KR100193119B1 - Power transistor and its manufacturing method - Google Patents

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KR100193119B1 KR1019960011112A KR19960011112A KR100193119B1 KR 100193119 B1 KR100193119 B1 KR 100193119B1 KR 1019960011112 A KR1019960011112 A KR 1019960011112A KR 19960011112 A KR19960011112 A KR 19960011112A KR 100193119 B1 KR100193119 B1 KR 100193119B1
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Abstract

본 발명은 전력용 반도체 소자에 관한 것으로서, 반도체 기판의 배면에 형성된 드레인 전극; 상기 반도체 기판의 상부에 수직 및 수평으로 등간격 배치된 복수의 홀이 형성된 게이트 전극: 상기 복수의 홀에 각각 형성된 콘택홀을 통하여 상기 반도체 기판의 표면근방에 형성된 제1 전도형의 불순물영역 및 제2전도형의 고농도 제1불순물영역과 접촉되는 소오스전극; 상기 제2전도형의 고농도 제2불순물영역들과 대각선 방향으로 등거리에 형성된 제2 전도형의 고농도 제2불순물영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a semiconductor device for power, comprising: a drain electrode formed on the rear surface of a semiconductor substrate; A gate electrode having a plurality of holes vertically and horizontally disposed on the semiconductor substrate, the first electrode having an impurity region of a first conductivity type formed near a surface of the semiconductor substrate through contact holes formed in the plurality of holes, respectively; A source electrode in contact with the highly conductive first impurity region of the second conductivity type; And a high concentration second impurity region of a second conductivity type formed equidistantly in a diagonal direction with the high concentration second impurity regions of the second conductivity type.

따라서, 본 발명에서는 인접하는 셀들간의 대각선방향으로 서로 균일한 거리를 갖도록 추가의 P+영역을 형성시킴으로써 소자 내부의 전계분포을 동일하게 할 수 있고 소자의 신뢰성 향상에도 기여할 수가 있다.Therefore, in the present invention, by forming additional P + regions so as to have a uniform distance from each other in the diagonal direction between adjacent cells, the electric field distribution inside the device can be made the same, and the reliability of the device can be improved.

Description

전력용 트랜지스터 및 그 제조방법Power transistor and its manufacturing method

제1도는 통상적인 전력용 MOSFET의 단위 셀의 구조를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a unit cell of a conventional power MOSFET.

제2도는 통상적인 전력용 MOSFET의 단위 셀 배치를 나타낸 레이아웃도.2 is a layout showing unit cell arrangement of a typical power MOSFET.

제3도는 통상적인 전력용 MOSFET의 경우, 인접하는 셀들간의 수평거리 및 대각선 거리에 따른 실리콘 표면의 전계분포를 나타낸 그래프선도.3 is a graph showing electric field distribution of a silicon surface according to a horizontal distance and a diagonal distance between adjacent cells in a conventional power MOSFET.

제4도는 본 발명에 따른 전력용 MOSFET의 단위 셀 배치를 나타낸 레이 아웃도.4 is a layout diagram showing the unit cell arrangement of the power MOSFET according to the present invention.

제5도는 제4도의 A-A선 단면 구조를 나타내는 단면도.5 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the A-A line of FIG.

제6도 내지 제12도는 본 발명에 의한 전력용 트랜지스터의 바람직한 일실시예의 제조방법을 나타낸 공정순서도.6 to 12 are process flowcharts showing a manufacturing method of a preferred embodiment of the power transistor according to the present invention.

본 발명은 전력용 트랜지스터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 전력용 금속산화물 실리콘 전계효과 트랜지스터(MOSFET:Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)의 단위 셀간 전계분포를 균일하게 할 수 있는 전력용 트랜지스터 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power transistor and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a power transistor capable of uniformly making electric field distribution between unit cells of a metal oxide silicon field effect transistor (MOSFET). It is about a method.

