JP4772843B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
これは、ゲート電極111が横方向においてP型埋込み拡散領域104よりもP型ボディー領域から離れた領域に位置することにより、P型埋込み拡散領域104による電界緩和の効果が低くなったためである。その結果、L方向よりもW方向の方が耐圧が低くなり、結果的にLDMOSトランジスターの耐圧が低下するという課題を有する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るNチャンネルLDMOSトランジスターの平面図を示し、図2(a)(b)にL方向(図1中のL1−L2方向)における断面概略図、図5にW方向(図1中のW1−W2方向)における断面概略図を示す。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係るNチャンネルLDMOSトランジスターについて、図面を参照して説明する。前述した実施の形態で説明した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は繰り返さない。図6は、第2の実施形態に係るNチャンネルLDMOSトランジスターの平面図を示し、図7(a)は図6のW1−W2における断面概略図を示す。図6のL1−L2における断面構造は第1の実施形態に係るNチャンネルLDMOSトランジスターのそれ(図2(a))と同じである。また、図7(b)には、(X’−Y’)に対するNチャンネルLDMOSトランジスターの耐圧依存性を示す。
(第3の実施形態)
第1の実施形態及び第2の実施形態に係るNチャンネルLDMOSトランジスターにおいては、P型埋込み拡散領域204とゲート電極211との位置関係について記載してきたが、トランジスターオフ時には、ゲート電極211と同様、ソース領域の金属配線213もGND電位に固定されるため、P型埋込み拡散領域204とソース領域の金属配線213の位置関係も重要である。
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態に係るNチャンネルLDMOSトランジスターについて、図面を参照して説明する。図11は、第4の実施形態に係るNチャンネルLDMOSトランジスターの平面図を示し、図12(a)は図11のW1−W2における断面概略図を示す。図11のL1−L2における断面構造は第3の実施形態に係るNチャンネルLDMOSトランジスターのそれ(図9(a))と同じである。また、図12(b)には、(X’−Y’)に対するNチャンネルLDMOSトランジスターの耐圧依存性を示す。
(第5の実施形態)
次に、第5の実施形態として、第1、第2の実施形態に係るNチャンネルLDMOSトランジスターの製造方法について、図面を参照して説明する。
(第6の実施形態)
次に、第6の実施形態として、第3、第4の実施形態に係るNチャンネルLDMOSトランジスターの製造方法について、図面を参照して説明する。
2 P型エピタキシャル層
102 N型エピタキシャル層
202 N型拡散領域(第2導電型領域)
103 N型高濃度埋込み拡散層
4、104、204 P型埋込み拡散領域(第1導電型の埋込み拡散領域)
4a P型拡散領域
105 N型拡散領域
6、106、206 P型ボディー領域(第1導電型のボディー領域)
7、107、207 N型ドリフト領域(第2導電型のドリフト領域)
8、108、208 N型ソース領域(第2導電型のソース領域)
8a、108a、208a ソース電極
8b、108b、208b ソースコンタクト
10、110、210 N型ドレイン領域(第2導電型のドレイン領域)
10a、110a、210a ドレイン電極
10b、110b、210b ドレインコンタクト
11、111、211 ゲート電極
12 ゲートプレート
213 ソース領域の金属配線
Claims (12)
- 第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された第2導電型領域と、
前記第2導電型領域内に形成された第1導電型のボディー領域と、
前記第2導電型領域内において、前記半導体基板と前記ボディー領域との間で前記ボディー領域に接触するように形成された第1導電型の埋込み拡散領域と、
前記ボディー領域内に形成された第2導電型のソース領域及び第1導電型のボディーコンタクト領域と、
前記第2導電型領域内で前記ボディー領域と離間した位置に形成された第2導電型のドリフト領域と、
前記ドリフト領域内に形成された第2導電型のドレイン領域と、
