KR20170098316A - 고전압 p 형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 - Google Patents

고전압 p 형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 Download PDF

Info

Publication number
KR20170098316A
KR20170098316A KR1020177021628A KR20177021628A KR20170098316A KR 20170098316 A KR20170098316 A KR 20170098316A KR 1020177021628 A KR1020177021628 A KR 1020177021628A KR 20177021628 A KR20177021628 A KR 20177021628A KR 20170098316 A KR20170098316 A KR 20170098316A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
effect transistor
semiconductor field
type
oxide semiconductor
well
Prior art date
Application number
KR1020177021628A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101951825B1 (ko
Inventor
꽝성 장
썬 장
펑 삐엔
시아오룽 후
Original Assignee
씨에스엠씨 테크놀로지스 에프에이비1 코., 엘티디.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 씨에스엠씨 테크놀로지스 에프에이비1 코., 엘티디. filed Critical 씨에스엠씨 테크놀로지스 에프에이비1 코., 엘티디.
Publication of KR20170098316A publication Critical patent/KR20170098316A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101951825B1 publication Critical patent/KR101951825B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/7816—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232—Field-effect technology
    • H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0603—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
    • H01L29/0642—Isolation within the component, i.e. internal isolation
    • H01L29/0649—Dielectric regions, e.g. SiO2 regions, air gaps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
    • H01L29/0847—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/0852—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate of DMOS transistors
    • H01L29/0856—Source regions
    • H01L29/0865—Disposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
    • H01L29/0847—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/0852—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate of DMOS transistors
    • H01L29/0873—Drain regions
    • H01L29/0882—Disposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/107—Substrate region of field-effect devices
    • H01L29/1075—Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors
    • H01L29/1079—Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1095—Body region, i.e. base region, of DMOS transistors or IGBTs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/36—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the concentration or distribution of impurities in the bulk material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
    • H01L29/4916—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
    • H01L29/51—Insulating materials associated therewith
    • H01L29/517—Insulating materials associated therewith the insulating material comprising a metallic compound, e.g. metal oxide, metal silicate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66674—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/66681—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7801—DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/7816—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors
    • H01L29/7817—Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors structurally associated with at least one other device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7831—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with multiple gate structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7833—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's
    • H01L29/7835—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's with asymmetrical source and drain regions, e.g. lateral high-voltage MISFETs with drain offset region, extended drain MISFETs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232—Field-effect technology
    • H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
    • H01L21/823814—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the source or drain structures, e.g. specific source or drain implants or silicided source or drain structures or raised source or drain structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
    • H01L27/0922—Combination of complementary transistors having a different structure, e.g. stacked CMOS, high-voltage and low-voltage CMOS
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
    • H01L29/0847—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/0852—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate of DMOS transistors
    • H01L29/0873—Drain regions
    • H01L29/0878—Impurity concentration or distribution
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42364—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity
    • H01L29/42368—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the insulating layer, e.g. thickness or uniformity the thickness being non-uniform

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(10)는 기판(100); 상기 기판(100) 상에 형성된 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(200); 및
상기 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(200)의 드레인에 형성된 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(300)를 포함하며, 상기 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(300)의 게이트는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(10)의 게이트 역할을 하고; P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(300)의 드레인은 상기 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(10)의 드레인 역할을 하며; 상기 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 소스(200)는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(10)의 소스 역할을 한다.