전력용 MOSFET는 전압구동형이기 때문에 전류구동형의 전력용 바이폴라 트랜지스터에 비교하여 구동 회로가 간단하고 입력 임피던스가 매우 크다는 장점이 있다. 또한, 전력용 MOSFET는 다수 캐리어 소자이기 때문에 소수 캐리어 소자인 전력용 바이폴라 트랜지스터에 비교하여 전하축적현상이 없어서 스위칭 속도가 매우 빨라서 고주파 응용에 적합하다.Since the power MOSFET is a voltage driven type, the driving circuit is simpler and the input impedance is much higher than that of the current driven type bipolar transistor. In addition, since the power MOSFET is a multi-carrier element, there is no charge accumulation phenomenon compared to the power bipolar transistor, which is a minority carrier element, and the switching speed is very fast, which is suitable for high frequency applications.

또한, 전력용 MOSFET는 부성온도계수를 가지기 때문에 이차항복현상이 일어나지 않아서 일반적으로 설계시에 필요한 수의 단위 cell을 배열하여 높은 전류정격을 구현할 수 있다.In addition, since the power MOSFET has a negative temperature coefficient, secondary breakdown does not occur, and thus, high current rating can be realized by arranging the number of unit cells necessary for design.

제1도에 종래 기술에 따른 전력용 MOSFET의 단면구조도가 도시되어 있다. 종래의 전력용 트랜지스터는 N+반도체 기판(10) 상에 N-에피택셜층(14)을 형성하고 에피택셜층(14)의 표면근방에 P 채널영역(22) 및 P+분리영역(21) 을 형성하고 P채널영역(22) 및 P+ 분리영역(21) 내의 표면근방에 N 소오스영역(24)를 형성한다. N 소오스영역(24)의 일부와 P 채널영역(22) 및 N-에피택셜층(14)의 표면상에 게이트 절연막(16)을 개재하여 폴리실리콘 게이트전극층(18)이 형성되고, N 소오스영역(24)의 노출된 일부 표면과 P+분리영역(21)의 노출된 표면상에 소오스전극(28)이 형성되고, 반도체 기판의 다른 면, 즉 배면에는 드레인전극(30)이 형성된다.1 shows a cross-sectional structure diagram of a power MOSFET according to the prior art. In the conventional power transistor, the N-epitaxial layer 14 is formed on the N + semiconductor substrate 10, and the P channel region 22 and the P + isolation region 21 are formed near the surface of the epitaxial layer 14. And the N source region 24 in the vicinity of the surface in the P channel region 22 and the P + isolation region 21. A polysilicon gate electrode layer 18 is formed on a portion of the N source region 24 and the surfaces of the P channel region 22 and the N-epitaxial layer 14 via the gate insulating film 16. The source electrode 28 is formed on the exposed part of the surface 24 and the exposed surface of the P + isolation region 21, and the drain electrode 30 is formed on the other side of the semiconductor substrate, i.

상술한 수직 이중확산형의 전력용 MOSFET소자는 그 제조에 있어서 적용되는 기본적인 공정으로 폴리실리콘을 창으로 사용하는 이중확산공정을 사용하고 있으며, 제1도에 도시된 것과 같은 단위 셀들을 수백 내지는 수천개씩 인접하는 셀간의 거리가 서로 같도록 단순 배치한 설계 구조를 가지고 있다. 제2도에는 이와 관련된 통상의 전력용 MOSFET의 단위 셀배치를 나타내고 있다. 그러나, 이와 같이 셀들을 배치할 경우 인접되는 셀들 사이의 수평 및 수직거리와 대각선거리가 서로 다름에 따라서 역방향으로 높은 전압이 인가될 경우 내부의 전계분포가 서로 달라지는 문제가 발생하게 되며 이로 인한 소자의 신뢰성이 저해되는 문제점이 있었다.The above-described vertical double diffusion type power MOSFET device uses a double diffusion process using a polysilicon as a window as a basic process applied in its manufacture, and has hundreds or thousands of unit cells as shown in FIG. Each has a design structure that is simply arranged so that the distance between adjacent cells is equal to each other. 2 shows a unit cell arrangement of a typical power MOSFET in this regard. However, when the cells are arranged in this way, as the horizontal and vertical distances and the diagonal distances between adjacent cells are different from each other, when the high voltage is applied in the reverse direction, the internal electric field distribution may be different from each other. There was a problem that the reliability is impaired.

