KR101102774B1 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 상이한 공정요소를 갖는 다수의 트랜지스터들이 집적된 전력제어용 반도체 장치에서 한번의 공정과정을 통해 각각의 트랜지스터들이 요구하는 문턱전압 특성을 확보할 수 있는 반도체 장치의 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위한 본 발명의 반도체 장치 제조방법은, 기판에 제1도전형의 제1딥웰과 제2도전형의 제2딥웰이 접합된 구조의 활성영역을 형성하는 단계; 상기 기판의 제1딥웰에 제1도전형의 제1불순물영역을 형성하되, 상기 제1불순물영역을 상기 기판의 채널예정영역까지 연장시켜 상기 제1불순물영역과 상기 채널예정영역이 중첩된 중첩영역을 형성하는 단계; 상기 기판상에 상기 제1딥웰과 상기 제2딥웰을 동시에 가로지르고, 게이트절연막과 게이트전극이 순차적으로 적층된 구조의 게이트를 형성하는 단계; 및 상기 게이트 일측 상기 제1딥웰 및 상기 게이트 타측 상기 제2딥웰에 각각 제2도전형의 소스영역 및 드레인영역을 형성하는 단계를 포함하고 있으며, 상술한 본 발명에 따르면, 중첩영역을 형성함으로써, 활성영역의 불순물 도핑농도, 게이트절연막의 두께와 같은 공정요소가 상이한 다수의 트랜지스터들이 하나의 기판에 집적된 구조를 갖는 반도체 장치에서 항복전압 특성을 유지하면서 각각의 트랜지스터가 요구하는 문턱전압 특성을 용이하게 확보할 수 있는 효과가 있다. Disclosure of Invention The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device capable of securing threshold voltage characteristics required by each transistor through a single process in a power control semiconductor device having a plurality of transistors having different process elements from each other. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising: forming an active region having a structure in which a first deep well of a first conductive type and a second deep well of a second conductive type are bonded to a substrate; A first impurity region of a first conductivity type is formed in the first deep well of the substrate, and the first impurity region extends to the channel scheduled region of the substrate so that the first impurity region and the channel scheduled region overlap each other. Forming a; Forming a gate having a structure in which the first deep well and the second deep well are simultaneously crossed on the substrate, and a gate insulating film and a gate electrode are sequentially stacked; And forming a source region and a drain region of a second conductivity type in the first deep well on the gate side and the second deep well on the other side of the gate, respectively. In a semiconductor device having a structure in which a plurality of transistors having different process elements such as impurity doping concentration in an active region and a thickness of a gate insulating film are integrated on a single substrate, the threshold voltage characteristics required by each transistor are easily maintained while maintaining breakdown voltage characteristics. There is an effect that can be secured.

불순물영역, 게이트, 확장, 중첩, 채널 Impurity Region, Gate, Expansion, Overlap, Channel

Description

반도체 장치 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}Semiconductor device manufacturing method {METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 반도체 장치의 제조 기술에 관한 것으로, 특히 전력제어용(power control) 반도체 장치의 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing technique of a semiconductor device, and more particularly, to a manufacturing method of a power control semiconductor device.

전력제어용(power control) 반도체 장치는 요구되는 특성에 따라 활성영역의 불순물 도핑농도, 게이트절연막의 두께와 같은 공정요소가 서로 상이한 다수의 트랜지스터들이 하나의 기판에 집적된 구조를 가지며, EDMOS(Extended Drain MOS) 트랜지스터를 많이 이용하고 있다. 이러한 전력제어용 반도체 장치를 설계함에 있어서, 각각의 트랜지스터가 요구하는 항복전압(Breakdown Voltage, BV) 특성을 유지하면서 문턱전압(Threshold Voltage, VT) 특성을 확보해야 함은 잘 알려진 사실이다.The semiconductor device for power control has a structure in which a plurality of transistors having different process elements such as impurity doping concentration in the active region and thickness of the gate insulating film are integrated on one substrate according to required characteristics, and an extended drain (EDMOS) MOS) transistors are often used. In designing such a power control semiconductor device, it is well known that a threshold voltage (VT) characteristic must be secured while maintaining a breakdown voltage (BV) characteristic required by each transistor.

도 1은 종래기술에 따른 전력제어용 반도체 장치를 도시한 단면도이다. 여기서는 N채널을 갖는 EDMOS 트랜지스터들로 이루어진 전력제어용 반도체 장치를 예시하여 도시하였다. 1 is a cross-sectional view showing a semiconductor device for power control according to the prior art. Here, a power control semiconductor device composed of EDMOS transistors having N channels is illustrated.

도 1을 참조하여 종래기술에 따른 전력제어용 반도체 장치의 제조방법을 살펴보면, 제1영역과 제2영역을 구비하는 기판(11)에 불순물을 이온주입하여 P형인 제1딥웰(12A, 12B)과 N형인 제2딥웰(13A, 13B)을 각각 형성한 후에 소자분리막(14)을 형성하여 제1딥웰(12A, 12B)과 제2딥웰(13A, 13B)이 접합된 구조의 활성영역(24A, 24B)을 정의한다. Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a power control semiconductor device according to the related art is described. Referring to FIG. After the N type second deep wells 13A and 13B are formed, the device isolation layer 14 is formed to form the active regions 24A and 12B where the first deep wells 12A and 12B and the second deep wells 13A and 13B are joined to each other. 24B).

다음으로, 제1딥웰(12A, 12B)이 형성된 기판(11) 일부에 불순물을 이온주입하여 P형 제1불순물영역(15A, 15B)을 형성하고, 제2딥웰(13A, 13B)이 형성된 기판(11) 일부에 불순물을 이온주입하여 N형 제2불순물영역(16A, 16B)을 형성한다.Subsequently, impurities are implanted into a portion of the substrate 11 on which the first deep wells 12A and 12B are formed to form P-type first impurity regions 15A and 15B, and the second deep wells 13A and 13B are formed. (11) An ion is implanted into a portion to form N-type second impurity regions 16A and 16B.

다음으로, 기판(11) 상에 채널영역(C)을 오픈하는 마스크패턴을 형성하고, 마스크패턴을 주입장벽으로 이온주입공정을 실시하여 제1 및 제2영역에 각각 문턱전압조절층(17A, 17B)을 형성한다.Next, a mask pattern for opening the channel region C is formed on the substrate 11, and an ion implantation process is performed on the mask pattern as an injection barrier, so that the threshold voltage adjusting layers 17A, 17B).

다음으로, 기판(11)상에 게이트절연막(18A, 18B)을 형성한다. 이때, 게이트절연막(18A, 18B)은 제1영역과 제2영역에 형성된 게이트절연막(18A, 18B)의 두께를 서로 다르게 형성한다(T1 ≠ T2).Next, gate insulating films 18A and 18B are formed on the substrate 11. At this time, the gate insulating films 18A and 18B form different thicknesses of the gate insulating films 18A and 18B formed in the first and second regions (T1? T2).

다음으로, 기판(11) 전면에 게이트도전막을 형성한 후, 게이트도전막 및 게이트절연막(18A, 18B)을 순차적으로 식각하여 제1 및 제2영역에 각각 게이트절연막(18A, 18B)과 게이트전극(19A, 19B)이 순차적으로 적층되고, 제1딥웰(12A, 12B)과 제2딥웰(13A, 13B)을 동시에 가로지르는 게이트를 형성한다.Next, after the gate conductive film is formed over the entire surface of the substrate 11, the gate conductive film and the gate insulating films 18A and 18B are sequentially etched to form the gate insulating films 18A and 18B and the gate electrodes in the first and second regions, respectively. 19A and 19B are sequentially stacked to form gates that simultaneously cross the first deep wells 12A and 12B and the second deep wells 13A and 13B.

다음으로, 제1불순물영역(15A, 15B)에 P형 픽업영역(21A, 21B), 제1딥웰에 N형 소스영역(22A, 22B) 및 제2불순물영역(16A, 16B)에 N형 드레인영역(23A, 23B)을 형성한다. Next, the P-type pickup regions 21A and 21B in the first impurity regions 15A and 15B, the N-type source regions 22A and 22B in the first deep well and the N-type drains in the second impurity regions 16A and 16B. The regions 23A and 23B are formed.

상술한 공정과정을 통해 형성된 전력제어용 반도체 장치는 통상적으로 동작전압의 크기가 크기 때문에 종래기술에서는 항복전압 특성을 확보하기 위해 제1딥웰(12A, 12B) 및 제2딥웰(13A, 13B)의 불순물 도핑농도를 낮게 형성한다. 이처럼, 항복전압 특성을 확보하기 위해 제1딥웰(12A, 12B) 및 제2딥웰(13A, 13B)의 불순물 도핑농도를 낮게 형성하면 트랜지스터의 문턱전압 크기가 급격히 감소하는 문제점이 발생한다. 또한, 제1딥웰(12A, 12B) 및 제2딥웰(13A, 13B)의 불순물 도핑농도가 낮게 형성된 상태에서 게이트절연막(18A, 18B)의 두께가 얇아질수록 문턱전압의 크기가 더욱더 감소하는 문제점이 발생한다. Since the power control semiconductor device formed through the above-described process typically has a large operating voltage, impurities in the first deep wells 12A and 12B and the second deep wells 13A and 13B are conventionally used to secure breakdown voltage characteristics. Low doping concentration. As such, when the impurity doping concentrations of the first deep wells 12A and 12B and the second deep wells 13A and 13B are lowered in order to ensure breakdown voltage characteristics, a threshold voltage of the transistor may decrease rapidly. In addition, as the thickness of the gate insulating films 18A and 18B decreases in the state where the impurity doping concentrations of the first and second deep wells 12A and 12B and the second deep wells 13A and 13B are formed low, the magnitude of the threshold voltage is further reduced. This happens.