Description

고전압 P 형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터
본 발명은 반도체 제조 기술 분야에 관한 것으로서, 특히 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터에 관한 것이다.
종래의 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(PLDMOS, P-type lateral double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor) 구조는 고전압 레지스턴스를 달성하기 위해 일정 길이의 낮은 도핑의 p형 드리프트 영역을 필요로 한다. 따라서, 고전압 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(NLDMOS, N-type lateral double-diffused metal oxide semiconductor field effect transistor)의 고전압 집적화 동안, 낮은 도핑의 P형 영역에 대한 또 다른 포토 에칭 동작이 필요하며, 이는 공정 복잡성 및 공정 비용을 증가시킨다.
따라서, 간단한 공정 및 저비용으로 소자의 고전압 레지스턴스 성능을 달성할 수 있는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터를 제공할 필요가 있다.
고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 기판; 상기 기판 상에 형성된 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터; 및 상기 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인에 형성된 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터를 포함하며,
P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 게이트는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 게이트 역할을 하고; P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인은 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인 역할을 하며; N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 소스는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 소스 역할을 한다.
P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터를 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인에 배치함으로써 상기 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 상기 소자가 턴 온되는 경우 상기 소자가 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 성능을 가질 수 있게 하고; 턴 오프되는 경우, 상기 소자는 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터에 의해 전압에 저항하므로, 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 전압 레지스턴스(voltage resistance,
Figure pct00001
) 성능이 달성될 수 있다.
상기 고전압 P 형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 전압 레지스턴스를 달성하기 위해 낮은 도핑의 P 형 드리프트 영역을 배치 할 필요가 없다. 따라서 집적 공정 중에는 리소그래피(lithography) 층 및 주입(implantation)의 수를 증가시킬 필요가 없기 때문에, 간단한 제조 공정 및 보다 낮은 비용을 갖는다.
본 발명의 실시예 또는 종래 기술에 따른 기술적 해결책을보다 명확하게 묘사하기 위해, 실시예 또는 종래 기술을 설명하기 위한 첨부 도면이 다음에서 간단히 소개된다. 명백하게, 다음의 설명에서 첨부 도면은 본 발명의 일부 실시예에 불과하며, 당업자는 창조적인 노력없이 첨부된 도면으로부터 다른 도면을 도출할 수 있다.
