JP7253523B2 - Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Description

本発明は、高耐圧の電界効果トランジスタを備える半導体デバイス及び半導体デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device including a high-voltage field effect transistor and a method for manufacturing the semiconductor device.

第1導電性のウェル構造内にソース、ドレイン及びゲートが形成され、ソース及びドレインの少なくとも一方は第1導電性と反対の第2導電性であって第1ドリフト領域となる第1領域、第2導電性であって第1領域よりドーパント濃度が高い第2領域、第2導電性であって第2領域よりドーパント濃度が高い第3領域を有する電界効果トランジスタが開示されている(特許文献1)。 a first region having a source, drain and gate formed in a well structure of a first conductivity, at least one of the source and drain being of a second conductivity opposite the first conductivity and forming a first drift region; A field effect transistor is disclosed having a second region that is biconductive and has a higher dopant concentration than the first region, and a third region that is second conductive and has a higher dopant concentration than the second region. ).

また、マルチゲート側方拡散金属酸化膜半導体(LDMOS)デバイスであって、実質的に対称な内部LDMOS領域及び非対称端部近接LDMOS領域が位置するセミコンダクタ・オン・インシュレータ(SOI)支持構造と、支持構造内に延在するとともに実質的に端部近接LDMOS領域を終端させるディープ・トレンチ・アイソレーション(DTI)壁と、非対称端部近接LDMOS領域の上面に近接する第1導電型のドレイン領域と、非対称端部近接LDMOS領域の一部の下にあるとともに非対称端部近接LDMOS領域のドレイン領域と反対の導電型のディープ・トレンチ・アイソレーション壁に近接するドープSC埋め込み層(BL)領域とを備える構造が開示されている(特許文献2)。ドープSC埋め込み層(BL)領域を設けることによって、DTI壁に関連付けられる第2LDMOS領域が呈する電界が増強され、ソース-ドレイン間の降伏が回避されるとされている。 Also, a multi-gate laterally diffused metal-oxide semiconductor (LDMOS) device, a semiconductor-on-insulator (SOI) support structure in which substantially symmetrical inner LDMOS regions and asymmetric edge-near LDMOS regions are located; deep trench isolation (DTI) walls extending into the structure and substantially terminating the edge-proximal LDMOS region; a drain region of a first conductivity type proximate the top surface of the asymmetric edge-proximal LDMOS region; a doped SC buried layer (BL) region underlying a portion of the asymmetric edge-proximal LDMOS region and proximate a deep trench isolation wall of opposite conductivity type to the drain region of the asymmetric edge-proximal LDMOS region; A structure has been disclosed (Patent Document 2). Providing a doped SC buried layer (BL) region is said to enhance the electric field exhibited by the second LDMOS region associated with the DTI wall and avoid source-drain breakdown.

また、非対称なヘテロドープされた金属酸化物(AHMOS)半導体デバイスであって、基板の頂部にあってソース領域とドレイン領域との間に配置された絶縁ゲートと、ゲートの一方の側部上のヘテロドープされた第2導電型のドーパントを有するタブ領域及びタブ領域の内側に配置されて第2導電型とは反対の第1導電型のドーパントを有するソース領域と、ゲートの他方の側部上のヘテロドープされた第2導電型のドーパントを有するバッファ領域及びバッファ領域の内側に配置されて第1導電型のドーパントを有するドリフト領域と、ドリフト領域に配置されて第1導電型のドーパントの高濃度にドーピングされた領域からなるドレインタップ領域と、からなる半導体デバイスが開示されている(特許文献3)。 Also, an asymmetric heterodoped metal oxide ( AH2MOS ) semiconductor device comprising: an insulated gate on top of a substrate and disposed between a source region and a drain region; a heterodoped tub region having a dopant of a second conductivity type and a source region disposed within the tub region and having a dopant of a first conductivity type opposite to the second conductivity type; a buffer region having a dopant of a second conductivity type heterodoped and a drift region disposed inside the buffer region having a dopant of the first conductivity type; and a high concentration of the dopant of the first conductivity type disposed in the drift region. A semiconductor device comprising a drain tap region comprising a heavily doped region is disclosed in US Pat.

交互配置されたドリフト領域及びゲート領域を含んだ垂直容量空乏型電界効果トランジスタ(VDCFETs)であって、ドリフト領域を容量的に空乏化するようにドリフト領域からゲート領域を分離する絶縁体を介してゲート領域が構成され、段階的又は不均一なドーピングプロファイルを持ったドリフト領域とし、ソース電極をドリフト領域に結合することでオーミック又はショットキー接続とした構成が開示されている(特許文献4)。当該垂直容量空乏型電界効果トランジスタは、高いブレークダウン電圧及びより低い導通抵抗を与えることができるとされている。 Vertical capacitive depletion field effect transistors (VDCFETs) including interleaved drift and gate regions, with an insulator separating the gate region from the drift region to capacitively deplete the drift region Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200000 discloses a configuration in which a gate region is configured as a drift region with a graded or non-uniform doping profile, and a source electrode is coupled to the drift region to form an ohmic or Schottky connection. The vertical capacitive depletion field effect transistor is said to be capable of providing a high breakdown voltage and a lower conduction resistance.

米国特許第9,748,383号公報U.S. Pat. No. 9,748,383 特開2014-11455号公報JP 2014-11455 A 特開2008-507140号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-507140 中国特許公開第102184952号公報Chinese Patent Publication No. 102184952

上記先行技術で示したように、電界効果トランジスタを備える半導体デバイスでは高いブレークダウン電圧を実現することが望まれている。一方、電界効果トランジスタを大容量とするためにはソース-ドレイン間を流れる電流を大きくできることが望ましい。 As indicated in the above prior art, it is desired to achieve a high breakdown voltage in semiconductor devices comprising field effect transistors. On the other hand, in order to increase the capacity of the field effect transistor, it is desirable to be able to increase the current flowing between the source and the drain.

本発明の1つの態様は、半導体デバイスであって、第1導電型の基板と、前記基板内において前記第1導電型と反対の第2導電型であるドリフト領域と、前記ドリフト領域内において前記第2導電型であり、前記ドリフト領域の周縁部よりドーパント濃度が高いドレイン領域と、前記ドリフト領域の少なくとも一部とゲート絶縁層を介して重なり合うゲート電極と、を有する電界効果トランジスタを備え、前記ドレイン領域は、前記ゲート電極から所定の距離だけ離されて配置されており、前記ドリフト領域のうち前記ゲート電極と重なり合う領域の少なくとも一部を含むチャネル領域における前記第2導電型のドーパント濃度は、前記ゲート電極下の前記チャネル領域内の前記ドリフト領域の端部から前記ドレイン領域に向けてドーパント濃度が増加した後、ドーパント濃度の増加率が低下し、その後再びドーパント濃度の増加率が増大するプロファイルを示すことを特徴とする半導体デバイスである。 One aspect of the present invention is a semiconductor device comprising a substrate of a first conductivity type, a drift region within said substrate of a second conductivity type opposite said first conductivity type, and within said drift region said a field effect transistor having a drain region that is of the second conductivity type and has a higher dopant concentration than a peripheral portion of the drift region; The drain region is spaced apart from the gate electrode by a predetermined distance, and the dopant concentration of the second conductivity type in the channel region including at least part of the region overlapping the gate electrode in the drift region is A profile in which the dopant concentration increases from the end of the drift region in the channel region under the gate electrode toward the drain region, then the dopant concentration increase rate decreases, and then the dopant concentration increase rate increases again. A semiconductor device characterized by:

ここで、前記チャネル領域における前記第2導電型のドーパント濃度は、前記ゲート電極下の前記チャネル領域内の前記ドリフト領域の端部から前記ドレイン領域に向けて、第1の濃度まで増加した後、ドーパント濃度の増加率が低下して前記第1の濃度を維持し、その後再びドーパント濃度の増加率が増大して前記第1の濃度より高い第2の濃度となる階段状のプロファイルを示すことが好適である。 Here, after the concentration of the dopant of the second conductivity type in the channel region increases from the end portion of the drift region in the channel region under the gate electrode toward the drain region to a first concentration, The dopant concentration may exhibit a stepped profile in which the dopant concentration rate of increase decreases to maintain the first concentration, and then the dopant concentration increase rate increases again to a second concentration higher than the first concentration. preferred.

また、動作電圧が20V以上60V以下であることが好適である。 Moreover, it is preferable that the operating voltage is 20 V or more and 60 V or less.

また、前記ドリフト領域内において、前記チャネル領域と前記ドレイン領域との間に第2絶縁領域を有することが好適である。 Also, it is preferable to have a second insulating region between the channel region and the drain region in the drift region.

また、前記第2絶縁領域の少なくとも一部は、前記ゲート電極と重なり合うように配置されていることが好適である。 Moreover, it is preferable that at least part of the second insulating region is arranged so as to overlap the gate electrode.

また、前記ドリフト領域内において、前記ドレイン領域との間に前記第2導電型の中間ドープ領域を有し、前記中間ドープ領域の前記第2導電型のドーパント濃度は、前記ドリフト領域のドーパント濃度より高く、前記ドレイン領域のドーパント濃度より低いことが好適である。 Further, in the drift region, an intermediate doped region of the second conductivity type is provided between the drain region and the dopant concentration of the second conductivity type in the intermediate doped region is higher than that of the drift region. It is preferably higher and lower than the dopant concentration of the drain region.

また、前記ドリフト領域、前記ドレイン領域及び前記ゲート電極を他の周辺素子から絶縁する第1絶縁領域をさらに備え、前記ドリフト領域は、前記基板の表面から前記第1絶縁領域より深い位置まで形成されていることが好適である。 Further, the device further comprises a first insulating region for insulating the drift region, the drain region and the gate electrode from other peripheral elements, wherein the drift region is formed from the surface of the substrate to a position deeper than the first insulating region. It is preferred that

また、前記基板の内側から表面に亘る前記第1導電型のガードリング領域であって、前記ゲート電極の一部と重なり合い、前記ドリフト領域と前記ゲート電極とを取り囲むガードリング領域と、前記ガードリング領域内の表面領域に配置されたソース領域と、をさらに備え、前記ソース領域と前記ドレイン領域は、前記ゲート電極を挟んで両側にそれぞれ配置されていることが好適である。 a guard ring region of the first conductivity type that extends from the inside to the surface of the substrate, overlaps with a portion of the gate electrode, and surrounds the drift region and the gate electrode; and a source region disposed in a surface region within the region, wherein the source region and the drain region are preferably disposed on both sides of the gate electrode.

また、前記ソース領域は、前記ゲート絶縁層に隣接して設けられていることが好適である。 Moreover, it is preferable that the source region is provided adjacent to the gate insulating layer.

本発明の別の態様は、半導体デバイスの製造方法であって、第1導電型の基板の表面に、チャネルの移動方向に沿って少なくとも分離された2つの開口領域を有するマスクを設け、前記開口領域に前記第1導電型とは反対の第2導電型のドーパントをイオン注入するイオン注入ステップと、前記イオン注入ステップにおいて注入されたドーパントを前記基板内に拡散させて前記第2導電型であるドリフト領域を形成するイオン拡散ステップと、
前記ドリフト領域の少なくとも一部とゲート絶縁層を介して重なり合うゲート電極を形成するゲート電極形成ステップと、前記ドリフト領域内において前記第2導電型であり、前記ドリフト領域の周縁部よりドーパント濃度が高く、前記ゲート電極から所定の距離だけ離されて配置されたドレイン領域を形成するドレイン領域形成ステップと、を備え、前記ドリフト領域のうち前記ゲート電極と重なり合う領域の少なくとも一部を含むチャネル領域における前記第2導電型のドーパント濃度が前記ゲート電極下の前記チャネル領域内の前記ドリフト領域の端部から前記ドレイン領域に向けてドーパント濃度が増加した後、ドーパント濃度の増加率が低下し、その後再びドーパント濃度の増加率が増大するプロファイルを示すことを特徴とする半導体デバイスの製造方法である。
Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device, wherein a mask having at least two opening regions separated along a movement direction of a channel is provided on a surface of a substrate of a first conductivity type, and the opening an ion implantation step of ion implanting a dopant of a second conductivity type opposite to the first conductivity type into the region; and diffusing the dopant implanted in the ion implantation step into the substrate to be of the second conductivity type. an ion diffusion step to form a drift region;
a gate electrode forming step of forming a gate electrode overlapping at least a part of the drift region with a gate insulating layer interposed therebetween; and a drain region forming step of forming a drain region spaced apart from the gate electrode by a predetermined distance; After the dopant concentration of the second conductivity type increases from the end of the drift region in the channel region under the gate electrode toward the drain region, the rate of increase in dopant concentration decreases, and then the dopant concentration increases again. A method of manufacturing a semiconductor device characterized by exhibiting a profile with increasing rate of concentration increase.