제3도는 항복전압 1,000V급인 통상적인 전력용 MOSFET의 경우, 인접하는 셀과의 수평거리 및 대각선 거리를 따라 실리콘 표면에서의 전계분포를 비교한 것으로서 대각선 쪽을 따르는 경우가 수평거리에 비해 √2배 길어지게 되어 수평거리에 비해 상대적으로 전계가 높음을 알 수 있다.3 is a comparison of the electric field distribution on the silicon surface along a horizontal distance and a diagonal distance from an adjacent cell in the case of a typical power MOSFET having a breakdown voltage of 1,000V. As it becomes longer, the electric field is relatively higher than the horizontal distance.

본 발명의 목적은 이와같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 셀들간의 대각선 방향으로 등거리에 불순물영역을 추가로 구비함으로써 소자 내부의 전계분포를 균일하게 할 수 있는 전력용 트랜지스터 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a power transistor and a method of manufacturing the same, which can uniformly distribute the electric field inside the device by additionally providing an impurity region equidistantly in diagonal directions between cells in order to solve the problems of the prior art. There is.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 반도체 기판의 배면에 형성된 드레인 전극; 상기 반도체 기판의 상부에 수직 및 수평으로 등간격 배치된 복수의 개구부가 형성된 게이트 전극; 상기 복수의 개구부에 각각 형성된 콘택홀을 통하여 상기 반도체 기판의 표면근방에 형성된 제1 전도형의 불순물 영역 및 제2 전도형의 고농도 제1 불순물영역과 접촉되는 소오스전극; 상기 제2 전도형의 고농도 제2 불순물영역들과 대각선 방향으로 등거리에 형성된 제2 전도형의 고농도 제2 불순물영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the device of the present invention comprises a drain electrode formed on the back of the semiconductor substrate; A gate electrode having a plurality of openings disposed at equal intervals vertically and horizontally on the semiconductor substrate; A source electrode contacting the first conductivity type impurity region and the second conductivity type high impurity first impurity region formed near the surface of the semiconductor substrate through contact holes respectively formed in the plurality of openings; And a second high concentration second impurity region of a second conductivity type formed at an equidistant distance from the second high concentration second impurity regions of the second conductivity type.

상기 개구부는 원형이고, 상기 제2 전도형의 고농도 제2 불순물영역의 크기가 인접된 4개의 제2 전도형의 고농도 제1 불순물영역의 중심으로부터 동심원의 반경이 수평거리의 1/2보다 크거나 같고, 또한 대각선거리의 1/2보다는 작은 동심원들에 의해 오버랩되지 않은 영역임을 특징으로 한다.The opening has a circular shape, and the radius of the concentric circle is greater than 1/2 of the horizontal distance from the center of the four high-concentration first impurity regions of the second conductivity-type high-concentration second impurity region of the second conductivity type. It is also characterized by an area that is not overlapped by concentric circles which are equal to and smaller than 1/2 of the diagonal distance.