도 1은 일 실시예에서 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 등가 구조이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 다양한 실시 예들은 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며, 여기에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 이들 실시예는 본 발명이 철저하고 완전하게 이루어질 수 있도록 제공되며, 당업자에게 본 발명의 범위를 충분히 전달할 것이다. 동일하거나 유사한 참조 문자를 사용하여 식별되는 요소는 동일하거나 유사한 요소를 지칭한다.
본 명세서와 도면에서, 층 또는 영역에 부여된 참조 기호 N과 P는 이들 층 또는 영역이 복수의 전자 또는 정공(holes)을 포함하는 것을 나타낸다. 또한, N또는 P에 부여된 + 및 -는 도펀트(dopant)의 농도가 이러한 기호가 분포하지 않은 층에서의 도펀트의 농도보다 높거나 낮은 것을 나타낸다. 이하의 실시예 및 도면을 설명함에있어서, 동일한 구성요소는 동일한 참조 부호로 부여되고, 중복되는 도시는 생략한다.
고전압 p형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(PLDMOS 트랜지스터)는 기판; 상기 기판 상에 형성된 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(NLDMOS 트랜지스터); 및 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인에 형성된 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(PMOS 트랜지스터)를 포함한다. N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 및 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 당 업계에서 일반적인 전계 효과 트랜지스터 구조를 사용할 수 있고, 특정 전계 효과 트랜지스터 구조에 한정되지 않는다. 상기 실시예에서, P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 게이트는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 게이트 역할을 하며; P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인은 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인 역할을 하고; N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 소스는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 소스 역할을 한다.
P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터를 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인에 배치함으로써 상기 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 상기 소자가 턴 온되는 경우 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 성능을 가질 수 있게 하고; 턴 오프되는 경우, 상기 소자는 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터에 의해 전압에 저항하므로, 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 전압 레지스턴스 성능이 달성될 수 있다. 상기 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 전압 레지스턴스를 달성하기 위해 낮은 도핑의 P형 드리프트 영역을 배치할 필요가 없다. 따라서, 집적화 공정 도중에, 리소그래피 층 및 주입의 수를 증가시킬 필요가 없어, 간단한 제조 공정 및 낮은 비용을 가진다.