이를 해결하기 위하여 종래기술은 기판(11)의 채널영역(C)에 마스크공정 및 이온주입공정을 통해 문턱전압조절층(17A, 17B)을 형성할 수 밖에 없다. 참고로, EDMOS 트랜지스터의 채널영역(C)은 게이트전극(19A, 19B)과 제1딥웰(12A, 12B)이 중첩되는 영역의 기판(11) 표면지역으로 정의할 수 있다. In order to solve this problem, the prior art has no choice but to form the threshold voltage adjusting layers 17A and 17B in the channel region C of the substrate 11 through a mask process and an ion implantation process. For reference, the channel region C of the EDMOS transistor may be defined as a surface region of the substrate 11 in a region where the gate electrodes 19A and 19B and the first deep wells 12A and 12B overlap.

하지만, 제1딥웰(12A, 12B) 및 제2딥웰(13A, 13B)의 불순물 도핑농도 및 게이트절연막(18A, 18B)의 두께를 고려하여 각각의 영역에 형성된 트랜지스터별로 서로 다른 특성(예컨대, 불순물의 도전형, 불순물의 종류 또는 이온주입량 등)을 갖도록 문턱전압조절층(17A, 17B)을 형성해야 하기 때문에 공정스탭이 증가하고, 제조단가 및 제조시간이 증가하는 문제점이 있다. However, considering the impurity doping concentrations of the first and second deep wells 12A and 12B and 13A and 13B and the thicknesses of the gate insulating films 18A and 18B, the transistors formed in the respective regions may have different characteristics (for example, impurities). Has to be formed to have the threshold voltage adjusting layers 17A and 17B to have a conductivity type, an impurity type or an ion implantation amount, and thus a process step increases, and manufacturing cost and manufacturing time increase.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 서로 상이한 공정요소를 갖는 다수의 트랜지스터들이 집적된 전력제어용 반도체 장치에서 한번의 공정과정을 통해 각각의 트랜지스터들이 요구하는 문턱전압 특성을 확보할 수 있는 반도체 장치의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in the power control semiconductor device in which a plurality of transistors having different process elements are integrated, the threshold voltage characteristics required by each transistor through one process. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can be secured.

또한, 본 발명은 전력제어용 반도체 장치에서 항복전압 특성을 유지하면서 문턱전압 특성을 용이하게 확보할 수 있는 반도체 장치의 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device which can easily secure a threshold voltage characteristic while maintaining a breakdown voltage characteristic in a power control semiconductor device.

상기 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명의 반도체 장치 제조방법은, 기판에 제1도전형의 제1딥웰과 제2도전형의 제2딥웰이 접합된 구조의 활성영역을 형성하는 단계; 상기 기판의 제1딥웰에 제1도전형의 제1불순물영역을 형성하되, 상기 제1불순물영역을 상기 기판의 채널예정영역까지 연장시켜 상기 제1불순물영역과 상기 채널예정영역이 중첩된 중첩영역을 형성하는 단계; 상기 기판상에 상기 제1딥웰과 상기 제2딥웰을 동시에 가로지르고, 게이트절연막과 게이트전극이 순차적으로 적층된 구조의 게이트를 형성하는 단계; 및 상기 게이트 일측 상기 제1딥웰 및 상기 게이트 타측 상기 제2딥웰에 각각 제2도전형의 소스영역 및 드레인영역을 형성하는 단계를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, a method of manufacturing a semiconductor device includes: forming an active region having a structure in which a first deep well of a first conductive type and a second deep well of a second conductive type are bonded to a substrate; A first impurity region of a first conductivity type is formed in the first deep well of the substrate, and the first impurity region extends to the channel scheduled region of the substrate so that the first impurity region and the channel scheduled region overlap each other. Forming a; Forming a gate having a structure in which the first deep well and the second deep well are simultaneously crossed on the substrate, and a gate insulating film and a gate electrode are sequentially stacked; And forming a source region and a drain region of a second conductivity type in the first deep well on the gate side and the second deep well on the other side of the gate, respectively.

상기 중첩영역은 상기 소스영역으로부터 상기 제1딥웰과 상기 제2딥웰이 접하는 경계면까지의 범위내에 위치하도록 형성할 수 있다. 상기 중첩영역의 선폭(또는 면적)은 상기 소스영역으로부터 상기 드레인영역 방향으로 점차 증가시킬 수 있다. The overlapping region may be formed within a range from the source region to an interface between the first deep well and the second deep well. The line width (or area) of the overlap region may gradually increase from the source region toward the drain region.

상기 제1불순물영역의 불순물 도핑농도는 상기 제1딥웰의 불순물 도핑농도보다 높을 수 있다. The impurity doping concentration of the first impurity region may be higher than the impurity doping concentration of the first deep well.

또한, 상기 소스영역과 소정간격 이격되도록 상기 제1불순물영역에 제1도전형의 픽업영역을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 소스영역 및 상기 픽업영역은 상기 제1불순물영역 내에 형성할 수 있다. The method may further include forming a pickup region of a first conductivity type in the first impurity region to be spaced apart from the source region by a predetermined distance. The source region and the pickup region may be formed in the first impurity region.

또한, 상기 제1불순물영역을 형성하기 이전에 상기 기판에 상기 활성영역을 정의하고, 상기 게이트가 형성될 영역과 일부 중첩되도록 소자분리막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 소자분리막은 STI(Shallow Trench Isolation)공정을 통해 형성할 수 있다. The method may further include defining the active region on the substrate before forming the first impurity region, and forming an isolation layer to partially overlap the region where the gate is to be formed. The device isolation layer may be formed through a shallow trench isolation (STI) process.

또한, 상기 게이트를 형성하기 이전에 상기 제2딥웰에 상기 드레인영역을 감싸는 제2도전형의 제2불순물영역을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include forming a second impurity region of a second conductivity type surrounding the drain region in the second deep well before forming the gate.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 일 측면에 따른 본 발명의 반도체 장치 제조방법은, 기판에 제1도전형의 제1딥웰과 제2도전형의 제2딥웰이 접합된 구조의 활성영역을 형성하는 단계; 상기 기판의 채널예정영역과 소정 간격 이격되도록 상기 제1딥웰에 제1도전형의 제1불순물영역을 형성하는 단계; 열처리를 통해 상기 제1불 순물영역을 상기 기판의 채널예정영역까지 연장시켜 상기 제1불순물영역과 상기 채널예정영역이 중첩된 중첩영역을 형성하는 단계; 상기 기판상에 상기 제1딥웰과 상기 제2딥웰을 동시에 가로지르고, 게이트절연막과 게이트전극이 순차적으로 적층된 구조의 게이트를 형성하는 단계; 및 상기 게이트 일측 상기 제1딥웰 및 상기 게이트 타측 상기 제2딥웰에 각각 제2도전형의 소스영역 및 드레인영역을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, including forming an active region having a structure in which a first deep well of a first conductive type and a second deep well of a second conductive type are bonded to a substrate. ; Forming a first impurity region of a first conductivity type in the first deep well so as to be spaced apart from the channel expected region of the substrate by a predetermined distance; Extending the first impurity region to a channel expected region of the substrate through heat treatment to form an overlapping region in which the first impurity region and the channel scheduled region overlap each other; Forming a gate having a structure in which the first deep well and the second deep well are simultaneously crossed on the substrate, and a gate insulating film and a gate electrode are sequentially stacked; And forming a source region and a drain region of a second conductivity type in the first deep well on the gate side and the second deep well on the other side of the gate, respectively.

상기 중첩영역은 상기 소스영역으로부터 상기 제1딥웰과 상기 제2딥웰이 접하는 경계면까지의 범위내에 위치하도록 형성할 수 있다. 상기 중첩영역의 선폭(또는 면적)은 상기 소스영역으로부터 상기 드레인방향으로 점차 증가시킬 수 있다. The overlapping region may be formed within a range from the source region to an interface between the first deep well and the second deep well. The line width (or area) of the overlap region may be gradually increased from the source region to the drain direction.

상기 중첩영역내 상기 제1불순물영역의 불순물 도핑농도는 구배를 갖도록 형성할 수 있다. 상기 중첩영역내 상기 제1불순물영역의 불순물 도핑농도는 상기 소스영역으로부터 상기 드레인영역 방향으로 점차 감소시킬 수 있다. The impurity doping concentration of the first impurity region in the overlap region may be formed to have a gradient. An impurity doping concentration of the first impurity region in the overlap region may be gradually decreased from the source region toward the drain region.

상기 제1불순물영역의 불순물 도핑농도는 상기 제1딥웰의 불순물 도핑농도보다 높을 수 있다. The impurity doping concentration of the first impurity region may be higher than the impurity doping concentration of the first deep well.

또한, 상기 소스영역으로부터 소정간격 이격되도록 상기 제1불순물영역에 제1도전형의 픽업영역을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 소스영역 및 상기 픽업영역은 상기 제1불순물영역 내에 형성할 수 있다.The method may further include forming a pickup region of a first conductivity type in the first impurity region to be spaced apart from the source region by a predetermined distance. The source region and the pickup region may be formed in the first impurity region.

또한, 상기 제1불순물영역을 형성하기 이전에 상기 기판에 상기 활성영역을 정의하고, 상기 게이트가 형성될 영역과 일부 중첩되도록 소자분리막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 소자분리막은 STI공정을 통해 형성할 수 있다. The method may further include defining the active region on the substrate before forming the first impurity region, and forming an isolation layer to partially overlap the region where the gate is to be formed. The device isolation layer may be formed through an STI process.

또한, 상기 게이트를 형성하기 이전에 상기 제2딥웰에 상기 드레인영역을 감싸는 제2도전형의 제2불순물영역을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include forming a second impurity region of a second conductivity type surrounding the drain region in the second deep well before forming the gate.

상술한 과제 해결 수단을 바탕으로 하는 본 발명은, 중첩영역을 형성함으로써, 활성영역의 불순물 도핑농도, 게이트절연막의 두께와 같은 공정요소가 상이한 다수의 트랜지스터들이 하나의 기판에 집적된 구조를 갖는 반도체 장치에서 항복전압 특성을 유지하면서 각각의 트랜지스터가 요구하는 문턱전압 특성을 용이하게 확보할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention based on the above-described problem solving means, a semiconductor having a structure in which a plurality of transistors having different process elements such as impurity doping concentration of active region and thickness of gate insulating film are integrated on one substrate by forming an overlap region. While maintaining the breakdown voltage characteristics in the device, it is possible to easily obtain the threshold voltage characteristics required by each transistor.

또한, 본 발명은 중첩영역을 형성함으로써, 각각의 트랜지스터별로 이온주입공정을 실시하여 문턱전압조절층을 형성하지 않고 한번의 이온주입공정을 통해 통해 각각의 트랜지스터가 요구하는 문턱전압 특성을 확보할 수 있는 효과가 있으며, 이를 통해 반도체 장치의 공정스탭을 간소화시켜 제조단가 및 제조비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, in the present invention, by forming an overlap region, an ion implantation process may be performed for each transistor to form a threshold voltage characteristic required by each transistor through a single ion implantation process without forming a threshold voltage control layer. There is an effect that can reduce the manufacturing cost and manufacturing cost by simplifying the process staff of the semiconductor device through this.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention.

후술한 본 발명의 실시예들에서는 활성영역의 불순물 도핑농도, 게이트절연막의 두께와 같은 공정요소가 서로 상이한 다수의 트랜지스터들이 하나의 기판에 집적된 구조를 갖는 전력제어용(power control) 반도체 장치에서 항복전압(Berakdown Voltage, BV)을 유지하면서 문턱전압(Threshold Voltage, VT) 특성을 확보하고, 한번의 공정과정을 통해 각각의 트랜지스터들이 요구하는 문턱전압 특성을 확보할 수 있는 반도체 장치의 제조방법을 제공한다. 이를 위해 본 발명은 픽업영역을 둘러싸도록 형성되는 불순물영역을 게이트전극 아래 기판으로 확장시켜 불순물영역과 게이트전극이 중첩된 중첩영역(overlap region)을 형성하여 반도체 장치의 문턱전압 특성을 확보하고, 중첩영역의 선폭(또는 면적)의 크기를 조절하여 사로 상이한 공정요소를 갖는 다수의 트랜지스터들이 요구하는 각각의 문턱전압 특성을 한번에 확보함을 기술요지로 한다. In the embodiments of the present invention described below, a power control semiconductor device having a structure in which a plurality of transistors having different process elements such as impurity doping concentration in an active region and a thickness of a gate insulating film are integrated on a single substrate is broken down. Provides a method of manufacturing a semiconductor device that can secure the threshold voltage (VT) characteristics while maintaining the voltage (Brakdown Voltage, BV), and can obtain the threshold voltage characteristics required by each transistor through a single process. do. To this end, the present invention extends the impurity region formed to surround the pickup region to the substrate under the gate electrode to form an overlap region in which the impurity region and the gate electrode overlap, thereby securing the threshold voltage characteristics of the semiconductor device, It is a technical idea to adjust the size of the line width (or area) of an area to secure each threshold voltage characteristic required by a plurality of transistors having different process elements at once.

이하의 설명에서는 N채널을 갖는 EDMOS(Extended Drain MOS) 트랜지스터에 본 발명의 기술요지를 적용한 경우를 예시하여 설명한다. 따라서, 이하의 설명에서 제1도전형은 P형이고, 제2도전형은 N형이다. 물론, P채널을 갖는 EDMOS 트랜지스터에도 본 발명의 기술요지를 동일하게 적용할 수 있으며, 이 경우에 제1도전형은 N형이고, 제2도전형은 P형이다. In the following description, a case where the technical subject matter of the present invention is applied to an EDMOS transistor having N channels will be described. Therefore, in the following description, the first conductivity type is P type and the second conductivity type is N type. Of course, the technical gist of the present invention can be equally applied to an EDMOS transistor having a P channel, in which case the first conductive type is N type and the second conductive type is P type.

먼저, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상술한 본 발명의 기술요지 구현원리에 대하여 구체적으로 설명한다.First, the technical principle implementation principle of the present invention described above with reference to FIGS. 2A and 2B will be described in detail.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 기술요지가 적용된 반도체 장치를 도시한 도면으로, 도 2a는 평면도, 도 2b는 도 2a에 도시된 X-X'절취선을 따라 도시한 단면도이다.2A and 2B illustrate a semiconductor device to which the technical subject matter of the present invention is applied. FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line X-X 'of FIG. 2A.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기술요지가 적용된 EDMOS 트랜지스터는 기판(31)에 형성된 제1도전형의 제1딥웰(32)과 제2도전형의 제2딥웰(33), 기판(31)에 형성된 소자분리막(42)에 의해 정의되고 제1딥웰(32)과 제2딥웰(33)이 접합된 구조를 갖는 활성영역(34), 기판(31) 상에서 제1딥웰(32)과 제2딥웰(33)을 동시에 가로지르는 게이트전극(41), 기판(31)과 게이트전극(41) 사이에 개재된 게이트절연막(40), 게이트전극(41) 일측 끝단에 정렬되어 제1딥웰(32)에 형성된 제2도전형의 소스영역(37), 소스영역(37)으로부터 소정간격 이격되어 제1딥웰(32)에 형성된 제1도전형의 픽업영역(38), 제1딥웰(32)에 형성되어 픽업영역(38)을 둘러싸고, 일부가 게이트전극(41)의 일부와 중첩된 중첩영역(O)을 갖는 제1도전형의 제1불순물영역(39), 게이트전극(41) 타측 끝단으로부터 소정간격 이격되어 제2딥웰(33)에 형성된 제2도전형의 드레인영역(35) 및 제2딥웰(33)에 형성되어 드레인영역(35)을 둘러싸는 제2도전형의 제2불순물영역(36)을 포함한다. As shown in FIGS. 2A and 2B, the EDMOS transistor to which the technical subject matter of the present invention is applied includes a first deep well 32 having a first conductivity type and a second deep well 33 having a second conductivity type formed on a substrate 31. , An active region 34 defined by an isolation layer 42 formed on the substrate 31 and having a structure in which the first deep well 32 and the second deep well 33 are bonded to each other, and a first deep well on the substrate 31. 32 and the gate electrode 41 crossing the second deep well 33 at the same time, the gate insulating film 40 interposed between the substrate 31 and the gate electrode 41, the gate electrode 41 is aligned to one end The first conductive type source region 37 formed in the first deep well 32, the first conductive type pickup region 38 formed in the first deep well 32, and the first deep well spaced apart from the source region 37 by a predetermined distance. The first impurity region 39 and the gate electrode 41 of the first conductivity type, which are formed in the 32 and surround the pick-up region 38, and have a overlap region O partially overlapped with a portion of the gate electrode 41. ) From the other end The second conductive type drain region 35 formed in the second deep well 33 spaced apart from each other, and the second impurity region 36 of the second conductive type formed in the second deep well 33 and surrounding the drain region 35. ).

여기서, 제1불순물영역(39)은 제1딥웰(32)과 픽업영역(38) 사이의 콘택특성을 향상시킴과 동시에 문턱전압을 조절하는 역할을 수행하는 것으로, 제1딥웰(32)보다는 큰 불순물 도핑농도를 가질 수 있고, 픽업영역(38)보다는 낮은 불순물 도핑농도를 가질 수 있다. 제2불순물영역(36)은 확장된 드레인영역(35)으로 작용하여 동작간 드레인영역(35)의 안정성을 향상시키는 역할을 수행하는 것으로, 제2딥 웰(33)보다는 큰 불순물 도핑농도를 가질 수 있고, 드레인영역(35)보다는 작은 불순물 도핑농도를 가질 수 있다. 그리고, 소자분리막(42)은 STI(Shallow Trench Isolation)공정을 통해 형성된 것일 수 있으며, 게이트전극(41)과 드레인영역(35) 사이의 소자분리막(42)은 게이트전극(41) 하부에서 서로 일부 중첩된 구조를 가질 수 있다. Here, the first impurity region 39 serves to improve the contact characteristics between the first deep well 32 and the pickup region 38 and to adjust the threshold voltage, which is larger than the first deep well 32. It may have an impurity doping concentration, and may have a lower impurity doping concentration than the pickup region 38. The second impurity region 36 acts as an extended drain region 35 to improve stability of the drain region 35 during operation, and has a higher impurity doping concentration than the second deep well 33. It may have a lower impurity doping concentration than the drain region 35. In addition, the device isolation layer 42 may be formed through a shallow trench isolation (STI) process, and the device isolation layer 42 between the gate electrode 41 and the drain region 35 may be partially disposed under the gate electrode 41. It may have a nested structure.

일반적으로 트랜지스터의 문턱전압 값은 활성영역(34)의 불순물 도핑농도 및 게이트절연막(40)의 두께와 비례한다. 즉, 활성영역(34)의 불순물 도핑농도 또는 게이트절연막(40)의 두께중 어느 하나가 감소하면 문턱전압의 크기도 감소한다. 이때, 활성영역(34)의 불순물 도핑농도는 반도체 장치의 항복전압 특성에 큰 영향을 미치기 때문에 문턱전압 특성을 확보하기 위해 활성영역(34)의 불순물 도핑농도를 조절하는 것이 쉽지 않다. 그리고, 문턱전압 특성을 확보하기 위해 각각의 트랜지스터 별로 게이트절연막(40)의 두께를 조절하는 방법을 사용할 경우에는 복수회의 증착공정(또는 성장공정), 마스크공정 및 식각공정을 필요로하기 때문에 공정스탭이 증가하여 반도체 장치의 생산성을 저하시키고, 게이트절연막(40)의 막질이 저하될 우려가 있다. In general, the threshold voltage value of the transistor is proportional to the impurity doping concentration of the active region 34 and the thickness of the gate insulating layer 40. That is, when either the impurity doping concentration of the active region 34 or the thickness of the gate insulating film 40 decreases, the magnitude of the threshold voltage also decreases. In this case, since the impurity doping concentration of the active region 34 has a great influence on the breakdown voltage characteristic of the semiconductor device, it is not easy to adjust the impurity doping concentration of the active region 34 to secure the threshold voltage characteristic. When using the method of controlling the thickness of the gate insulating film 40 for each transistor in order to secure the threshold voltage characteristic, a plurality of deposition processes (or growth processes), mask processes, and etching processes are required. This may increase the productivity of the semiconductor device and reduce the film quality of the gate insulating film 40.

하지만, 상술한 구조를 갖는 반도체 장치는 제1불순물영역(39)을 채널길이방향(X-X'방향)으로 연장(또는 확장)시켜 제1불순물영역(39)과 게이트전극(41)이 중첩(overlap)되는 중첩영역(O)을 형성하여 채널영역(C)의 불순물 도핑농도를 국부적으로 증가시킴으로써, 활성영역(34)의 불순물 도핑농도 및 게이트절연막(40)의 두께를 조절하지 않더라도 요구되는 반도체 장치의 문턱전압 특성을 용이하게 확보할 수 있다. However, in the semiconductor device having the above-described structure, the first impurity region 39 extends (or expands) in the channel length direction (X-X 'direction) so that the first impurity region 39 and the gate electrode 41 overlap each other. By forming an overlapping overlapping region O to locally increase the impurity doping concentration of the channel region C, the impurity doping concentration of the active region 34 and the thickness of the gate insulating film 40 are not required. The threshold voltage characteristic of the semiconductor device can be easily ensured.

구체적으로, 제1불순물영역(39)이 활성영역(34)의 불순물 도핑농도 특히, 제1불순물영역(39)과 동일한 도전형을 갖는 제1딥웰(32)보다 큰 불순물 도핑농도를 갖기 때문에 중첩영역(O)을 통해 반도체 장치의 문턱전압 크기를 증가시킬 수 있으며, 중첩영역(O)의 선폭(또는 면적)이 증가할수록 문턱전압의 크기를 더욱더 증가시킬 수 있다. Specifically, since the first impurity region 39 has an impurity doping concentration in the active region 34, particularly, the impurity doping concentration is greater than that of the first deep well 32 having the same conductivity type as the first impurity region 39. The threshold voltage of the semiconductor device may be increased through the region O, and as the line width (or area) of the overlapping region O increases, the threshold voltage may be further increased.

여기서, 중첩영역(O)은 채널영역(C) 내에 위치하도록 즉, 중첩영역(O)이 소스영역(37)으로부터 제1 및 제2딥웰(32, 33)이 접하는 경계면까지의 범위내에 위치하도록 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 중첩영역(O)의 선폭(또는 면적)을 증가시킬 경우에 소스영역(37)을 시점으로 드레인영역(35) 방향으로 점차 증가시키는 것이 바람직하다. Here, the overlapping region O is located in the channel region C, that is, the overlapping region O is located within the range from the source region 37 to the boundary surface where the first and second deep wells 32 and 33 are in contact with each other. It is preferable to form. In the case where the line width (or area) of the overlapping region O is increased, it is preferable to gradually increase the source region 37 toward the drain region 35 from the viewpoint.

또한, 중첩영역(O)내 제1불순물영역(39)의 불순물 도핑농도는 일정한 값을 가지거나(본 발명의 제1실시예 참조), 또는 구배를 가질 수 있다(본 발명의 제2실시예 참조). 이때, 중첩영역(O) 내 제1불순물영역(39)의 불순물 도핑농도가 구배를 가질 경우에는 소스영역(37)으로부터 드레인영역(35) 방향으로 점차 중첩영역(O) 내 제1불순물영역(39)의 불순물 도핑농도가 감소하도록 형성하는 것이 보다 바람직하다. In addition, the impurity doping concentration of the first impurity region 39 in the overlapping region O may have a constant value (see the first embodiment of the present invention) or may have a gradient (the second embodiment of the present invention). Reference). At this time, when the impurity doping concentration of the first impurity region 39 in the overlapping region O has a gradient, the first impurity region in the overlapping region O gradually increases from the source region 37 toward the drain region 35. It is more preferable to form such that the impurity doping concentration of 39) is reduced.

이와 같이, 본 발명의 기술요지를 적용한 반도체 장치는 중첩영역(O)을 통해 활성영역(34)의 도핑농도, 게이트절연막(40)의 두께와 같은 공정요소가 상이한 다수의 트랜지스터들이 집적된 전력제어용 반도체 장치에서 항복전압 특성을 유지하 면서 각각의 트랜지스터가 요구하는 문턱전압 특성을 확보할 수 있다. 특히, 마스크공정 및 이온주입공정을 통해 문턱전압조절층을 형성하여 문턱전압 특성을 확보하는 기술에 보다 공정과정이 단순화시킬 수 있고, 제조단가 및 제조비용을 절감할 수 있다. As described above, the semiconductor device to which the technical spirit of the present invention is applied is for power control in which a plurality of transistors having different process elements such as the doping concentration of the active region 34 and the thickness of the gate insulating layer 40 are integrated through the overlap region O. FIG. While maintaining the breakdown voltage characteristic in the semiconductor device, it is possible to secure the threshold voltage characteristic required by each transistor. In particular, the process to simplify the process of forming a threshold voltage control layer through the mask process and the ion implantation process to secure the threshold voltage characteristics, it is possible to reduce the manufacturing cost and manufacturing cost.

또한, 중첩영역(O)의 선폭(또는 면적)은 요구되는 문턱전압 특성에 따라 소스영역(37)으로부터 드레인영역(35)방향으로 점차 증가시키기 때문에 중첩영역(O)을 통해 문턱전압을 증가시킴에 따라 항복전압 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 중첩영역(O) 내 제1불순물영역(39)의 불순물 도핑농도가 구배를 갖도록 형성할 경우에 보다 효과적으로 항복전압 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있다. In addition, since the line width (or area) of the overlapped region O gradually increases from the source region 37 to the drain region 35 in accordance with the required threshold voltage characteristic, the threshold voltage is increased through the overlapped region O. As a result, degradation of the breakdown voltage characteristic can be prevented. In addition, when the impurity doping concentration of the first impurity region 39 in the overlap region O is formed to have a gradient, it is possible to prevent the breakdown voltage characteristic from being deteriorated more effectively.

구체적으로, 드리프트영역(drift region)에 인접한 채널영역(C) 즉, 게이트전극(41) 아래 제1 및 제2딥웰(32, 33)이 접하는 경계면에 인접한 활성영역(34)의 불순물 도핑농도를 낮게 유지할 수 있기 때문에 중첩영역(O)을 통해 문턱전압의 크기를 증가시키더라도 항복전압 특성이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 참고로, 게이트전극(41) 아래 제1딥웰(32)과 제2딥웰(33)이 접하는 경계면 즉, 채널영역(C)이 끝나는 지점으로부터 드레인영역(35)까지를 드리프트영역이라고 한다. Specifically, the impurity doping concentration of the channel region C adjacent to the drift region, that is, the active region 34 adjacent to the interface between the first and second deep wells 32 and 33 below the gate electrode 41 is determined. Since it can be kept low, the breakdown voltage characteristic can be prevented from being deteriorated even when the magnitude of the threshold voltage is increased through the overlap region (O). For reference, a drift region may be referred to as a drift region from an interface where the first deep well 32 and the second deep well 33 are in contact with each other under the gate electrode 41, that is, from the point where the channel region C ends to the drain region 35.

