 12 is formed on the back surface thereof.

前記MISFETQは、主に、チャネル形成領域、ゲート絶縁膜2、ゲート電極3A、ソース領域及びドレイン領域で構成される。チャネル形成領域は、n-型エピタキシャル層1Bの主面に形成されたp型半導体領域5Aで構成される。ゲート絶縁膜2は、n-型エピタキシャル層1Bの主面上に形成された熱酸化絶縁膜で形成される。ゲート電極3Aは、ゲート絶縁膜2の主面上に形成された多結晶珪素膜で形成される。ソース領域はp型半導体領域5Aの主面に形成されたn+型半導体領域6Aで構成される。ドレイン領域は、n+型半導体基板1A、n-型エピタキシャル層1B及びn型半導体領域(低抵抗領域)4Aで構成される。つまり、本実施形態のMISFETQは、半導体基体1をドレイン領域とする縦型構造のnチャネル導電型で構成される。   The MISFET Q is mainly composed of a channel formation region, a gate insulating film 2, a gate electrode 3A, a source region, and a drain region. The channel formation region is formed of a p-type semiconductor region 5A formed on the main surface of n − type epitaxial layer 1B. Gate insulating film 2 is formed of a thermally oxidized insulating film formed on the main surface of n − type epitaxial layer 1B. Gate electrode 3 </ b> A is formed of a polycrystalline silicon film formed on the main surface of gate insulating film 2. The source region is composed of an n + type semiconductor region 6A formed on the main surface of the p type semiconductor region 5A. The drain region includes an n + type semiconductor substrate 1A, an n − type epitaxial layer 1B, and an n type semiconductor region (low resistance region) 4A. That is, the MISFET Q of the present embodiment is configured with an n-channel conductivity type having a vertical structure with the semiconductor substrate 1 as a drain region.

前記MISFETQのゲート電極3Aには、図2及び図3に示すように、ゲート絶縁膜2の一部の表面を露出するゲート開口3Bが形成されている。このゲート開口3Bの平面形状は例えば三角形状で構成されている。このように、ゲート電極3Aにゲート開口3Bを形成することにより、ゲート開口3Bの占有面積に相当する分、ゲート電極3Aに付加されるゲート入力容量(帰還容量)を低減することができるので、パワートランジスタの動作速度の高速化や低消費電力化を図ることができる。   As shown in FIGS. 2 and 3, a gate opening 3B exposing a part of the surface of the gate insulating film 2 is formed in the gate electrode 3A of the MISFETQ. The planar shape of the gate opening 3B is, for example, a triangular shape. Thus, by forming the gate opening 3B in the gate electrode 3A, the gate input capacitance (feedback capacitance) added to the gate electrode 3A can be reduced by an amount corresponding to the occupied area of the gate opening 3B. The operation speed of the power transistor can be increased and the power consumption can be reduced.

前記MISFETQのチャネル形成領域であるp型半導体領域5Aは、ゲート電極3Aに対して自己整合で導入されたp型不純物で構成される。このp型半導体領域5Aの平面形状は例えば円形状で形成される。前記MISFETQのソース領域であるn+型半導体領域6Aは、ゲート電極3Aに対して自己整合で導入されたn型不純物で構成される。このn+型半導体領域6Aは例えばリング形状で形成される。   The p-type semiconductor region 5A, which is the channel formation region of the MISFET Q, is composed of p-type impurities introduced in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 3A. The p-type semiconductor region 5A has a planar shape, for example, a circular shape. The n + -type semiconductor region 6A, which is the source region of the MISFET Q, is composed of n-type impurities introduced in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 3A. The n + type semiconductor region 6A is formed in a ring shape, for example.

前記MISFETQのドレイン領域であるn型半導体領域(低抵抗領域)4Aは、ゲート電極3A下のn-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域に形成され、チャネル形成領域であるp型半導体領域5Aの側壁部に接触される。このn型半導体領域4Aは、ゲート開口3Bを通して導入されたn型不純物で構成され、ドレイン領域であるn-型エピタキシャル層1Bに比べて高不純物濃度に設定される。つまり、ドレイン領域のチャネル形成領域側の領域は低抵抗化される。このように、MISFETQのチャネル形成領域(p型半導体領域5A)の側壁部に低抵抗領域(n型半導体領域4A)を形成することにより、MISFETQのドレイン抵抗を低減することができるので、パワートランジスタの低オン抵抗化を図ることができる。   The n-type semiconductor region (low resistance region) 4A, which is the drain region of the MISFET Q, is formed in the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B below the gate electrode 3A, and is a p-type semiconductor region that is a channel formation region It contacts the side wall of 5A. The n-type semiconductor region 4A is composed of n-type impurities introduced through the gate opening 3B, and has a higher impurity concentration than the n − -type epitaxial layer 1B which is a drain region. That is, the resistance of the drain region on the channel formation region side is reduced. As described above, the drain resistance of the MISFET Q can be reduced by forming the low resistance region (n-type semiconductor region 4A) on the side wall of the channel formation region (p-type semiconductor region 5A) of the MISFET Q. The on-resistance can be reduced.

前記チャネル形成領域であるp型半導体領域5Aの主面には、コンタクト領域であるp+型半導体領域9が形成される。このp+型半導体領域9はp型半導体領域5Aに比べて高不純物濃度に設定される。   A p + type semiconductor region 9 which is a contact region is formed on the main surface of the p type semiconductor region 5A which is the channel forming region. The p + type semiconductor region 9 is set to a higher impurity concentration than the p type semiconductor region 5A.

前記p+型半導体領域9、n+型半導体領域6Aの夫々には、層間絶縁膜7に形成された接続孔8を通してソース配線10Aが電気的に接続される。また、前記ゲート電極3Aにはゲート配線(10B)が電気的に接続される。層間絶縁膜7は、ゲート電極3Aとソース配線10Aとの間に配置され、ゲート電極3Aとソース配線10Aとを絶縁分離している。層間絶縁膜7は例えばPSG(hospho ilicate lass)膜で形成される。 A source wiring 10A is electrically connected to each of the p + type semiconductor region 9 and the n + type semiconductor region 6A through a connection hole 8 formed in the interlayer insulating film 7. A gate wiring (10B) is electrically connected to the gate electrode 3A. The interlayer insulating film 7 is disposed between the gate electrode 3A and the source wiring 10A, and insulates and separates the gate electrode 3A and the source wiring 10A. Interlayer insulating film 7 is formed, for example, PSG (P hospho S ilicate G lass ) film.