본 실시예에서의 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 다음의 특정 실시예와 함께 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 일 실시예에서의 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 개략도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(고전압 PLDMOS 트랜지스터)(10)는 기판(100); 상기 기판(100) 상에 위치하는 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MLDMOS 트랜지스터) 부분(200); 및 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(200)의 드레인에 위치하는 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(PMOS 트랜지스터) 부분(300)을 포함한다
상기 실시예에서, 기판(100)은 P형 기판이다. 상기 소자의 전압 레지스턴스를 달성하기 위해, 기판(100)의 저항률(resistivity)은 일반적으로 보다 크다. 상기 실시예에서, 기판(100)의 저항률은 50 Wㆍcm 내지 95 Wㆍcm이다. 다른 실시예에서, 기판의 저항률은 상기 소자의 특정 요건에 따라 결정될 수 있는 것으로 이해될 수 있다.
NLDMOS 트랜지스터(200) 부분은 다음을 포함한다: 기판 (100) 상에 위치한 P 우물(202) 및 제1 N 우물(204); P 우물(202) 상에 위치하는 제1 소스 도출(lead-out) 영역(206); 제 1 N 우물(204) 상에 위치하는 전계 산화물 층(field oxide layer)(208); 상기 P 우물(202)의 표면으로부터 상기 제1 N 우물(204)의 표면으로 연장되는 제1 게이트 산화막(210); 및 제1 게이트 산화물 층(210) 및 전계 산화물 층(208)의 표면에 위치한 제 1 폴리실리콘 게이트(212). 제1 소스 도출 영역(206)은 제1 N형 도출 영역 및 제1 P형 도출 영역을 포함하고, 금속 전극(20)에 의해 도출되어 NLDMOS 트랜지스터(200)의 소스 역할을 하며, 또한 고전압 PLDMOS 트랜지스터(10)의 소스(S) 역할을 한다. 제1 폴리실리콘 게이트(212)는 금속 전극(20)에 의해 도출되어 NLDMOS 트랜지스터(200)의 게이트 역할을 한다. P 우물(202)은 상기 소자의 스위칭이 그 게이트에 의해 제어될 수 있도록 NLDMOS 트랜지스터(200) 부분에 소자 전도 트렌치(device conductive trench)를 제공하도록 구성된다. 이 실시예에서, P 우물(202)의 도핑 농도는 PLDMOS 트랜지스터(10)의 전압 레지스턴스를 더 개선시키기 위해 제1 N 우물(204)의 도핑 농도보다 높다. 다른 실시예에서, P 우물(202)의 도핑 농도가 합리적인 특정 범위 내에 있는 것을 보장하는 한, P 우물(202)의 도핑 농도는 제1 N 우물(204)의 도핑 농도와 동일하거나 보다 낮을 수 있다. 상기 실시예에서, P 우물(202)의 도핑 농도는 1×1012 cm-3 내지 1×1013 cm-3이다. PLDMOS 트랜지스터(10)에서, 전압 레지스턴스 부분인 NLDMOS 트랜지스터(200)가 정상적으로 개방되도록 NLDMOS 트랜지스터(200)의 게이트는 하이 레벨로 설정된다. 제1 N 우물(204)은 PLDMOS 트랜지스터의 전압 레지스턴스 영역 역할을 한다. PLDMOS 트랜지스터(10)가 턴 오프되는 경우, 제1 N 우물(204)은 상기 소자에 의해 요구되는 전압 레지스턴스 용량을 제공할 수 있다. 제1 N 우물(204)의 길이는 PLDMOS 트랜지스터(10)의 전압 레지스턴스 요구에 따라 설정될 수 있다. 제1 소스 도출 영역(206) 상의 제1 P형 도출 영역은 P+ 도출 영역이고, 제1 N형 도출 영역은 N+ 도출 영역이다.
PMOS 트랜지스터(300) 부분은 다음을 포함한다: 기판 상에 위치하는 제2 N 우물(302); 제2 N 우물(302) 상에 위치하는 드레인 도출 영역(304) 및 소스 도출 영역(306); 제2 N 우물(302)의 표면 및 드레인 도출 영역(304)과 소스 도출 영역(306) 사이에 위치하는 제2 게이트 산화물 층(308); 및 제2 게이트 산화물 층(308)의 표면 상에 위치하는 제2 폴리실리콘 게이트(310). 드레인 도출 영역(304)은 금속 전극(20)에 의해 도출되어 PMOS 트랜지스터(300)의 드레인 역할을 하고 또한 PLDMOS 트랜지스터(10)의 드레인(D) 역할을 한다. 제2 폴리실리콘 게이트(310)는 금속 전극(20)에 의해 도출되어 PMOS 트랜지스터(300)의 게이트 역할을 하고 PLDMOS 트랜지스터(10)의 게이트(G) 역할을 한다. 