ここで、前記2つの開口領域に注入されたドーパントの拡散領域が重なり合うことによって、前記チャネル領域における前記第2導電型のドーパント濃度は、前記ゲート電極下の前記チャネル領域内の前記ドリフト領域の端部から前記ドレイン領域に向けて、第1の濃度まで増加した後、ドーパント濃度の増加率が低下して前記第1の濃度を維持し、その後再びドーパント濃度の増加率が増大して前記第1の濃度より高い第2の濃度となる階段状のプロファイルを示すことを特徴とする半導体デバイスの製造方法である。 Here, due to the overlap of the diffusion regions of the dopants implanted in the two opening regions, the dopant concentration of the second conductivity type in the channel region is reduced to the edge of the drift region in the channel region under the gate electrode. from the drain region to the first concentration, the rate of increase of the dopant concentration decreases to maintain the first concentration, and then the rate of increase of the dopant concentration increases again to the first concentration. A method of fabricating a semiconductor device characterized by exhibiting a stepped profile to a second concentration higher than the concentration of .

また、前記マスクの前記2つの開口領域のうち、前記ゲート電極側の開口領域の前記チャネルの移動方向に沿った長さは1.2μm以下であり、前記2つの開口領域の間の前記マスクの前記チャネルの移動方向に沿った長さは1.2μm以下であることが好適である。 Further, of the two opening regions of the mask, the length of the opening region on the side of the gate electrode along the moving direction of the channel is 1.2 μm or less, and the length of the opening region between the two opening regions of the mask is 1.2 μm or less. Preferably, the length of the channel along the moving direction is 1.2 μm or less.

また、前記ドリフト領域内において、前記チャネル領域と前記ドレイン領域との間に第2絶縁領域を形成する第2絶縁領域形成ステップを備えることが好適である。 Moreover, it is preferable to include a second insulating region forming step of forming a second insulating region between the channel region and the drain region in the drift region.

また、前記第2絶縁領域形成ステップは、少なくとも一部が前記ゲート電極と重なり合う位置に前記第2絶縁領域を形成することが好適である。 In addition, it is preferable that the second insulating region forming step forms the second insulating region at a position at least partially overlapping with the gate electrode.

また、前記ドリフト領域内において前記ドレイン領域との間に、前記第2導電型のドーパント濃度が前記ドリフト領域のドーパント濃度より高く、前記ドレイン領域のドーパント濃度より低い中間ドープ領域を形成する中間ドープ領域形成ステップを備えることが好適である。 Further, an intermediate doped region forming an intermediate doped region between the drift region and the drain region, the dopant concentration of the second conductivity type being higher than the dopant concentration of the drift region and lower than the dopant concentration of the drain region. It is preferred to have a forming step.

また、前記ドリフト領域、前記ドレイン領域及び前記ゲート電極を他の周辺素子から絶縁する第1絶縁領域を形成する第1絶縁領域形成ステップを更に備え、前記ドリフト領域は、前記基板の表面から前記第1絶縁領域より深い位置まで形成されることが好適である。 The method further comprises a first insulating region forming step of forming a first insulating region for insulating the drift region, the drain region and the gate electrode from other peripheral elements, wherein the drift region extends from the surface of the substrate to the first insulating region. It is preferable to form to a position deeper than one insulating region.

また、前記イオン拡散ステップの前の前記イオン注入ステップにおいて、前記基板の内側から表面に亘る前記第1導電型のガードリング領域であって、前記ゲート電極の一部と重なり合い、前記ドリフト領域と前記ゲート電極とを取り囲むガードリング領域を形成するために、パターンマスクを用いて前記第1導電型のドーパントを前記基板に注入することが好適である。 Further, in the ion implantation step before the ion diffusion step, the guard ring region of the first conductivity type extending from the inner side to the surface of the substrate overlaps with a part of the gate electrode, and the drift region and the Preferably, the first conductivity type dopant is implanted into the substrate using a patterned mask to form a guard ring region surrounding the gate electrode.

また、前記ドレイン領域形成ステップと同時に、前記ガードリング内の表面領域に前記第2導電型のソース領域を形成し、前記ソース領域と前記ドレイン領域は、前記ゲート電極を挟んで両側にそれぞれ配置されていることが好適である。 Simultaneously with the step of forming the drain region, the source region of the second conductivity type is formed in the surface region within the guard ring, and the source region and the drain region are arranged on both sides of the gate electrode. It is preferred that

本発明によれば、電界効果トランジスタにおけるブレークダウン特性を改善することができる。 According to the present invention, the breakdown characteristics of field effect transistors can be improved.

本発明の実施の形態における半導体デバイスの基本構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the basic composition of the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体デバイスの基本構成を示す平面模式図である。1 is a schematic plan view showing the basic configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施の形態における半導体デバイスの基本構成における好適な寸法を示す図である。It is a figure which shows the suitable dimension in the basic composition of the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体デバイスの基本構成の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the basic composition of the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体デバイスの基本構成のドリフト領域のドーパント濃度プロファイルを説明する図である。It is a figure explaining the dopant concentration profile of the drift region of the basic structure of the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体デバイスの基本構成の特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of the basic composition of the semiconductor device in an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態における半導体デバイスの基本構成の特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of the basic composition of the semiconductor device in an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態における半導体デバイスの基本構成の特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of the basic composition of the semiconductor device in an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態における半導体デバイスを示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体デバイスのドリフト領域のドーパント濃度プロファイルを説明する図である。It is a figure explaining the dopant concentration profile of the drift region of the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体デバイスの製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるドレイン領域を形成するためのレジスト層を示す図である。It is a figure which shows the resist layer for forming a drain region in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるドレイン領域を形成するためのレジスト層を示す図である。It is a figure which shows the resist layer for forming a drain region in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体デバイスの特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体デバイスの特性を測定した例を示す図である。It is a figure which shows the example which measured the characteristic of the semiconductor device in embodiment of this invention. 変形例1における半導体デバイスを示す断面模式図である。3 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor device in Modification 1; FIG. 変形例1におけるドレイン領域を形成するためのレジスト層を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a resist layer for forming a drain region in Modification 1; 変形例2における半導体デバイスを示す断面模式図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor device in modification 2; 変形例2における半導体デバイスを示す断面模式図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor device in modification 2;

[基本構成]
図1は、非対称高耐圧電界効果トランジスタ(HVMOS:High Voltage MOS)を含む半導体デバイス100の基本構成の断面模式図を示す。図2は、半導体デバイス100の基本構成の平面模式図を示す。HVMOSは、例えば、動作電圧が20V以上60V以下であることが好適である。半導体デバイス100は、例えば、ディスプレイドライバに用いられる。図3は、半導体デバイス100の各部の寸法を示す。
[Basic configuration]
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of the basic configuration of a semiconductor device 100 including an asymmetric high voltage field effect transistor (HVMOS: High Voltage MOS). FIG. 2 shows a schematic plan view of the basic configuration of the semiconductor device 100. As shown in FIG. The HVMOS preferably has an operating voltage of, for example, 20 V or more and 60 V or less. The semiconductor device 100 is used, for example, as a display driver. FIG. 3 shows the dimensions of each part of the semiconductor device 100. As shown in FIG.

なお、図1及び図2は半導体デバイス100のHVMOSの基本構成を説明するための模式図であり、半導体デバイス100を構成する各部を強調して示しており、各部の平面方向の寸法及び厚さ方向の寸法は実際の比を示していない場合がある。また、図2では、説明を明確にするために半導体デバイス100の構成の一部(主として絶縁体層)を除外して記載している。 1 and 2 are schematic diagrams for explaining the basic configuration of the HVMOS of the semiconductor device 100, emphasizing each part constituting the semiconductor device 100, and showing the dimension and thickness of each part in the plane direction. Directional dimensions may not indicate actual ratios. Also, in FIG. 2, a part of the configuration of the semiconductor device 100 (mainly the insulator layer) is excluded for clarity of explanation.

また、以下の説明において、各部の好適な寸法は、半導体デバイス100の基本構成の断面模式図においてチャネルの移動方向に沿った長さ方向(X方向)及び膜厚方向(Z方向)に沿った寸法を示す。なお、幅方向(Y方向)に沿った寸法は、HVMOSにおいて必要とされる最大容量等に応じて適宜設定すればよい。 In the following description, the preferred dimensions of each part are the length direction (X direction) along the movement direction of the channel and the film thickness direction (Z direction) in the cross-sectional schematic diagram of the basic configuration of the semiconductor device 100. Show dimensions. Note that the dimension along the width direction (Y direction) may be appropriately set according to the maximum capacitance required in the HVMOS.

半導体デバイス100は、半導体基板10、ドリフト領域12、ガードリング領域14、ソース領域16、ドレイン領域18、タップ領域20、絶縁領域22、絶縁領域24、ゲート絶縁層26及びゲート電極28を含んで構成される。 Semiconductor device 100 includes semiconductor substrate 10 , drift region 12 , guard ring region 14 , source region 16 , drain region 18 , tap region 20 , insulating region 22 , insulating region 24 , gate insulating layer 26 and gate electrode 28 . be done.

以下、半導体デバイス100に含まれるHVMOSは、n型チャネルのHVMOSとして説明する。この場合、以下の説明において、第1導電型はp型であり、第1導電型の反対の第2導電型はn型である。ただし、半導体デバイス100に含まれるHVMOSは、n型チャネルのHVMOSに限定されるものではなく、p型チャネルのHVMOSとしてもよい。この場合、第1導電型はn型であり、第1導電型の反対の第2導電型はp型として読み替えればよい。 Hereinafter, the HVMOS included in the semiconductor device 100 will be described as an n-channel HVMOS. In this case, in the following description, the first conductivity type is p-type, and the second conductivity type opposite to the first conductivity type is n-type. However, the HVMOS included in the semiconductor device 100 is not limited to the n-type channel HVMOS, and may be a p-type channel HVMOS. In this case, the first conductivity type is n-type, and the second conductivity type opposite to the first conductivity type is p-type.

半導体基板10は、半導体デバイス100が表面に形成される基板である。半導体基板10は、例えばシリコン基板することができる。半導体基板10は、第1導電型とする。 A semiconductor substrate 10 is a substrate on which a semiconductor device 100 is formed. The semiconductor substrate 10 can be, for example, a silicon substrate. The semiconductor substrate 10 is of the first conductivity type.

ドリフト領域12は、半導体デバイス100の動作時において空乏層が形成されてキャリアがドリフトされる領域である。ドリフト領域12は、第1導電型とは反対の第2導電型とする。ドリフト領域12のドーパント濃度は、5×1016/cm以上5×1018/cm以下とすることが好適である。ドリフト領域12は、その一端がゲート電極28下の中央付近であり、他端がゲート電極28の端部から2.5μm以上4μm以下まで離れた位置とすることが好適である。 The drift region 12 is a region where a depletion layer is formed and carriers are drifted during operation of the semiconductor device 100 . Drift region 12 is of a second conductivity type opposite to the first conductivity type. The dopant concentration of the drift region 12 is preferably 5×10 16 /cm 3 or more and 5×10 18 /cm 3 or less. One end of the drift region 12 is near the center under the gate electrode 28 and the other end is preferably located at a distance of 2.5 μm or more and 4 μm or less from the edge of the gate electrode 28 .