또한, 본 발명의 제조방법은 고농도의 제1 전도형의 반도체 기판상에 저농도의 제1 전도형의 에피택셜층을 형성하는 단계; 상기 에피택셜층을 형성한 후에 결과물의 표면에 수직 및 수평으로 등거리에 배치되는 제1 개구부와 인접하는 4개의 제1 개구부들의 대각선 방향으로 등거리에 배치되는 제2 개구부을 가지는 제1 마스크패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴을 불순물 주입 마스크로 사용하여 상기 에피택셜층의 표면으로부터 상기 제1 깊이 보다 더 깊은 제3 깊이로 고농도의 제2 전도형의 제1 및 제2 불순물영역과 이 불순물영역상에 산화막을 동시에 형성하는 단계; 상기 제1 개구부에 대응하는 산화막상에만 식각저지층을 형성하고 상기 제1 마스크패턴과 제2 개구부에 대응하는 산화막을 제거하는 단계; 식각저지층을 제거하여 상기 고농도의 제2 전도형의 제1 불순물영역상에만 산화막을 남기는 단계; 상기 결과물의 표면에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연막 상에 폴리실리콘을 덮고 통상의 사진식각공정에 의해 폴리실리콘을 선택적으로 식각하여 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극과 산화막을 불순물 주입 마스크로 사용하여 제2 전도형의 불순물을 도핑하여 게이트 전극에 셀프얼라인되고 상기 매몰절연층과 소정 거리 이격되도록 제1 깊이로 제2 전도형의 불순물영역을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극과 산화막을 불순물 주입 마스크로 사용하여 상기 제2 불순물영역 내의 표면근방에 상기 게이트 전극에 셀프얼라인되고 상기 제1 깊이 보다는 더 낮은 제2 깊이로 제1 전도형의 불순물영역을 형성하는 단계; 상기 결과물 상에 층간절연막을 덮는 단계; 상기 게이트 전극이 형성되지 않은 영역에 상기 제2 전도형의 불순물영역의 일부와 제1 전도형의 불순물영역의 일부가 노출되도록 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 결과물 상에 금속을 도포하여 소오스전극을 형성하는 단계; 및 상기 반도체 기판의 배면에 드레인 전극을 형성하는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the manufacturing method of the present invention comprises the steps of forming a low concentration of the first conductivity type epitaxial layer on the first conductivity type semiconductor substrate; After forming the epitaxial layer, forming a first mask pattern having a second opening disposed at an equidistant distance in the diagonal direction of four first openings adjacent to the first opening disposed at an equidistant distance perpendicularly and horizontally to the surface of the resultant. step; By using the first mask pattern as an impurity implantation mask on the first and second impurity regions of the second conductivity type with high concentration to a third depth deeper than the first depth from the surface of the epitaxial layer and on the impurity regions Simultaneously forming an oxide film; Forming an etch stop layer only on the oxide film corresponding to the first opening and removing the oxide film corresponding to the first mask pattern and the second opening; Removing an etch stop layer to leave an oxide layer only on the first impurity region of the second conductivity type having a high concentration; Forming a gate insulating film on a surface of the resultant product; Forming a gate electrode by covering polysilicon on the gate insulating layer and selectively etching polysilicon by a conventional photolithography process; By using the gate electrode and the oxide film as an impurity implantation mask, a dopant of a second conductivity type is doped to form a second conductivity type impurity region at a first depth so as to be self-aligned to the gate electrode and spaced apart from the buried insulating layer by a predetermined distance. Doing; Using the gate electrode and the oxide film as an impurity implantation mask to form an impurity region of a first conductivity type near the surface in the second impurity region at a second depth lower than the first depth and self-aligned to the gate electrode; step; Covering an interlayer insulating film on the resultant product; Forming a contact hole in a region where the gate electrode is not formed to expose a portion of the second conductivity type impurity region and a portion of the first conductivity type impurity region; Forming a source electrode by coating a metal on the resultant product; And forming a drain electrode on the back surface of the semiconductor substrate.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 전력용 MOSFET의 단위 셀 배치를 보이는 도면으로서, 각각의 단위 셀의 원형의 제1 불순물영역(21)의 중심에서 동심원을 그려서 마주치는 부분에 추가의 P형 확산영역을 배치시킴으로써 대각선 거리가 모두 동일하도록 설계되어 있음을 보이고 있다.4 is a diagram showing a unit cell arrangement of a power MOSFET according to the present invention, wherein an additional P-type diffusion region is formed at a portion of the unit cell facing each other by drawing a concentric circle at the center of the circular first impurity region 21 of each unit cell. The arrangement shows that the diagonal distances are all designed to be the same.

본 발명의 실시예와 같이 전력용 MOSFET의 단위 셀들을 배치할 경우 상기의 제3 도에서 보이는 것과 같은 전계분포의 불균일성이 사라지게 되어 소자의 신뢰성을 보다 강화된다고 볼 수 있다.When the unit cells of the power MOSFET are arranged as in the embodiment of the present invention, the non-uniformity of the electric field distribution as shown in FIG. 3 may be eliminated, thereby improving the reliability of the device.