제2 소스 도출 영역(306)은 제2 P형 도출 영역 및 제2 N형 도출 영역을 포함하고, 이들은 금속 전극(20)에 의해 연결되어 PMOS 트랜지스터(300)의 소스 역할을 한다. 제2 N 우물(302)은 PMOS 트랜지스터(300)의 채널 영역이고, PMOS 트랜지스터(300)의 게이트에 의해 전체 PLDMOS 트랜지스터(10)의 온 오프를 제어한다. 제2 N 우물(302)의 도핑 농도는 제1 N 우물(204)의 도핑 농도보다 높고 제1 N 우물(204)과 접촉하여 채널의 전도 성능을 개선시킨다. 제2 N 우물(302)의 도핑 농도는 1×1012 cm-3 내지 1×1013 cm-3이다. 제2 N 우물(302)의 우물 깊이가 증가함으로써, PMOS 트랜지스터(10)의 게이트, 소스 도출 영역 및 드레인 리드아웃 영역의 오버랩(overlap) 영역이 증가하여, 기생 용량(parasitic capacitance)의 증가를 초래하고 전체 PLDMOS 트랜지스터(10)의 성능에 영향을 미친다. 따라서, 제2 N 우물(302)의 우물 깊이는 너무 깊게 설정될 수 없다. 상기 실시예에서, 제2 N 우물(302)의 우물 깊이는 기생 용량을 감소시키기 위해 제1 N 우물(204)의 우물 깊이보다 작다. 다른 실시예에서, 제2 N 우물(302)의 우물 깊이는 제1 N 우물(204)의 우물 깊이와 동일하거나 그 이상일 수 있다. 상기 실시예에서, 제2 N 우물(302)의 우물 깊이는 4마이크론(microns) 내지 6 마이크론이다. 드레인 도출 영역(304)은 P+ 도출 영역이고, 제2 소스 도출 영역(306)의 제2 P형 도출 영역은 P+ 도출 영역이다. 제2 N형 도출 영역은 N+ 도출 영역이다. 전계 산화물 층(208)은 제1 N 우물(204)의 표면으로부터 제2 N 우물(302)의 표면까지 연장된다.
도 3은 도 2에 도시된 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 등가 구조를 도시한다. NLDMOS 트랜지스터(200)가 정상적으로 개방되도록, NLDMOS 트랜지스터(200)의 게이트는 하이 레벨로 설정된다. 특성 도 3의 연결 관계로부터, NLDMOS_G의 스위칭 특성은 PMOS와 일치(동시에 턴 온되고, 동시에 턴 오프)하므로, PMOS(300)의 게이트(G)만이 제어 터미널 역할을 할 수 있다. PMOS_D는 PLDMOS 트랜지스터(10)의 드레인이고, 상기 소자가 작동할 경우 초 고전압 상태가 된다; NLDMOS_S는 PLDMOS 트랜지스터(10)의 소스이다. 특히, 고전압 PLDMOS 트랜지스터(10)의 게이트가 하이 레벨인 경우, 상기 소자는 턴 오프되고, 드리프트 영역으로서 보다 긴 제1 N 우물(204)에 의해 전압에 저항한다. 고전압 PLDMOS 트랜지스터(10)의 게이트가 로우 레벨인 경우, 상기 소자는 턴 온되고, 상기 소자의 전류는 제2 N 우물(302)을 통과한 후 제1 N 우물(204) 영역으로 흘러 전류 경로를 형상한다.
PMOS 트랜지스터(300)를 NLDMOS 트랜지스터(200)의 드레인에 배치함으로써 상기 고전압 PLDMOS 트랜지스터(10)는 상기 소자가 턴 온되는 경우 상기 소자가 PMOS 트랜지스터(200)의 성능을 가질 수 있게 하고; 턴 오프되는 경우, 상기 소자가 NLDMOS 트랜지스터(200)에 의해 전압에 저항하므로, 고전압 PLDMOS 트랜지스터(10)의 전압 레지스턴스 성능이 달성되도록 한다. 또한, PMOS 트랜지스터(300) 및 NLDMOS 트랜지스터(200)의 제조는 동기식으로 수행되므로, 추가 공정 단계가 필요하지 않다. 상기 고전압 PLDMOS 트랜지스터(10)는 전압 레지스턴스를 달성하기 위해 낮은 도핑의 P형 드리프트 영역을 내부에 배치할 필요가 없다. 따라서, 리소그래피 층 및 주입의 수를 증가시킬 필요가 없기 때문에, 간단한 제조 공정 및 보다 낮은 비용을 가진다.
상기 실시 형태의 다양한 기술적 특징은 임의의 방식으로 조합될 수 있으며, 설명의 간략화를 위해, 상기 실시예의 다양한 기술적 특징의 모든 가능한 조합이 설명되진 않는다. 그러나, 이러한 기술적 특징의 조합이 서로 모순되지 않는 한, 그들은 명세서에서 설명된 범위 내에 있는 것으로 간주되어야 할 것이다.
본 발명은 특정 실시예를 참조하여 묘사되고 설명되었지만, 본 발명은 도시 된 세부 사항에 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 다양한 변형이 청구 범위와 균등한 범위 및 범위 내에서 본 발명을 벗어나지 않고서 이루어질 수있다.

