JPH1027915A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH1027915A
JPH1027915A JP18234396A JP18234396A JPH1027915A JP H1027915 A JPH1027915 A JP H1027915A JP 18234396 A JP18234396 A JP 18234396A JP 18234396 A JP18234396 A JP 18234396A JP H1027915 A JPH1027915 A JP H1027915A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
diffusion
thickness
semiconductor device
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP18234396A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Ono
敏明 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokin Corp filed Critical Tokin Corp
Priority to JP18234396A priority Critical patent/JPH1027915A/ja
Publication of JPH1027915A publication Critical patent/JPH1027915A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高耐圧で低抵抗な特性を具現し得ると共に、
低背化を計り易い半導体装置の製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 この静電誘導型トランジスタ(SIT)
の製造方法では、凹部形成工程でN- 層(低濃度不純物
層)2に不純物を拡散してN+ 層(高濃度不純物層)3
を形成して成るN型拡散シリコン基板(第1導電型の基
板)1を全面熱酸化した後、N- 層2表面の一部を開孔
して凹部を形成し、埋込層形成工程で凹部内にP+ 拡散
埋め込み層8を含む第2導電型の埋込層を形成し、電極
形成工程で第2導電型の埋込層上に電極[N+ 拡散層
(ソース電極)11,P+ 拡散層(ゲート電極)13,
+ 層(ドレイン電極)3]を形成する。このSITで
は、凹部構造を採用して素子内能動領域14に対応する
部分のN- 層2の厚みB(電流通路長)が短いため、従
来と同じ高耐圧条件下で低抵抗な特性を有して低背とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として高耐圧,
低抵抗,大電力な諸特性を有する半導体装置の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の半導体装置を製造する場
合、高耐圧化にはベベリング構造,ガードリング構造等
の手法を採用しており、低抵抗化には大面積,微細化等
の手法を導入している。これらの手法において、一般に
耐圧及び抵抗の特性には相反関係があり、高耐圧化を進
めれば抵抗が大きくなり、低抵抗化を進めれば耐圧が低
くなる。
【0003】図4は、従来の静電誘導型トランジスタ
(SIT/Static Induction Tra
nsistor)の構造を示したものである。
【0004】この静電誘導型トランジスタは、低濃度不
純物基板であるN- 層(低濃度不純物層)2に不純物
(例えばP)を拡散して高濃度不純物層であるN+ 層3
を形成して得られたN型拡散シリコン基板1に関し、N
- 層2上の中心部は分散形成されたP+ 拡散埋め込み層
8を含むエピキシャル成長によるソース層10,ソース
電極となるN+ 拡散層11が形成されており、N- 層2
上の中心部に対する周辺はゲート電極となるP+ 拡散層
13が拡散されて成っている。尚、ここではN型拡散シ
リコン基板1を第1導電型とみなし、P+ 拡散埋め込み
層8を第2導電型とみなすことができる。
【0005】このような静電誘導型トランジスタでは、
主としてN型拡散シリコン基板1の不純物濃度及びその
- 層2の厚みにより耐圧が決定され、N- 層2中央部
の能動領域における波線D,Eに沿った向きに対して垂
直な方向におけるN- 層2の厚みC(N+ 層3からP+
拡散埋め込み層8までの距離であって、電流通路長とな
る)により内部抵抗が決定される。ここで、N- 層2の
厚みCを厚くすると耐圧が大きくなるのに対して抵抗も
大きくなり、このN- 層2の厚みCを薄くすると抵抗が
小さくなるのに対して耐圧も小さくなる。即ち、静電誘
導型トランジスタの抵抗及び耐圧の特性に関しては、こ
のような相反関係(トレードオフ関係)がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した半導体装置の
製造方法の場合、特に静電誘導型トランジスタを製造の
対象にすると、抵抗及び耐圧の特性が主としてN型拡散
シリコン基板におけるN- 層の厚みに依存して相反関係
(トレードオフ関係)で決定されてしまうため、高耐圧
で低抵抗な特性を具現し難いという問題がある。
【0007】又、構造的にN型拡散シリコン基板をその
まま用いて能動領域となる中心部が隆起された形状とし
ているため、低背化を計り難いという問題もある。