ガードリング領域14は、半導体デバイス100のドリフト領域12、ゲート絶縁層26及びゲート電極28を含むデバイス領域を取り囲み、他の素子からHVMOSを分離するためのウェルである。ガードリング領域14は、第1導電型とする。ガードリング領域14のドーパント濃度は、5×1016/cm以上1×1018/cm以下とすることが好適である。また、ソース領域16が設けられる側のガードリング領域14はゲート絶縁層26及びゲート電極28に重なり合う領域まで延設され、当該領域はHVMOSの第1導電型のウェルとして機能する。 Guard ring region 14 surrounds the device region, including drift region 12, gate insulating layer 26, and gate electrode 28 of semiconductor device 100, and is a well for isolating HVMOS from other devices. The guard ring region 14 is of the first conductivity type. The dopant concentration of the guard ring region 14 is preferably 5×10 16 /cm 3 or more and 1×10 18 /cm 3 or less. The guard ring region 14 on the side where the source region 16 is provided extends to a region overlapping the gate insulating layer 26 and the gate electrode 28, and this region functions as a first conductivity type well of HVMOS.

ソース領域16は、半導体デバイス100のソースとなる領域である。ソース領域16は、ガードリング領域14内においてゲート絶縁層26及びゲート電極28に重畳した領域又は近接した領域に配置される。ソース領域16は、ドリフト領域12と同じ導電型、すなわち第2導電型とする。ソース領域16のドーパント濃度は、1×1019/cm以上1×1021/cm以下とすることが好適である。ソース領域16の長さ(X方向)は、0.6μm以上0.9μm以下とすることが好適である。 Source region 16 is a region that serves as the source of semiconductor device 100 . The source region 16 is arranged in a region overlapping or adjacent to the gate insulating layer 26 and the gate electrode 28 within the guard ring region 14 . Source region 16 is of the same conductivity type as drift region 12, ie, the second conductivity type. The dopant concentration of the source region 16 is preferably 1×10 19 /cm 3 or more and 1×10 21 /cm 3 or less. The length (X direction) of the source region 16 is preferably 0.6 μm or more and 0.9 μm or less.

ドレイン領域18は、半導体デバイス100のドレインとなる領域である。ドレイン領域18は、ドリフト領域12内においてゲート絶縁層26及びゲート電極28から離れた領域に配置される。ドレイン領域18は、ドリフト領域12と同じ導電型、すなわち第2導電型とする。ドレイン領域18のドーパント濃度は、1×1019/cm以上1×1021/cm以下とすることが好適である。ドレイン領域18の長さ(X方向)は、0.3μm以上0.5μm以下とすることが好適である。 The drain region 18 is a region that serves as the drain of the semiconductor device 100 . Drain region 18 is located within drift region 12 in a region spaced from gate insulating layer 26 and gate electrode 28 . Drain region 18 is of the same conductivity type as drift region 12, ie, the second conductivity type. The dopant concentration of the drain region 18 is preferably 1×10 19 /cm 3 or more and 1×10 21 /cm 3 or less. The length (X direction) of the drain region 18 is preferably 0.3 μm or more and 0.5 μm or less.

タップ領域20は、ガードリング領域14に電圧を印加するための領域である。タップ領域20は、ガードリング領域14内に形成され、ドリフト領域12、ゲート絶縁層26及びゲート電極28を含むデバイス領域を取り囲むように配置される。タップ領域20は、ガードリング領域14と同じ導電型、すなわち第1導電型とする。タップ領域20のドーパント濃度は、1×1019/cm以上1×1021/cm以下とすることが好適である。タップ領域20の長さ(X方向)は、0.3μm以上0.5μm以下とすることが好適である。 The tap region 20 is a region for applying voltage to the guard ring region 14 . Tap region 20 is formed within guard ring region 14 and is arranged to surround the device region including drift region 12 , gate insulating layer 26 and gate electrode 28 . The tap region 20 has the same conductivity type as the guard ring region 14, that is, the first conductivity type. The dopant concentration of the tap region 20 is preferably 1×10 19 /cm 3 or more and 1×10 21 /cm 3 or less. The length (X direction) of the tap region 20 is preferably 0.3 μm or more and 0.5 μm or less.

絶縁領域22は、ドレイン領域18とゲート電極28との間の電界を緩和するために設けられる絶縁体領域である。絶縁領域22は、これに限定されるものではないが、シャロートレンチアイソレーション領域(STI領域)とすることができる。半導体基板10がシリコンである場合、絶縁領域22は、シリコン酸化膜(SiO)やシリコン窒化膜(SiN)等とすることができる。絶縁領域22は、ドリフト領域12内においてゲート絶縁層26及びゲート電極28と重なり合う領域からドレイン領域18に近接する領域までに亘って配置される。絶縁領域22の半導体基板10の深さ方向への厚さは250nm以上300nm以下とすることが好適である。また、絶縁領域22の長さ(X方向)は、2μm以上3μm以下とすることが好適である。また、絶縁領域22の長さ(X方向)の中央の位置がゲート電極28の端部付近に位置するように配置することが好適である。 The insulating region 22 is an insulator region provided to relax the electric field between the drain region 18 and the gate electrode 28 . The isolation regions 22 may be, but are not limited to, shallow trench isolation regions (STI regions). If the semiconductor substrate 10 is silicon, the insulating region 22 can be a silicon oxide film (SiO 2 ), a silicon nitride film (SiN), or the like. The insulating region 22 is arranged in the drift region 12 from a region overlapping the gate insulating layer 26 and the gate electrode 28 to a region close to the drain region 18 . The thickness of the insulating region 22 in the depth direction of the semiconductor substrate 10 is preferably 250 nm or more and 300 nm or less. Also, the length (X direction) of the insulating region 22 is preferably 2 μm or more and 3 μm or less. Moreover, it is preferable that the insulating region 22 is arranged so that the central position of the length (X direction) is positioned near the end of the gate electrode 28 .

絶縁領域24は、半導体デバイス100の構成要素を互いに絶縁するための領域である。半導体基板10がシリコンである場合、絶縁領域24は、シリコン酸化膜(SiO)やシリコン窒化膜(SiN)等とすることができる。ソース領域16とタップ領域20との間に設けられた絶縁領域24の長さ(X方向)は、0.4μm以上0.8μm以下とすることが好適である。また、ドレイン領域18とタップ領域20との間に設けられた24の長さ(X方向)は、1.8μm以上3.2μmとすることが好適である。 The insulating region 24 is a region for insulating components of the semiconductor device 100 from each other. If the semiconductor substrate 10 is silicon, the insulating region 24 can be a silicon oxide film (SiO 2 ), a silicon nitride film (SiN), or the like. The length (X direction) of the insulating region 24 provided between the source region 16 and the tap region 20 is preferably 0.4 μm or more and 0.8 μm or less. Also, the length (X direction) of 24 provided between the drain region 18 and the tap region 20 is preferably 1.8 μm or more and 3.2 μm.

ゲート絶縁層26は、HVMOSのゲートを構成する絶縁層である。半導体基板10がシリコンである場合、ゲート絶縁層26は、シリコン酸化層(SiO)、シリコン窒化層(SiN)、シリコン酸窒化膜(SiOxNy)とすることができる。ゲート絶縁層26は、ガードリング領域14のウェル領域、ドリフト領域12の一部及び絶縁領域22に亘る領域上に設けられる。ゲート絶縁層26の膜厚は、70nm以上90nm以下とすることが好適である。 The gate insulating layer 26 is an insulating layer forming the gate of the HVMOS. If the semiconductor substrate 10 is silicon, the gate insulating layer 26 can be a silicon oxide layer ( SiO2 ), a silicon nitride layer (SiN), or a silicon oxynitride (SiOxNy). The gate insulating layer 26 is provided on a region extending over the well region of the guard ring region 14 , part of the drift region 12 and the insulating region 22 . The film thickness of the gate insulating layer 26 is preferably 70 nm or more and 90 nm or less.

ゲート電極28は、ゲート絶縁層26にゲート電圧を印加するための電極である。ゲート電極28は、多結晶シリコン層、金属層、シリサイド又はこれらの積層構造とすることができる。ゲート電極28は、ゲート絶縁層26上の領域に設けられる。ゲート電極28を多結晶シリコン層とした場合、ゲート電極28の膜厚は100nm以上200nm以下とすることが好適である。また、ゲート電極28のゲート領域の長さは2μm以上3μm以下とする。また、ゲート電極28の端部は絶縁領域22の中央付近まで延設することが好適である。なお、半導体基板10に対してゲート絶縁層26を介してゲート電極28が設けられている領域のうち、ソース領域16からドリフト領域12の端部までの領域がチャネル領域である。 The gate electrode 28 is an electrode for applying a gate voltage to the gate insulating layer 26 . The gate electrode 28 can be made of a polysilicon layer, a metal layer, a silicide, or a laminate structure thereof. A gate electrode 28 is provided in a region on the gate insulating layer 26 . When the gate electrode 28 is a polycrystalline silicon layer, the film thickness of the gate electrode 28 is preferably 100 nm or more and 200 nm or less. Also, the length of the gate region of the gate electrode 28 is set to 2 μm or more and 3 μm or less. Moreover, it is preferable that the end portion of the gate electrode 28 extends to the vicinity of the center of the insulating region 22 . Note that, of the region where the gate electrode 28 is provided with the gate insulating layer 26 interposed in the semiconductor substrate 10, the region from the source region 16 to the edge of the drift region 12 is the channel region.

[基本構成の製造方法]
図4は、半導体デバイス100の製造方法を示す。図4は半導体デバイス100のHVMOSの製造方法を示す模式図であり、半導体デバイス100を構成する各部を強調して示しており、各部の平面方向の寸法及び厚さ方向の寸法は実際の比を示していない場合がある。
[Manufacturing method of basic configuration]
FIG. 4 shows a method of manufacturing the semiconductor device 100 . 4A and 4B are schematic diagrams showing a method of manufacturing the HVMOS of the semiconductor device 100. Each part constituting the semiconductor device 100 is emphasized. may not be shown.

以下、n型チャネルのHVMOSを含む半導体デバイス100の製造方法について説明する。半導体基板10は、第1導電型としてp型にドーピングされたシリコン基板として説明する。なお、p型チャネルのHVMOSを含む半導体デバイス100とする場合、第1導電型をn型、第2導電型をp型として読み替えればよい。 A method of manufacturing a semiconductor device 100 including an n-channel HVMOS will be described below. The semiconductor substrate 10 will be described as a silicon substrate doped with p-type as the first conductivity type. When the semiconductor device 100 includes a p-type channel HVMOS, the first conductivity type can be read as n-type, and the second conductivity type can be read as p-type.

ステップS10では、ドリフト領域12へのドーパントのイオン注入処理によって注入領域12aが形成される。半導体基板10の表面においてドリフト領域12に対応する領域が開口領域であるマスクとして機能するレジスト層Rを形成する。レジスト層Rは、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることができる。第2導電型がn型である場合、レジスト層Rをマスクとして、n型ドーパント(燐P又は砒素As)を半導体基板10の表面にイオン注入する。ここでは、浅い領域へのイオン注入と、当該浅い領域へのイオン注入よりも高い注入エネルギーを用いたより深い領域へのイオン注入とを組み合わせた2段階注入を行うことが好適である。例えば、浅い領域へのイオン注入では、燐P(又は砒素As)を200keV以上300keV以下のイオン注入エネルギーで1×1012以上2×1012/cmの密度となるようにイオン注入する。また、より深い領域へのイオン注入では、600keV以上700keV以下のイオン注入エネルギーで4×1012以上6×1012/cmの密度となるようにイオン注入する。ただし、イオン注入されるドーパントの密度、注入深さ等はHVMOSのサイズや特性に応じて適宜設定すればよい。イオン注入後、レジスト層Rは除去する。 In step S10, implantation regions 12a are formed by ion implantation of dopants into the drift region 12. As shown in FIG. A resist layer R functioning as a mask is formed on the surface of the semiconductor substrate 10, the region corresponding to the drift region 12 being an opening region. The resist layer R can be patterned using a photolithographic technique. When the second conductivity type is the n-type, an n-type dopant (phosphorus P or arsenic As) is ion-implanted into the surface of the semiconductor substrate 10 using the resist layer R as a mask. Here, it is preferable to perform two-step implantation in which ion implantation into a shallow region and ion implantation into a deeper region using a higher implantation energy than the ion implantation into the shallow region are combined. For example, in ion implantation into a shallow region, phosphorus P (or arsenic As) is ion-implanted at an ion implantation energy of 200 keV to 300 keV to a density of 1×10 12 to 2×10 12 /cm 2 . Further, in ion implantation into a deeper region, ions are implanted at a density of 4×10 12 to 6×10 12 /cm 2 at an ion implantation energy of 600 keV to 700 keV. However, the density of the dopant to be ion-implanted, the implantation depth, etc. may be appropriately set according to the size and characteristics of the HVMOS. After the ion implantation, the resist layer R is removed.