前記ボディー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ソース−ドレイン方向に垂直な方向に沿った方向に延在するゲート電極の第1の領域と、前記第1の領域と接続し、かつ、素子分離領域上に形成されたソース−ドレイン方向に沿った方向に延在するゲート電極の第2の領域と、
を備えた半導体装置において、
ソース−ドレイン方向に垂直な断面、及び、ソース−ドレイン方向に沿った断面において、前記埋込み拡散領域が、前記ゲート電極よりも前記ボディー領域から離れた位置にまで延在しており、
ソース−ドレイン方向に垂直な断面における前記埋込み拡散領域のボディー領域からの延在距離が、ソース−ドレイン方向に沿った断面における前記埋込み拡散領域のボディー領域からの延在距離よりも大きく、
ソース−ドレイン方向に垂直な方向における前記半導体装置の耐圧が、ソース−ドレイン方向に沿った方向における前記半導体装置の耐圧よりも高い、
ことを特徴とする半導体装置。 - 前記ソース−ドレイン方向に垂直な断面における前記ゲート電極のボディー領域からの延在距離が、ソース−ドレイン方向に沿った断面における前記ゲート電極のボディー領域からの延在距離よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第2導電型領域は、拡散領域またはエピタキシャル層により形成されることを特徴とする請求項1〜2のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された第2導電型領域と、
前記第2導電型領域内に形成された第1導電型のボディー領域と、
前記第2導電型領域内において、前記半導体基板と前記ボディー領域との間で前記ボディー領域に接触するように形成された第1導電型の埋込み拡散領域と、
前記ボディー領域内に形成された第2導電型のソース領域及び第1導電型のボディーコンタクト領域と、
前記ソース領域の上に、前記ソース領域のソース電極と電気的に接続するように形成された金属配線と、
前記第2導電型領域内で前記ボディー領域と離間した位置に形成された第2導電型のドリフト領域と、
前記ドリフト領域内に形成された第2導電型のドレイン領域と、
前記ボディー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ソース−ドレイン方向に垂直な方向に沿った方向に延在するゲート電極の第1の領域と、前記第1の領域と接続し、かつ、素子分離領域上に形成されたソース−ドレイン方向に沿った方向に延在するゲート電極の第2の領域と、
を備えた半導体装置において、
ソース−ドレイン方向に垂直な断面、及び、ソース−ドレイン方向に沿った断面において、前記埋込み拡散領域が、前記ゲート電極よりも前記ボディー領域から離れた位置にまで延在しており、
ソース−ドレイン方向に垂直な断面における前記埋込み拡散領域のボディー領域からの延在距離が、ソース−ドレイン方向に沿った断面における前記埋込み拡散領域のボディー領域からの延在距離よりも大きく、
ソース−ドレイン方向に垂直な方向における前記半導体装置の耐圧が、ソース−ドレイン方向に沿った方向における前記半導体装置の耐圧よりも高く、
ソース−ドレイン方向に垂直な断面において、前記埋込み拡散領域が、前記金属配線よりも前記ボディー領域から離れた位置にまで延在していること、
を特徴とする半導体装置。 - 前記ソース−ドレイン方向に垂直な断面における前記金属配線のボディー領域からの延在距離が、ソース−ドレイン方向に沿った断面における前記金属配線のボディー領域からの延在距離よりも小さいことを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。
- 前記第2導電型領域は、拡散領域またはエピタキシャル層により形成されることを特徴とする請求項4〜5のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 第1導電型の半導体基板を用意する工程と、
前記半導体基板上に第2導電型領域を形成する工程と、
前記第2導電型領域内に第1導電型のボディー領域を形成する工程と、
前記第2導電型領域内において、前記半導体基板と前記ボディー領域との間で前記ボディー領域に接触するように第1導電型の埋込み拡散領域を形成する工程と、
前記ボディー領域内に第2導電型のソース領域及び第1導電型のボディーコンタクト領域を形成する工程と、
前記第2導電型領域内で前記ボディー領域と離間した位置に第2導電型のドリフト領域を形成する工程と、
前記ドリフト領域内に第2導電型のドレイン領域を形成する工程と、