前記ソース配線10A上及びゲート配線(10B)上を含むn-型エピタキシャル層1Bの主面上の全面には最終保護膜11が形成される。この最終保護膜11は例えばポリイミド系樹脂膜で形成される。   A final protective film 11 is formed on the entire main surface of the n − type epitaxial layer 1B including the source wiring 10A and the gate wiring (10B). This final protective film 11 is formed of, for example, a polyimide resin film.

次に、前記MISFETQを有するパワートランジスタの製造方法について、図4乃至図11(製造方法を説明するための要部断面図)を用いて説明する。   Next, a manufacturing method of the power transistor having the MISFET Q will be described with reference to FIGS. 4 to 11 (cross-sectional views for explaining the manufacturing method).

まず、単結晶珪素からなるn+型半導体基板1Aの主面上にn-型エピタキシャル層(第1導電型の半導体領域)1Bが形成された半導体基体1を用意する。   First, a semiconductor substrate 1 is prepared in which an n − type epitaxial layer (first conductivity type semiconductor region) 1B is formed on the main surface of an n + type semiconductor substrate 1A made of single crystal silicon.

次に、熱酸化処理を施し、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面上に熱酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜2を形成する。   Next, a thermal oxidation process is performed to form a gate insulating film 2 made of a thermal silicon oxide film on the main surface of the n − type epitaxial layer 1B.

次に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面上にゲート絶縁膜2を介在して導電膜3を形成する。導電膜3は、例えばCVD法で堆積された多結晶珪素膜で形成される。この多結晶珪素膜には抵抗値を低減する不純物がその堆積中又は堆積後に導入される。   Next, a conductive film 3 is formed on the main surface of the n − type epitaxial layer 1B with a gate insulating film 2 interposed. The conductive film 3 is formed of a polycrystalline silicon film deposited by, for example, a CVD method. Impurities that reduce the resistance value are introduced into the polycrystalline silicon film during or after the deposition.

次に、図4に示すように、前記導電膜3の主面上にゲート電極及びゲート開口を形成するためのマスク20を形成する。マスク20は、例えば、フォトリソグラフィ技術で形成されたフォトレジスト膜で形成される。   Next, as shown in FIG. 4, a mask 20 for forming a gate electrode and a gate opening is formed on the main surface of the conductive film 3. For example, the mask 20 is formed of a photoresist film formed by a photolithography technique.

次に、前記マスク20をエッチングマスクとして使用し、前記導電膜3にパターンニングを施し、図5に示すように、n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域にゲート電極3Aを形成すると共に、このゲート電極3Aにゲート絶縁膜2の一部の表面を露出するゲート開口3Bを形成する。この工程において、ゲート電極3A、ゲート開口3Bの夫々は同一工程で形成されるので、ゲート電極3Aに対するゲート開口3Bの位置ずれを防止することができる。
次に、前記マスク20を除去する。
Next, using the mask 20 as an etching mask, the conductive film 3 is patterned to form a gate electrode 3A in the first region of the main surface of the n − type epitaxial layer 1B as shown in FIG. At the same time, a gate opening 3B exposing a part of the surface of the gate insulating film 2 is formed in the gate electrode 3A. In this process, since the gate electrode 3A and the gate opening 3B are formed in the same process, the positional deviation of the gate opening 3B with respect to the gate electrode 3A can be prevented.
Next, the mask 20 is removed.

次に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域に前記ゲート開口3Bを通してn型不純物4を選択的に導入する。このn型不純物4は、図6に示すように、n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域上を覆うマスク21及び前記ゲート電極3Aを不純物導入用マスクとして使用するイオン打込み法で導入される。n型不純物4は、例えば、最終的な導入量が1011〜1012[atoms/cm]程度に設定された条件下において導入される。マスク21は、例えば、フォトリソグラフィ技術で形成されたフォトレジスト膜で形成される。 Next, the n-type impurity 4 is selectively introduced into the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B through the gate opening 3B. As shown in FIG. 6, the n-type impurity 4 is introduced by an ion implantation method using the mask 21 covering the second region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B and the gate electrode 3A as an impurity introduction mask. Is done. The n-type impurity 4 is introduced, for example, under conditions where the final introduction amount is set to about 10 11 to 10 12 [atoms / cm 2 ]. For example, the mask 21 is formed of a photoresist film formed by a photolithography technique.

次に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域に前記ゲート電極3Aに対して自己整合でp型不純物5を選択的に導入する。このp型不純物5は、図7に示すように、前記ゲート開口3B上を覆うマスク22及び前記ゲート電極3Aを不純物導入用マスクとして使用するイオン打込み法で導入される。p型不純物5は、例えば、最終的な導入量が1013〜1014[atoms/cm]程度に設定された条件下において導入される。マスク22は、例えば、フォトリソグラフィ技術で形成されたフォトレジスト膜で形成される。 Next, the p-type impurity 5 is selectively introduced into the second region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 3A. As shown in FIG. 7, the p-type impurity 5 is introduced by an ion implantation method using the mask 22 covering the gate opening 3B and the gate electrode 3A as an impurity introduction mask. The p-type impurity 5 is introduced, for example, under conditions where the final introduction amount is set to about 10 13 to 10 14 [atoms / cm 2 ]. For example, the mask 22 is formed of a photoresist film formed by a photolithography technique.

次に、熱拡散処理を施し、図8に示すように、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域に、前記n型不純物4で、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aを形成すると共に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域に、前記p型不純物5で、チャネル形成領域であるp型半導体領域5Aを形成する。この工程において、ゲート電極3Aに対するゲート開口3Bの位置ずれが防止されているので、ゲート開口3Bを通して導入されたn型不純物4からなるn型半導体領域(低抵抗領域)4Aの位置ずれを防止することができる。   Next, thermal diffusion treatment is performed, and as shown in FIG. 8, an n-type semiconductor region 4A, which is a low-resistance region, is formed with the n-type impurity 4 in the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B. At the same time, a p-type semiconductor region 5A as a channel formation region is formed with the p-type impurity 5 in the second region of the main surface of the n − type epitaxial layer 1B. In this step, since the displacement of the gate opening 3B with respect to the gate electrode 3A is prevented, the displacement of the n-type semiconductor region (low resistance region) 4A made of the n-type impurity 4 introduced through the gate opening 3B is prevented. be able to.