【0008】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、高耐圧で低抵抗な
特性を具現し得ると共に、低背化を計り易い半導体装置
の製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、低濃度
不純物基板に不純物を拡散して高濃度不純物層を形成し
て成る第1導電型の基板を用いた半導体装置の製造方法
において、低濃度不純物層における素子内能動領域に対
応する部分の厚みを凹部を形成することにより減らす凹
部形成工程を含む半導体装置の製造方法が得られる。
【0010】又、本発明によれば、上記半導体装置の製
造方法において、凹部形成工程では、低濃度不純物層に
おける素子周辺領域に対応する部分の厚みを凹部の形成
前の厚みに維持するようにする半導体装置の製造方法が
得られる。
【0011】更に、本発明によれば、上記何れかの半導
体装置の製造方法において、凹部形成工程では、第1導
電型の基板を全面熱酸化した後、フォトリソグラフィー
手法により該第1導電型の基板の表面の一部を開孔して
凹部の形成を行うものであり、更に、凹部内に第2導電
型の埋込層を形成する埋込層形成工程と、第2導電型の
埋込層上に第1導電型と同型の気相成長層を形成して電
極を形成する電極形成工程とを含む半導体装置の製造方
法が得られる。
【0012】
【作用】本発明の半導体装置の製造方法では、耐圧を決
定付ける素子周辺領域に関しては既存の手法に従って低
濃度不純物基板に不純物を拡散して高濃度不純物層を形
成して成る第1導電型の基板の不純物濃度及びその低濃
度不純物層の厚みにより設計し、内部抵抗を決定付ける
素子内能動領域に関しては低濃度不純物層における電流
通路の長さを短縮した構造とすることにより、従来の耐
圧及び抵抗の特性におけるトレードオフ関係を打ち破っ
た高耐圧で低抵抗な特性を得ている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の半
導体装置の製造方法について、図面を参照して詳細に説
明する。
【0014】図1(a)〜(d)は、本発明の半導体装
置の製造方法の一実施例として静電誘導型トランジスタ
の製造前期工程を各段階別な側面図で示したものであ
る。
【0015】ここでは、静電誘導型トランジスタの製造
手順を順を追って説明すれば、先ず低濃度不純物基板で
あるN- 層(低濃度不純物層)2に不純物(例えばP)
を拡散して高濃度不純物層であるN+ 層3を形成して図
1(a)に示されるようなN型拡散シリコン基板1を得
る。このN型拡散シリコン基板1として、N- 層2に関
しては比抵抗ρをρ=70Ωcm,厚みtをt=150
μmとし、N+ 層3に関しては比抵抗ρをρ=0.01
5Ωcm,厚みtをt=150μmとする。尚、ここで
のN型拡散シリコン基板1も第1導電型の基板とみなす
ことができる。
【0016】次に、凹部形成工程として、N型拡散シリ
コン基板1を熱酸化して酸化膜を形成し、フォトリソグ
ラフィー技術によりN型拡散シリコン基板1のN- 層2
表面上の一部を開孔して図1(b)に示されるような凹
部4を形成する。この凹部4の深さは50μmとする。
この凹部4は、後述するようにN- 層2における素子内
能動領域14に対応する部分の厚みBを示すものとなる
が、N- 層2における素子周辺領域15,16に対応す
る部分の厚みは凹部4の形成前の厚みAに維持されてい
る。
【0017】更に、酸化膜をマスクとしてフォトリソグ
ラフィー技術によりN- 層2の凹部4内にストライプ状
にP型不純物(例えばボロンB)を拡散すると共に、N
- 層2の表面上外周部には全面にP型不純物(例えばボ
ロンB)を拡散し、図1(c)に示されるようなP+
散層5,6を形成する。このP+ 拡散層5,6に関して
は、不純物濃度を5×1019cm-3,厚みtをt=2μ
mとする。
【0018】又、N型拡散シリコン基板1のN- 層2上
及びP+ 拡散層5,6上にエピタキシャル成長により図
1(d)に示されるようなN層のエピタキシャル成長層
7を形成する。このエピタキシャル成長層7に関して
は、不純物濃度を2×1015cm-3,厚みtをt=13
μmとする。ここで、P+ 層5,6はエピタキシャル成
長層7及びN- 層2への拡散が進行してP+ 拡散埋め込
み層8,9となるが、これらのP+ 拡散埋め込み層8,
9の厚みは増大している。尚、ここでのP+ 拡散埋め込
み層8も第2導電型の埋込層とみなすことができる。
【0019】以上の工程は、凹部4内に第2導電型の埋
込層を形成する埋込層形成工程である。
【0020】図2(a)〜(b)は、この静電誘導型ト
ランジスタ(SIT)の製造後期工程を各段階別な側面
図で示したものである。
【0021】即ち、図1(d)で説明したエピタキシャ
ル成長層7及びP+ 拡散埋め込み層8,9を形成した状
態に引き続いて、全面熱酸化膜を形成し、酸化膜をマス
クとしてフォトリソグラフィー技術によりエピタキシャ
ル成長層7表面上に図2(a)に示すようなゲート電極
形成用の開口部を形成する。ここで、開口部はP+ 拡散
埋め込み層9の一部が露出したもので、エピタキシャル
成長層7の一部がソース層10となっている。
【0022】又、P+ 拡散埋め込み層9上にP型不純物
(例えばボロンB)を拡散し、図2(b)に示されるよ
うなP+ 拡散層12を形成してゲート拡散層とした後、
ソース層10の一部表面にフォトリソグラフィー技術に
よりN+ 拡散層11を形成する。ここで、P+ 拡散埋め