前記ボディー領域上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ソース−ドレイン方向に垂直な方向に沿った方向に延在するゲート電極の第1の領域と、前記第1の領域と接続し、かつ、素子分離領域上に形成されたソース−ドレイン方向に沿った方向に延在するゲート電極の第2の領域とを形成する工程と、を含む半導体装置の製造方法において、
その中、ソース−ドレイン方向に垂直な断面、及び、ソース−ドレイン方向に沿った断面において、前記埋込み拡散領域を、前記ゲート電極よりも前記ボディー領域から離れた位置にまで延在して形成しており、
ソース−ドレイン方向に垂直な断面における前記埋込み拡散領域のボディー領域からの延在距離が、ソース−ドレイン方向に沿った断面における前記埋込み拡散領域のボディー領域からの延在距離よりも大きいように形成しており、
ソース−ドレイン方向に垂直な方向における前記半導体装置の耐圧が、ソース−ドレイン方向に沿った方向における前記半導体装置の耐圧よりも高いように形成している、
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記ソース−ドレイン方向に垂直な断面における前記ゲート電極のボディー領域からの延在距離が、ソース−ドレイン方向に沿った断面における前記ゲート電極のボディー領域からの延在距離より小さいように形成することを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2導電型領域を、拡散領域またはエピタキシャル層により形成することを特徴とする請求項7〜8のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 第1導電型の半導体基板を用意する工程と、
前記半導体基板上に第2導電型領域を形成する工程と、
前記第2導電型領域内に第1導電型のボディー領域を形成する工程と、
前記第2導電型領域内において、前記半導体基板と前記ボディー領域との間で前記ボディー領域に接触するように第1導電型の埋込み拡散領域を形成する工程と、
前記ボディー領域内に第2導電型のソース領域及び第1導電型のボディーコンタクト領域を形成する工程と、
前記第2導電型領域内で前記ボディー領域と離間した位置に第2導電型のドリフト領域を形成する工程と、
前記ドリフト領域内に第2導電型のドレイン領域を形成する工程と、
前記ボディー領域上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ソース−ドレイン方向に垂直な方向に沿った方向に延在するゲート電極の第1の領域と、前記第1の領域と接続し、かつ、素子分離領域上に形成されたソース−ドレイン方向に沿った方向に延在するゲート電極の第2の領域とを形成する工程と、
前記ソース領域の上に、前記ソース領域のソース電極と電気的に接続するように金属配線を形成する工程と、を含む半導体装置の製造方法において、
その中、ソース−ドレイン方向に垂直な断面、及び、ソース−ドレイン方向に沿った断面において、前記埋込み拡散領域を、前記ゲート電極よりも前記ボディー領域から離れた位置にまで延在して形成しており、
ソース−ドレイン方向に垂直な断面における前記埋込み拡散領域のボディー領域からの延在距離が、ソース−ドレイン方向に沿った断面における前記埋込み拡散領域のボディー領域からの延在距離よりも大きいように形成しており、
ソース−ドレイン方向に垂直な方向における前記半導体装置の耐圧が、ソース−ドレイン方向に沿った方向における前記半導体装置の耐圧よりも高いように形成しており、
ソース−ドレイン方向に垂直な断面において、前記埋込み拡散領域を、前記金属配線よりも前記ボディー領域から離れた位置にまで延在して形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記ソース−ドレイン方向に垂直な断面における前記金属配線のボディー領域からの延在距離が、ソース−ドレイン方向に沿った断面おける前記ソース領域の金属配線のボディー領域からの延在距離より小さいように形成することを特徴とする請求項10に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2導電型領域を、拡散領域またはエピタキシャル層により形成することを特徴とする請求項10〜11のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
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