Claims (15)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터; 및
    상기 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인에 형성된 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터를 포함하며,
    상기 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 게이트는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 게이트 역할을 하고; P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인은 상기 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인 역할을 하며; 상기 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 소스는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 소스 역할을 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 P형 기판인 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판의 저항률(resistivity)은 50Ωㆍcm 내지 95Ωㆍcm인 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는,
    상기 기판 상에 위치하는 P 우물(well);
    상기 기판 상에 위치하는 제1 N 우물;
    상기 P 우물 상에 위치하고 금속 전극에 의해 도출되어 상기 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 소스 역할을 하는 제1 소스 도출(lead-out) 영역;
    상기 제1 N 우물 상에 위치하는 전계 산화물 층;
    상기 P 우물의 표면으로부터 상기 제1 N 우물의 표면으로 연장되는 제1 게이트 산화물 층; 및
    상기 제1 게이트 산화물 층 및 상기 전계 산화물 층의 표면에 위치에 위치하고, 금속 전극에 의해 도출되어 상기 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 게이트 역할을 하는 제1 폴리실리콘 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 P 우물의 도핑 농도는 1×1012 cm-3 내지 1×1013 cm-3인 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 N형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 게이트는 하이 레벨에 있는 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 소스 도출 영역은 제1 P형 도출 영역 및 제1 N형 도출 영역을 포함하고, 상기 제1 N형 도출 영역은 금속 전극을 통해 상기 제1 P형 도출 영역에 연결되는 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 P 우물의 도핑 농도는 상기 제1 N 우물의 도핑 농도보다 높은 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 기판 상에 위치하고 상기 제1 N 우물에 접촉하는 제2 N 우물;
    상기 제2 N 우물 상에 위치하고 금속 전극에 의해 도출되어 상기 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 드레인 역할을 하는 드레인 도출 영역;
    상기 제2 N 우물 상에 위치하고 금속 전극에 의해 도출되어 상기 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 소스 역할을 하는 제2 소스 도출 영역;
    상기 제2 N 우물의 표면 및 상기 제2 소스 도출 영역과 상기 드레인 영역 사이에 위치하는 제2 게이트 산화물 층; 및
    상기 제2 게이트 산화물 층 상에 형성되고 금속 전극에 의해 도출되어 상기 P형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 게이트 역할을 하는 제2 폴리실리콘 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  10. 제9항에 있어서,.
    상기 제2 소스 도출 영역은 제2 P형 도출 영역 및 제2 N형 도출 영역을 포함하고, 상기 제2 N형 도출 영역은 금속 전극을 통해 상기 제2 P형 도출 영역에 연결되는 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 전계 산화물 층은 상기 제1 N 우물의 표면으로부터 상기 제2 N 우물의 표면으로 연장되는 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 N 우물의 도핑 농도가 상기 제1 N 우물의 도핑 농도보다 높은 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제2 N 우물의 도핑 농도는 1×1012 cm-3 내지 1×1013 cm-3인 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제2 N 우물의 우물 깊이는 상기 제1 N 우물의 우물 깊이와 동일하거나 보다 낮은 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제2 N 우물의 우물 깊이는 4 마이크론(microns) 내지 6 마이크론인 것을 특징으로 하는 고전압 P형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터.
KR1020177021628A 2015-01-05 2015-09-16 고전압 p 형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 KR101951825B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510003131.XA CN105826371B (zh) 2015-01-05 2015-01-05 高压p型横向双扩散金属氧化物半导体场效应管
CN201510003131.X 2015-01-05
PCT/CN2015/089807 WO2016110128A1 (zh) 2015-01-05 2015-09-16 高压p型横向双扩散金属氧化物半导体场效应管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170098316A true KR20170098316A (ko) 2017-08-29
KR101951825B1 KR101951825B1 (ko) 2019-02-25