ステップS12では、ガードリング領域14へのドーパントのイオン注入処理が行われる。半導体基板10においてガードリング領域14に対応する領域が開口領域となるようにレジスト層Rを形成する。レジスト層Rは、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることができる。第1導電型がp型である場合、レジスト層Rをマスクとして、p型ドーパント(ボロンB又は二フッ化ボロンBF)を半導体基板10の表面にイオン注入する。ここでは、浅い領域へのイオン注入と、当該浅い領域へのイオン注入よりも高い注入エネルギーを用いたより深い領域へのイオン注入とを組み合わせた2段階注入を行うことが好適である。例えば、浅い領域へのイオン注入では、ボロンB(又は二フッ化ボロンBF)を100keV以上150keV以下のイオン注入エネルギーで1×1012以上2×1012/cmの密度となるようにイオン注入する。また、より深い領域へのイオン注入では、300keV以上400keV以下のイオン注入エネルギーで1×1013以上2×1013/cmの密度となるようにイオン注入する。ただし、イオン注入されるドーパントの密度、注入深さ等はHVMOSのサイズや特性に応じて適宜設定すればよい。イオン注入後、レジスト層Rは除去する。 In step S12, a dopant ion implantation process into the guard ring region 14 is performed. A resist layer R is formed so that a region corresponding to the guard ring region 14 in the semiconductor substrate 10 becomes an opening region. The resist layer R can be patterned using a photolithographic technique. When the first conductivity type is p-type, ions of a p-type dopant (boron B or boron difluoride BF 2 ) are implanted into the surface of the semiconductor substrate 10 using the resist layer R as a mask. Here, it is preferable to perform two-step implantation in which ion implantation into a shallow region and ion implantation into a deeper region using a higher implantation energy than the ion implantation into the shallow region are combined. For example, in ion implantation into a shallow region, boron B (or boron difluoride BF 2 ) is ion-implanted at an ion implantation energy of 100 keV or more and 150 keV or less so as to have a density of 1×10 12 or more and 2×10 12 /cm 2 . inject. Further, in ion implantation into a deeper region, ions are implanted at a density of 1×10 13 to 2×10 13 /cm 2 at an ion implantation energy of 300 keV to 400 keV. However, the density of the dopant to be ion-implanted, the implantation depth, etc. may be appropriately set according to the size and characteristics of the HVMOS. After the ion implantation, the resist layer R is removed.

ステップS14では、イオン拡散処理が行われる。ドリフト領域12及びガードリング領域14へドーパントを注入した後、半導体基板10を900℃~1300℃程度の高温でアニール(加熱)することによって半導体基板10内にドーパントを拡散させる。例えば、1100℃で5時間~7時間のアニール処理を行う。ただし、加熱温度及び時間は、HVMOSのサイズや特性に応じて適宜設定すればよい。第2導電型のドーパントが拡散した領域はドリフト領域12となり、第1導電型のドーパントが拡散した領域はガードリング領域14となる。 In step S14, ion diffusion processing is performed. After implanting the dopant into the drift region 12 and the guard ring region 14, the semiconductor substrate 10 is annealed (heated) at a high temperature of about 900.degree. C. to 1300.degree. For example, annealing is performed at 1100° C. for 5 to 7 hours. However, the heating temperature and time may be appropriately set according to the size and characteristics of the HVMOS. The region into which the dopant of the second conductivity type is diffused becomes the drift region 12 , and the region into which the dopant of the first conductivity type is diffused becomes the guard ring region 14 .

図5は、ドリフト領域12及びその周辺領域の第2導電型のドーパントの拡散状態を示す。ステップS10において第2導電型のドーパントは領域X2~X5の範囲に亘って均一に注入される。その後、ステップS14におけるアニールによってドーパントは拡散し、領域X1~X6の範囲に拡がる。当該ドーパントの拡散によって、ドリフト領域12及びその周辺領域のドーパント濃度は境界領域X1~X3及び境界領域X4~X6においてなだらかに変化するプロファイルとなる。 FIG. 5 shows the diffusion state of the second conductivity type dopant in the drift region 12 and its peripheral region. In step S10, the dopant of the second conductivity type is uniformly implanted over the regions X2-X5. After that, the dopant is diffused by annealing in step S14 and spreads over the range of regions X1 to X6. Due to the diffusion of the dopant, the dopant concentration in the drift region 12 and its peripheral region has a profile that smoothly changes in the boundary regions X1 to X3 and the boundary regions X4 to X6.

ステップS16では、絶縁領域22及び絶縁領域24が形成される。絶縁領域22及び絶縁領域24は、マスクを利用した既存のLOCOSプロセス又はSTIプロセスによって形成することができる。LOCOSプロセスでは、シリコン酸化膜(SiO)やシリコン窒化膜(SiN)をマスクとして、酸素(O)を供給しつつ半導体基板10を加熱することによって半導体基板10の表面においてマスクの開口領域を熱酸化することによって絶縁領域22又は絶縁領域24を形成することができる。また、STIプロセスでは、開口領域をトレンチエッチングし、その溝内に高密度プラズマCVD等を用いて絶縁膜を埋め込んだ後、当該領域を化学機械研磨法(CMP)で平坦化することで絶縁領域22又は絶縁領域24を形成することができる。 In step S16, insulating regions 22 and 24 are formed. Isolation region 22 and isolation region 24 can be formed by existing LOCOS or STI processes using masks. In the LOCOS process, a silicon oxide film (SiO 2 ) or a silicon nitride film (SiN) is used as a mask and the semiconductor substrate 10 is heated while oxygen (O 2 ) is supplied to form an opening region of the mask on the surface of the semiconductor substrate 10 . Insulating region 22 or insulating region 24 can be formed by thermal oxidation. In addition, in the STI process, an opening region is trench-etched, an insulating film is embedded in the trench using high-density plasma CVD or the like, and then the region is planarized by chemical mechanical polishing (CMP) to form an insulating region. 22 or insulating regions 24 may be formed.

ステップS18では、ゲート絶縁層26及びゲート電極28が形成される。ゲート絶縁層26の形成方法は、特に限定されるものではないが、酸素(O)等の酸素含有ガスや窒素(N)等の窒素含有ガスを用いた熱酸化法等を適用することができる。また、ゲート絶縁層26上にゲート電極28が形成される。ゲート電極28の形成方法は、特に限定されるものではないが、多結晶シリコン層とする場合にはシラン(SiH)等のシリコン含有ガスを用いた化学気相成長法(CVD法)とすることができる。ゲート電極28を金属層とする場合、蒸着法、スパッタリング法、化学気相成長法(CVD法)等を適用することができる。また、ゲート電極28をシリサイドとする場合、Ti,Ta,Co,Ni等の金属を多結晶シリコン上に堆積させて熱処理する、高融点金属とシリコンとを同時にスパッタリングして堆積される方法等を適用することができる。なお、ゲート電極28下の領域以外のゲート絶縁層26は、フォトリソグラフィによって形成したマスクを利用してゲート電極28を形成する前にゲート電極28の領域以外の領域をエッチングして除去する。このとき、残されるゲート絶縁層26の領域は、ゲート電極28の領域より0.1μm~0.15μm程度の重ねマージン分だけ広くしてもよい。 In step S18, a gate insulating layer 26 and a gate electrode 28 are formed. The method of forming the gate insulating layer 26 is not particularly limited, but a thermal oxidation method using an oxygen-containing gas such as oxygen (O 2 ) or a nitrogen-containing gas such as nitrogen (N 2 ) may be applied. can be done. A gate electrode 28 is formed on the gate insulating layer 26 . The method of forming the gate electrode 28 is not particularly limited, but when forming a polycrystalline silicon layer, chemical vapor deposition (CVD) using a silicon-containing gas such as silane (SiH 4 ) is adopted. be able to. When the gate electrode 28 is a metal layer, a vapor deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method (CVD method), or the like can be applied. When the gate electrode 28 is made of silicide, a method of depositing a metal such as Ti, Ta, Co, or Ni on polycrystalline silicon and heat-treating it, or a method of depositing a high-melting-point metal and silicon simultaneously by sputtering. can be applied. The gate insulating layer 26 other than the region under the gate electrode 28 is removed by etching the region other than the region of the gate electrode 28 before forming the gate electrode 28 using a mask formed by photolithography. At this time, the remaining area of the gate insulating layer 26 may be wider than the area of the gate electrode 28 by an overlap margin of about 0.1 μm to 0.15 μm.

ステップS20では、ソース領域16、ドレイン領域18及びタップ領域20が形成される。ソース領域16及びドレイン領域18には、第2導電型のドーパントのイオン注入処理が行われる。半導体基板10の表面においてソース領域16及びドレイン領域18に対応する領域が開口領域となるようにレジスト層Rを形成する。レジスト層Rは、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることができる。第2導電型がn型である場合、レジスト層Rをマスクとして、n型ドーパント(燐P又は砒素As)を半導体基板10の表面にイオン注入する。例えば、砒素Asを20keV以上50keV以下のイオン注入エネルギーで2×1015以上5×1015/cmの密度となるようにイオン注入する。さらに、例えば、燐Pを30keV以上40keV以下のイオン注入エネルギーで5×1013以上1×1014/cmの密度となるようにイオン注入する。イオン注入後、レジスト層Rは除去する。次に、タップ領域20には、第1導電型のドーパントのイオン注入処理が行われる。半導体基板10の表面においてタップ領域20に対応する領域が開口領域となるようにレジスト層Rを形成する。レジスト層Rは、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることができる。第1導電型がp型である場合、レジスト層Rをマスクとして、p型ドーパント(ボロンB又は二フッ化ボロンBF)を半導体基板10の表面にイオン注入する。例えば、二フッ化ボロンBFを10keV以上20keV以下のイオン注入エネルギーで1.5×1015以上3×1015/cmの密度となるようにイオン注入する。さらに、例えば、ボロンBを10keV以上20keV以下のイオン注入エネルギーで2×1013以上5×1013/cmの密度となるようにイオン注入する。イオン注入後、レジスト層Rは除去する。その後、半導体基板10を900℃~1100℃程度の高温でアニール(加熱)することによって半導体基板10内にドーパントを拡散させる。例えば、1000℃で20秒~30秒のアニール処理を行う。 In step S20, source region 16, drain region 18 and tap region 20 are formed. The source region 16 and the drain region 18 are subjected to an ion implantation process with dopants of the second conductivity type. A resist layer R is formed on the surface of the semiconductor substrate 10 such that regions corresponding to the source region 16 and the drain region 18 are opening regions. The resist layer R can be patterned using a photolithographic technique. When the second conductivity type is the n-type, an n-type dopant (phosphorus P or arsenic As) is ion-implanted into the surface of the semiconductor substrate 10 using the resist layer R as a mask. For example, arsenic As is ion-implanted at an ion implantation energy of 20 keV to 50 keV to a density of 2×10 15 to 5×10 15 /cm 2 . Further, for example, phosphorus P is ion-implanted at an ion implantation energy of 30 keV to 40 keV to a density of 5×10 13 to 1×10 14 /cm 2 . After the ion implantation, the resist layer R is removed. Next, the tap region 20 is ion-implanted with a dopant of the first conductivity type. A resist layer R is formed so that a region corresponding to the tap region 20 on the surface of the semiconductor substrate 10 becomes an opening region. The resist layer R can be patterned using a photolithographic technique. When the first conductivity type is p-type, ions of a p-type dopant (boron B or boron difluoride BF 2 ) are implanted into the surface of the semiconductor substrate 10 using the resist layer R as a mask. For example, boron difluoride BF 2 is ion-implanted at an ion implantation energy of 10 keV to 20 keV to a density of 1.5×10 15 to 3×10 15 /cm 2 . Further, for example, boron B is ion-implanted at an ion implantation energy of 10 keV to 20 keV to a density of 2×10 13 to 5×10 13 /cm 2 . After the ion implantation, the resist layer R is removed. Thereafter, the semiconductor substrate 10 is annealed (heated) at a high temperature of about 900.degree. C. to 1100.degree. For example, annealing is performed at 1000° C. for 20 to 30 seconds.

