发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 本发明提供一种半导体装置及其制造方法来提升动作耐压。该装置系具备:在形成于P型半导体基板1上之第1及第2闸极绝缘膜4、6上让闸极电极7延伸形成,且邻接于该闸极电极7一端的N+型源极领域9;隔着通道领域与前述源极领域9相对,并且在前述第1闸极绝缘膜4下至少在前述基板内的特定深处位置具有杂质浓度峰值,且在靠近基板表面之领域使杂质浓度降低而形成的N--型汲极领域5A与连接该汲极领域5A而形成的N-型汲极领域5B;离开前述闸极电极7的另一端,且被包含在前述N-型汲极领域5B内之N+型汲极领域10;以及从前述第1闸极绝缘膜4的一端部横跨到前述N+型汲极领域10间所形成的N型层11。
申请公布号 TWI281747 申请公布日期 2007.05.21
申请号 TW090108631 申请日期 2001.04.11
申请人 三洋电机股份有限公司 发明人 菊地修一;西部荣次;铃木琢也
分类号 H01L29/78(2006.01) 主分类号 H01L29/78(2006.01)
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路35号9楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 1.一种半导体装置,系具备: 在形成于一导电型半导体基板上之第1以及第2闸 极绝缘膜上延伸形成的闸极电极; 邻接于前述闸极电极一端的逆导电型源极领域; 隔着通道领域与前述源极领域相向,并且在前述第 1闸极绝缘膜下至少在前述基板内的预定深度位置 具有杂质浓度峰値,而靠近基板表面的领域的杂质 浓度越低而形成的第1浓度逆导电型汲极领域与连 接该汲极领域而形成的第2浓度逆导电型汲极领域 ; 离开前述闸极电极的另一端,且被包含在前述第2 浓度逆导电型汲极领域内之第3浓度逆导电型汲极 领域;以及 从前述第1闸极绝缘膜的一端部横跨到前述第3浓 度逆导电型汲极领域间而形成的第4浓度逆导电型 层。 2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,前述 第1闸极绝缘膜系由场氧化所形成的场氧化膜。 3.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,前述 第4浓度逆导电型层系从前述第1闸极绝缘膜一端 部所存有的预定间隔位置到前述第3浓度逆导电型 汲极领域间之领域,使杂质浓度在前述基板内的预 定深度位置具有峰値,在靠近基板附近的领域杂质 浓度越低。 4.一种半导体装置的制造方法,系具备: 在一导电型半导体基板的预定领域离子植入逆导 电型杂质之步骤; 将前述基板的预定领域场氧化形成第1闸极绝缘膜 ,同时使前述离子植入的杂质扩散并在第1闸极绝 缘膜下形成第1浓度逆导电型汲极领域,再者以杂 质浓度高于前述第1浓度逆导电型汲极领域且连接 该汲极领域之方式形成第2浓度逆导电型汲极领域 之步骤; 在前述第1闸极绝缘膜以外的前述基板上形成第2 闸极绝缘膜后,从第1闸极绝缘膜横跨第2闸极绝缘 膜上形成闸极电极之步骤;以及 形成逆导电型源极领域系邻接于前述闸极电极一 端,同时隔着通道领域与前述源极领域相向,并且 离开前述闸极电极的另一端,并以包含在前述第2 浓度逆导电型汲极领域内,且杂质浓度高于该汲极 领域之方式形成第3浓度逆导电型汲极领域之步骤 等。 5.一种半导体装置的制造方法,系具备: 在一导电型半导体基板的预定领域离子植入逆导 电型杂质之步骤; 将前述基板的预定领域场氧化形成第1闸极绝缘膜 ,同时使前述离子植入的杂质扩散并在第1闸极绝 缘膜下形成第1浓度逆导电型汲极领域,再者以连 接该汲极领域之方式形成第2浓度逆导电型汲极领 域之步骤; 在前述第1闸极绝缘膜以外的前述基板上形成第2 闸极绝缘膜后,从第1闸极绝缘膜横跨第2闸极绝缘 膜上形成闸极电极之步骤; 以邻接于前述闸极电极一端之方式形成逆导电型 源极领域,同时并且以隔着通道领域与前述源极领 域相向,并且离开前述闸极电极的另一端,且以包 含在前述第2浓度逆导电型汲极领域内之方式形成 第3浓度逆导电型汲极领域之步骤;以及 从前述第1闸极绝缘膜的一端部横跨到前述第3浓 度逆导电型汲极领域间之方式形成第4浓度逆导电 型层之步骤等。 