込み層9及びP+ 拡散層12はP+ 層13を形成する
が、P型不純物に関しては不純物濃度を5×1019cm
-3,厚みtをt=2μmとし、N+ 拡散層11に関して
は不純物濃度を1×1020cm-3,厚みtをt=2μm
とする。これにより、それぞれN+ 拡散層11がソース
電極,P+ 層13がゲート電極,N+ 層がドレイン電極
として形成される。
【0023】以上の工程は、第2導電型の埋込層(P+
拡散埋め込み層8,9)上に第1導電型と同型の気相成
長層を形成して電極を形成する電極形成工程である。
【0024】尚、上述した各製造工程において、各拡散
層に関しては工程中の熱処理によって実際の厚みは例示
したものより大きくなる。
【0025】このようにして得られた静電誘導型トラン
ジスタは、チップサイズSがS=10mm2 ,耐圧V
GDO がVGDO =1800V,抵抗RonがRon=0.75
Ωの特性を示す。この静電誘導型トランジスタにおける
耐圧及び抵抗の特性を従来構造のものと比較すると、同
一な耐圧値で抵抗が約20%程度減少している。
【0026】これは、図3に示されるように、能動領域
14のN型拡散シリコン基板1のN- 層2の厚みBが凹
部4を有する構造としたことにより50μm程度減少
(厚みが約25%減少)したことに起因している。
【0027】即ち、本実施例の静電誘導型トランジスタ
において、素子周辺領域15,16に関しては従来の設
計に従ってN型拡散シリコン基板1の不純物濃度とN-
層2の厚みAにより耐圧が決定され、内部抵抗は主とし
て素子内能動領域14のN-層2の厚みB(電流通路
長)により決定され、電流通路長が短いことにより従来
と同一な耐圧において低抵抗となっている。
【0028】ここで、耐圧を決める空乏層の広がりは図
3中の波線Dから波線Eの方向へ広がり、素子内能動領
域14においては低電圧にて空乏層がN+ 層3に達する
が、それ以降は素子周辺領域15の波線Fの方向へ広が
り、この素子周辺領域15で耐圧が決定される。素子周
辺領域15のN- 層2の厚みAは従来と同等となってい
るため、耐圧値は従来と同一の値となっている。
【0029】従って、本実施例の静電誘導型トランジス
タの構造では、素子周辺領域15,16及び素子内能動
領域14におけるN- 層2の厚みA,Bとを任意に設計
することにより、従来の耐圧及び抵抗の特性におけるト
レードオフ関係を打ち破った特性を具備するものとな
る。
【0030】尚、実施例では、半導体装置として静電誘
導型トランジスタを製造する場合について説明したが、
本発明は例えばダイオード,バイポーラトランジスタ,
FET,サイリスタ,及びIGBT等のその他の高耐圧
デバイスへの適用も可能である。
【0031】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の半導体装置
の製造方法によれば、低濃度不純物基板に不純物を拡散
して高濃度不純物層を形成して成る第1導電型の基板の
低濃度不純物層における素子内能動領域に対応する部分
の厚みを凹部を形成することにより減らして電流通路長
を短かくし、低濃度不純物層における素子周辺領域の部
分の厚みを凹部の形成前の厚みに維持するようにしてい
るので、従来の抵抗及び耐圧の特性におけるトレードオ
フ関係を打ち破り、従来の通りの高耐圧条件下において
低抵抗な特性を具現し得ると共に、こうした優れた特性
を有する低背な半導体装置が容易に製造可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例とし
て静電誘導型トランジスタの製造前期工程を各段階別な
側面図で示したもので、(a)はN型拡散シリコン基板
に関するもの,(b)はN型拡散シリコン基板に凹部を
形成した状態に関するもの,(c)は凹部4を有するN
型拡散シリコン基板1にP+ 拡散層を形成した状態に関
するもの,(d)はエピタキシャル成長層及びP+ 拡散
埋め込み層を形成した状態に関するものである。
【図2】図1で説明した静電誘導型トランジスタの製造
後期工程を各段階別な側面図で示したもので、(a)は
エピタキシャル成長層表面上にゲート電極形成用開口部
を形成した状態に関するもの,(b)は各電極を形成し
た状態に関するものである。
【図3】図1及び図2で説明した製造工程を経て得られ
た静電誘導型トランジスタの基本構造を示した側面図で
ある。
【図4】従来の静電誘導型トランジスタの基本構造を示
した側面図である。
【符号の説明】
1 N型拡散シリコン基板 2 N- 層 3 N+ 層 4 凹部 5,6 P+ 拡散層 7 エピタキシャル成長層 8,9 P+ 拡散埋め込み層 10 ソース層 11 N+ 拡散層 12,13 P+ 拡散層 14 素子能動領域 15,16 素子周辺領域

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低濃度不純物基板に不純物を拡散して高
    濃度不純物層を形成して成る第1導電型の基板を用いた
    半導体装置の製造方法において、前記低濃度不純物層に
    おける素子内能動領域に対応する部分の厚みを凹部を形
    成することにより減らす凹部形成工程を含むことを特徴
    とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の製造方法に
    おいて、前記凹部形成工程では、前記低濃度不純物層に
    おける素子周辺領域に対応する部分の厚みを前記凹部の