以上のプロセスによって、半導体基板10のHVMOSの基本構成を形成することができる。 Through the above processes, the basic configuration of the HVMOS on the semiconductor substrate 10 can be formed.

[基本構成の特性]
図6は、半導体基板10のHVMOSに対してブレークダウン電圧を測定するためにソース領域16、ドレイン領域18、タップ領域20(Pウェル領域)及びゲート電極28に電圧を印加した状態を示す。ソース領域16、タップ領域20及びゲート電極28には0Vを印加し、ドレイン領域18には0から徐々に正電圧を高くしていくように電圧を印加した。
[Characteristics of basic configuration]
FIG. 6 shows voltages applied to source region 16, drain region 18, tap region 20 (P-well region) and gate electrode 28 to measure the breakdown voltage for HVMOS on semiconductor substrate 10. FIG. A voltage of 0 V was applied to the source region 16, the tap region 20 and the gate electrode 28, and a voltage was applied to the drain region 18 so as to gradually increase from 0 to a positive voltage.

ドレイン領域18への正電圧が高くなるにつれて、ゲート電極28下のドリフト領域12内における絶縁領域22よりゲート電極28側の領域Aに電界が集中し、ブレークダウンが発生した。この場合、ドリフト領域12の高いドーパント濃度は、電界の集中を悪化させる。すなわち、高いブレークダウン電圧を実現するためには、ドリフト領域12のドーパント濃度を低下させる必要がある。 As the positive voltage applied to the drain region 18 increased, the electric field concentrated in the region A closer to the gate electrode 28 than the insulating region 22 in the drift region 12 under the gate electrode 28, causing breakdown. In this case, the high dopant concentration in the drift region 12 exacerbates the electric field concentration. That is, in order to achieve a high breakdown voltage, the dopant concentration of the drift region 12 should be lowered.

一方、半導体基板10のHVMOSでは、ゲート電極28及びドレイン領域18の両方に対して同時に高い電圧が印加された動作状態における特性についても考慮する必要がある。 On the other hand, in the HVMOS of the semiconductor substrate 10, it is also necessary to consider characteristics in an operating state in which a high voltage is applied to both the gate electrode 28 and the drain region 18 at the same time.

そこで、図7に示すように、ゲート電極28とドレイン領域18とを電気的に接続し、ゲート電極28及びドレイン領域18の両方に対して0から徐々に正電圧を高くしていくように電圧を印加したときについて検討する。 Therefore, as shown in FIG. 7, the gate electrode 28 and the drain region 18 are electrically connected, and a voltage is applied to both the gate electrode 28 and the drain region 18 so as to gradually increase the positive voltage from 0. is applied.

この場合、ドリフト領域12内のドレイン領域18の下、すなわちドリフト領域12内において絶縁領域22よりドレイン領域18側の領域Bに電界が集中し、ブレークダウンが発生した。この場合、ドリフト領域12の低いドーパント濃度は、電界の集中を悪化させる。すなわち、高いブレークダウン電圧を実現するためには、ドリフト領域12のドーパント濃度を増加させる必要がある。もし、ドレイン領域18下の領域において、ドレイン領域18よりもドーパント濃度が低く、ドリフト領域12よりもドーパント濃度が高いウェル領域を設けた場合、領域Bは当該ウェル領域下となる。当該ウェル領域を設けることでブレークダウン電圧は高くなるが、ドリフト領域12の低いドーパント濃度が領域Bの電界集中を悪化させる点は同じである。 In this case, the electric field was concentrated under the drain region 18 in the drift region 12, that is, in the region B on the side of the drain region 18 from the insulating region 22 in the drift region 12, and breakdown occurred. In this case, the low dopant concentration in the drift region 12 exacerbates the electric field concentration. That is, in order to achieve a high breakdown voltage, the dopant concentration of the drift region 12 should be increased. If a well region having a lower dopant concentration than the drain region 18 and a higher dopant concentration than the drift region 12 is provided under the drain region 18, the region B is under the well region. Although the breakdown voltage is increased by providing the well region, the low dopant concentration of the drift region 12 still deteriorates the electric field concentration in the region B. FIG.

このように、両方の動作状態においてHVMOSのブレークダウン電圧を高く維持することは困難である。ブレークダウン電圧を向上させるためには、図8に示すチャネル長L1及びL2を長くすればよいが、チャネル長L1及びL2を長くするとMOS面積の増大やドレイン-ソース間の電流IDSが低下してしまうという別の問題が生ずる。 Thus, it is difficult to maintain a high HVMOS breakdown voltage in both operating conditions. In order to improve the breakdown voltage, the channel lengths L1 and L2 shown in FIG. 8 may be lengthened . Another problem arises that

[第1の実施の形態における構成]
図9は、第1の実施の形態における非対称高耐圧電界効果トランジスタ(HVMOS:High Voltage MOS)を含む半導体デバイス200の断面模式図を示す。半導体デバイス200の平面図は、図2に示した半導体デバイス100の基本構成と同様である。HVMOSは、例えば、動作電圧が20V以上60V以下であることが好適である。半導体デバイス200は、例えば、ディスプレイドライバに用いられる。
[Configuration in the first embodiment]
FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of a semiconductor device 200 including an asymmetric high voltage field effect transistor (HVMOS: High Voltage MOS) in the first embodiment. A plan view of the semiconductor device 200 is similar to the basic configuration of the semiconductor device 100 shown in FIG. The HVMOS preferably has an operating voltage of, for example, 20 V or more and 60 V or less. The semiconductor device 200 is used, for example, as a display driver.

なお、図9は半導体デバイス200のHVMOSの構成を説明するための模式図であり、半導体デバイス200を構成する各部を強調して示しており、各部の平面方向の寸法及び厚さ方向の寸法は実際の比を示していない場合がある。 FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the configuration of the HVMOS of the semiconductor device 200, and shows each part constituting the semiconductor device 200 with emphasis. It may not show the actual ratio.

本実施の形態における半導体デバイス200は、半導体基板10、ドリフト領域30、ガードリング領域14、ソース領域16、ドレイン領域18、タップ領域20、絶縁領域22、絶縁領域24、ゲート絶縁層26及びゲート電極28を含んで構成される。半導体デバイス200は、ドリフト領域12に代えて、ドリフト領域30が設けられている以外は半導体デバイス100と同様の構成を有する。したがって、以下の説明では、主としてドリフト領域30について説明し、他の構成要素については説明を省略する。 A semiconductor device 200 according to the present embodiment includes a semiconductor substrate 10, a drift region 30, a guard ring region 14, a source region 16, a drain region 18, a tap region 20, an insulating region 22, an insulating region 24, a gate insulating layer 26 and a gate electrode. 28. Semiconductor device 200 has the same configuration as semiconductor device 100 except that drift region 30 is provided instead of drift region 12 . Therefore, in the following description, the drift region 30 will be mainly described, and descriptions of other components will be omitted.

なお、半導体デバイス200に含まれるHVMOSは、n型チャネルのHVMOSとして説明する。この場合、以下の説明において、第1導電型はp型であり、第1導電型の反対の第2導電型はn型である。ただし、半導体デバイス200に含まれるHVMOSは、n型チャネルのHVMOSに限定されるものではなく、p型チャネルのHVMOSとしてもよい。この場合、第1導電型はn型であり、第1導電型の反対の第2導電型はp型として読み替えればよい。 The HVMOS included in the semiconductor device 200 will be described as an n-channel HVMOS. In this case, in the following description, the first conductivity type is p-type, and the second conductivity type opposite to the first conductivity type is n-type. However, the HVMOS included in the semiconductor device 200 is not limited to the n-type channel HVMOS, and may be a p-type channel HVMOS. In this case, the first conductivity type is n-type, and the second conductivity type opposite to the first conductivity type is p-type.

ドリフト領域30は、半導体デバイス200の動作時において空乏層が形成されてキャリアがドリフトされる領域である。ドリフト領域30は、第1導電型とは反対の第2導電型とする。ドリフト領域30のドーパント濃度は、5×1016/cm以上5×1018/cm以下とすることが好適である。ドリフト領域30は、その一端がゲート電極28下の中央付近であり、他端がゲート電極28の端部から2.5μm以上4μm以下まで離れた位置とすることが好適である。 The drift region 30 is a region where a depletion layer is formed and carriers are drifted during operation of the semiconductor device 200 . Drift region 30 is of a second conductivity type opposite to the first conductivity type. The dopant concentration of the drift region 30 is preferably 5×10 16 /cm 3 or more and 5×10 18 /cm 3 or less. One end of the drift region 30 is near the center under the gate electrode 28 and the other end is preferably located at a distance of 2.5 μm or more and 4 μm or less from the edge of the gate electrode 28 .

図10は、半導体デバイス200のドリフト領域30及びその周辺領域のドーパント濃度のプロファイルを示す。本実施の形態における半導体デバイス200のドリフト領域30は、上記基本構成の半導体デバイス100のドリフト領域12と比べてドーパント濃度のプロファイルが異なる。基本構成の半導体デバイス100のドリフト領域12では、ゲート電極28下のドリフト領域12の端部からドーパント濃度が単調増加するプロファイルである。これに対して、半導体デバイス200のドリフト領域30では、ゲート電極28下のドリフト領域30の端部からドーパント濃度が増加するが、一旦その増加率が低下した後、再び増加率が大きくなるようなプロファイルである。 FIG. 10 shows the dopant concentration profile of the drift region 30 and surrounding regions of the semiconductor device 200 . The drift region 30 of the semiconductor device 200 according to the present embodiment has a different dopant concentration profile than the drift region 12 of the semiconductor device 100 having the basic configuration described above. In the drift region 12 of the semiconductor device 100 of the basic configuration, the dopant concentration monotonically increases from the edge of the drift region 12 below the gate electrode 28 . On the other hand, in the drift region 30 of the semiconductor device 200, the dopant concentration increases from the end portion of the drift region 30 under the gate electrode 28, and after the rate of increase decreases, the rate of increase increases again. Profile.

すなわち、図10に示すように、ゲート電極28の領域下のドリフト領域30の端部の位置X1から絶縁領域22に向かって絶縁領域22の近傍の位置X2まで徐々にドーパント濃度は第1の濃度N1まで増加する。続いて、ドーパントの増加率は低下して、絶縁領域22の近傍の位置X2から絶縁領域22の端部付近の位置X7に亘ってドーパント濃度はほぼ第1の濃度N1で維持される。その後、ドーパントの増加率は再び大きくなり、位置X7から絶縁領域22の領域下の位置X8を介して位置X9に向けて徐々にドーパント濃度は第2の濃度N2まで増加する。ドーパントの第2の濃度N2は第1の濃度N1より高い値である。そして、位置X9からドレイン領域18下の位置X10を介してドレイン領域18を超えた位置X4に亘ってドーパント濃度は第2の濃度N2を維持し、位置X4からドリフト領域30とガードリング領域14の境界領域を超えた位置X6に向けて徐々にドーパント濃度が低下する。なお、ドリフト領域30とガードリング領域14との境界付近では、ガードリング領域14側にイオン注入された第1導電型のドーパントとドリフト領域30側にイオン注入された第2導電型のドーパントとが相殺されており、全体として第1導電型のガードリング領域14と第2導電型のドリフト領域30との境界が決定される。 That is, as shown in FIG. 10, the dopant concentration is gradually increased from the position X1 at the edge of the drift region 30 under the gate electrode 28 toward the insulating region 22 to the position X2 near the insulating region 22 at the first concentration. Increases up to N1. Subsequently, the rate of dopant increase is reduced such that the dopant concentration is maintained at approximately the first concentration N1 from location X2 near the insulating region 22 to location X7 near the edge of the insulating region 22. FIG. After that, the dopant increase rate increases again, and the dopant concentration gradually increases from the position X7 to the position X9 under the insulating region 22 via the position X8 to the second concentration N2. The second concentration N2 of dopant is higher than the first concentration N1. The dopant concentration maintains the second concentration N2 from the position X9 through the position X10 under the drain region 18 to the position X4 beyond the drain region 18, and the drift region 30 and the guard ring region 14 from the position X4. The dopant concentration gradually decreases toward the position X6 beyond the boundary region. In the vicinity of the boundary between the drift region 30 and the guard ring region 14, the first conductivity type dopant ion-implanted into the guard ring region 14 side and the second conductivity type dopant ion-implanted into the drift region 30 side are mixed. The boundary between the guard ring region 14 of the first conductivity type and the drift region 30 of the second conductivity type is determined as a whole.