제5 도를 참조하면, 본 발명에 의한 전력용 트랜지스터는, 제1 도전형의 반도체 기판(10) 위에 동일한 불순물형태를 가지면서 반도체 기판(10)에 비하여 훨씬 낮은 불순물 농도를 가지도록 성장된 에피택셜층(14)과, 상기 에피택셜층(14)의 표면의 일정 영역에 순차적으로 적층된 게이트 산화막(16)과 폴리실리콘 게이트전극(18)과 층간절연막(20)과, 게이트 전극의 엣지로부터 일정 거리 이격되면서 에피택셜층(14)의 표면근방에 확산되는 P+제1 불순물영역(21)과, 상기 게이트전극(18)의 엣지에 셀프얼라인되도록 에피택셜층(14)에 형성된 P 채널영역(22)과, 게이트전극(18)의 엣지에 셀프얼라인되도록 P 채널영역(22) 내에 형성된 N 불순물 영역(24)과, 상기 P+불순물 분리 영역(21)과 일정거리 이격되면서 인접하는 P+불순물영역(21)들의 대각선 방향으로 동일한 거리 이격되면서 에피택셜층(14)의 표면근방에 형성된 P+제2 불순물영역(32)을 포함한다. 미설명부호 20은 층간절연막, 28은 소오스전극, 29는 콘택홀, 30은 드레인 전극을 나타낸다.Referring to FIG. 5, the power transistor according to the present invention is epitaxially grown on the first conductivity type semiconductor substrate 10 to have a much lower impurity concentration than the semiconductor substrate 10. From the edge of the gate layer 14, the gate oxide film 16, the polysilicon gate electrode 18, the interlayer insulating film 20, and the gate electrode 16 sequentially stacked on a predetermined region of the surface of the epitaxial layer 14, P + first impurity region 21 diffused near the surface of epitaxial layer 14 at a predetermined distance, and P channel region formed on epitaxial layer 14 so as to self-align to the edge of gate electrode 18. And the N impurity region 24 formed in the P channel region 22 to be self-aligned with the edge of the gate electrode 18, and the P + impurity adjacent to the P + impurity separation region 21 at a predetermined distance. Equal distances apart in the diagonal direction of the regions 21 And the P + second impurity region 32 formed near the surface of the epitaxial layer 14. Reference numeral 20 denotes an interlayer insulating film, 28 a source electrode, 29 a contact hole, and 30 a drain electrode.

즉, 본 발명에서는 마스크 도면의 설계시에 우선, 단위 셀의 제1 불순물영역의 기본 형태를 원형으로 설정하고, 소자의 항복전압이나 전류용량등 요구되는 전기적 특성에 따라서 단위 셀의 기본 크기 및 단위 셀의 필요숫자 등을 결정하는 것을 통상의 전력용 MOSFET의 경우와 동일하다. 그러나, 이러한 결정된 소자를 실제로 마스크의 도면상에 배치할 경우에 인접하는 셀들간의 대각선 거리까지 모두 동일하도록 배치를 하여야 하기 때문에 제4도에 도시되어 있는 바와 같이 가로 세로 2개씩의 기본적인 셀의 배치가 결정된 이후에 P+영역의 중점에서 동심원을 그리는데, 반경이 인접하는 P+영역간 수평거리의 1/2보다 크거나 같고, 또한 인접하는 P+영역간 대간선거리의 1/2보다는 작은 동심원을 각각ㄱ의 P+영역의 중점에서 그려서 오버랩되지 않은 가운데 영역에 추가의 P+영역을 삽입하도록 설계하게 되면 각각의 단위 셀로부터의 거리가 동일하게 되기 때문에 소자의 여타의 특성에는 불이익이 없으면서 앞서 언급된 전계분포를 균일화시킬 수 있다.That is, in the present invention, the basic shape of the first impurity region of the unit cell is first set to a circular shape when designing the mask drawing, and the basic size and unit of the unit cell according to the required electrical characteristics such as breakdown voltage and current capacity of the device. Determining the required number of cells and the like is the same as in the case of a normal power MOSFET. However, when such a determined element is actually placed on the drawing of the mask, the arrangement must be made so that all diagonal distances between adjacent cells are the same. As shown in FIG. After is determined, concentric circles are drawn at the midpoint of the P + region, each of which has a concentric circle whose radius is greater than or equal to 1/2 of the horizontal distance between adjacent P + regions, and less than 1/2 of the interline distance between adjacent P + regions. Designing to insert an additional P + region into the non-overlapping center region by drawing at the midpoint of the region ensures that the distance from each unit cell is the same, so that the other field characteristics are not penalized and the above-mentioned electric field distribution can be uniformed. Can be.

이와 같이 구성된 본 발명의 제조 방법을 제6도 내지 제12도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The manufacturing method of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 6 to 12.