次に、前記p型半導体領域5Aの主面の一部の領域に前記ゲート電極3Aに対して自己整合でn型不純物6を選択的に導入する。このn型不純物6は、図9に示すように、前記ゲート開口3B上を覆い、かつ前記p型半導体領域5Aの主面の他部の領域上を覆うマスク23及び前記ゲート電極3Aを不純物導入用マスクとして使用するイオン打込み法で導入される。n型不純物6は、例えば、最終的な導入量が1015〜1016[atoms/cm]程度に設定された条件下において導入される。マスク23は、例えば、フォトリソグラフィ技術で形成されたフォトレジスト膜で形成される。 Next, n-type impurities 6 are selectively introduced into a partial region of the main surface of the p-type semiconductor region 5A in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 3A. As shown in FIG. 9, the n-type impurity 6 introduces an impurity into the mask 23 and the gate electrode 3A, which covers the gate opening 3B and the other part of the main surface of the p-type semiconductor region 5A. It is introduced by the ion implantation method used as a mask. The n-type impurity 6 is introduced, for example, under conditions where the final introduction amount is set to about 10 15 to 10 16 [atoms / cm 2 ]. For example, the mask 23 is formed of a photoresist film formed by a photolithography technique.

次に、熱拡散処理を施し、図10に示すように、前記p型半導体領域5Aの主面の一部の領域に、前記n型不純物6で、ソース領域であるn+型半導体領域6Aを形成する。この工程により、n型半導体領域(低抵抗領域)4Aとn+型半導体領域(チャネル形成領域)6Aとの間の距離でチャネル長が規定されるMISFETQが形成される。   Next, thermal diffusion treatment is performed to form an n + -type semiconductor region 6A as a source region with the n-type impurity 6 in a partial region of the main surface of the p-type semiconductor region 5A as shown in FIG. To do. By this step, the MISFET Q whose channel length is defined by the distance between the n-type semiconductor region (low resistance region) 4A and the n + -type semiconductor region (channel formation region) 6A is formed.

次に、前記ゲート電極3A上を含むn-型エピタキシャル層1Bの主面上の全面にPSG膜からなる層間絶縁膜7を形成し、その後、図11に示すように、前記層間絶縁膜7に、前記p型半導体領域5Aの主面の一部の領域及びn+型半導体領域6Aの主面の一部の領域を露出する接続孔8を形成する。   Next, an interlayer insulating film 7 made of a PSG film is formed on the entire main surface of the n − type epitaxial layer 1B including the gate electrode 3A, and then the interlayer insulating film 7 is formed as shown in FIG. Then, a connection hole 8 is formed to expose a part of the main surface of the p-type semiconductor region 5A and a part of the main surface of the n + -type semiconductor region 6A.

次に、前記p型半導体領域5Aの主面に接続孔8を通してp型不純物をイオン打込み法で選択的に導入し、p型半導体領域5Aの主面にコンタクト領域であるp+型半導体領域9を形成する。   Next, a p-type impurity is selectively introduced into the main surface of the p-type semiconductor region 5A through the connection hole 8 by an ion implantation method, and a p + -type semiconductor region 9 as a contact region is formed on the main surface of the p-type semiconductor region 5A. Form.

次に、前記n+型半導体領域6A、p+型半導体領域9の夫々に電気的に接続されるソース配線10Aを形成すると共に、前記ゲート電極3Aに電気的に接続されるゲート配線(10B)を形成する。   Next, a source wiring 10A electrically connected to each of the n + type semiconductor region 6A and the p + type semiconductor region 9 is formed, and a gate wiring (10B) electrically connected to the gate electrode 3A is formed. To do.

次に、前記ソース配線10A上及びゲート配線(10B)上を含むn-型エピタキシャル層1Bの主面上の全面にポリイミド樹脂膜からなる最終保護膜11を形成する。この後、半導体基体1の裏面にドレイン電極12を形成することにより、MISFETQを有するパワートランジスタがほぼ完成する。
なお、前述の製造プロセスにおいて、n型半導体領域4Aの工程は削除してもよい。
Next, a final protective film 11 made of a polyimide resin film is formed on the entire main surface of the n − type epitaxial layer 1B including the source wiring 10A and the gate wiring (10B). Thereafter, the drain electrode 12 is formed on the back surface of the semiconductor substrate 1, whereby the power transistor having the MISFET Q is almost completed.
In the manufacturing process described above, the step of the n-type semiconductor region 4A may be omitted.

このように、本実施形態によれば以下の作用効果が得られる。
(1)MISFETQを有するパワートランジスタ(半導体装置)の製造方法において、ドレイン領域であるn-型エピタキシャル層1の主面上にゲート絶縁膜2を介在して導電膜3を形成する工程と、前記導電膜3にパターンニングを施し、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域上にゲート電極3Aを形成すると共に、このゲート電極にゲート開口3Bを形成する工程と、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域に前記ゲート電極3Aに対して自己整合で導入されたp型不純物5で、チャネル形成領域であるp型半導体領域5Aを形成する工程と、前記p型半導体領域5Aの主面に前記ゲート電極3Aに対して自己整合で導入されたn型不純物6で、ソース領域であるn+型半導体領域6A形成する工程とを備える。
Thus, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(1) In a method of manufacturing a power transistor (semiconductor device) having a MISFET Q, a step of forming a conductive film 3 with a gate insulating film 2 interposed on a main surface of an n − type epitaxial layer 1 that is a drain region; Patterning the conductive film 3 to form a gate electrode 3A on the first region of the main surface of the n − type epitaxial layer 1B, and forming a gate opening 3B in the gate electrode; and the n − type Forming a p-type semiconductor region 5A, which is a channel formation region, with a p-type impurity 5 introduced in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 3A in the second region of the main surface of the epitaxial layer 1B; and the p-type semiconductor Forming an n + -type semiconductor region 6A as a source region with an n-type impurity 6 introduced in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 3A on the main surface of the region 5A.