6.一种半导体装置的制造方法,系具备: 在一导电型半导体基板的预定领域离子植入逆导 电型杂质之步骤; 将前述基板的预定领域场氧化形成第1闸极绝缘膜 ,同时使前述离子植入的杂质扩散并在第1闸极绝 缘膜下形成第1浓度逆导电型汲极领域,再者以连 接该汲极领域之方式形成第2浓度逆导电型汲极领 域之步骤; 在前述第1闸极绝缘膜以外的前述基板上形成第2 闸极绝缘膜后,从第1闸极绝缘膜横跨第2闸极绝缘 膜上形成闸极电极之步骤; 以邻接于前述闸极电极一端之方式形成逆导电型 源极领域,并且以隔着通道领域与前述源极领域相 向,并且离开前述闸极电极的另一端,且以包含在 前述第2浓度逆导电型汲极领域内之方式形成第3 浓度逆导电型汲极领域之步骤;以及 从前述第1闸极绝缘膜的一端部所存有的预定间隔 位置横跨到前述第3浓度逆导电型汲极领域间之领 域,使杂质浓度在前述基板内的预定深度位置具有 峰値,在靠近基板附近的领域杂质浓度越低而藉由 离子植入之方式形成第4浓度逆导电型层之步骤。 7.如申请专利范围第5项或第6项之半导体装置的制 造方法,其中,前述第4浓度逆导电型层的形成步骤 系以100 KeV至200 KeV左右的高加速能量离子植入磷 离子。 8.如申请专利范围第5项或第6项之半导体装置的制 造方法,其中,前述第4浓度逆导电型层的形成步骤 系将光阻剂作为遮罩,在从前述第1闸极绝缘膜的 预定间隔位置横跨到前述第3浓度逆导电型汲极领 域间之领域进行离子植入。 9.如申请专利范围第5项或第6项之半导体装置的制 造方法,其中,前述第4浓度逆导电型层的形成步骤 系将形成于前述第1闸极绝缘膜侧壁部的侧壁绝缘 膜作为遮罩,在从前述第1闸极绝缘膜的预定间隔 位置横跨到前述第3浓度逆导电型汲极领域间之领 域进行离子植入。 10.如申请专利范围第5项或第6项之半导体装置的 制造方法,其中,前述第4浓度逆导电型层的形成步 骤系藉由将前述第1闸极绝缘膜作为遮罩,从该第1 闸极绝缘膜的斜上方进行离子植入,而形成在从前 述第1闸极绝缘膜的预定间隔位置横跨到前述第3 浓度逆导电型汲极领域间之领域。 11.如申请专利范围第5项或第6项之半导体装置的 制造方法,其中,前述第4浓度逆导电型层的形成步 骤系藉由将被覆前述第1闸极绝缘膜所形成的光阻 剂作为遮罩,并从斜上方进行离子植入,而形成在 从前述第1闸极绝缘膜的预定间隔位置横跨到前述 第3浓度逆导电型汲极领域间之领域。 12.如申请专利范围第4项或第5项或第6项之半导体 装置的制造方法,其中,藉由场氧化时将前述离子 植入之杂质放入第1闸极绝缘膜内,使前述第1浓度 逆导电型汲极领域的杂质浓度比前述第2浓度逆导 电型汲极领域还低。 图式简单说明: 第1图为本发明第1实施形态半导体装置之制造方 法的第1剖视图。 第2图为本发明第1实施形态半导体装置之制造方 法的第2剖视图。 第3图为本发明第1实施形态半导体装置之制造方 法的第3剖视图。 第4图为本发明第1实施形态半导体装置之制造方 法的第4剖视图。 第5图为本发明第1实施形态半导体装置之基板浓 度分布图。 第6图为本发明第2实施形态半导体装置之制造方 法的剖视图。 第7图分别为本发明之半导体装置与以往之半导体 装置的基板电流(ISub)/闸极电压(VG)特性图。 第8图为本发明之半导体装置及以往之半导体装置 的汲极电流(ID)/汲极电压(VD)特性图。 第9图为本发明之半导体装置及以往之半导体装置 的动作耐压图。 第10图为本发明第3实施形态半导体装置之制造方 法的剖视图。 第11图为本发明第4实施形态半导体装置之制造方 法的剖视图。 第12图为本发明第5实施形态半导体装置之制造方 法的剖视图。 第13图为以往之半导体装置的剖视图。 第14图为说明以往之动作耐压降低机构的半导体 装置剖视图。 第15图为以往之寄生双极电晶体的等价电路图。 第16图为说明以往之动作耐压降低机构的正回授 电路图。
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