なお、本実施の形態では、ゲート電極28下及びその近傍領域においてドーパント濃度が濃度N1から濃度N2へ明確に階段状に変化するプロファイルとしたが、これに限定されるものではなく、ドーパント濃度の増加率が一旦低下した後に増大するようなプロファイルであればよい。すなわち、ゲート電極28下及びその近傍においてドーパント濃度が濃度N1から濃度N2へ変化する領域においてドーパント濃度の変化に変曲点を有することが好適である。また、位置X2から位置X7に亘る領域のドーパント濃度は、第1の濃度N1で一定であってもよいし、微増又は微減してもよい。 In this embodiment, the dopant concentration under and in the vicinity of the gate electrode 28 has a profile in which the dopant concentration clearly changes stepwise from the concentration N1 to the concentration N2. Any profile may be used as long as the rate of increase decreases once and then increases. That is, it is preferable to have an inflection point in the dopant concentration change in the region where the dopant concentration changes from the concentration N1 to the concentration N2 under and near the gate electrode 28 . Also, the dopant concentration in the region from the position X2 to the position X7 may be constant at the first concentration N1, or may slightly increase or decrease.

[第1の実施の形態における製造方法]
図11は、半導体デバイス200の製造方法を示す。図11は半導体デバイス200のHVMOSの製造方法を示す模式図であり、半導体デバイス200を構成する各部を強調して示しており、各部の平面方向の寸法及び厚さ方向の寸法は実際の比を示していない場合がある。
[Manufacturing method in the first embodiment]
FIG. 11 shows a method of manufacturing a semiconductor device 200. As shown in FIG. 11A and 11B are schematic diagrams showing the method of manufacturing the HVMOS of the semiconductor device 200. Each part constituting the semiconductor device 200 is shown with emphasis. may not be shown.

以下、n型チャネルのHVMOSを含む半導体デバイス200の製造方法について説明する。半導体基板10は、第1導電型としてp型にドーピングされたシリコン基板として説明する。なお、p型チャネルのHVMOSを含む半導体デバイス200とする場合、第1導電型をn型、第2導電型をp型として読み替えればよい。 A method of manufacturing a semiconductor device 200 including an n-channel HVMOS will be described below. The semiconductor substrate 10 will be described as a silicon substrate doped with p-type as the first conductivity type. When the semiconductor device 200 includes a p-type channel HVMOS, the first conductivity type can be read as n-type, and the second conductivity type can be read as p-type.

なお、半導体デバイス200の製造方法において、基本構成の半導体デバイス100と異なるのはドリフト領域30の形成ステップのみである。したがって、以下の説明では、主としてドリフト領域30の形成ステップについて説明し、他の構成要素の形成ステップについては説明を省略する。 In the manufacturing method of the semiconductor device 200, the only difference from the semiconductor device 100 of the basic configuration is the step of forming the drift region 30. FIG. Therefore, in the following description, the step of forming the drift region 30 will be mainly described, and the description of the steps of forming other components will be omitted.

ステップS30では、ドリフト領域30へのドーパントのイオン注入処理によって注入領域30aが形成される。半導体基板10の表面においてドリフト領域30に対応する領域が2つの開口領域となるようにレジスト層Rを形成する。すなわち、チャネルの移動方向であるX方向に沿って少なくとも分離された2つの開口領域を有するようにレジスト層Rを形成する。レジスト層Rは、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることができる。 In step S30, implantation regions 30a are formed by ion implantation of dopants into the drift region 30. As shown in FIG. A resist layer R is formed on the surface of the semiconductor substrate 10 so that the region corresponding to the drift region 30 has two opening regions. That is, the resist layer R is formed so as to have at least two opening regions separated along the X direction, which is the direction of movement of the channel. The resist layer R can be patterned using a photolithographic technique.

図12は、レジスト層Rの開口領域及びドーパントがイオン注入された注入領域30aの領域と、最終的に形成されるドリフト領域30のドーパント濃度のプロファイルと、との関係を示す。注入領域30aは、上記説明における位置X2から位置X7に亘る領域及び位置X8から位置X5に亘る領域とする。位置X2から位置X7に亘る領域は、位置X8から位置X5に亘る領域より狭い領域とする。ここで、位置X7から位置X8に設けられるレジスト層Rの長さ(X方向)は、例えば1.2μm以下とすることが好適である。また、開口領域となる位置X2から位置X7の領域の長さ(X方向)は、例えば1.2μm以下とすることが好適である。 FIG. 12 shows the relationship between the opening region of the resist layer R, the region of the implantation region 30a into which the dopant is ion-implanted, and the dopant concentration profile of the drift region 30 finally formed. The injection region 30a is the region from the position X2 to the position X7 and the region from the position X8 to the position X5 in the above description. The area from position X2 to position X7 is assumed to be narrower than the area from position X8 to position X5. Here, the length (X direction) of the resist layer R provided from the position X7 to the position X8 is preferably 1.2 μm or less, for example. Also, the length (X direction) of the region from the position X2 to the position X7, which is the opening region, is preferably 1.2 μm or less, for example.

図13(a)及び図13(b)は、レジスト層Rの平面のレイアウトの例を示す。図13(a)に示すように、開口領域となる位置X2から位置X7の領域は、別の開口領域となる位置X8から位置X5の領域と完全に分離されるようにレジスト層Rを形成してもよい。また、図13(b)に示すように、位置X7から位置X8のレジスト層Rを島状に形成し、開口領域となる位置X2から位置X7の領域と位置X8から位置X5の領域とが接続されたレジスト層Rを形成してもよい。このとき、島状のレジスト層Rの幅Wr(Y方向)は、チャネル領域の幅の80%以上、又は、レジスト層Rの開口領域の幅W(Y方向)の70%以上とすることが好適である。 13(a) and 13(b) show examples of planar layouts of the resist layer R. FIG. As shown in FIG. 13(a), the resist layer R is formed so that the region from the position X2 to the position X7, which is the opening region, is completely separated from the region from the position X8 to the position X5, which is another opening region. may Further, as shown in FIG. 13B, the resist layer R from the position X7 to the position X8 is formed in an island shape, and the region from the position X2 to the position X7 and the region from the position X8 to the position X5 are connected to each other. A resist layer R may be formed. At this time, the width Wr (Y direction) of the island-shaped resist layer R can be 80% or more of the width of the channel region or 70% or more of the width W (Y direction) of the opening region of the resist layer R. preferred.

なお、島状のレジスト層Rは幅方向に沿って2つ以上に分割してもよい。この場合、分割された島状のレジスト層Rの幅Wr(Y方向)の合計値がチャネル領域の幅の80%以上、又は、レジスト層Rの開口領域の幅W(Y方向)の70%以上とすることが好適である。 The island-shaped resist layer R may be divided into two or more along the width direction. In this case, the total value of the width Wr (Y direction) of the divided island-shaped resist layers R is 80% or more of the width of the channel region, or 70% of the width W (Y direction) of the opening region of the resist layer R. It is preferable to set it as above.

第2導電型がn型である場合、レジスト層Rをマスクとして、n型ドーパント(燐P又は砒素As)を半導体基板10の表面にイオン注入して注入領域30aを形成する。ここでは、浅い領域へのイオン注入と、当該浅い領域へのイオン注入よりも高い注入エネルギーを用いたより深い領域へのイオン注入とを組み合わせた2段階注入を行うことが好適である。例えば、浅い領域へのイオン注入では、燐P(又は砒素As)を200keV以上300keV以下のイオン注入エネルギーで1×1012以上2×1012/cmの密度となるようにイオン注入する。また、より深い領域へのイオン注入では、600keV以上700keV以下のイオン注入エネルギーで4×1012以上6×1012/cmの密度となるようにイオン注入する。ただし、イオン注入されるドーパントの密度、注入深さ等はHVMOSのサイズや特性に応じて適宜設定すればよい。イオン注入後、レジスト層Rは除去する。 When the second conductivity type is the n-type, an n-type dopant (phosphorus P or arsenic As) is ion-implanted into the surface of the semiconductor substrate 10 using the resist layer R as a mask to form an implantation region 30a. Here, it is preferable to perform two-step implantation in which ion implantation into a shallow region and ion implantation into a deeper region using a higher implantation energy than the ion implantation into the shallow region are combined. For example, in ion implantation into a shallow region, phosphorus P (or arsenic As) is ion-implanted at an ion implantation energy of 200 keV to 300 keV to a density of 1×10 12 to 2×10 12 /cm 2 . Further, in ion implantation into a deeper region, ions are implanted at a density of 4×10 12 to 6×10 12 /cm 2 at an ion implantation energy of 600 keV to 700 keV. However, the density of the dopant to be ion-implanted, the implantation depth, etc. may be appropriately set according to the size and characteristics of the HVMOS. After the ion implantation, the resist layer R is removed.

以下、ステップS12~ステップS20については、上記半導体デバイス100と同様に処理を行えばよい。 Thereafter, steps S12 to S20 may be processed in the same manner as in the semiconductor device 100 described above.

ステップS30においてドリフト領域30に注入されたドーパントは、ステップS14のイオン拡散処理によって半導体基板10内に拡散され、図10において説明した半導体デバイス200のドリフト領域30におけるドーパント濃度のプロファイルが実現される。 The dopant implanted into the drift region 30 in step S30 is diffused into the semiconductor substrate 10 by the ion diffusion process of step S14, and the dopant concentration profile in the drift region 30 of the semiconductor device 200 described in FIG. 10 is realized.

[第1の実施の形態における特性]
以下、図14を参照しつつ、本実施の形態における半導体デバイス200の特性について説明する。図14では、半導体デバイス200のドリフト領域30におけるドーパント濃度のプロファイルを太実線で示し、比較のために半導体デバイス100のドリフト領域12のドーパント濃度のプロファイルを太破線で示している。
[Characteristics in the first embodiment]
Characteristics of the semiconductor device 200 according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. In FIG. 14, the dopant concentration profile in the drift region 30 of the semiconductor device 200 is indicated by a thick solid line, and the dopant concentration profile in the drift region 12 of the semiconductor device 100 is indicated by a thick dashed line for comparison.

半導体デバイス200では、ゲート電極28下のドリフト領域30内における絶縁領域22よりゲート電極28側の領域Aのドーパント濃度は、基本構成の半導体デバイス100の領域Aにおけるドーパント濃度よりも低い。したがって、半導体デバイス200において、ソース領域16、タップ領域20及びゲート電極28には0Vを印加し、ドレイン領域18には0から徐々に正電圧を高くしていくように電圧を印加した場合、領域Aへの電界の集中は基本構成の半導体デバイス100より緩和される。そうすると、領域Aにおいて、基本構成の半導体デバイス100に対して本実施の形態における半導体デバイス200ではブレークダウン電圧は向上する。 In the semiconductor device 200, the dopant concentration of the region A in the drift region 30 under the gate electrode 28 closer to the gate electrode 28 than the insulating region 22 is lower than the dopant concentration in the region A of the semiconductor device 100 of the basic configuration. Therefore, in the semiconductor device 200, when 0 V is applied to the source region 16, the tap region 20, and the gate electrode 28, and a voltage is applied to the drain region 18 so as to gradually increase the positive voltage from 0, the region The concentration of the electric field on A is lessened than in the semiconductor device 100 of the basic configuration. Then, in region A, the semiconductor device 200 according to the present embodiment has a higher breakdown voltage than the semiconductor device 100 having the basic configuration.