これにより、ゲート電極3A、ゲート開口3Bの夫々を同一工程で形成するので、ゲート電極3Aに対するゲート開口3Bの位置ずれを防止することができる。この結果、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aを形成しない場合、チャネル形成領域であるp型半導体領域5Aとゲート電極とが重ならない目空き領域(1
5)の発生を抑制することができるので、MISFETQのチャネル形成領域(
p型半導体領域5A)とドレイン領域(n-型エピタキシャル層1B)との間のpn接合部での接合耐圧の劣化を防止することができる。
Accordingly, since the gate electrode 3A and the gate opening 3B are formed in the same process, it is possible to prevent the positional deviation of the gate opening 3B with respect to the gate electrode 3A. As a result, when the n-type semiconductor region 4A that is a low-resistance region is not formed, the p-type semiconductor region 5A that is a channel formation region and the gate region (1
5) can be suppressed, so that the channel formation region of MISFETQ (
It is possible to prevent deterioration of the junction breakdown voltage at the pn junction between the p-type semiconductor region 5A) and the drain region (n− type epitaxial layer 1B).

また、チャネル層が確実に形成されるので、MISFETQのしきい値電圧の変動を防止することができる。   In addition, since the channel layer is reliably formed, fluctuations in the threshold voltage of the MISFET Q can be prevented.

また、チャネル層が確実に形成されるので、パワートランジスタに搭載される複数のMISFETQの夫々の電気特性を均一にすることができる。   In addition, since the channel layer is formed reliably, the electrical characteristics of the plurality of MISFETs Q mounted on the power transistor can be made uniform.

(2)前記(1)に記載のパワートランジスタ(半導体装置)の製造方法において、前記ドレイン領域であるn-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域に前記ゲート開口3Bを通して導入されたn型不純物4で、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aを形成する工程を備える。 (2) In the method for manufacturing a power transistor (semiconductor device) according to (1), the n-type introduced into the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B as the drain region through the gate opening 3B. A step of forming an n-type semiconductor region 4A, which is a low-resistance region, with the impurity 4 is provided.

これにより、ゲート電極3Aに対するゲート開口3Bの位置ずれを防止することができるので、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aの位置ずれを防止するこができる。この結果、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aとチャネル形成領域であるp型半導体領域5Aとが重なる重複領域14の発生を抑制することができるので、MISFETQのパンチスルー耐圧の劣化を防止することができる。   Thereby, since the positional deviation of the gate opening 3B with respect to the gate electrode 3A can be prevented, the positional deviation of the n-type semiconductor region 4A which is a low resistance region can be prevented. As a result, it is possible to suppress the occurrence of the overlapping region 14 where the n-type semiconductor region 4A, which is the low resistance region, and the p-type semiconductor region 5A, which is the channel formation region, overlap, thereby preventing deterioration of the punch-through breakdown voltage of the MISFETQ. be able to.

なお、前記ゲート開口3Bの平面形状は、図12(要部平面図)に示すように、円に近い多角形で形成してもよい。   The planar shape of the gate opening 3B may be a polygonal shape close to a circle as shown in FIG.

また、ゲート開口3Bは、図2及び図12に示すように、パターン開口3Cの中央に配置する。これは、チャネル形成領域であるp型半導体領域5Aがパターン開口3Cを通して導入されたp型不純物5で構成され、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aがゲート開口3Bを通して導入されたn型不純物4で構成されるので、ゲート開口3Bとパターン開口3Cとが幾何学的に等距離であることが必須である。ゲート開口3Bの平面積を大きくすると、ゲート容量とオン抵抗は小さくすることができるがゲート抵抗が増加してしまう。逆に、ゲート開口3Bを小さくすると、ゲート容量とオン抵抗とを小さくすることができなくなる。図2及び図12に示すように、三角配置のMISFETQの場合、ゲート開口3Bの平面形状を三角形又は円に近い多角形にすると、前述した条件を満たせる。   Further, the gate opening 3B is arranged at the center of the pattern opening 3C as shown in FIGS. This is because the p-type semiconductor region 5A, which is a channel formation region, is composed of the p-type impurity 5 introduced through the pattern opening 3C, and the n-type impurity region 4A, which is a low-resistance region, is introduced through the gate opening 3B. 4, it is essential that the gate opening 3 </ b> B and the pattern opening 3 </ b> C are geometrically equidistant. When the plane area of the gate opening 3B is increased, the gate capacitance and the on-resistance can be reduced, but the gate resistance increases. On the contrary, if the gate opening 3B is made small, the gate capacitance and the on-resistance cannot be made small. As shown in FIGS. 2 and 12, in the case of the MISFETQ having a triangular arrangement, the above-described condition can be satisfied if the planar shape of the gate opening 3B is a triangle or a polygon close to a circle.

(実 施 形 態 2)
図13乃至図17は、本発明の実施形態2であるパワートランジスタ(半導体装置)の製造方法を説明するための断面図である。
(Practical form 2)
13 to 17 are cross-sectional views for explaining a method for manufacturing a power transistor (semiconductor device) according to the second embodiment of the present invention.

まず、単結晶珪素からなるn+型半導体基板1Aの主面上にn-型エピタキシャル層(第1導電型の半導体領域)1Bが形成された半導体基体1を用意する。   First, a semiconductor substrate 1 is prepared in which an n − type epitaxial layer (first conductivity type semiconductor region) 1B is formed on the main surface of an n + type semiconductor substrate 1A made of single crystal silicon.

次に、熱酸化処理を施し、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面上に熱酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜2を形成する。   Next, a thermal oxidation process is performed to form a gate insulating film 2 made of a thermal silicon oxide film on the main surface of the n − type epitaxial layer 1B.

次に、前述の実施形態1と同様に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面上にゲート絶縁膜2を介在して導電膜(3)を形成する。   Next, as in the first embodiment, a conductive film (3) is formed on the main surface of the n − type epitaxial layer 1B with the gate insulating film 2 interposed.

次に、前記導電膜(3)にパターンニングを施し、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域上にゲート電極3Aを形成すると共に、このゲート電極3Aにゲート絶縁膜3Aの主面の一部の領域を露出するゲート開口3Bを形成する。この工程において、ゲート電極3A、ゲート開口3Bの夫々は同一工程で形成されるので、ゲート電極3Aに対するゲート開口3Bの位置ずれを防止することができる。なお、このパターンニング工程は、前述の実施形態1と同様に、フォトレジスト膜からなるマスクをエッチングマスクとして使用するエッチング技術で行なわれる。   Next, the conductive film (3) is patterned to form a gate electrode 3A on the first region of the main surface of the n-type epitaxial layer 1B, and the gate insulating film 3A is formed on the gate electrode 3A. A gate opening 3B that exposes a partial region of the surface is formed. In this process, since the gate electrode 3A and the gate opening 3B are formed in the same process, the positional deviation of the gate opening 3B with respect to the gate electrode 3A can be prevented. This patterning step is performed by an etching technique using a mask made of a photoresist film as an etching mask, as in the first embodiment.

次に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域に前記ゲート開口3Bを通してn型不純物4を選択的に導入すると共に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域に前記ゲート電極3Aに対して自己整合で前記n型不純物4を選択的に導入する。このn型不純物4は、図13に示すように、ゲート電極3Aを不純物導入用マスクとして使用するイオン打込み法で導入される。n型不純物4は、例えば、最終的な導入量が1011〜1012[atoms/cm]程度に設定された条件下において導入される。 Next, the n-type impurity 4 is selectively introduced into the first region of the main surface of the n − type epitaxial layer 1B through the gate opening 3B, and the second region of the main surface of the n − type epitaxial layer 1B is introduced. The n-type impurity 4 is selectively introduced in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 3A. As shown in FIG. 13, the n-type impurity 4 is introduced by an ion implantation method using the gate electrode 3A as an impurity introduction mask. The n-type impurity 4 is introduced, for example, under conditions where the final introduction amount is set to about 10 11 to 10 12 [atoms / cm 2 ].

次に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域に前記ゲート電極3Aに対して自己整合で前記n型不純物4の導入量に比べて導入量が高めに設定されたp型不純物5を選択的に導入する。このp型不純物5は、図14に示すように、前記ゲート開口3B上を覆うマスク30及び前記ゲート電極3Aを不純物導入用マスクとして使用するイオン打込み法で導入される。p型不純物5は、例えば、最終的な導入量が1013〜1014[atoms/cm]程度に設定された条件下において導入される。マスク30は、例えば、フォトリソグラフィ技術で形成されたフォトレジスト膜で形成される。 Next, in the second region of the main surface of the n − type epitaxial layer 1B, the p-type impurity is set to be higher in introduction amount than the introduction amount of the n-type impurity 4 by self-alignment with the gate electrode 3A. 5 is introduced selectively. As shown in FIG. 14, the p-type impurity 5 is introduced by an ion implantation method using the mask 30 covering the gate opening 3B and the gate electrode 3A as an impurity introduction mask. The p-type impurity 5 is introduced, for example, under conditions where the final introduction amount is set to about 10 13 to 10 14 [atoms / cm 2 ]. For example, the mask 30 is formed of a photoresist film formed by a photolithography technique.

次に、熱拡散処理を施し、図15に示すように、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域に、前記n型不純物4で、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aを形成すると共に、前記n-型エピタキャル層1Bの主面の第2領域に前記p型不純物5で、p型半導体領域5Aを形成する。この工程において、n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域にはn型不純物4、p型不純物5の夫々が導入されているが、p型不純物5の導入量がn型不純物4の導入量に比べて一桁程度高いので、n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域にはp型半導体領域5Aが形成される。また、ゲート電極3Aに対するゲート開口3Bの位置ずれが防止されているので、ゲート開口3Bを通して導入されたn型不純物4からなるn型半導体領域(低抵抗領域)4Aの位置ずれを防止することができる。   Next, thermal diffusion treatment is performed, and as shown in FIG. 15, an n-type semiconductor region 4A, which is a low-resistance region, is formed by the n-type impurity 4 in the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B. At the same time, a p-type semiconductor region 5A is formed with the p-type impurity 5 in the second region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B. In this step, each of the n-type impurity 4 and the p-type impurity 5 is introduced into the second region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B. Since it is about an order of magnitude higher than the amount introduced, p-type semiconductor region 5A is formed in the second region of the main surface of n − type epitaxial layer 1B. Further, since the displacement of the gate opening 3B with respect to the gate electrode 3A is prevented, the displacement of the n-type semiconductor region (low resistance region) 4A made of the n-type impurity 4 introduced through the gate opening 3B can be prevented. it can.

次に、前記p型半導体領域5Aの主面の一部の領域に前記ゲート電極3Aに対して自己整合でn型不純物6を選択的に導入する。このn型不純物6は、図16に示すように、前記ゲート開口3B上を覆い、かつ前記p型半導体領域5Aの主面の他部の領域上を覆うマスク31及び前記ゲート電極3Aを不純物導入用マスクとして使用するイオン打込み法で導入される。n型不純物6は、例えば、最終的な導入量が1015〜1016[atoms/cm]程度に設定された条件下において導入される。マスク31は、例えば、フォトリソグラフィ技術で形成されたフォトレジスト膜で形成される。 Next, n-type impurities 6 are selectively introduced into a partial region of the main surface of the p-type semiconductor region 5A in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 3A. As shown in FIG. 16, the n-type impurity 6 introduces an impurity into the mask 31 and the gate electrode 3A covering the gate opening 3B and covering the other region of the main surface of the p-type semiconductor region 5A. It is introduced by the ion implantation method used as a mask. The n-type impurity 6 is introduced, for example, under conditions where the final introduction amount is set to about 10 15 to 10 16 [atoms / cm 2 ]. For example, the mask 31 is formed of a photoresist film formed by a photolithography technique.

次に、熱拡散処理を施し、図17に示すように、前記p型半導体領域5Aの主面の一部の領域に、前記n型不純物6で、ソース領域であるn+型半導体領域6Aを形成する。この工程により、n型半導体領域(低抵抗領域)4Aとn+型半導体領域(チャネル形成領域)6Aとの間の距離でチャネル長が規定されるMISFETQが形成される。   Next, thermal diffusion treatment is performed to form an n + type semiconductor region 6A as a source region with the n type impurity 6 in a partial region of the main surface of the p type semiconductor region 5A as shown in FIG. To do. By this step, the MISFET Q whose channel length is defined by the distance between the n-type semiconductor region (low resistance region) 4A and the n + -type semiconductor region (channel formation region) 6A is formed.

次に、前述の実施形態1と同様に、層間絶縁膜(7)、接続孔(8)、コンタクト領域であるp+型半導体領域(9)、ソース配線(10A)、ゲート配線(10B)、最終保護膜(11)、ドレイン電極(12)の夫々を形成することにより、MISFETQを有するパワートランジスタがほぼ完成する。
なお、前述の製造プロセスにおいて、n型半導体領域4Aの工程は削除してもよい。
Next, as in the first embodiment, the interlayer insulating film (7), the connection hole (8), the p + type semiconductor region (9) as a contact region, the source wiring (10A), the gate wiring (10B), and the final By forming the protective film (11) and the drain electrode (12), a power transistor having the MISFET Q is almost completed.
In the manufacturing process described above, the step of the n-type semiconductor region 4A may be omitted.

このように、本実施形態によれば、前述の実施形態1と同様の効果が得られると共に、n-型エピタキャル層1Bの主面の第1領域にゲート開口3Bを通してn型不純物4を選択的に導入する時のマスクを廃止することができるので、前述の実施形態1に比べてホトリソグラフィ工程(塗布、ベーク処理、露光処理、現像処理等)を1工程削除することができる。   As described above, according to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the n-type impurity 4 can be selectively applied to the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B through the gate opening 3B. Since the mask at the time of introduction into the first layer can be eliminated, one step of the photolithography process (coating, baking process, exposure process, development process, etc.) can be eliminated as compared with the first embodiment.

(実 施 形 態 3)
図18乃至図22は、本発明の実施形態3であるパワートランジスタ(半導体装置)の製造方法を説明するための断面図である。
(Practical form 3)
18 to 22 are cross-sectional views for explaining a method for manufacturing a power transistor (semiconductor device) according to the third embodiment of the present invention.

まず、単結晶珪素からなるn+型半導体基板1Aの主面上にn-型エピタキシャル層(第1導電型の半導体領域)1Bが形成された半導体基体1を用意する。   First, a semiconductor substrate 1 is prepared in which an n − type epitaxial layer (first conductivity type semiconductor region) 1B is formed on the main surface of an n + type semiconductor substrate 1A made of single crystal silicon.

次に、熱酸化処理を施し、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面上に熱酸化珪素膜からなるゲート絶縁膜2を形成する。   Next, a thermal oxidation process is performed to form a gate insulating film 2 made of a thermal silicon oxide film on the main surface of the n − type epitaxial layer 1B.

次に、前述の実施形態1と同様に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面上にゲート絶縁膜2を介在して導電膜(3)を形成する。   Next, as in the first embodiment, a conductive film (3) is formed on the main surface of the n − type epitaxial layer 1B with the gate insulating film 2 interposed.

次に、前記導電膜(3)にパターンニングを施し、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域上にゲート電極3Aを形成すると共に、このゲート電極3Aにゲート絶縁膜3Aの主面の一部の領域を露出する開口3Bを形成する。この工程において、ゲート電極3A、ゲート開口3Bの夫々は同一工程で形成されるので、ゲート電極3Aに対するゲート開口3Bの位置ずれを防止することができる。なお、このパターンニング工程は、前述の実施形態1と同様に、フォトレジスト膜からなるマスクをエッチングマスクとして使用するエッチング技術で行なわれる。   Next, the conductive film (3) is patterned to form a gate electrode 3A on the first region of the main surface of the n-type epitaxial layer 1B, and the gate insulating film 3A is formed on the gate electrode 3A. An opening 3B that exposes a partial region of the surface is formed. In this process, since the gate electrode 3A and the gate opening 3B are formed in the same process, the positional deviation of the gate opening 3B with respect to the gate electrode 3A can be prevented. This patterning step is performed by an etching technique using a mask made of a photoresist film as an etching mask, as in the first embodiment.

次に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域に前記ゲート電極3Aに対して自己整合でp型不純物5を選択的に導入する。このp型不純物5は、図18に示すように、ゲート開口3B上を覆うマスク40及び前記ゲート電極3Aを不純物導入用マスクとして使用するイオン打込み法で導入される。p型不純物5は、例えば、最終的な導入量が1013〜1014[atoms/cm]程度に設定された条件下において導入される。マスク40は、例えば、フォトリソグラフィ技術で形成されたフォトレジスト膜で形成される。 Next, the p-type impurity 5 is selectively introduced into the second region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 3A. As shown in FIG. 18, the p-type impurity 5 is introduced by an ion implantation method using the mask 40 covering the gate opening 3B and the gate electrode 3A as an impurity introduction mask. The p-type impurity 5 is introduced, for example, under conditions where the final introduction amount is set to about 10 13 to 10 14 [atoms / cm 2 ]. The mask 40 is formed of, for example, a photoresist film formed by a photolithography technique.

次に、熱拡散処理を施し、図19に示すように、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第2領域に、前記p型不純物5で、チャネル形成領域であるp型半導体領域5Aを形成する。   Next, thermal diffusion treatment is performed, and as shown in FIG. 19, a p-type semiconductor region 5A, which is a channel formation region, is formed in the second region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B with the p-type impurity 5. Form.

次に、前記p型半導体領域5Aの主面の一部の領域に前記ゲート電極3Aに対して自己整合でn型不純物6を選択的に導入する。このn型不純物6は、図20に示すように、前記ゲート開口3B上を覆い、かつ前記p型半導体領域5Aの主面の他部の領域上を覆うマスク41及び前記ゲート電極3Aを不純物導入用マスクとして使用するイオン打込み法で導入される。n型不純物6は、例えば、最終的な導入量が1015〜1016[atoms/cm]程度に設定された条件下において導入される。マスク41は、例えば、フォトリソグラフィ技術で形成されたフォトレジスト膜で形成される。 Next, n-type impurities 6 are selectively introduced into a partial region of the main surface of the p-type semiconductor region 5A in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 3A. As shown in FIG. 20, the n-type impurity 6 introduces an impurity into the mask 41 and the gate electrode 3A covering the gate opening 3B and covering the other part of the main surface of the p-type semiconductor region 5A. It is introduced by the ion implantation method used as a mask. The n-type impurity 6 is introduced, for example, under conditions where the final introduction amount is set to about 10 15 to 10 16 [atoms / cm 2 ]. For example, the mask 41 is formed of a photoresist film formed by a photolithography technique.

次に、熱拡散処理を施し、前記p型半導体領域5Aの主面の一部の領域に、前記n型不純物6で、ソース領域であるn+型半導体領域6Aを形成する。   Next, thermal diffusion treatment is performed to form an n + -type semiconductor region 6A as a source region with the n-type impurity 6 in a partial region of the main surface of the p-type semiconductor region 5A.

次に、熱酸化処理を施し、前記n+型半導体領域6Aの主面上に増速酸化絶縁膜13を形成する。この工程において、p型半導体領域5Aの主面の他部の領域上及びn-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域上にも増速酸化絶縁膜が形成されるが、増速酸化絶縁膜は不純物濃度によって成長速度が異なるので、不純物濃度が高いn+型半導体領域6Aの主面上に形成される増速酸化絶縁膜13の膜厚は、不純物濃度が低いp型半導体領域5Aの主面の他部の領域上及びn-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域上に形成される増速酸化絶縁膜の膜厚に比べて厚くなる。なお、前工程のマスク41で被覆されなかったゲート電極3Aの表面上にも増速酸化絶縁膜13が形成される。   Next, thermal oxidation treatment is performed to form a speed-up oxide insulating film 13 on the main surface of the n + -type semiconductor region 6A. In this step, a speed-up oxide insulating film is also formed on the other region of the main surface of the p-type semiconductor region 5A and the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B. Since the growth rate of the film varies depending on the impurity concentration, the film thickness of the accelerated oxide insulating film 13 formed on the main surface of the n + -type semiconductor region 6A having a high impurity concentration is the main thickness of the p-type semiconductor region 5A having a low impurity concentration. This is thicker than the film thickness of the accelerated oxide insulating film formed on the other region of the surface and on the first region of the main surface of the n − type epitaxial layer 1B. The accelerated oxide insulating film 13 is also formed on the surface of the gate electrode 3A that is not covered with the mask 41 of the previous step.

次に、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域上に前記ゲート開口3Bを通してn型不純物4を選択的に導入する。このn型不純物4は、図21に示すように、前記増速酸化絶縁膜13及び前記ゲート電極3Aを不純物導入用マスクとして使用するイオン打込み法で導入される。n型不純物4は、例えば、最終的な導入量が1011〜1012[atoms/cm]程度に設定された条件下において導入される。この工程において、p型半導体領域5Aの主面の他部の領域にもn型不純物4が導入される。 Next, the n-type impurity 4 is selectively introduced through the gate opening 3B onto the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B. As shown in FIG. 21, the n-type impurity 4 is introduced by an ion implantation method using the enhanced oxide insulating film 13 and the gate electrode 3A as an impurity introduction mask. The n-type impurity 4 is introduced, for example, under conditions where the final introduction amount is set to about 10 11 to 10 12 [atoms / cm 2 ]. In this step, the n-type impurity 4 is also introduced into the other region of the main surface of the p-type semiconductor region 5A.

次に、前述の実施形態1と同様に層間絶縁膜7、接続孔8の夫々を形成する。
次に、前記p型半導体領域5Aの主面に前記接続孔8を通してp型不純物をイオン打込み法で選択的に導入する。このp型不純物は、例えば、最終的な導入量が1015〜1016[atoms/cm]程度に設定された条件下において導入される。
Next, each of the interlayer insulating film 7 and the connection hole 8 is formed as in the first embodiment.
Next, a p-type impurity is selectively introduced into the main surface of the p-type semiconductor region 5A through the connection hole 8 by an ion implantation method. This p-type impurity is introduced, for example, under conditions where the final introduction amount is set to about 10 15 to 10 16 [atoms / cm 2 ].

次に、熱拡散処理を施し、図22に示すように、前記n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域に、前記n型不純物4で、低抵抗領域であるn型半導体領域4Aを形成すると共に、前記p型半導体領域5Aの主面に、前記p型不純物で、コンタクト領域であるp+型半導体領域9を形成する。この工程において、p型半導体領域5Aの主面にはn型不純物4、p型不純物の夫々が導入されているが、p型不純物の導入量がn型不純物4の導入量に比べて四桁程度高いので、p型半導体領域5Aの主面にはp+型半導体領域9が形成される。また、この工程において、ゲート電極3Aに対するゲート開口3Bの位置ずれが防止されているので、ゲート開口3Bを通して導入されたn型不純物4からなるn型半導体領域(低抵抗領域)4Aの位置ずれを防止することができる。この工程により、n型半導体領域(低抵抗領域)4Aとn+型半導体領域(チャネル形成領域)6Aとの間の距離でチャネル長が規定されるMISFETQが形成される。   Next, thermal diffusion treatment is performed, and as shown in FIG. 22, an n-type semiconductor region 4A, which is a low-resistance region, is formed by the n-type impurity 4 in the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B. At the same time, a p + type semiconductor region 9 as a contact region is formed with the p type impurity on the main surface of the p type semiconductor region 5A. In this step, each of the n-type impurity 4 and the p-type impurity is introduced into the main surface of the p-type semiconductor region 5A, but the introduced amount of the p-type impurity is four digits larger than the introduced amount of the n-type impurity 4. Since the height is high, the p + type semiconductor region 9 is formed on the main surface of the p type semiconductor region 5A. Further, in this step, since the displacement of the gate opening 3B with respect to the gate electrode 3A is prevented, the displacement of the n-type semiconductor region (low resistance region) 4A made of the n-type impurity 4 introduced through the gate opening 3B is prevented. Can be prevented. By this step, the MISFET Q whose channel length is defined by the distance between the n-type semiconductor region (low resistance region) 4A and the n + -type semiconductor region (channel formation region) 6A is formed.

次に、前述の実施形態1と同様に、ソース配線(10A)、ゲート配線(10B)、最終保護膜(11)、ドレイン電極(12)の夫々を形成することにより、MISFETQを有するパワートランジスタがほぼ完成する。
なお、前述の製造プロセスにおいて、n型半導体領域4Aの工程は削除してもよい。
Next, as in the first embodiment, the source wiring (10A), the gate wiring (10B), the final protective film (11), and the drain electrode (12) are formed, whereby the power transistor having the MISFET Q is formed. Almost complete.
In the manufacturing process described above, the step of the n-type semiconductor region 4A may be omitted.

このように、本実施形態によれば、前述の実施形態1と同様の効果が得られると共に、n-型エピタキシャル層1Bの主面の第1領域にゲート開口3Bを通してn型不純物4を選択的に導入する時のフォトレジストマスクを廃止することができるので、前述の実施形態1に比べてホトリソグラフィ工程(塗布、ベーク処理、露光処理、現像処理等)を1工程削除することができる。   As described above, according to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the n-type impurity 4 can be selectively applied to the first region of the main surface of the n − -type epitaxial layer 1B through the gate opening 3B. Since the photoresist mask at the time of introduction into can be eliminated, one step of the photolithography process (coating, baking, exposure, development, etc.) can be eliminated as compared with the first embodiment.

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.

例えば、本発明は、図23及び図24(ゲート電極の要部平面図)に示すように、ストライプ形状のゲート電極3Aにゲート開口3Bが形成されたMISFETを有するパワートランジスタに適用できる。   For example, the present invention can be applied to a power transistor having a MISFET in which a gate opening 3B is formed in a stripe-shaped gate electrode 3A, as shown in FIGS. 23 and 24 (plan views of main portions of the gate electrode).

また、本発明は、等価回路的に、pnp型バイポーラトランジスタ、MISFETの夫々で構成されるIGBT(nsulated ate ipolar ransistor)を有するパワートランジスタ(半導体装置)に適用できる。 Further, the present invention, equivalent circuit can be applied to the power transistor (semiconductor device) having a pnp bipolar transistor, an IGBT constituted by respective MISFET (I nsulated G ate B ipolar T ransistor).

本発明の実施形態1であるパワートランジスタのチップレイアウト図である。1 is a chip layout diagram of a power transistor according to a first embodiment of the present invention. 前記パワートランジスタの要部平面図である。It is a principal part top view of the said power transistor. 図2に示すA−Aの位置で切った断面図である。It is sectional drawing cut in the position of AA shown in FIG. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタに搭載されるMISFETのゲート電極の変形例を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the modification of the gate electrode of MISFET mounted in the said power transistor. 本発明の実施形態2であるパワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the power transistor which is Embodiment 2 of this invention. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 本発明の実施形態3であるパワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the power transistor which is Embodiment 3 of this invention. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. 前記パワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the said power transistor. パワートランジスタに搭載されるMISFETのゲート電極の変形例を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the modification of the gate electrode of MISFET mounted in a power transistor. パワートランジスタに搭載されるMISFETのゲート電極の変形例を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the modification of the gate electrode of MISFET mounted in a power transistor. 従来のパワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the conventional power transistor. 従来のパワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the conventional power transistor. 従来のパワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the conventional power transistor. 従来のパワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the conventional power transistor. 従来のパワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the conventional power transistor. 従来のパワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the conventional power transistor. 従来のパワートランジスタの製造方法を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the conventional power transistor. 従来のパワートランジスタの問題点を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the problem of the conventional power transistor. 従来のパワートランジスタの問題点を説明するための要部断面図である。It is principal part sectional drawing for demonstrating the problem of the conventional power transistor.

符号の説明Explanation of symbols

1…半導体基体、1A…n+型半導体基板、1B…n-型エピタキシャル層、2…ゲート絶縁膜、3…導電膜、3A…ゲート電極、3B…ゲート開口、3C…パターン開口、4…n型不純物、4A…n型半導体領域(低抵抗領域)、5…p型不純物、5A…p型半導体領域(チャネル形成領域)、6…n型不純物、6A…n+型半導体領域(ソース領域)、7…層間絶縁膜、8…接続孔、9…p+型半導体領域、10A…ソース配線、10B…ゲート配線、11…最終保護膜、12…ドレイン電極、13…増速酸化絶縁膜、14…重複領域、15…目空領域、16…半導体チップ形成領域。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate, 1A ... n + type semiconductor substrate, 1B ... n-type epitaxial layer, 2 ... Gate insulating film, 3 ... Conductive film, 3A ... Gate electrode, 3B ... Gate opening, 3C ... Pattern opening, 4 ... N type Impurities, 4A... N-type semiconductor region (low resistance region), 5... P-type impurity, 5A... P-type semiconductor region (channel formation region), 6. ... Interlayer insulating film, 8 ... connection hole, 9 ... p + type semiconductor region, 10A ... source wiring, 10B ... gate wiring, 11 ... final protective film, 12 ... drain electrode, 13 ... accelerated oxide insulating film, 14 ... overlapping region , 15 ... open space area, 16 ... semiconductor chip formation area.

Claims (1)

MISFETを有する半導体装置であって、
半導体基板と、
前記半導体基板裏面に形成されたドレイン電極と、
前記半導体基板表面上に形成された複数のチャネル領域と、
前記半導体基板表面上に形成され、前記チャネル領域と逆の導電型を有する複数の第1半導体領域と、
前記チャネル領域内に形成された複数のソース領域と、
前記チャネル領域、前記第1半導体領域上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、
前記第1半導体領域の真上に形成された前記ゲート電極の開口部と、
前記ゲート電極上に形成され、前記ソース領域と電気的に接続されるソース電極を有し、
前記複数のチャネル領域と前記複数の第1半導体領域は交互に配置され、かつ隣接する前記チャネル領域と前記第1半導体領域は接触していることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device having a MISFET,
A semiconductor substrate;
A drain electrode formed on the back surface of the semiconductor substrate;
A plurality of channel regions formed on the surface of the semiconductor substrate;
A plurality of first semiconductor regions formed on the surface of the semiconductor substrate and having a conductivity type opposite to that of the channel region;
A plurality of source regions formed in the channel region;
A gate insulating film formed on the channel region and the first semiconductor region;
A gate electrode formed on the gate insulating film;
An opening of the gate electrode formed immediately above the first semiconductor region;
A source electrode formed on the gate electrode and electrically connected to the source region;
The plurality of channel regions and the plurality of first semiconductor regions are alternately arranged, and the adjacent channel regions and the first semiconductor regions are in contact with each other.
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