Family

ID=56355482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177021628A KR101951825B1 (ko) 2015-01-05 2015-09-16 고전압 p 형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180190815A1 (ko)
EP (1) EP3242329A4 (ko)
JP (1) JP6401394B2 (ko)
KR (1) KR101951825B1 (ko)
CN (1) CN105826371B (ko)
WO (1) WO2016110128A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10262938B2 (en) * 2017-08-31 2019-04-16 Vanguard International Semiconductor Corporation Semiconductor structure having conductive layer overlapping field oxide

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08340101A (ja) * 1995-06-14 1996-12-24 Fuji Electric Co Ltd 横型半導体装置およびその製造方法
US5773852A (en) * 1996-03-20 1998-06-30 Korea Electronics Co., Ltd. Shorted anode lateral insulated gate bipolar transistor

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5386136A (en) * 1991-05-06 1995-01-31 Siliconix Incorporated Lightly-doped drain MOSFET with improved breakdown characteristics
TW218424B (ko) * 1992-05-21 1994-01-01 Philips Nv
US5430403A (en) * 1993-09-20 1995-07-04 Micrel, Inc. Field effect transistor with switchable body to source connection
JP3121723B2 (ja) * 1994-06-27 2001-01-09 松下電子工業株式会社 半導体装置
US6897525B1 (en) * 1998-11-26 2005-05-24 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP4437388B2 (ja) * 2003-02-06 2010-03-24 株式会社リコー 半導体装置
JP2009194197A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Panasonic Corp 半導体装置及びその製造方法
CN101752373B (zh) * 2008-12-19 2011-09-28 上海华虹Nec电子有限公司 防静电保护结构及其制作方法
CN102412294B (zh) * 2010-09-25 2013-09-11 上海华虹Nec电子有限公司 用作静电防护结构的器件
US8796767B1 (en) * 2011-06-06 2014-08-05 Maxim Integrated Products, Inc. Low-noise, high-gain semiconductor device incorporating BCD (bipolar-CMOS-DMOS) technology
CN102790087B (zh) * 2012-07-18 2014-10-29 电子科技大学 一种具有ESD保护功能的nLDMOS器件
JP6198292B2 (ja) * 2012-08-17 2017-09-20 ローム株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2015233025A (ja) * 2012-10-02 2015-12-24 シャープ株式会社 電界効果トランジスタおよびその製造方法
CN103258814B (zh) * 2013-05-15 2015-07-29 电子科技大学 一种集成电路芯片esd防护用ldmos scr器件
CN103441145B (zh) * 2013-08-02 2016-04-13 无锡华润上华半导体有限公司 半导体器件及其形成方法、启动电路及开关电源
US9196610B1 (en) * 2014-05-13 2015-11-24 Macronix International Co., Ltd. Semiconductor structure and electrostatic discharge protection circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08340101A (ja) * 1995-06-14 1996-12-24 Fuji Electric Co Ltd 横型半導体装置およびその製造方法
US5773852A (en) * 1996-03-20 1998-06-30 Korea Electronics Co., Ltd. Shorted anode lateral insulated gate bipolar transistor

Also Published As

Publication number Publication date
EP3242329A1 (en) 2017-11-08
CN105826371A (zh) 2016-08-03
EP3242329A4 (en) 2018-08-22
JP6401394B2 (ja) 2018-10-10
KR101951825B1 (ko) 2019-02-25
US20180190815A1 (en) 2018-07-05
WO2016110128A1 (zh) 2016-07-14
JP2018501663A (ja) 2018-01-18
CN105826371B (zh) 2018-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI575718B (zh) 利用深擴散區在單片功率積體電路中製備jfet和ldmos電晶體
CN105280711B (zh) 电荷补偿结构及用于其的制造
CN110828571B (zh) 半导体器件及其制备方法
JP2007123887A (ja) レトログレード領域を備える横型ｄｍｏｓトランジスタ及びその製造方法
US20130161740A1 (en) Lateral High-Voltage Transistor with Buried Resurf Layer and Associated Method for Manufacturing the Same
JP2010135677A (ja) 半導体装置
US10290726B2 (en) Lateral insulated gate bipolar transistor
CN104518034A (zh) Jfet器件及其制造方法
JPWO2015151185A1 (ja) 半導体装置
CN100580928C (zh) 一种复合型的场效应晶体管结构及其制造方法
US9263436B2 (en) Semiconductor device and method for fabricating the same
JP7127389B2 (ja) 炭化珪素半導体装置
KR20170114703A (ko) 게이트 전극 구조물 및 이를 포함하는 고전압 반도체 소자
KR101951825B1 (ko) 고전압 p 형 횡방향 이중 확산 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터
JP6182875B2 (ja) 半導体装置及びその駆動方法
JP2006261562A (ja) 半導体装置
US10269945B2 (en) Power transistor device
CN111223931B (zh) 沟槽mosfet及其制造方法
JP2006294990A (ja) 半導体デバイス
CN105206682A (zh) 一种垂直型恒流二极管及其制造方法
CN101719721B (zh) 低压电源
US9660072B2 (en) Laterally diffused metal oxide semiconductor and field drift metal oxide semiconductor
TWI542012B (zh) 半導體裝置
CN108962890B (zh) 集成半导体器件
CN104518024A (zh) 金属氧化物半导体元件及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant