KR20060087108A - Semiconductor device and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR20060087108A KR1020050007933A KR20050007933A KR20060087108A KR 20060087108 A KR20060087108 A KR 20060087108A KR 1020050007933 A KR1020050007933 A KR 1020050007933A KR 20050007933 A KR20050007933 A KR 20050007933A KR 20060087108 A KR20060087108 A KR 20060087108A
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Abstract

본 발명은 장채널을 갖는 고전압용 BiMOS 트랜지스터에서 발생하는 커런트 리버스 현상과 문턱전압이 크게 증가하는 것을 방지할 수 있는 반도체 소자 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것으로서, 이를 위해 본 발명에서는 기판 상에 형성된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 양측으로 노출된 상기 기판에 형성된 접합영역과, 상기 게이트 전극의 하부에 상기 접합영역과 반대 타입의 불순물 이온이 주입되어 형성된 제1 드리프트 영역을 포함하는 반도체 소자 및 그 제조방법을 제공한다.
The present invention is to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same that can prevent the current reverse phenomenon and the threshold voltage to increase significantly in the high-voltage BiMOS transistor having a long channel, in the present invention is formed on a substrate A semiconductor device comprising a gate electrode, a junction region formed on the substrate exposed to both sides of the gate electrode, and a first drift region formed by implanting impurity ions of a type opposite to the junction region below the gate electrode; It provides a manufacturing method.

BiMOS, 고전압용 트랜지스터, 십자형, 드리프트 영역, 장채널, 단채널BiMOS, High Voltage Transistor, Cross, Drift Region, Long Channel, Short Channel

Description

반도체 소자 및 그 제조방법{SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME} Semiconductor device and its manufacturing method {SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}             

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자를 도시한 평면도.1 is a plan view showing a semiconductor device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 'A-A' 절취선을 따라 도시한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line 'A-A' shown in FIG. 1; FIG.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도시한 단면도.
3 to 6 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 웰 10: Well

11 : N- 드리프트11: N - drift

12a, 12b : P- 드리프트12a, 12b: P - drift

13 : 필드 산화막13: field oxide film

14 : 게이트 절연막14: gate insulating film

15 : 폴리 실리콘막15: polysilicon film

16 : 게이트 전극 16: gate electrode                 

17 : N+ 접합영역17: N + junction area

18 : P+ 접합영역
18: P + junction area

본 발명은 반도체 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 40V 이상의 항복전압(Break Voltage, BV)을 갖는 방향성(directional) 구조의 고전압용 BiMOS(Bipolar Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터 및 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of fabricating the same, and more particularly, to a bipolar transistor having a directional structure having a breakdown voltage (BV) of 40V or more, and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 0.18㎛급에서 40V 이상의 항복전압을 갖기 위해 고전압용 BiMOS 트랜지스터는 2㎛ 이상의 장채널(long channel)을 갖는다. 그러나, 이러한 고전압용 BiMOS 트랜지스터에서는 문턱전압(threshold Voltage)이 높게 설정되는 한편, 유효 채널 길이(effective channel length)를 기준으로 하여 채널 길이(channel length)가 어느 정도 이상 길어지는 경우, 드레인 영역과 소오스 영역을 흐르는 전류의 양이 단채널(short channel)보다 작아지는 커런트 리버스(current reverse) 현상이 발생하게 된다. 이로 인하여, 설계자가 회로 설계시 스파이스(spice)와 일렉트리컬 파라미터(electrical parameters)를 정확하게 파악하여 설정할 수 없는 문제가 발생한다. In general, in order to have a breakdown voltage of 40 V or more in the 0.18 μm class, the high voltage BiMOS transistor has a long channel of 2 μm or more. However, in such a high voltage BiMOS transistor, when the threshold voltage is set high and the channel length becomes longer than a certain length based on the effective channel length, the drain region and the source are increased. A current reverse phenomenon occurs in which the amount of current flowing through the region is smaller than that of a short channel. As a result, designers cannot accurately identify and set the spice and electrical parameters when designing a circuit.

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 장채널을 갖는 고전압용 BiMOS 트랜지스터에서 발생하는 커런트 리버스 현상과 문턱전압이 크게 증가하는 것을 방지할 수 있는 반도체 소자 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the semiconductor device and its fabrication which can prevent a large increase in the current reverse phenomenon and the threshold voltage occurring in a high voltage BiMOS transistor having a long channel. The purpose is to provide a method.

또한, 본 발명은 채널영역을 흐르는 전류의 양을 선택적으로 조절하여 단위 면적당 전류 특성(performance)을 높힐 수 있는 반도체 소자 및 그 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same, which can improve current performance per unit area by selectively adjusting the amount of current flowing through the channel region.

상기한 목적을 달성하기 위한 일측면에 따른 본 발명은, 기판 상에 십자형으로 형성된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 각 모서리 부위로 노출된 상기 기판에 각각 하나씩 형성된 접합영역을 포함하는 반도체 소자를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including a gate electrode formed crosswise on a substrate, and a junction region formed on each of the substrates exposed to each corner of the gate electrode. do.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 본 발명은, 기판 상에 형성된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 양측으로 노출된 상기 기판에 형성된 접합영역과, 상기 게이트 전극의 하부에 상기 접합영역과 반대 타입의 불순물 이온이 주입되어 형성된 제1 드리프트 영역을 포함하는 반도체 소자를 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a gate electrode formed on a substrate, a junction region formed on the substrate exposed to both sides of the gate electrode, and a junction region below the gate electrode. Provided is a semiconductor device including a first drift region formed by implanting impurity ions of a type opposite to the above.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 측면에 따른 본 발명은, 기판 내에 웰을 형성하는 단계와, 상기 웰 내의 소정 영역에 제1 드리프트 영역을 형성하는 단계와, 상기 제1 드리프트 영역 사이에 상기 제1 드리프트 영역과 반대 타입 의 불순물 이온을 주입시켜 제2 드리프트 영역을 형성하는 단계와, 상기 제2 드리프트 영역을 덮도록 상기 기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계와, 상기 제1 드리프트 영역 내에 접합영역을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention according to another aspect for achieving the above object, forming a well in a substrate, forming a first drift region in a predetermined region in the well, and between the first drift region Implanting impurity ions of a type opposite to the first drift region to form a second drift region, forming a gate electrode on the substrate to cover the second drift region, and in the first drift region It provides a method for manufacturing a semiconductor device comprising forming a junction region.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention.

실시예Example

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자를 설명하기 위하여 도시한 고전압용 BiMOS 트랜지스터의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 'A-A' 절취선을 따라 도시한 단면도이다. 여기서는, 설명의 편의를 위해 일례로 NMOS 트랜지스터를 도시하였다. 1 is a plan view of a high voltage BiMOS transistor shown in order to explain a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line 'A-A' of FIG. 1. Here, an NMOS transistor is shown as an example for convenience of description.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자는 십자형(+)을 갖도록 반도체 기판(미도시) 상에 형성된 게이트 전극(16)과, 게이트 전극(16)의 하부의 기판 내에 게이트 전극(16)의 형태를 따라 서로 나란한 방향으로 일정한 간격을 두고 이격된 복수의 P- 드리프트 영역(drift region, 12b)과, 게이트 전극(16)의 상하부 좌우측 각 모서리 부위에 각각 하나씩 형성된 N+ 접합영역(17)을 포함한다. 1 and 2, a semiconductor device according to a preferred embodiment of the present invention includes a gate electrode 16 formed on a semiconductor substrate (not shown) to have a cross (+), and a lower portion of the gate electrode 16. A plurality of P drift regions 12b spaced apart from each other in a direction parallel to each other along the shape of the gate electrode 16 in the substrate and one at each of upper and lower left and right corners of the gate electrode 16 are formed. N + junction region 17.

P- 드리프트 영역(12b)(이하, 제1 드리프트 영역이라 함)은 각각 인접하게 형성된 N- 드리프트 영역(11)(이하, 제2 드리프트 영역이라 함)과 일정한 간격(L)을 두고 이격되어 형성된다. 제2 드리프트 영역(11)은 접합영역의 깊이를 깊게하여 N+ 접합영역(17)에 가해지는 전계를 분산시켜 전계 집중에 의한 접합 항복전압(breakdown voltage)을 높이기 위하여 N+ 접합영역(17)을 감싸도록 형성된다. The P drift region 12b (hereinafter, referred to as a first drift region) is formed to be spaced apart from the N drift region 11 (hereinafter, referred to as a second drift region) formed at a predetermined interval L from each other. do. Second drift region 11 by spreading the electric field applied to the N + junction region 17 to deepen the depth of the bonding zone N + junction region 17 to increase the junction breakdown voltage (breakdown voltage) due to electric field concentration It is formed to surround.

제1 드리프트 영역(12b)은 N+ 접합영역(17)에 바이어스(bias)가 인가되는 경우 N+ 접합영역(17) 및 제2 드리프트 영역(11)에 도핑된 이온, 예컨대 인(Phosphorus, P), 비소(arsenic, As) 이온들이 채널 영역으로 확산되어 채널 길이가 유효 채널 길이 이하로 감소되는 것을 방지한다. 즉, 유효 채널 길이가 유지되도록 채널 길이를 고정시킨다. 이로써, 장채널에서 발생하는 커런트 리버스 현상을 방지할 수 있다. A first drift region (12b) is N + junction region (17) bias (bias), if applied to N + junction region of the ion, for example a (Phosphorus doped in the 17 and the second drift region (11), P in ), Arsenic (As) ions diffuse into the channel region to prevent the channel length from decreasing below the effective channel length. That is, the channel length is fixed so that the effective channel length is maintained. As a result, the current reverse phenomenon occurring in the long channel can be prevented.

또한, 제1 드리프트 영역(12b)을 통해 N+ 접합영역(17) 및 제2 드리프트 영역(11)이 채널영역으로 확산되는 것을 방지함으로써 확산에 의해 채널 길이가 감소하는 경우를 고려하여 채널 길이가 감소한 만큼 감소되는 문턱전압을 증가시키기 위하여 문턱전압 조절용 이온주입공정시 웰(10) 농도를 높게 가져가는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 제1 드리프트 영역(12b) 간에 위치되는 채널 영역 중앙부에서의 웰(10) 농도를 일정하게 유지시켜줌으로써 문턱전압이 증가하는 것을 방지할 수 있다. In addition, by preventing diffusion of the N + junction region 17 and the second drift region 11 through the first drift region 12b into the channel region, the channel length is reduced in consideration of the case where the channel length is reduced by diffusion. In order to increase the threshold voltage decreased by the decrease, it is possible to prevent the well 10 concentration from being increased during the ion implantation process for adjusting the threshold voltage. As a result, the threshold voltage may be prevented from increasing by maintaining a constant concentration of the well 10 in the center portion of the channel region located between the first drift regions 12b.

한편, 게이트 전극(16)은 전술한 바와 같이 십자형으로 형성되고, 그 상부 좌우측에는 각각 하나씩 총 4개의 N+ 접합영역(17)이 형성된다. 그리고, 금속배선 공정을 선택적으로 실시하여 N+ 접합영역(17)들 중 소오스 영역 또는 드레인 영역으로 사용될 접합영역을 적절히 선택한다. 이로써, 드레인 영역에서 소오스 영역으로 흐르는 전류의 양을 선택적으로 조절할 수 있다. 예컨대, 드레인 영역에서 소오스 영역으로 흐르는 전류의 양을 작게 가져가고자 하는 경우 금속배선 공정을 통해 상부에서 좌측에 형성된 N+ 접합영역을 소오스 영역으로 하고, 나머지 N+ 접합영역을 드레인 영역으로 사용하면 된다. On the other hand, the gate electrode 16 is cross-shaped as described above, a total of four N + junction region 17 is formed on each of the upper left and right sides. Then, a metal wiring process is selectively performed to appropriately select a junction region to be used as a source region or a drain region among the N + junction regions 17. Thus, the amount of current flowing from the drain region to the source region can be selectively controlled. For example, in order to reduce the amount of current flowing from the drain region to the source region, the N + junction region formed on the left side of the upper portion through the metal wiring process may be used as the source region, and the remaining N + junction region may be used as the drain region. .

부가적으로, 본 발명의 바람직한 실시예를 방향성 BiMOS 트랜지스터로 사용하는 경우, 금속배선 공정을 실시하여 4개의 N+ 접합영역 중 임의의 두개의 N+ 접합영역을 소오스 영역으로 사용하고, 임의의 두개의 N+ 접합영역을 드레인 영역으로 사용하면 된다. In addition, in the case of using the preferred embodiment of the present invention as a directional BiMOS transistor, a metal wiring process is performed to use any two N + junction regions of four N + junction regions as a source region, and any two The N + junction region of may be used as the drain region.

이하, 도 2에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법을 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다. 도 3 내지 도 6에는 NMOS 트랜지스터만 도시되어 있으나, 이하에서는 이해를 돕고자 CMOS 트랜지스터 제조방법으로 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 3 to 6. Although only NMOS transistors are shown in FIGS. 3 to 6, the following description will be made as a method of manufacturing a CMOS transistor for better understanding.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(미도시) 내에 확산(diffusion)공정 또는 이온주입(ion implantation)공정을 실시하여 NMOS 영역에 고전압용 N-웰 (HNWELL, 미도시)를 형성하고, PMOS 영역에 고전압용 P-웰(HPWELL, 10)을 형성한다. 이때, 확산 공정은 선증착(pre-deposition) 단계와 드라이브 인(drive-in) 단계로 이루어지며, 선증착은 일정량의 N형 또는 P형 불순물을 기판의 표면에 주입시키는 단계이고, 드라이브 인은 기판의 표면에 선증착된 불순물의 양을 온도와 공정시간을 조절하여 최종 접합깊이와 농도 분포를 얻도록 하는 단계이다. 한편, 이온주입공정은 불순물 원자를 이온 상태로 가속시켜서 기판에 직접 주입하는 방식이다. 물론, 이온주입공정에서도 확산공정에서와 같이 열처리 공정을 이용한 드라이브 인 단계를 실시할 수도 있다. First, as shown in FIG. 3, a high voltage N-well (HNWELL, not shown) is formed in an NMOS region by performing a diffusion process or an ion implantation process in a substrate (not shown). A high voltage P-well (HPWELL) 10 is formed in the PMOS region. In this case, the diffusion process is composed of a pre-deposition step and a drive-in step, and the pre-deposition is a step of injecting a predetermined amount of N-type or P-type impurities into the surface of the substrate. The amount of impurities pre-deposited on the surface of the substrate is controlled to obtain a final junction depth and concentration distribution by controlling the temperature and the processing time. On the other hand, the ion implantation process is a method in which the impurity atoms are accelerated to the ion state and injected directly to the substrate. Of course, in the ion implantation process, the drive-in step using the heat treatment process may be performed as in the diffusion process.

이어서, N형 또는 P형 불순물 이온을 이용한 확산공정 또는 이온주입공정을 실시하여 N-웰과 P-웰(10) 내의 소정 영역에 각각 N- 드리프트 영역(11)과 P- 드리프트 영역(12a, 12b)을 형성한다. 이때, P-웰 내에 형성되는 P- 드리프트 영역(12b)은 십자형으로 N- 드리프트 영역(11)과 일정 간격(L)으로 이격되도록 채널영역에 형성된다. 또한, N-웰 내에 형성되는 N- 드리프트 영역은 NMOS 영역에서 게이트 전극(16)의 하부에 십자형으로 형성되는 P- 드리프트 영역(12b)과 동일한 형태로 형성된다.Subsequently, a diffusion process or an ion implantation process using N-type or P-type impurity ions is performed, and the N - drift region 11 and the P-drift region 12a, respectively, in predetermined regions in the N-well and P-well 10, respectively. 12b). At this time, the P drift region 12b formed in the P-well is formed in the channel region so as to cross the N drift region 11 at a predetermined interval L in a cross shape. In addition, the N drift region formed in the N - well is formed in the same shape as the P drift region 12b formed crosswise under the gate electrode 16 in the NMOS region.

한편, P- 드리프트 영역(12a)은 PMOS 영역과 NMOS 영역을 전기적으로 분리시키는 소자 분리용으로 기능하기도 한다. On the other hand, the P drift region 12a also functions for device isolation for electrically separating the PMOS region and the NMOS region.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, LOCOS(LOCal Oxidation of Silicon) 공정을 실시하여 기판의 소정 영역에 액티브 영역(active region))과 필드 영역(fild region)을 정의하는 필드 산화막(13)을 형성한다. 한편, LOCOS 공정 대신에 STI(Shallow Trench Isolation) 공정 또는 DTI(Deep Trench Isolation) 공정을 실시하여 액티브 영역과 필드 영역을 정의하는 소자 분리막을 형성할 수도 있다. 이경우, 소자 분리용으로 기능하는 P- 드리프트 영역(12a)은 형성하지 않을 수도 있다. Next, as shown in FIG. 4, a LOCOS (LOCal Oxidation of Silicon) process is performed to form a field oxide layer 13 defining an active region and a field region in a predetermined region of the substrate. do. Alternatively, a device isolation layer defining an active region and a field region may be formed by performing a shallow trench isolation (STI) process or a deep trench isolation (DTI) process instead of the LOCOS process. In this case, the P- drift region 12a which functions for element isolation may not be formed.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, PMOS 영역과 NMOS 영역의 채널 영역에 각각 문턱전압 조절용 이온주입공정을 실시한다. Subsequently, as shown in FIG. 5, the ion implantation process for adjusting the threshold voltage is performed in the channel region of the PMOS region and the NMOS region, respectively.

이어서, 산화공정을 실시하여 PMOS 영역과 NMOS 영역에 게이트 절연막(14)을 형성한다. 이때, 산화공정은 수증기와 같은 산화기체 내에서 실리콘 기판을 대략 900 내지 1000℃의 온도에서 가열하는 습식산화방식으로 실시하거나, 순수한 산소를 산화기체로 사용하여 약 1200℃의 온도에서 가열하는 건식산화방식으로 실시한다.Subsequently, an oxidation process is performed to form the gate insulating film 14 in the PMOS region and the NMOS region. At this time, the oxidation process is performed by a wet oxidation method in which the silicon substrate is heated at a temperature of approximately 900 to 1000 ° C. in an oxidizing gas such as water vapor, or dry oxidation which is heated at a temperature of about 1200 ° C. using pure oxygen as the oxidizing gas. Do it in a way.

이어서, 게이트 절연막(14) 상에 도전막으로 폴리 실리콘막(15)을 증착한다. 이때, 폴리 실리콘막(15)은 도프트(doped) 또는 언도프트(undoped) 실리콘막으로 형성한다. 예컨대, 언도프트 실리콘막의 경우에는 SiH4를 이용하여 LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 방식으로 증착한다. 한편, 도프트 실리콘막의 경우에는 SiH4에 PH3, PCl5, BCl3 또는 B2H 6를 혼합시킨 기체를 이용하여 LPCVD 방 식으로 증착한다. Next, a polysilicon film 15 is deposited on the gate insulating film 14 as a conductive film. At this time, the polysilicon film 15 is formed of a doped or undoped silicon film. For example, in the case of an undoped silicon film, it is deposited by a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method using SiH 4 . On the other hand, in the case of the doped silicon film is deposited by LPCVD method using a gas mixed with PH 3 , PCl 5 , BCl 3 or B 2 H 6 in SiH 4 .

한편, 폴리 실리콘막(15) 상부에는 텅스텐층(또는, 텅스텐 실리사이드층)(미도시)이 더 형성될 수도 있다. Meanwhile, a tungsten layer (or a tungsten silicide layer) (not shown) may be further formed on the polysilicon film 15.

이어서, 포토리소그래피(photlithography) 공정을 실시하여 폴리 실리콘막(15)과 게이트 절연막(14)을 식각하여 PMOS 영역과 NMOS 영역에 각각 게이트 전극(16)을 형성한다. Subsequently, a photolithography process is performed to etch the polysilicon film 15 and the gate insulating film 14 to form the gate electrode 16 in the PMOS region and the NMOS region, respectively.

이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 소오스/드레인 이온주입공정을 실시하여 PMOS 영역과 NMOS 영역에서 각 게이트 전극(16)으로 노출된 드리프트 영역(11) 내에 접합영역(17)을 형성한다. 이로써, PMOS 영역의 P- 드리프트 영역(미도시) 내에는 P+ 접합영역(미도시)이 형성되고, NMOS 영역의 N- 드리프트 영역(11) 내에는 N+ 접합영역(17)이 형성된다. P+ 또는 N+ 접합영역(17)은 각각 소오스 영역 또는 드레인 영역으로 기능한다. Next, as shown in FIG. 6, a source / drain ion implantation process is performed to form a junction region 17 in the drift region 11 exposed to each gate electrode 16 in the PMOS region and the NMOS region. As a result, a P + junction region (not shown) is formed in the P drift region (not shown) of the PMOS region, and an N + junction region 17 is formed in the N drift region 11 of the NMOS region. The P + or N + junction region 17 functions as a source region or a drain region, respectively.

한편, 미설명된 참조부호 '18'은 NMOS 영역에서 형성된 P+ 접합영역과 동시에 형성되는 접합영역으로서, 소자 분리 기능을 수행한다. Meanwhile, the non-described reference numeral '18' is a junction region formed at the same time as the P + junction region formed in the NMOS region, and performs a device isolation function.

본 발명의 기술 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail in the preferred embodiments, it should be noted that the above-described embodiments are for the purpose of description and not of limitation. In addition, it will be understood by those skilled in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다. As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

첫째, 본 발명에서는 게이트 전극 하부의 양측부에 각각 접합영역과 서로 다른 타입(type)의 불순물 이온을 주입시켜 게이트 전극과 나란한 방향으로 드리프트 영역을 형성함으로써 접합영역에 바이어스가 인가되는 경우 접합영역에 도핑된 이온들이 채널 영역으로 확산되어 채널 길이가 유효 채널 길이 이하로 감소되는 것을 방지한다. 이를 통해, 장채널 트랜지스터에서 발생하는 커런트 리버스 현상을 방지할 수 있다. 또한, 드리프트 영역 간에 위치되는 채널 영역 중앙부에서의 기판, 즉 웰 농도를 일정하게 유지시켜 이 부위에서 문턱전압이 증가하는 것을 방지할 수 있다. First, in the present invention, a drift region is formed in a direction parallel to the gate electrode by implanting impurity ions of a different type from the junction region, respectively, on both sides of the lower portion of the gate electrode, so that a bias is applied to the junction region. Doped ions diffuse into the channel region to prevent the channel length from decreasing below the effective channel length. This can prevent current reverse from occurring in the long channel transistor. In addition, it is possible to keep the substrate, that is, the well concentration in the center portion of the channel region located between the drift regions, to prevent the threshold voltage from increasing in this region.

둘째, 본 발명에서는 십자형(+)을 갖도록 기판 상에 형성된 게이트 전극을 형성하고, 게이트 전극의 상하부 좌우측에 각각 하나씩 총 4개의 접합영역을 형성하며, 금속배선 공정을 통해 접합영역들 중 소오스 영역 또는 드레인 영역으로 사용될 접합영역을 적절히 선택함으로써 드레인 영역에서 소오스 영역으로 흐르는 전류의 양을 선택적으로 조절할 수 있다. Second, in the present invention, a gate electrode formed on the substrate to have a cross (+) is formed, and a total of four junction regions are formed on the top, bottom, left, and right sides of the gate electrode, respectively, and a source region or one of the junction regions is formed through a metal wiring process. By appropriately selecting the junction region to be used as the drain region, the amount of current flowing from the drain region to the source region can be selectively controlled.

Claims (20)

기판 상에 십자형으로 형성된 게이트 전극; 및A gate electrode formed crosswise on the substrate; And 상기 게이트 전극의 각 모서리 부위로 노출된 상기 기판에 각각 하나씩 형성된 접합영역; A junction region formed on each of the substrates exposed to each corner of the gate electrode; 을 포함하는 반도체 소자;A semiconductor device comprising a; 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 접합영역을 각각 감싸도록 형성된 제1 드리프트 영역을 더 포함하는 반도체 소자.And a first drift region formed to surround each of the junction regions. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제1 드리프트 영역과 일정한 간격으로 이격되도록 상기 게이트 전극의 하부에 서로 나란한 방향으로 상기 제1 드리프트 영역과 반대 타입의 불순물 이온이 주입되어 형성된 제2 드리프트 영역을 더 포함하는 반도체 소자.And a second drift region formed by implanting impurity ions opposite to the first drift region in a direction parallel to each other under the gate electrode so as to be spaced apart from the first drift region at regular intervals. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 접합영역과 일정 간격으로 이격되도록 상기 게이트 전극의 하부에 서로 나란한 방향으로 상기 접합영역과 반대 타입의 불순물 이온이 주입되어 형성된 제2 드리프트 영역을 더 포함하는 반도체 소자.And a second drift region formed by implanting impurity ions opposite to the junction region in a direction parallel to each other under the gate electrode so as to be spaced apart from the junction region at a predetermined interval. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, The method according to claim 3 or 4, 상기 제2 드리프트 영역은 상기 게이트 전극과 나란한 방향으로 형성된 반도체 소자.The second drift region is formed in a direction parallel to the gate electrode. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, The method according to claim 3 or 4, 상기 제2 드리프트 영역은 십자형으로 형성된 반도체 소자.The second drift region has a cross shape. 기판 상에 형성된 게이트 전극; A gate electrode formed on the substrate; 상기 게이트 전극의 양측으로 노출된 상기 기판에 형성된 접합영역; 및 A junction region formed in the substrate exposed to both sides of the gate electrode; And 상기 게이트 전극의 하부에 상기 접합영역과 반대 타입의 불순물 이온이 주입되어 형성된 제1 드리프트 영역;A first drift region formed by implanting impurity ions opposite to the junction region under the gate electrode; 을 포함하는 반도체 소자. Semiconductor device comprising a. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 제1 드리프트 영역은 상기 게이트 전극과 나란한 방향으로 형성된 반도체 소자.The first drift region is formed in a direction parallel to the gate electrode. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, The method according to claim 7 or 8, 상기 제1 드리프트 영역은 상기 접합영역과 일정 간격으로 이격되어 형성된 반도체 소자.The first drift region is formed to be spaced apart from the junction region at regular intervals. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 접합영역을 감싸도록 형성된 제2 드리프트 영역을 더 포함하는 반도체 소자.And a second drift region formed to surround the junction region. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10, 상기 제2 드리프트 영역은 상기 제1 드리프트 영역과 반대 타입의 불순물 이온으로 주입되어 형성된 반도체 소자.The second drift region is formed by implanting impurity ions of a type opposite to the first drift region. 제 10 항 또는 제 11항에 있어서, The method according to claim 10 or 11, wherein 상기 제2 드리프트 영역은 상기 제1 드리프트 영역과 일정 간격으로 이격되어 형성된 반도체 소자.The second drift region is formed to be spaced apart from the first drift region at a predetermined interval. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 게이트 전극은 십자형으로 형성된 반도체 소자.The gate electrode is cross-shaped semiconductor device. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 상기 제1 드리프트 영역은 십자형으로 상기 게이트 전극과 나란한 방향으로 형성된 반도체 소자.The first drift region has a cross shape and is formed in a direction parallel to the gate electrode. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, The method according to claim 13 or 14, 상기 접합영역은 십자형 상기 게이트 전극의 각 모서리 부위에 각각 하나씩 형성된 반도체 소자.And one junction region formed at each corner of the cross-shaped gate electrode. 기판 내에 웰을 형성하는 단계;Forming a well in the substrate; 상기 웰 내의 소정 영역에 제1 드리프트 영역을 형성하는 단계;Forming a first drift region in a predetermined region in the well; 상기 제1 드리프트 영역 사이에 상기 제1 드리프트 영역과 반대 타입의 불순물 이온을 주입시켜 제2 드리프트 영역을 형성하는 단계; Implanting impurity ions of a type opposite to the first drift region between the first drift region to form a second drift region; 상기 제2 드리프트 영역을 덮도록 상기 기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계; 및Forming a gate electrode on the substrate to cover the second drift region; And 상기 제1 드리프트 영역 내에 접합영역을 형성하는 단계;Forming a junction region in the first drift region; 를 포함하는 반도체 소자의 제조방법.Method of manufacturing a semiconductor device comprising a. 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 게이트 전극은 십자형으로 형성하는 반도체 소자의 제조방법.The gate electrode is formed in a cross shape manufacturing method of a semiconductor device. 제 17 항에 있어서, The method of claim 17, 상기 접합영역은 십자형 상기 게이트 전극의 모서리에 각각 하나씩 형성하는 반도체 소자의 제조방법.And forming one junction region at each corner of the cross-shaped gate electrode. 제 16 항에 있어서, The method of claim 16, 상기 제2 드리프트 영역은 상기 제1 드리프트 영역과 일정 간격으로 이격되도록 형성하는 반도체 소자의 제조방법.The second drift region is formed to be spaced apart from the first drift region at a predetermined interval. 제 16 항 또는 제 19 항에 있어서, The method of claim 16 or 19, 상기 제2 드리프트 영역은 서로 일정 간격으로 이격되도록 형성하는 반도체 소자의 제조방법.The second drift region is formed to be spaced apart from each other at a predetermined interval.
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