또한, 마스크공정 및 이온주입공정을 통해 문턱전압조절층을 형성하여 문턱전압 특성을 확보하는 기술에 비하여 드리프트영역과 인접한 채널영역(C)의 기판(31) 표면 불순물 도핑농도를 상대적으로 낮게 가져갈 수 있기 때문에 캐리어(carrier)의 표면이동도(surface mobility)를 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 동작전류를 증가시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the doping concentration on the surface of the substrate 31 in the channel region C adjacent to the drift region can be relatively lower than the technique of forming the threshold voltage adjusting layer through the mask process and the ion implantation process to secure the threshold voltage characteristics. Since it is possible to improve the surface mobility (carrier) of the carrier (surface mobility), there is an advantage that can increase the operating current through this.

이하, 본 발명의 실시예에서는 본 발명의 기술요지가 적용된 반도체 장치의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with respect to a manufacturing method of a semiconductor device to which the technical subject matter of the present invention is applied.

[실시예 1]Example 1

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 장치의 제조방법을 도시한 공정단면도이다. 3A to 3C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a first embodiment of the present invention.

도 3a에 도시된 바와 같이, 제1영역과 제2영역을 갖는 기판(51)의 각 영역에 이온주입공정을 통해 제1도전형 및 제2도전형의 불순물을 이온주입하고, 주입된 불순물을 활성화시키기 위한 열처리공정을 실시하여 제1도전형의 제1딥웰(52A, 52B)과 제2도전형의 제2딥웰(53A, 53B)을 형성한다. As shown in FIG. 3A, impurities of the first conductivity type and the second conductivity type are ion implanted into each region of the substrate 51 having the first region and the second region, and the implanted impurities are implanted. A heat treatment process for activating is performed to form first deep wells 52A and 52B of the first conductivity type and second deep wells 53A and 53B of the second conductivity type.

다음으로, 기판(51)에 제1딥웰(52A, 52B)과 제2딥웰(53A, 53B)이 접합된 구조를 갖는 활성영역(54A, 54B)을 정의하고, 게이트가 형성될 영역과 일부 중첩되도록 소자분리막(55)을 형성한다. 이때, 소자분리막(55)은 STI(Shallow Trench Ioslation) 공정으로 형성할 수 있다. Next, the active regions 54A and 54B having a structure in which the first deep wells 52A and 52B and the second deep wells 53A and 53B are bonded to the substrate 51 are defined, and partially overlap with the region where the gate is to be formed. The device isolation film 55 is formed as much as possible. In this case, the device isolation layer 55 may be formed by a shallow trench isolation (STI) process.

다음으로, 기판(51)의 소정영역에 제1도전형 및 제2도전형의 불순물을 이온주입하고, 주입된 불순물을 활성화시키기 위한 열처리를 실시하여 제1딥웰(52A, 52B)에 제1도전형의 제1불순물영역(57, 58)을 형성하고, 제2딥웰(53A, 53B)에 제2도전형의 제2불순물영역(56A, 56B)을 형성한다. 이때, 제1불순물영역(57, 58)의 불순물 도핑농도는 제1딥웰(52A, 52B)의 불순물 도핑농도보다 크게 형성하는 것이 바 람직하다. 또한, 제1딥웰(52A, 52B) 및 제2딥웰(53A, 53B)을 형성하기 위한 열처리공정보다 제1불순물영역(57, 58) 및 제2불순물영역(56A, 56B)을 형성하기 위한 열처리공정을 보다 낮은 온도에서 진행하는 것이 바람직하다. Next, the first conductive type and the second conductive type are ion-implanted into a predetermined region of the substrate 51, and a heat treatment is performed to activate the implanted impurities. The first impurity regions 57 and 58 of the type are formed, and the second impurity regions 56A and 56B of the second conductive type are formed in the second deep wells 53A and 53B. In this case, it is preferable that the impurity doping concentration of the first impurity regions 57 and 58 is larger than the impurity doping concentration of the first deep wells 52A and 52B. Further, the heat treatment for forming the first impurity regions 57 and 58 and the second impurity regions 56A and 56B rather than the heat treatment process for forming the first deep wells 52A and 52B and the second deep wells 53A and 53B. It is desirable to proceed the process at lower temperatures.

여기서, 각 영역의 제1딥웰(52A, 52B)에 제1도전형의 불순물을 이온주입하여 제1불순물영역(57, 58)을 형성하되, 제1불순물영역(57, 58)을 채널영역(C)이 형성될 지역까지 연장시켜 제1불순물영역(57, 58)과 채널영역(C)이 형성될 지역이 중첩된 중첩영역(O1, O2)을 형성한다. 이때, 각 영역에 형성될 반도체 장치가 요구하는 문턱전압 특성에 따라 각 영역에 형성되는 중첩영역(O1, O2)이 형성되는 면적을 조절하면 한번의 이온주입공정 및 열처리공정을 통해 각 영역별로 형성될 반도체 장치가 요구하는 문턱전압 특성을 확보할 수 있다.Here, the first impurity regions 57 and 58 are formed by ion implanting impurities of the first conductivity type into the first deep wells 52A and 52B in each region, and the first impurity regions 57 and 58 are formed as channel regions ( By extending to the region where C) is to be formed, overlap regions O1 and O2 overlapping the regions where the first impurity regions 57 and 58 and the channel region C are to be formed are formed. At this time, if the area where overlap regions O1 and O2 are formed in each region is adjusted according to the threshold voltage characteristic required by the semiconductor device to be formed in each region, the region is formed in each region through one ion implantation process and heat treatment process. The threshold voltage characteristic required by the semiconductor device to be obtained can be secured.

일례로, 본 발명의 제1실시예에서는 제1영역과 제2영역의 활성영역(54A, 54B)의 불순물 도핑농도가 동일하고, 제1영역과 제2영역에 형성될 반도체 장치가 요구하는 문턱전압은 서로 동일하나, 제1영역에 형성된 게이트절연막의 두께가 제2영역에 형성될 게이트절연막의 두께보다 두꺼운 경우에 제1영역에 형성되는 중첩영역(O1)의 선폭(또는 면적)보다 제2영역에 형성되는 중첩영역(O2)의 선폭(또는 면적)을 더 크게 형성함으로써, 제1영역 및 제2영역에 형성될 반도체 장치가 요구하는 문턱전압 특성을 모두 확보할 수 있다. For example, in the first embodiment of the present invention, the impurity doping concentrations of the active regions 54A and 54B of the first region and the second region are the same, and the threshold required by the semiconductor device to be formed in the first region and the second region is required. The voltages are the same, but when the thickness of the gate insulating film formed in the first region is thicker than the thickness of the gate insulating film to be formed in the second region, the voltage is larger than the line width (or area) of the overlap region O1 formed in the first region. By forming a larger line width (or area) of the overlapping region O2 formed in the region, it is possible to secure all the threshold voltage characteristics required by the semiconductor devices to be formed in the first region and the second region.

도 3b에 도시된 바와 같이, 기판(51) 상에 게이트절연막(59A, 59B)을 형성하되, 제1영역의 기판(51) 상에 형성되는 게이트절연막(59A)의 두께(T1)를 제2영역의 기판(51) 상에 형성되는 게이트절연막(59B)의 두께(T2)보다 크게 형성한다(T1 > T2).As shown in FIG. 3B, the gate insulating films 59A and 59B are formed on the substrate 51, and the thickness T1 of the gate insulating film 59A formed on the substrate 51 of the first region is second. It is formed larger than the thickness T2 of the gate insulating film 59B formed on the substrate 51 in the region (T1> T2).

다음으로, 기판(51) 전면에 게이트도전막을 증착한 후, 게이트도전막 및 게이트절연막(59A, 59B)을 순차적으로 식각하여 각각의 영역에 제1딥웰(52A, 52B)과 제2딥웰(53A, 53B)을 동시에 가로지르고, 게이트절연막(59A, 59B)과 게이트전극(60)이 순차적으로 적층된 구조의 게이트를 형성한다. Next, after the gate conductive film is deposited on the entire surface of the substrate 51, the gate conductive film and the gate insulating films 59A and 59B are sequentially etched to sequentially etch the first and second deep wells 52A and 52B and 53A into the respective regions. And 53B at the same time, a gate having a structure in which the gate insulating films 59A and 59B and the gate electrode 60 are sequentially stacked is formed.

도 3c에 도시된 바와 같이, 게이트전극(60) 일측 끝단에 정렬되도록 기판(51)에 구체적으로 제1딥웰(52A, 52B)에 제2도전형의 불순물을 이온주입하여 소스영역(62A, 62B)을 형성하고, 게이트전극(60) 타측 끝단으로부터 소정간격 이격되도록 기판(51)에 구체적으로 제2불순물영역(56A, 56B)에 제2도전형의 불순물을 이온주입하여 드레인영역(63A, 63B)을 형성한다.As shown in FIG. 3C, the source regions 62A and 62B are ion-implanted with impurities of the second conductivity type in the first deep wells 52A and 52B in the substrate 51 to be aligned at one end of the gate electrode 60. ), And ion-implanted impurities of the second conductive type into the second impurity regions 56A and 56B in the substrate 51 so as to be spaced a predetermined distance from the other end of the gate electrode 60 to drain regions 63A and 63B. ).