제6도를 참조하면, 고농도의 N형의 반도체 기판(10)상에 저농도의 N-에피택셜층(14)을 성장시키고 이어서 에피택셜층(14)의 표면에 산화막을 형성시키고 통상의 사진식각방식에 의해 산화막을 선택적으로 식각하여 제1 마스크패턴(34)을 형성하게 된다. 이어서, 마스크패턴(34)을 사용하여 P+불순물을 에피택셜층(14)의 표면 근방에 선택적으로 주입시킨 후에 산소분위기에서 주입된 불순물을 활성화시키게 되면 에피택셜층(14)의 표면으로부터 제3깊이로 고농도의 제2 전도형의 불순물영역(21, 32)과 이 불순물영역상에 산화막(36)이 동시에 형성되게 된다.Referring to FIG. 6, a low concentration N-epitaxial layer 14 is grown on a high concentration N-type semiconductor substrate 10, and then an oxide film is formed on the surface of the epitaxial layer 14, and a conventional photolithography is performed. The oxide film is selectively etched by the method to form the first mask pattern 34. Subsequently, the P + impurity is selectively injected into the vicinity of the surface of the epitaxial layer 14 using the mask pattern 34, and then the impurities implanted in the oxygen atmosphere are activated to form a third depth from the surface of the epitaxial layer 14. The high concentration second impurity regions 21 and 32 and the oxide film 36 are simultaneously formed on the impurity regions.

제7도를 참조하면, 상기 P+불순물영역(21)들의 산화막(36) 상에만 통상의 사진공정에 의해 포토레지스터로 구성된 식각저지층(38)을 형성시킨 다음에 이를 식각마스크로 사용하여 제1 마스크패턴(34)과 중앙에 있는 P+불순물영역(32)상의 산화막(36)을 제거시킨다. 제8도를 참조하면, 식각저지층(52)을 제거하여 P+ 불순물영역(21) 상에만 ㅏㄴ화막(36)을 남긴 다음에 결과물의 표면에 게이트 산화막(16)을 형성하고 상기 게이트 절연막(16) 상에 폴리실리콘을 덮고 통상의 사진식각공정에 의해 폴리실리콘을 선택적으로 식각하여 게이트전극(18)을 형성하게 된다.Referring to FIG. 7, an etch stop layer 38 formed of a photoresist is formed on the oxide film 36 of the P + impurity regions 21 by a conventional photolithography process, and then used as an etch mask. The oxide film 36 on the mask pattern 34 and the P + impurity region 32 in the center is removed. Referring to FIG. 8, the etch stop layer 52 is removed to leave the quenched film 36 only on the P + impurity region 21, and then the gate oxide film 16 is formed on the surface of the resultant substrate. ) To cover the polysilicon and selectively etch the polysilicon by a conventional photolithography process to form the gate electrode 18.

제9도를 참조하면, 상기 게이트전극(18)과 산화막(38)을 불순물 주입 마스크로 사용하여 P 불순물을 주입하고 주입된 불순물을 활성화시키게 되면 게이트 전극(18)에 셀프얼라인되고 상기 P+불순물영역(32)과 소정 거리 이격되도록 제1 깊이로 P 불순물영역(22)이 형성되게 된다. 이어서, 제10도를 참조하면, 마찬가지로 상기 게이트 전극(18)과 산화막(36)을 불순물 주입 마스크로 사용하여 상기 P 불순물영역(22)내의 표면근방에 N 불순물을 주입시키고 활성화시키게 되면 상기 게이트 전극(18)에 셀프얼라인되고 상기 제1 깊이 보다는 더 얕은 제2 깊이로 N 불순물 영역(24)이 형성되게 된다.Referring to FIG. 9, when the P impurity is implanted using the gate electrode 18 and the oxide layer 38 as an impurity implantation mask and the implanted impurity is activated, the gate electrode 18 is self-aligned and the P + impurity. The P impurity region 22 is formed at a first depth to be spaced apart from the region 32 by a predetermined distance. Subsequently, referring to FIG. 10, when the gate electrode 18 and the oxide film 36 are used as an impurity implantation mask, N impurity is implanted and activated in the vicinity of the surface in the P impurity region 22. N impurity region 24 is self-aligned to 18 and is formed to a second depth shallower than the first depth.

제11도를 참조하면, 상기 결과물 상에 층간절연막(20)을 덮고 층간절연막(20)상에 통상의 사진공정에 의해 포토레지스터 패턴(40)를 형성시킨다. 제12도를 참조하면, 게이트 전극(14)이 형성되지 않은 영역에 P+불순물영역(38)과 N 불순물영역(24)의 일부가 노출되도록 층간절연막(20), 게이트 산화막(16), 산화막(36)을 선택적으로 식각하여 콘택홀을 형성한 다음에 금속을 데포지션시켜서 소오스전극(28)을 형성시키고 반도체 기판(10)의 배면에는 드레인 전극(30)을 형성시킨다.Referring to FIG. 11, the interlayer insulating film 20 is covered on the resultant, and the photoresist pattern 40 is formed on the interlayer insulating film 20 by a normal photographic process. Referring to FIG. 12, the interlayer insulating film 20, the gate oxide film 16, and the oxide film may be exposed to expose portions of the P + impurity region 38 and the N impurity region 24 in regions where the gate electrode 14 is not formed. 36 is selectively etched to form a contact hole, and then a metal is deposited to form a source electrode 28, and a drain electrode 30 is formed on the back surface of the semiconductor substrate 10.

상기 실시예에서는 N 불순물영역(24)를 위한 마스크 패턴을 P+불순물영역의 형성시 미리 형성시키지만 이에 국한되지 않으며 마스크 패턴(38)을 제10도의 N 불순물 주입 직전에 형성하여 주입 마스크를 제작하는 것도 가능하다.In the above embodiment, the mask pattern for the N impurity region 24 is formed in advance in forming the P + impurity region, but the present invention is not limited thereto, and the mask pattern 38 is formed immediately before the N impurity implantation of FIG. It is possible.

이상과 같이 본 발명에서는 전력용 트랜지스터의 셀들간의 대각선방향으로 등거리에 P+불순물영역(32)을 추가로 구비함으로써 소자 내부의 전계분포를 균일하게 할 수 있어서 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 추가되는 P+ 불순물영역은 P+불순물영역을 형성하기 위한 마스크제작시 추가시키면 되므로 별도의 마스크 단계의 추가없이 기존의 공정단계로 제조가 가능하다.As described above, in the present invention, the P + impurity region 32 is additionally equidistant in the diagonal direction between the cells of the power transistor, so that the electric field distribution inside the device can be made uniform, thereby improving the reliability of the device. In addition, since the added P + impurity region may be added during fabrication of the mask for forming the P + impurity region, the P + impurity region may be manufactured by an existing process step without adding a separate mask step.

Claims (4)