一方、半導体デバイス200では、ドリフト領域30内のドレイン領域18の下、すなわちドリフト領域30内において絶縁領域22よりドレイン領域18側の領域Bのドーパント濃度は、基本構成の半導体デバイス100の領域Bにおけるドーパント濃度と等しい。したがって、ゲート電極28とドレイン領域18とを電気的に接続し、ゲート電極28及びドレイン領域18の両方に対して0から徐々に正電圧を高くしていくように電圧を印加した場合、基本構成の半導体デバイス100に対して本実施の形態における半導体デバイス200では領域Bにおける電界の集中は変化しない。そうすると、領域Bにおいて、基本構成の半導体デバイス100に対して本実施の形態における半導体デバイス200ではブレークダウン電圧は変わらない。 On the other hand, in the semiconductor device 200, the dopant concentration of the region B below the drain region 18 in the drift region 30, that is, the region B on the side of the drain region 18 from the insulating region 22 in the drift region 30 is the same as that in the region B of the semiconductor device 100 of the basic configuration. Equal to the dopant concentration. Therefore, when the gate electrode 28 and the drain region 18 are electrically connected and a voltage is applied to both the gate electrode 28 and the drain region 18 so as to gradually increase the positive voltage from 0, the basic configuration In the semiconductor device 200 of the present embodiment, the concentration of the electric field in the region B does not change, in contrast to the semiconductor device 100 of FIG. Then, in region B, the breakdown voltage of the semiconductor device 200 according to the present embodiment does not change from that of the semiconductor device 100 having the basic configuration.

すなわち、領域Bにおけるブレークダウン電圧を維持したまま、領域Aにおけるブレークダウン電圧を向上させることができる。また、ブレークダウン電圧を向上させるためにソース16領域からドリフト領域30までのチャネル長やドリフト領域30の長さを伸ばす必要がなく、ドレイン-ソース間の電流IDSの低下を防ぐことができる。 That is, the breakdown voltage in region A can be improved while the breakdown voltage in region B is maintained. Further, it is not necessary to extend the channel length from the source 16 region to the drift region 30 or the length of the drift region 30 in order to improve the breakdown voltage, so that the drain-source current I DS can be prevented from decreasing.

図15は、基本構成の半導体デバイス100及び本実施の形態の半導体デバイス200についてブレークダウン電圧を測定した結果を示す。具体的には、注入領域30aの端の位置X2から絶縁領域22のゲート電極28側の端部までの距離Aを0.4μmとし、絶縁領域22の長さXを2.4μm~3.4μmとして本実施の形態の半導体デバイス200を形成した場合の結果を示している。図15(a)は、基本構成の半導体デバイス100の測定結果を示す。図15(b)は、本実施の形態の半導体デバイス200の測定結果を示す。なお、図15(b)は、半導体デバイス200の製造工程のステップS30のイオン注入処理において、位置X7から位置X8に設けられるレジスト層Rの長さを0.8μmとし、開口領域となる位置X2から位置X7の領域の長さを0.8μmとした場合についての測定結果を示している。 FIG. 15 shows the results of measuring the breakdown voltages of the semiconductor device 100 of the basic configuration and the semiconductor device 200 of the present embodiment. Specifically, the distance A from the end position X2 of the injection region 30a to the end of the insulating region 22 on the gate electrode 28 side is set to 0.4 μm, and the length X of the insulating region 22 is set to 2.4 μm to 3.4 μm. shows the results when the semiconductor device 200 of the present embodiment is formed. FIG. 15(a) shows the measurement results of the semiconductor device 100 having the basic configuration. FIG. 15(b) shows the measurement results of the semiconductor device 200 of this embodiment. In FIG. 15B, in the ion implantation process of step S30 of the manufacturing process of the semiconductor device 200, the length of the resist layer R provided from the position X7 to the position X8 is set to 0.8 μm, and the position X2 which becomes the opening region is set to 0.8 μm. The measurement results are shown when the length of the region from to position X7 is set to 0.8 μm.

図15(a)に示すように、基本構成の半導体デバイス100では、ゲート電圧が1.6V程度においてブレークダウンが生じた(図中の丸印)。これに対して、図15(b)に示すように、本実施の形態の半導体デバイス200では、ゲート電圧が4Vとなるまでブレークダウンは生じなかった。 As shown in FIG. 15A, in the semiconductor device 100 having the basic configuration, breakdown occurred at a gate voltage of about 1.6 V (marked by a circle in the figure). In contrast, as shown in FIG. 15(b), breakdown did not occur until the gate voltage reached 4V in the semiconductor device 200 of the present embodiment.

なお、ゲート電圧を0Vとしてドレイン電圧を上昇させると約58Vでブレークダウンが生じた。これに対して、同等の寸法で基本構成の半導体デバイス100を形成した場合、ゲート電圧を0Vとしてドレイン電圧を上昇させると約51Vでブレークダウンが生じた。 When the gate voltage was set to 0V and the drain voltage was increased, breakdown occurred at about 58V. On the other hand, when the semiconductor device 100 having the basic configuration was formed with the same dimensions, when the gate voltage was set to 0V and the drain voltage was increased, breakdown occurred at about 51V.

[変形例1]
図16は、変形例1における半導体デバイス202の構成を示す断面模式図である。半導体デバイス202では、ドレイン領域18に対して線対称に2つのHVMOSが配置されている。すなわち、半導体デバイス202では、2つのHVMOSにおいて1つのドレイン領域18が共有されている。
[Modification 1]
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a semiconductor device 202 in Modification 1. As shown in FIG. In the semiconductor device 202 , two HVMOS are arranged line-symmetrically with respect to the drain region 18 . That is, in the semiconductor device 202, one drain region 18 is shared by two HVMOSs.

この場合、ステップS30のドリフト領域30へのドーパントのイオン注入処理において、図17に示すように、2つのHVMOSのゲート電極28下においてドーパント濃度が低い領域が形成されるようにレジスト層Rの開口領域を設ければよい。なお、図17には、イオン注入及びイオン拡散処理によって最終的に形成されるドリフト領域30内のドーパント濃度のプロファイルを併せて示している。 In this case, in the dopant ion implantation process into the drift region 30 in step S30, as shown in FIG. An area should be provided. FIG. 17 also shows the dopant concentration profile in the drift region 30 finally formed by the ion implantation and ion diffusion processes.

本変形例のように、2つのHVMOSにおいてドレイン領域18を共通に設けた構成においても、ドレイン領域18近傍におけるブレークダウン電圧を低下させることなく、ゲート電極28下におけるブレークダウン電圧を向上させることができる。 Even in the configuration in which the drain region 18 is provided in common for the two HVMOSs as in this modification, the breakdown voltage under the gate electrode 28 can be improved without lowering the breakdown voltage near the drain region 18. can.

[変形例2]
図18は、変形例2における半導体デバイス204の構成を示す断面模式図である。図18には、ドリフト領域30内のドーパント濃度のプロファイルを併せて示す。
[Modification 2]
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a semiconductor device 204 in Modification 2. As shown in FIG. FIG. 18 also shows the dopant concentration profile in the drift region 30 .

半導体デバイス204では、絶縁領域22が設けられていない点において上記実施の形態の半導体デバイス200と異なる。半導体デバイス204は、ステップS16において絶縁領域22を形成しないことによって実現することができる。 The semiconductor device 204 differs from the semiconductor device 200 of the above embodiment in that the insulating region 22 is not provided. Semiconductor device 204 can be realized by not forming insulating region 22 in step S16.

半導体デバイス204では、ドリフト領域30のゲート電極28と重畳する領域の長さL3(X方向)は、例えば0.3μm以上0.6μm以下とすることが好適である。また、ゲート電極28の端部からドレイン領域18までの距離L4(X方向)は、2μm以上3μm以下とすることが好適である。 In the semiconductor device 204, the length L3 (X direction) of the region of the drift region 30 that overlaps the gate electrode 28 is preferably 0.3 μm or more and 0.6 μm or less, for example. Also, the distance L4 (X direction) from the end of the gate electrode 28 to the drain region 18 is preferably 2 μm or more and 3 μm or less.

半導体デバイス204によれば、上記実施の形態の半導体デバイス200と同様に、ゲート電極28下及びその近傍のドリフト領域30内のドーパント濃度を他の領域のドーパント濃度より低くすることによって、ドーパント濃度のプロファイルを平坦にした場合に比べてブレークダウン特性を改善することができる。 According to the semiconductor device 204, similarly to the semiconductor device 200 of the above embodiment, the dopant concentration in the drift region 30 under and near the gate electrode 28 is made lower than the dopant concentration in other regions, thereby reducing the dopant concentration. Breakdown characteristics can be improved compared to flattening the profile.

[変形例3]
図19は、変形例3における半導体デバイス206の構成を示す断面模式図である。図19には、ドリフト領域30内のドーパント濃度のプロファイルを併せて示す。
[Modification 3]
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a semiconductor device 206 according to Modification 3. As shown in FIG. FIG. 19 also shows the dopant concentration profile in the drift region 30 .

半導体デバイス206では、ドリフト領域30とドレイン領域18との間に中間ドープ領域32が設けられている。中間ドープ領域32におけるドーパント濃度は、ドリフト領域30のドーパント濃度より高く、ドレイン領域18のドーパント濃度より低くする。 In semiconductor device 206 , intermediate doped region 32 is provided between drift region 30 and drain region 18 . The dopant concentration in intermediate doped region 32 is higher than the dopant concentration in drift region 30 and lower than the dopant concentration in drain region 18 .

中間ドープ領域32は、ステップS16とステップS18の間において中間ドープ領域32を開口領域とするレジスト層Rを形成したうえで、ドリフト領域30より高いドーパント濃度かつドレイン領域18のドーパント濃度より低くなるように第2導電型のドーパントをイオン注入することによって形成することができる。 The intermediate doped region 32 is formed by forming a resist layer R with the intermediate doped region 32 as an opening region between steps S16 and S18, and then forming the intermediate doped region 32 so as to have a dopant concentration higher than that of the drift region 30 and lower than that of the drain region 18. can be formed by ion-implanting a dopant of the second conductivity type into the .

本変形例では、ドリフト領域30のゲート電極28と重畳する領域の長さL3(X方向)は、例えば0.3μm以上0.6μm以下とすることが好適である。また、ゲート電極28の端部からドレイン領域18までの距離L4(X方向)は、2μm以上3μm以下とすることが好適である。また、ドリフト領域30を取り囲む中間ドープ領域32の幅L5(X方向)は0.1μm以上0.2μmとすることが好適である。 In this modification, the length L3 (X direction) of the region of the drift region 30 that overlaps the gate electrode 28 is preferably 0.3 μm or more and 0.6 μm or less, for example. Also, the distance L4 (X direction) from the end of the gate electrode 28 to the drain region 18 is preferably 2 μm or more and 3 μm or less. Further, the width L5 (X direction) of the intermediate doped region 32 surrounding the drift region 30 is preferably 0.1 μm or more and 0.2 μm.

半導体デバイス206によれば、ドリフト領域30とドレイン領域18との間に中間ドープ領域32を配置することによって、ドレイン領域18の近傍における電界の集中をより緩和することができる。したがって、ドレイン領域18の近傍におけるブレークダウン電圧をより向上させることができる。 According to the semiconductor device 206, the electric field concentration in the vicinity of the drain region 18 can be more relaxed by placing the intermediate doped region 32 between the drift region 30 and the drain region 18. FIG. Therefore, the breakdown voltage in the vicinity of the drain region 18 can be further improved.

10 半導体基板、12 ドリフト領域、14 ガードリング領域、16 ソース領域、18 ドレイン領域、20 タップ領域、22 絶縁領域、24 絶縁領域、26 ゲート絶縁層、28 ゲート電極、30 ドリフト領域、32 中間ドープ領域、100,200,202,204,206 半導体デバイス。
10 semiconductor substrate 12 drift region 14 guard ring region 16 source region 18 drain region 20 tap region 22 insulating region 24 insulating region 26 gate insulating layer 28 gate electrode 30 drift region 32 intermediate doped region , 100, 200, 202, 204, 206 semiconductor devices.