다음으로, 소스영역(62A, 62B)으로부터 소정간격 이격되도록 제1불순물영역(57, 58)에 제1도전형의 불순물을 이온주입하여 제1도전형의 픽업영역(61A, 61B)을 형성한다. Next, the first conductive type pickup regions 61A and 61B are formed by ion implanting impurities of the first conductive type into the first impurity regions 57 and 58 so as to be spaced apart from the source regions 62A and 62B at predetermined intervals. .

다음으로, 픽업영역(61A, 61B), 소스영역(62A, 62B) 및 드레인영역(63A, 63B)에 주입된 불순물들을 활성화시키기 위한 열처리공정을 실시한다. Next, a heat treatment process for activating impurities injected into the pickup regions 61A and 61B, the source regions 62A and 62B and the drain regions 63A and 63B is performed.

이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 장치의 제조방법은 중첩영역(O1, O2)를 형성함으로써, 활성영역(54A, 54B)의 불순물 도핑농도, 게이트절연막(60A, 60B)의 두께등의 공정요소가 상이한 다수의 트랜지스터들이 하나의 기판에 집적된 구조를 갖는 전력제어용 반도체 장치에서 항복전압 특성을 유지하면서 각각의 트랜지스터가 요구하는 문턱전압 특성을 용이하게 확보할 수 있다. 또한, 각각 의 트랜지스터별로 이온주입공정을 실시하여 문턱전압조절층을 형성하지 않고 한번의 이온주입공정을 통해 통해 각각의 트랜지스터가 요구하는 문턱전압 특성을 확보할 수 있다. As described above, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, the dopant concentration in the active regions 54A and 54B and the thickness of the gate insulating films 60A and 60B are formed by forming the overlap regions O1 and O2. In the power control semiconductor device having a structure in which a plurality of transistors having different process elements, such as the same, are integrated on one substrate, the threshold voltage characteristic required by each transistor can be easily secured while maintaining the breakdown voltage characteristic. In addition, it is possible to secure the threshold voltage characteristics required by each transistor through one ion implantation process without performing the ion implantation process for each transistor to form a threshold voltage control layer.

이처럼, 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 장치의 제조방법은 앞서 도 2에서 언급한 동작특성 상의 장점을 취함과 동시에 반도체 장치의 공정스탭을 간소화시킬 수 있으며, 이를 통해 제조단가 및 제조시간을 감소시킬 수 있다. As described above, the method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention can take advantage of the operating characteristics mentioned in FIG. 2 and at the same time simplify the process steps of the semiconductor device. Can be reduced.

[실시예 2][Example 2]

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 장치의 제조방법을 도시한 공정단면도이다. 여기서는 설명의 편의를 위하여 본 발명의 제1실시예와 동일한 도면부호를 사용한다. 4A through 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a second embodiment of the present invention. For the convenience of description, the same reference numerals are used as in the first embodiment of the present invention.

도 4a에 도시된 바와 같이, 제1영역과 제2영역을 갖는 기판(51)의 각 영역에 이온주입공정을 통해 제1도전형 및 제2도전형의 불순물을 이온주입하고, 주입된 불순물을 활성화시키기 위한 열처리공정을 실시하여 제1도전형의 제1딥웰(52A, 52B)과 제2도전형의 제2딥웰(53A, 53B)을 형성한다. As shown in FIG. 4A, impurities of the first conductivity type and the second conductivity type are ion implanted into each region of the substrate 51 having the first region and the second region, and the implanted impurities are implanted. A heat treatment process for activating is performed to form first deep wells 52A and 52B of the first conductivity type and second deep wells 53A and 53B of the second conductivity type.

다음으로, 기판(51)에 제1딥웰(52A, 52B)과 제2딥웰(53A, 53B)이 접합된 구조를 갖는 활성영역(54A, 54B)을 정의하고, 게이트가 형성될 영역과 일부 중첩되도록 소자분리막(55)을 형성한다. 이때, 소자분리막(55)은 STI 공정으로 형성할 수 있다. Next, the active regions 54A and 54B having a structure in which the first deep wells 52A and 52B and the second deep wells 53A and 53B are bonded to the substrate 51 are defined, and partially overlap with the region where the gate is to be formed. The device isolation film 55 is formed as much as possible. In this case, the device isolation layer 55 may be formed by an STI process.

다음으로, 기판(51)의 소정영역에 제1도전형 및 제2도전형의 불순물을 이온 주입하여 제1딥웰(52A, 52B)에 제1도전형의 제1불순물영역(57, 58)을 형성하고, 제2딥웰(53A, 53B)에 제2도전형의 제2불순물영역(56A, 56B)을 형성한다. 이때, 제1불순물영역(57, 58)의 불순물 도핑농도는 제1딥웰(52A, 52B)의 불순물 도핑농도보다 크게 형성하는 것이 바람직하다. Next, the first impurity regions 57 and 58 of the first conductive type are formed in the first deep wells 52A and 52B by ion implanting impurities of the first conductive type and the second conductive type into the predetermined regions of the substrate 51. And second impurity regions 56A and 56B of the second conductivity type are formed in the second deep wells 53A and 53B. In this case, it is preferable that the impurity doping concentration of the first impurity regions 57 and 58 is larger than the impurity doping concentration of the first deep wells 52A and 52B.

여기서, 각 영역의 제1딥웰(52A, 52B)에 제1도전형의 불순물을 이온주입하여 제1불순물영역(57, 58)을 형성하되, 제1불순물영역(57, 58)을 채널영역(C)이 형성될 지역과 소정간격(S1, S2) 이격되도록 형성하여 제1 및 제2영역에 형성될 반도체 장치가 요구하는 문턱전압 특성을 모두 확보할 수 있다. Here, the first impurity regions 57 and 58 are formed by ion implanting impurities of the first conductivity type into the first deep wells 52A and 52B in each region, and the first impurity regions 57 and 58 are formed as channel regions ( C) may be formed so as to be spaced apart from the region to be formed at predetermined intervals S1 and S2 to secure all threshold voltage characteristics required by the semiconductor devices to be formed in the first and second regions.

일례로, 본 발명의 제2실시예에서는 제1영역과 제2영역의 활성영역(54A, 54B)의 불순물 도핑농도가 동일하고, 제1영역과 제2영역에 형성될 반도체 장치가 요구하는 문턱전압은 서로 동일하나, 제1영역에 형성된 게이트절연막의 두께가 제2영역에 형성될 게이트절연막의 두께보다 두꺼운 경우에 제1영역에 형성된 제1불순물영역(57)과 채널영역(C)이 형성될 지역 사이의 간격(S1)보다 제2영역에 형성된 제1불순물영역(58)과 채널영역(C)이 형성될 지역 사이의 간격(S2)을 작게 형성함으로써, 후속 공정을 통해 제1영역 및 제2영역에 형성될 반도체 장치가 요구하는 문턱전압 특성을 모두 확보할 수 있다. For example, in the second embodiment of the present invention, the impurity doping concentrations of the active regions 54A and 54B of the first region and the second region are the same, and a threshold required by the semiconductor device to be formed in the first region and the second region is required. Although the voltages are the same, the first impurity region 57 and the channel region C formed in the first region are formed when the thickness of the gate insulation layer formed in the first region is thicker than the thickness of the gate insulation layer formed in the second region. By forming the gap S2 between the first impurity region 58 formed in the second region and the region where the channel region C is to be formed smaller than the interval S1 between the regions to be formed, the first region and All the threshold voltage characteristics required by the semiconductor device to be formed in the second region can be secured.

도 4b에 도시된 바와 같이, 제1불순물영역(57, 58) 및 제2불순물영역(56A, 56B)에 주입된 불순물을 활성화시키기 위한 열처리를 실시한다. 이때, 열처리는 제1딥웰(52A, 52B) 및 제2딥웰(53A, 53B)을 형성하기 위한 열처리공정보다 낮은 온도에서 실시하는 것이 바람직하다. 이하, 열처리된 제1불순물영역(57, 58)의 도면부 호를 '57A', '58A'로 변경하여 표기한다. As shown in FIG. 4B, heat treatment is performed to activate impurities injected into the first impurity regions 57 and 58 and the second impurity regions 56A and 56B. At this time, the heat treatment is preferably performed at a lower temperature than the heat treatment process for forming the first deep well (52A, 52B) and the second deep well (53A, 53B). Hereinafter, the reference numerals of the first impurity regions 57 and 58 which have been heat-treated are changed to '57A' and '58A'.

여기서, 열처리공정으로 인해 제1불순물영역(57A, 58A)에 주입된 불순물이 확산하여 제1불순물영역(57A, 58A)과 채널영역(C)이 형성될 지역이 중첩된 중첩영역(O1, O2)을 형성한다. 이때, 각 영역에 형성된 제1불순물영역(57A, 58A)은 동일한 도전형을 갖는 불순물로 이루어져 있기 때문에 열처리공정시 동일한 확산거리를 갖는다. 따라서, 채널영역(C) 예정지역과 제1불순물영역(57A, 58A)이 이격된 간격(S1, S2)에 따라 중첩영역(O1, O2)의 선폭(또는 면적)을 조절할 수 있으며, 이를 통해 각 영역별로 형성될 반도체 장치가 요구하는 문턱전압 특성을 모두 확보할 수 있다. Here, the overlapping regions O1 and O2 overlapping the regions where the first impurity regions 57A and 58A and the channel region C are to be formed by diffusion of impurities implanted into the first impurity regions 57A and 58A by the heat treatment process. ). At this time, since the first impurity regions 57A and 58A formed in each region are made of impurities having the same conductivity type, they have the same diffusion distance during the heat treatment process. Accordingly, the line widths (or areas) of the overlap regions O1 and O2 may be adjusted according to the intervals S1 and S2 in which the predetermined region of the channel region C and the first impurity regions 57A and 58A are spaced apart. It is possible to secure all the threshold voltage characteristics required by the semiconductor device to be formed in each region.

일례로, 본 발명의 제2실시예에서는 제1영역과 제2영역의 활성영역(54A, 54B)의 불순물 도핑농도가 동일하고, 제1영역과 제2영역에 형성될 반도체 장치가 요구하는 문턱전압은 서로 동일하나, 제1영역에 형성된 게이트절연막의 두께가 제2영역에 형성될 게이트절연막의 두께보다 두꺼운 경우에 제1영역에 형성된 제1불순물영역(57)과 채널영역(C)이 형성될 지역 사이의 간격(S1)보다 제2영역에 형성된 제1불순물영역(58)과 채널영역(C)이 형성될 지역 사이의 간격(S1)을 작게 형성하였고, 동일한 열처리조건에서 각 영역의 제1불순물영역(57A, 58A)의 확산거리가 동일하기 때문에 제1영역에 형성되는 중첩영역(O1)의 선폭(또는 면적)보다 제2영역에 형성되는 중첩영역(O2)의 선폭(또는 면적)을 더 크게 형성함으로써, 제1영역 및 제2영역에 형성될 반도체 장치가 요구하는 문턱전압 특성을 모두 확보할 수 있다. For example, in the second embodiment of the present invention, the impurity doping concentrations of the active regions 54A and 54B of the first region and the second region are the same, and a threshold required by the semiconductor device to be formed in the first region and the second region is required. Although the voltages are the same, the first impurity region 57 and the channel region C formed in the first region are formed when the thickness of the gate insulation layer formed in the first region is thicker than the thickness of the gate insulation layer formed in the second region. The spacing S1 between the first impurity region 58 formed in the second region and the region where the channel region C is to be formed is smaller than the spacing S1 between the regions to be formed. Since the diffusion distances of the first impurity regions 57A and 58A are the same, the line width (or area) of the overlap region O2 formed in the second region is larger than the line width (or area) of the overlap region O1 formed in the first region. By making the larger, the semiconductor device to be formed in the first region and the second region is required. It is possible to ensure all of the threshold voltage characteristics.

이와 더불어서, 열처리시 확산을 통해 중첩영역(O1, O2)를 형성함에 따라 중 첩영역(O1, O2) 내 제1불순물영역(57A, 58A)의 불순물 도핑농도가 구배를 갖기 때문에 앞서 도 2에서 설명한 바와 같이 중첩영역(O1, O2)를 형성함에 따라 항복전압 특성이 열화되는 것을 본 발명의 제1실시예보다 효과적으로 방지할 수 있다. In addition, since the impurity doping concentrations of the first impurity regions 57A and 58A in the overlapping regions O1 and O2 have a gradient as the overlap regions O1 and O2 are formed through diffusion during heat treatment, the above-mentioned FIG. As described above, deterioration of the breakdown voltage characteristic can be prevented more effectively than the first embodiment of the present invention by forming the overlap regions O1 and O2.

한편, 도 4b에서는 설명의 편의를 위하여 상술한 열처리 공정시 제1불순물영역(57A, 58A)이 채널영역(C) 방향으로만 확산된 형태를 도시하였다. 즉, 도면에 도시하지는 않았지만, 상술한 열처리공정시 제1불순물영역(57A, 57B) 및 제2불순물영역(56A, 56B)은 수평 및 수직방향으로 모두 확산될 수 있다. In FIG. 4B, for convenience of description, the first impurity regions 57A and 58A are diffused only in the channel region C in the heat treatment process described above. That is, although not shown in the drawings, the first impurity regions 57A and 57B and the second impurity regions 56A and 56B may be diffused both in the horizontal and vertical directions during the above-described heat treatment process.

도 4c에 도시된 바와 같이, 기판(51) 상에 게이트절연막(59A, 59B)을 형성하되, 제1영역의 기판(51) 상에 형성되는 게이트절연막(59A)의 두께(T1)를 제2영역의 기판(51) 상에 형성되는 게이트절연막(59B)의 두께(T2)보다 크게 형성한다(T1 > T2).As shown in FIG. 4C, gate insulating films 59A and 59B are formed on the substrate 51, and the thickness T1 of the gate insulating film 59A formed on the substrate 51 of the first region is changed to the second thickness. It is formed larger than the thickness T2 of the gate insulating film 59B formed on the substrate 51 in the region (T1> T2).

다음으로, 기판(51) 전면에 게이트도전막을 증착한 후, 게이트도전막 및 게이트절연막(59A, 59B)을 순차적으로 식각하여 각각의 영역에 제1딥웰(52A, 52B)과 제2딥웰(53A, 53B)을 동시에 가로지르고, 게이트절연막(59A, 59B)과 게이트전극(60)이 순차적으로 적층된 구조의 게이트를 형성한다. Next, after the gate conductive film is deposited on the entire surface of the substrate 51, the gate conductive film and the gate insulating films 59A and 59B are sequentially etched to sequentially etch the first and second deep wells 52A and 52B and 53A into the respective regions. And 53B at the same time, a gate having a structure in which the gate insulating films 59A and 59B and the gate electrode 60 are sequentially stacked is formed.

도 4d에 도시된 바와 같이, 게이트전극(60) 일측 끝단에 정렬되도록 기판(51)에 구체적으로 제1딥웰(52A, 52B)에 제2도전형의 불순물을 이온주입하여 소스영역(62A, 62B)을 형성하고, 게이트전극(60) 타측 끝단으로부터 소정간격 이격되도록 기판(51)에 구체적으로 제2불순물영역(56A, 56B)에 제2도전형의 불순물을 이온주입하여 드레인영역(63A, 63B)을 형성한다.As shown in FIG. 4D, the source regions 62A and 62B are ion-implanted with impurities of the second conductivity type in the first deep wells 52A and 52B in the substrate 51 so as to be aligned at one end of the gate electrode 60. ), And ion-implanted impurities of the second conductive type into the second impurity regions 56A and 56B in the substrate 51 so as to be spaced a predetermined distance from the other end of the gate electrode 60 to drain regions 63A and 63B. ).

다음으로, 소스영역(62A, 62B)으로부터 소정간격 이격되도록 제1불순물영역(57A, 58A)에 제1도전형의 불순물을 이온주입하여 제1도전형의 픽업영역(61A, 61B)을 형성한다. Next, the first conductive type pickup regions 61A and 61B are formed by ion implanting impurities of the first conductive type into the first impurity regions 57A and 58A so as to be spaced apart from the source regions 62A and 62B at predetermined intervals. .

다음으로, 픽업영역(61A, 61B), 소스영역(62A, 62B) 및 드레인영역(63A, 63B)에 주입된 불순물들을 활성화시키기 위한 열처리공정을 실시한다. Next, a heat treatment process for activating impurities injected into the pickup regions 61A and 61B, the source regions 62A and 62B and the drain regions 63A and 63B is performed.

이와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 장치의 제조방법은 중첩영역(O1, O2)를 형성함으로써, 활성영역(54A, 54B)의 불순물 도핑농도, 게이트절연막(60A, 60B)의 두께등의 공정요소가 상이한 다수의 트랜지스터들이 하나의 기판에 집적된 구조를 갖는 전력제어용 반도체 장치에서 항복전압 특성을 유지하면서 각각의 트랜지스터가 요구하는 문턱전압 특성을 용이하게 확보할 수 있다. 또한, 각각의 트랜지스터별로 이온주입공정을 실시하여 문턱전압조절층을 형성하지 않고 한번의 이온주입공정을 통해 통해 각각의 트랜지스터가 요구하는 문턱전압 특성을 확보할 수 있다. As described above, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, the dopant concentration in the active regions 54A and 54B and the thickness of the gate insulating films 60A and 60B are formed by forming the overlap regions O1 and O2. In the power control semiconductor device having a structure in which a plurality of transistors having different process elements, such as the same, are integrated on one substrate, the threshold voltage characteristic required by each transistor can be easily secured while maintaining the breakdown voltage characteristic. In addition, it is possible to secure the threshold voltage characteristics required by each transistor through a single ion implantation process without forming a threshold voltage control layer by performing an ion implantation process for each transistor.

이처럼, 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 장치의 제조방법은 앞서 도 2에서 언급한 동작특성 상의 장점을 취함과 동시에 반도체 장치의 공정스탭을 간소화시킬 수 있으며, 이를 통해 제조단가 및 제조시간을 감소시킬 수 있다.As described above, the method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention can take advantage of the operating characteristics mentioned above with reference to FIG. 2 and can simplify the process steps of the semiconductor device. Can be reduced.

또한, 중첩영역(O1, O2) 내 제1불순물영역(57A, 58A)의 불순물 도핑농도가 구배를 갖도록 형성함으로써, 본 발명의 제1실시예보다 효과적으로 항복전압 특성을 확보할 수 있다. In addition, since the impurity doping concentrations of the first impurity regions 57A and 58A in the overlap regions O1 and O2 are formed to have a gradient, the breakdown voltage characteristic can be secured more effectively than the first embodiment of the present invention.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위내의 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will appreciate that various embodiments within the scope of the technical idea of the present invention are possible.

도 1은 종래기술에 따른 전력제어용 반도체 장치를 도시한 단면도. 1 is a cross-sectional view showing a semiconductor device for power control according to the prior art.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 기술요지가 적용된 반도체 장치를 도시한 도면.2A and 2B illustrate a semiconductor device to which the technical subject matter of the present invention is applied.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 장치의 제조방법을 도시한 공정단면도.3A to 3C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a first embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 장치의 제조방법을 도시한 공정단면도.4A through 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a second embodiment of the present invention.

*도면 주요 부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

31, 51 : 기판 32, 52A, 52B : 제1딥웰31, 51: substrate 32, 52A, 52B: first deep well

33, 53A, 53B : 제2딥웰 34, 54A, 54B : 활성영역33, 53A, 53B: second deep well 34, 54A, 54B: active region

35 : 드레인영역 36, 56A, 56B : 제2불순물영역35 drain region 36, 56A, 56B: second impurity region

37, 62A, 62B : 소스영역 38, 61A, 61B : 픽업영역37, 62A, 62B: source area 38, 61A, 61B: pickup area

40, 59A, 59B : 게이트절연막 41, 60 : 게이트전극40, 59A, 59B: gate insulating film 41, 60: gate electrode

42, 55 : 소자분리막 39, 57, 57A, 58, 58A : 제1불순물영역42, 55: device isolation layers 39, 57, 57A, 58, 58A: first impurity region

Claims (20)

기판에 제1도전형의 제1딥웰과 제2도전형의 제2딥웰이 접합된 구조의 활성영역을 형성하는 단계;Forming an active region having a structure in which a first deep well of a first conductive type and a second deep well of a second conductive type are bonded to a substrate; 상기 기판의 제1딥웰에 제1도전형의 제1불순물영역을 형성하되, 상기 제1불순물영역을 상기 기판의 채널예정영역까지 연장시켜 상기 제1불순물영역과 상기 채널예정영역이 중첩된 중첩영역을 형성하는 단계;A first impurity region of a first conductivity type is formed in the first deep well of the substrate, and the first impurity region extends to the channel scheduled region of the substrate so that the first impurity region and the channel scheduled region overlap each other. Forming a; 상기 기판상에 상기 제1딥웰과 상기 제2딥웰을 동시에 가로지르고, 게이트절연막과 게이트전극이 순차적으로 적층된 구조의 게이트를 형성하는 단계; 및Forming a gate having a structure in which the first deep well and the second deep well are simultaneously crossed on the substrate, and a gate insulating film and a gate electrode are sequentially stacked; And 상기 게이트 일측 상기 제1딥웰 및 상기 게이트 타측 상기 제2딥웰에 각각 제2도전형의 소스영역 및 드레인영역을 형성하는 단계Forming a source region and a drain region of a second conductivity type in the first deep well on the gate side and the second deep well on the other side of the gate, respectively; 를 포함하는 반도체 장치 제조방법. Semiconductor device manufacturing method comprising a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 중첩영역은 상기 소스영역으로부터 상기 제1딥웰과 상기 제2딥웰이 접하는 경계면까지의 범위내에 위치하도록 형성하는 반도체 장치 제조방법. And the overlapping region is located within a range from the source region to an interface between the first deep well and the second deep well. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 중첩영역의 선폭(또는 면적)은 상기 소스영역으로부터 상기 드레인영역 방향으로 증가시키는 반도체 장치 제조방법. And a line width (or area) of the overlap region is increased from the source region toward the drain region. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1불순물영역의 불순물 도핑농도는 상기 제1딥웰의 불순물 도핑농도보다 높은 반도체 장치 제조방법. The impurity doping concentration of the first impurity region is higher than the impurity doping concentration of the first deep well. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 소스영역과 소정간격 이격되도록 상기 제1불순물영역에 제1도전형의 픽업영역을 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 장치 제조방법. And forming a pickup region of a first conductivity type in the first impurity region to be spaced apart from the source region by a predetermined distance. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 소스영역 및 상기 픽업영역은 상기 제1불순물영역 내에 형성하는 반도체 장치 제조방법. And the source region and the pickup region are formed in the first impurity region. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1불순물영역을 형성하기 이전에 Before forming the first impurity region 상기 기판에 상기 활성영역을 정의하고, 상기 게이트가 형성될 영역과 일부 중첩되도록 소자분리막을 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 장치 제조방법. Defining the active region on the substrate, and forming an isolation layer to partially overlap the region where the gate is to be formed. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 소자분리막은 STI(Shallow Trench Isolation)공정을 통해 형성하는 반도체 장치 제조방법. The device isolation film is a semiconductor device manufacturing method formed through a shallow trench isolation (STI) process. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 게이트를 형성하기 이전에Before forming the gate 상기 제2딥웰에 상기 드레인영역을 감싸는 제2도전형의 제2불순물영역을 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 장치 제조방법. And forming a second impurity region of a second conductivity type surrounding the drain region in the second deep well. 기판에 제1도전형의 제1딥웰과 제2도전형의 제2딥웰이 접합된 구조의 활성영역을 형성하는 단계;Forming an active region having a structure in which a first deep well of a first conductive type and a second deep well of a second conductive type are bonded to a substrate; 상기 기판의 채널예정영역과 소정 간격 이격되도록 상기 제1딥웰에 제1도전형의 제1불순물영역을 형성하는 단계;Forming a first impurity region of a first conductivity type in the first deep well so as to be spaced apart from the channel expected region of the substrate by a predetermined distance; 열처리를 통해 상기 제1불순물영역을 상기 기판의 채널예정영역까지 연장시켜 상기 제1불순물영역과 상기 채널예정영역이 중첩된 중첩영역을 형성하는 단계;Extending the first impurity region to a channel scheduled region of the substrate through heat treatment to form an overlapping region in which the first impurity region and the channel scheduled region overlap each other; 상기 기판상에 상기 제1딥웰과 상기 제2딥웰을 동시에 가로지르고, 게이트절연막과 게이트전극이 순차적으로 적층된 구조의 게이트를 형성하는 단계; 및 Forming a gate having a structure in which the first deep well and the second deep well are simultaneously crossed on the substrate, and a gate insulating film and a gate electrode are sequentially stacked; And 상기 게이트 일측 상기 제1딥웰 및 상기 게이트 타측 상기 제2딥웰에 각각 제2도전형의 소스영역 및 드레인영역을 형성하는 단계Forming a source region and a drain region of a second conductivity type in the first deep well on the gate side and the second deep well on the other side of the gate, respectively; 를 포함하는 반도체 장치 제조방법. Semiconductor device manufacturing method comprising a. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 중첩영역은 상기 소스영역으로부터 상기 제1딥웰과 상기 제2딥웰이 접하는 경계면까지의 범위내에 위치하도록 형성하는 반도체 장치 제조방법. And the overlapping region is located within a range from the source region to an interface between the first deep well and the second deep well. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 중첩영역의 선폭(또는 면적)은 상기 소스영역으로부터 상기 드레인방향으로 증가시키는 반도체 장치 제조방법. And a line width (or area) of the overlap region is increased in the drain direction from the source region. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 중첩영역내 상기 제1불순물영역의 불순물 도핑농도는 구배를 갖는 반도체 장치 제조방법. The impurity doping concentration of the first impurity region in the overlap region has a gradient. 제13항에 있어서, The method of claim 13, 상기 중첩영역내 상기 제1불순물영역의 불순물 도핑농도는 상기 소스영역으로부터 상기 드레인영역 방향으로 감소하는 반도체 장치 제조방법. The impurity doping concentration of the first impurity region in the overlapping region decreases from the source region toward the drain region. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 제1불순물영역의 불순물 도핑농도는 상기 제1딥웰의 불순물 도핑농도보다 높은 반도체 장치 제조방법. The impurity doping concentration of the first impurity region is higher than the impurity doping concentration of the first deep well. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 소스영역으로부터 소정간격 이격되도록 상기 제1불순물영역에 제1도전형의 픽업영역을 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 장치 제조방법. And forming a pickup region of a first conductivity type in the first impurity region to be spaced apart from the source region by a predetermined distance. 제16항에 있어서, The method of claim 16, 상기 소스영역 및 상기 픽업영역은 상기 제1불순물영역 내에 형성하는 반도체 장치 제조방법. And the source region and the pickup region are formed in the first impurity region. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 제1불순물영역을 형성하기 이전에 Before forming the first impurity region 상기 기판에 상기 활성영역을 정의하고, 상기 게이트가 형성될 영역과 일부 중첩되도록 소자분리막을 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 장치 제조방법. Defining the active region on the substrate, and forming an isolation layer to partially overlap the region where the gate is to be formed. 제18항에 있어서, The method of claim 18, 상기 소자분리막은 STI공정을 통해 형성하는 반도체 장치 제조방법. The device isolation film is formed by an STI process. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 게이트를 형성하기 이전에Before forming the gate 상기 제2딥웰에 상기 드레인영역을 감싸는 제2도전형의 제2불순물영역을 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 장치 제조방법. And forming a second impurity region of a second conductivity type surrounding the drain region in the second deep well.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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