반도체 기판의 배면에 형성된 드레인 전극; 상기 반도체 기판의 상부에 수직 및 수평으로 등간격 배치된 복수의 개구부가 형성된 게이트 전극; 상기 복수의 개구부에 각각 형성된 콘택홀을 통하여 상기 반도체 기판의 표면근방에 형성된 제1 전도형의 불순물영역 및 제2 전도형의 고농도 제1 불순물영역과 접촉되는 소오스전극; 상기 제2 전도형의 고농도 불순물영역들과 대각선 방향으로 등거리에 형성된 제2 전도형의 고농도 제2 불순물영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 전력용 트랜지스터.A drain electrode formed on the rear surface of the semiconductor substrate; A gate electrode having a plurality of openings disposed at equal intervals vertically and horizontally on the semiconductor substrate; A source electrode contacting the first conductivity type impurity region and the second conductivity type high impurity first impurity region formed near the surface of the semiconductor substrate through contact holes respectively formed in the plurality of openings; And a second heavily doped second impurity region formed at an equidistant distance from the second heavily doped impurity regions in a diagonal direction. 제1항에 있어서, 상기 개구부는 원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 전력용 트랜지스터.The power transistor of claim 1, wherein the opening is formed in a circular shape. 제1항에 있어서, 상기 제2 전도형의 고농도 제2 불순물영역의 크기가 인접된 4개의 제2 전도형의 고농도 제1 불순물영역의 중심으로부터 동심원의 반경이 수평거리의 1/2보다 크거나 같고, 또한 대각선거리의 1/2보다는 작은 동심원들에 의해 오버랩되지 않은 영역임을 특징으로 하는 전력용 트랜지스터.The concentric circle of claim 1, wherein the size of the high concentration second impurity region of the second conductivity type is greater than 1/2 of the horizontal distance from the center of the four high concentration first impurity regions of the adjacent second conductivity type. A power transistor, characterized in that it is an area which is not overlapped by concentric circles which are equal to and smaller than 1/2 of the diagonal distance. 고농도의 제1 전도형의 반도체 기판상에 저농도의 제1 전도형의 에피택셜층을 형성하는 단계; 상기 에피택셜층을 형성한 후에 결과물의 표면에 수직 및 수평으로 등거리에 배치되는 제1 개구부와 인접하는 4개의 제1 개구부들의 대각선 방향으로 등거리에 배치되는 제2 개구부를 가지는 제1 마스크패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴을 불순물 주입 마스크로 사용하여 상기 에피택셜층의 표면으로부터 상기 제1 깊이 보다 더 깊은 제3 깊이로 고농도의 제2 전도형의 제1 및 제2 불순물영역과 이 불순물 영역상에 산화막을 동시에 형성하는 단계; 상기 제1 개구부에 대응하는 산화막상에만 식각저지층을 형성하고 상기 제1 마스크패턴과 제2 개구부에 대응하는 산화막을 제거하는 단게; 상기 식각저지층을 제거하여 상기 고농도의 제2 전도형의 제1 불순물영역상에만 산화막을 남기는 단계; 상기 결과물의 표면에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연막 상에 폴리실리콘을 덮고 통상의 사진식각공정에 의해 폴리실리콘을 선택적으로 식각하여 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극과 산화막을 불순물 주입 마스크로 사용하여 제2 전도형의 불순물을 도핑하여 게이트 전극에 셀프얼라인되고 상기 매몰절연층과 소정 거리 이격되도록 제1 깊이로 제2 전도형의 불순물영역을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극과 산화막을 불순물 주입 마스크로 사용자가 상기 제2 불순물 영역내의 표면근방에 상기 게이트 전극에 셀프얼라인되고 상기 제1 깊이 보다는 더 낮은 제2 깊이로 제1 전도형의 불순물영역을 형성하는 단계; 상기 결과물 상에 층간절연막을 덮는 단계; 상기 게이트 전극이 형성되지 않은 영역에 상기 제2 전도형의 불순물영역의 일부와 제1 전도형의 불순물영역의 일부가 노출되도록 콘택홀을 형성하는 단계; 상기 결과물 상에 금속을 도포하여 소오스전극을 형성하는 단계; 및 상기 반도체 기판의 배면에 드레인 전극을 형성하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 전력용 트랜지스터의 제조방법.Forming a low concentration first epitaxial layer on a high concentration first conductivity type semiconductor substrate; After the epitaxial layer is formed, a first mask pattern having a second opening disposed at an equidistant distance in the diagonal direction of four first openings adjacent to the first opening disposed at an equidistant distance perpendicularly and horizontally to the surface of the resultant is formed. Doing; By using the first mask pattern as an impurity implantation mask on the first and second impurity regions of the second conductivity type with high concentration to a third depth deeper than the first depth from the surface of the epitaxial layer and the impurity regions Simultaneously forming an oxide film; Forming an etch stop layer only on the oxide film corresponding to the first opening and removing the oxide film corresponding to the first mask pattern and the second opening; Removing the etch stop layer to leave an oxide layer only on the first impurity region of the second conductivity type with high concentration; Forming a gate insulating film on a surface of the resultant product; Forming a gate electrode by covering polysilicon on the gate insulating layer and selectively etching polysilicon by a conventional photolithography process; By using the gate electrode and the oxide film as an impurity implantation mask, a dopant of a second conductivity type is doped to form a second conductivity type impurity region at a first depth so as to be self-aligned to the gate electrode and spaced apart from the buried insulating layer by a predetermined distance. Doing; By using the gate electrode and the oxide film as an impurity implantation mask, a user self-aligns the gate electrode near the surface in the second impurity region and forms an impurity region of a first conductivity type at a second depth lower than the first depth. step; Covering an interlayer insulating film on the resultant product; Forming a contact hole in a region where the gate electrode is not formed to expose a portion of the second conductivity type impurity region and a portion of the first conductivity type impurity region; Forming a source electrode by coating a metal on the resultant product; And forming a drain electrode on the back surface of the semiconductor substrate.
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