    形成前の厚みに維持するようにすることを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の半導体装置の製造
    方法において、前記凹部形成工程では、前記第1導電型
    の基板を全面熱酸化した後、フォトリソグラフィー手法
    により該第1導電型の基板の表面の一部を開孔して前記
    凹部の形成を行うものであり、更に、前記凹部内に第2
    導電型の埋込層を形成する埋込層形成工程と、前記第2
    導電型の埋込層上に前記第1導電型と同型の気相成長層
    を形成して電極を形成する電極形成工程とを含むことを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
JP18234396A 1996-07-11 1996-07-11 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH1027915A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18234396A JPH1027915A (ja) 1996-07-11 1996-07-11 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18234396A JPH1027915A (ja) 1996-07-11 1996-07-11 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1027915A true JPH1027915A (ja) 1998-01-27

Family

ID=16116656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18234396A Withdrawn JPH1027915A (ja) 1996-07-11 1996-07-11 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1027915A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105470105A (zh) * 2014-09-12 2016-04-06 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种提高高阻衬底电感性能的方法
CN107403789A (zh) * 2017-08-09 2017-11-28 上海华虹宏力半导体制造有限公司 提高高阻衬底电感性能的方法及半导体结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105470105A (zh) * 2014-09-12 2016-04-06 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种提高高阻衬底电感性能的方法
CN107403789A (zh) * 2017-08-09 2017-11-28 上海华虹宏力半导体制造有限公司 提高高阻衬底电感性能的方法及半导体结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4123636B2 (ja) 炭化珪素半導体装置及びその製造方法
JP2766239B2 (ja) 高耐圧半導体装置
JPS6359545B2 (ja)
JPH04127480A (ja) 高耐圧低抵抗半導体装置及びその製造方法
JP2006287127A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP7127389B2 (ja) 炭化珪素半導体装置
JPH1167786A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2001060685A (ja) 高耐圧トランジスタ
JPS63287064A (ja) Mis形半導体装置およびその製造方法
JPH04273165A (ja) 横形二重拡散mosfetの製造方法
JPH0286171A (ja) 半導体素子およびその製造方法
JPH1027915A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH04125972A (ja) Mos型半導体素子の製造方法
JPH08227897A (ja) 半導体装置およびその製法
JPH1050721A (ja) バイポーラ・トランジスタおよび製造方法
JPH1174517A (ja) 半導体装置
JP2002141505A (ja) 電界効果トランジスタ
US6180981B1 (en) Termination structure for semiconductor devices and process for manufacture thereof
JP2615667B2 (ja) Mos電界効果トランジスタの製造方法
JPS62229977A (ja) 導電変調型mosfetの製造方法
JPH1084111A (ja) 高耐圧mosトランジスタ
JPS6016469A (ja) Mis半導体装置の製法
JPH0955496A (ja) 高耐圧mosトランジスタ及びその製造方法
JPH1126769A (ja) N型mosfet及びその製造方法
JPH1051010A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20031007