Claims (16)

半導体デバイスであって、
第1導電型の基板と、
前記基板内において前記第1導電型と反対の第2導電型であるドリフト領域と、
前記ドリフト領域内において前記第2導電型であり、前記ドリフト領域の周縁部よりドーパント濃度が高いドレイン領域と、
前記ドリフト領域の少なくとも一部とゲート絶縁層を介して重なり合うゲート電極と、
を有する電界効果トランジスタを備え、
前記ドレイン領域は、前記ゲート電極から所定の距離だけ離されて配置されており、
前記ドリフト領域のうち前記ゲート電極と重なり合う領域の少なくとも一部を含むチャネル領域における前記第2導電型のドーパント濃度は、前記ゲート電極下の前記チャネル領域内の前記ドリフト領域の端部から前記ドレイン領域に向けてドーパント濃度が増加した後、ドーパント濃度の増加率が低下し、その後再びドーパント濃度の増加率が増大するプロファイルを示し、
前記チャネル領域における前記第2導電型のドーパント濃度は、前記ゲート電極下の前記チャネル領域内の前記ドリフト領域の端部から前記ドレイン領域に向けて、第1の濃度まで増加した後、ドーパント濃度の増加率が低下して前記第1の濃度を維持し、その後再びドーパント濃度の増加率が増大して前記第1の濃度より高い第2の濃度となり、前記第2の濃度を維持し、その後ドーパント濃度が減少する階段状のプロファイルを示すことを特徴とする半導体デバイス。
A semiconductor device,
a substrate of first conductivity type;
a drift region of a second conductivity type opposite the first conductivity type within the substrate;
a drain region of the second conductivity type in the drift region and having a higher dopant concentration than a peripheral portion of the drift region;
a gate electrode overlapping at least part of the drift region with a gate insulating layer interposed therebetween;
a field effect transistor having
the drain region is spaced apart from the gate electrode by a predetermined distance,
The dopant concentration of the second conductivity type in the channel region including at least a part of the region overlapping the gate electrode in the drift region increases from the end of the drift region in the channel region under the gate electrode to the drain region. After increasing the dopant concentration toward
The dopant concentration of the second conductivity type in the channel region increases from the edge of the drift region in the channel region under the gate electrode toward the drain region to a first concentration, and then the dopant concentration decreases. The rate of increase decreases to maintain the first concentration, then the rate of increase in dopant concentration increases again to a second concentration higher than the first concentration, to maintain the second concentration, and then the dopant A semiconductor device exhibiting a stepped profile of decreasing concentration.
請求項1に記載の半導体デバイスであって、
動作電圧が20V以上60V以下であることを特徴とする半導体デバイス。
A semiconductor device according to claim 1, wherein
A semiconductor device having an operating voltage of 20 V or more and 60 V or less.
請求項1又は2に記載の半導体デバイスであって、
前記ドリフト領域内において、前記チャネル領域と前記ドレイン領域との間に第2絶縁領域を有することを特徴とする半導体デバイス。
3. A semiconductor device according to claim 1 or 2,
A semiconductor device comprising a second insulating region within said drift region between said channel region and said drain region.
請求項3に記載の半導体デバイスであって、
前記第2絶縁領域の少なくとも一部は、前記ゲート電極と重なり合うように配置されていることを特徴とする半導体デバイス。
A semiconductor device according to claim 3, wherein
A semiconductor device according to claim 1, wherein at least a portion of said second insulating region is arranged to overlap said gate electrode.
請求項1~4のいずれか1項に記載の半導体デバイスであって、
前記ドリフト領域内において、前記ドレイン領域との間に前記第2導電型の中間ドープ領域を有し、
前記中間ドープ領域の前記第2導電型のドーパント濃度は、前記ドリフト領域のドーパント濃度より高く、前記ドレイン領域のドーパント濃度より低いことを特徴とする半導体デバイス。
A semiconductor device according to any one of claims 1 to 4,
In the drift region, having an intermediate doped region of the second conductivity type between the drain region and
A semiconductor device, wherein a dopant concentration of said second conductivity type in said intermediate doped region is higher than a dopant concentration in said drift region and lower than a dopant concentration in said drain region.
請求項1~5のいずれか1項に記載の半導体デバイスであって、
前記ドリフト領域、前記ドレイン領域及び前記ゲート電極を他の周辺素子から絶縁する第1絶縁領域をさらに備え、
前記ドリフト領域は、前記基板の表面から前記第1絶縁領域より深い位置まで形成されていることを特徴とする半導体デバイス。
A semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
further comprising a first insulating region for insulating the drift region, the drain region and the gate electrode from other peripheral elements;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the drift region is formed from the surface of the substrate to a position deeper than the first insulating region.
請求項1~6のいずれか1項に記載の半導体デバイスであって、
前記基板の内側から表面に亘る前記第1導電型のガードリング領域であって、前記ゲート電極の一部と重なり合い、前記ドリフト領域と前記ゲート電極とを取り囲むガードリング領域と、
前記ガードリング領域内の表面領域に配置されたソース領域と、
をさらに備え、
前記ソース領域と前記ドレイン領域は、前記ゲート電極を挟んで両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする半導体デバイス。
A semiconductor device according to any one of claims 1 to 6,
a guard ring region of the first conductivity type extending from the inside to the surface of the substrate, the guard ring region overlapping a part of the gate electrode and surrounding the drift region and the gate electrode;
a source region located in a surface region within the guard ring region;
further comprising
1. A semiconductor device according to claim 1, wherein said source region and said drain region are arranged on both sides of said gate electrode.
請求項7に記載の半導体デバイスであって、
前記ソース領域は、前記ゲート絶縁層に隣接して設けられていることを特徴とする半導体デバイス。
A semiconductor device according to claim 7, wherein
The semiconductor device of claim 1, wherein the source region is adjacent to the gate insulating layer.
半導体デバイスの製造方法であって、
第1導電型の基板の表面に、チャネルの移動方向に沿って少なくとも分離された2つの開口領域を有するマスクを設け、前記開口領域に前記第1導電型とは反対の第2導電型のドーパントをイオン注入するイオン注入ステップと、
前記イオン注入ステップにおいて注入されたドーパントを前記基板内に拡散させて前記第2導電型であるドリフト領域を形成するイオン拡散ステップと、
前記ドリフト領域の少なくとも一部とゲート絶縁層を介して重なり合うゲート電極を形成するゲート電極形成ステップと、
前記ドリフト領域内において前記第2導電型であり、前記ドリフト領域の周縁部よりドーパント濃度が高く、前記ゲート電極から所定の距離だけ離されて配置されたドレイン領域を形成するドレイン領域形成ステップと、
を備え、
前記ドリフト領域のうち前記ゲート電極と重なり合う領域の少なくとも一部を含むチャネル領域における前記第2導電型のドーパント濃度が前記ゲート電極下の前記チャネル領域内の前記ドリフト領域の端部から前記ドレイン領域に向けてドーパント濃度が増加した後、ドーパント濃度の増加率が低下し、その後再びドーパント濃度の増加率が増大するプロファイルを示し、
前記2つの開口領域に注入されたドーパントの拡散領域が重なり合うことによって、前記チャネル領域における前記第2導電型のドーパント濃度は、前記ゲート電極下の前記チャネル領域内の前記ドリフト領域の端部から前記ドレイン領域に向けて、第1の濃度まで増加した後、ドーパント濃度の増加率が低下して前記第1の濃度を維持し、その後再びドーパント濃度の増加率が増大して前記第1の濃度より高い第2の濃度となり、前記第2の濃度を維持し、その後ドーパント濃度が減少する階段状のプロファイルを示すことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
A mask having at least two opening regions separated along the direction of movement of the channel is provided on a surface of a substrate of a first conductivity type, and a dopant of a second conductivity type opposite to the first conductivity type is provided in the opening regions. an ion implantation step of ion implanting
an ion diffusion step of diffusing the dopant implanted in the ion implantation step into the substrate to form a drift region of the second conductivity type;
a gate electrode forming step of forming a gate electrode overlapping at least part of the drift region with a gate insulating layer interposed therebetween;
a drain region forming step of forming a drain region which is of the second conductivity type in the drift region, has a higher dopant concentration than a peripheral portion of the drift region, and is spaced apart from the gate electrode by a predetermined distance;
with
The dopant concentration of the second conductivity type in a channel region including at least part of a region of the drift region overlapping with the gate electrode is increased from the end of the drift region in the channel region below the gate electrode to the drain region. After increasing the dopant concentration toward
Due to the overlap of the diffusion regions of the dopant implanted in the two opening regions, the dopant concentration of the second conductivity type in the channel region is increased from the edge of the drift region in the channel region under the gate electrode to the Towards the drain region, after increasing to a first concentration, the rate of increase of the dopant concentration decreases to maintain said first concentration, and then the rate of increase of the dopant concentration increases again to above said first concentration. A method of fabricating a semiconductor device comprising: exhibiting a stepped profile with a second high concentration, maintaining said second concentration, and then decreasing dopant concentration.
請求項9に記載の半導体デバイスの製造方法であって、
前記マスクの前記2つの開口領域のうち、前記ゲート電極側の開口領域の前記チャネルの移動方向に沿った長さは1.2μm以下であり、
前記2つの開口領域の間の前記マスクの前記チャネルの移動方向に沿った長さは1.2μm以下であることを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 9,
Of the two opening regions of the mask, the opening region on the side of the gate electrode has a length of 1.2 μm or less along the moving direction of the channel,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the length along the moving direction of the channel of the mask between the two opening regions is 1.2 μm or less.
請求項9又は10に記載の半導体デバイスの製造方法であって、
前記ドリフト領域内において、前記チャネル領域と前記ドレイン領域との間に第2絶縁領域を形成する第2絶縁領域形成ステップを備えることを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 9 or 10,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a second insulating region between the channel region and the drain region in the drift region.
請求項11に記載の半導体デバイスの製造方法であって、
前記第2絶縁領域形成ステップは、少なくとも一部が前記ゲート電極と重なり合う位置に前記第2絶縁領域を形成することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 11,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the second insulating region forming step forms the second insulating region at a position at least partially overlapping with the gate electrode.
請求項9~12のいずれか1項に記載の半導体デバイスの製造方法であって、
前記ドリフト領域内において前記ドレイン領域との間に、前記第2導電型のドーパント濃度が前記ドリフト領域のドーパント濃度より高く、前記ドレイン領域のドーパント濃度より低い中間ドープ領域を形成する中間ドープ領域形成ステップを備えることを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 9 to 12,
forming an intermediate doped region between the drift region and the drain region, the intermediate doped region having a dopant concentration of the second conductivity type higher than the dopant concentration of the drift region and lower than the dopant concentration of the drain region; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
請求項9~13のいずれか1項に記載の半導体デバイスの製造方法であって、
前記ドリフト領域、前記ドレイン領域及び前記ゲート電極を他の周辺素子から絶縁する第1絶縁領域を形成する第1絶縁領域形成ステップを更に備え、
前記ドリフト領域は、前記基板の表面から前記第1絶縁領域より深い位置まで形成されることを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 9 to 13,
further comprising a first insulating region forming step of forming a first insulating region for insulating the drift region, the drain region and the gate electrode from other peripheral elements;
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the drift region is formed from the surface of the substrate to a position deeper than the first insulating region.
請求項9~14のいずれか1項に記載の半導体デバイスの製造方法であって、
前記イオン拡散ステップの前の前記イオン注入ステップにおいて、前記基板の内側から表面に亘る前記第1導電型のガードリング領域であって、前記ゲート電極の一部と重なり合い、前記ドリフト領域と前記ゲート電極とを取り囲むガードリング領域を形成するために、パターンマスクを用いて前記第1導電型のドーパントを前記基板に注入することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 9 to 14,
In the ion implantation step prior to the ion diffusion step, the guard ring region of the first conductivity type extending from the inside to the surface of the substrate overlaps with a portion of the gate electrode to form a gap between the drift region and the gate electrode. and implanting a dopant of said first conductivity type into said substrate using a patterned mask to form a guard ring region surrounding said substrate.
請求項15に記載の半導体デバイスの製造方法であって、
前記ドレイン領域形成ステップと同時に、前記ガードリング内の表面領域に前記第2導電型のソース領域を形成し、
前記ソース領域と前記ドレイン領域は、前記ゲート電極を挟んで両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 15,
Simultaneously with the step of forming the drain region, forming the source region of the second conductivity type in the surface region within the guard ring;
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the source region and the drain region are arranged on both sides of the gate electrode.
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