发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 一种半导体装置,其系具有三重井结构,可根据所要求的功能设定该三重井和其他井沿深度方向的杂质浓度分布。利用该装置,即使微细化,也能实现抑制泄漏电流等各自要求的性能,可做到多功能化。
申请公布号 TW481894 申请公布日期 2002.04.01
申请号 TW089125970 申请日期 2000.12.06
申请人 三菱电机股份有限公司 发明人 山下朋弘;奥村喜纪;蜂须贺敦司;添田真也
分类号 H01L21/8238 主分类号 H01L21/8238
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号一一一二室
主权项 1.一种半导体装置,其具有:第1导电型半导体层(1.112);第2导电型之第1杂质区(31.312),形成于上述半导体层之主表面且具有第1杂质浓度峰値;第1导电型之第2杂质区(43),形成于上述半导体层主表面形成上述第1杂质区的平面区域内且在比上述第1杂质浓度峰値浅的部分具有第2杂质浓度峰値;第2导电型之第3杂质区(35.351),在上述半导体层主表面形成上述第1杂质区的平面区域内形成包围上述第2杂质区且在比上述第1杂质浓度峰値浅的部分具有第3杂质浓度峰値;第2导电型之第4杂质区(32.321.322),形成于与上述半导体层主表面的第1杂质区隔开的区域且具有第4杂质浓度峰値;第1导电型之第5杂质区(41),形成于上述半导体层主表面形成上述第4杂质区的平面区域内且在比上述第2和上述第4杂质浓度峰値浅的部分具有第5杂质浓度峰値;第2导电型之第6杂质区(33),在上述半导体层主表面形成上述第4杂质区的平面区域内形成包围上述第5杂质区且在比上述第4杂质浓度峰値浅的部分具有第6杂质浓度峰値;形成于上述第2杂质区之主表面的第2导电型之第1场效元件;以及形成于上述第5杂质区之主表面的第2导电型之第2场效元件。2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中,在距离上述半导体层(1)的主表面的深度大致相同处,形成上述第1杂质浓度峰値和上述第4杂质浓度峰値。3.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中上述第4杂质浓度峰値,形成得比上述第1杂质浓度峰値浅。4.如申请专利范围第1项之半导体装置,其更具有:第1导电型之第9杂质区(44),形成于与上述半导体层(1)主表面的上述第1和第4杂质区(31.32)不同的区域,且在与上述第2杂质浓度峰値大致相同的深度具有第9杂质浓度峰値;第1导电型之第10杂质区(42),形成于与上述半导体层主表面的上述第1.上述第4和上述第9杂质区不同的区域,且在与上述第5杂质浓度峰値大致相同的深度具有第10杂质浓度峰値;第2导电型之第11杂质区,形成于与上述半导体层主表面的上述第1.上述第4.上述第9和上述第10杂质区不同的区域,且在与上述第5杂质浓度峰値大致相同的深度具有第11杂质浓度峰値;第2导电型之第12杂质区(34),形成于与上述半导体层主表面的上述第1.上述第4.上述第9.上述第10和上述第11杂质区不同的区域,且在与上述第2杂质浓度峰値大致相同的深度具有第12杂质浓度峰値;形成于上述第9杂质区之主表面的第2导电型之第3场效元件;形成于上述第10杂质区之主表面的第2导电型之第4场效元件;形成于上述第11杂质区之主表面的第1导电型之第5场效元件;以及形成于上述第12杂质区之主表面的第1导电型之第6场效元件。5.如申请专利范围第1项之半导体装置,其更具有:第1导电型之第9杂质区(44),形成于与上述半导体层(1)主表面的上述第1和第4杂质区(31.32)不同的区域,且在与上述第2杂质浓度峰値大致相同的深度具有第9杂质浓度峰値;第1导电型之第10杂质区(42),形成于与上述半导体层主表面的上述第1.上述第4和上述第9杂质区不同的区域,且在与上述第5杂质浓度峰値大致相同的深度具有第10杂质浓度峰値;第2导电型之第11杂质区(34),形成于与上述半导体层主表面的上述第1.上述第4.上述第9和上述第10杂质区不同的区域,且具有第11杂质浓度峰値;形成于上述第9杂质区之主表面的第2导电型之第3场效元件;形成于上述第10杂质区之主表面的第2导电型之第4场效元件;形成于上述第11杂质区之主表面的第1导电型之第5场效元件;以及在与上述第5杂质浓度峰値大致相同的深度存在上述第3.第6和第11杂质浓度峰値。6.如申请专利范围第1项之半导体装置,其更具有:第1导电型之杂质区(431.432),形成于夹在上述半导体层(1)主表面的上述第2杂质区(31.43)与上述第3杂质区(35)之间的区域,且在比第2杂质浓度峰値浅的部分具有杂质浓度峰値;以及形成于该杂质区的第2导电型元件。7.如申请专利范围第1项之半导体装置,其更具有配置在上述半导体层(112)的其他主表面且具有比上述半导体层高的杂质浓度的其他半导体层(111)。8.一种半导体装置,其具有:第1导电型之半导体层(1);第2导电型之第1杂质区(31),形成于上述半导体层的主表面且具有第1杂质浓度峰値;第1导电型之第2杂质区(43),配置成在形成上述第1杂质区的上述半导体层之主表面包围全部上述第1杂质区,且在比上述第1杂质浓度峰値浅的部分具有第2杂质浓度峰値;第1导电型之第3杂质区(432),在夹在上述半导体层主表面的上述第1杂质区与上述第2杂质区之间的区域形成包围上述第2杂质区,且在比上述第2杂质浓度峰値浅的部分具有第3杂质浓度峰値;以及形成于上述第2杂质区主表面的第2导电型之第1场效元件。9.如申请专利范围第8项之半导体装置,其中上述第2杂质区(43)与上述第3杂质区(432)之间不介入第2导电型的杂质区。10.如申请专利范围第8项之半导体装置,其更具有:第1导电型之第4杂质区(44),形成于与半导体层主表的第1杂质区不同的区域,且在与第2杂质浓度峰値大致相同的深度具有第4杂质浓度峰値;第1导电型之第5杂质区(41.42),形成于与上述半导体层主表面的上述第1和上述第4杂质区不同的区域,且在比上述第2和第4杂质浓度峰値浅的部分具有第5杂质浓度峰値;第2导电型之第6杂质区(33.34),形成于与上述半导体层主表面的上述第1.上述第4和上述第5杂质区不同的区域,且在与上述第5杂质浓度峰値大致相同的深度具有第6杂质浓度峰値;第2导电型之第7杂质区(36),形成于与上述半导体层主表面的上述的第1和上述第4至上述第6杂质区不同的区域,且在与上述第4杂质浓度峰値大致相同的深度具有第7杂质浓度峰値;形成于上述第4杂质区之主表面的第2导电型之第2场效元件;形成于上述第5杂质区之主表面的第2导电型之第3场效元件;形成于上述第6杂质区之主表面的第1导电型之第4场效元件;形成于上述第7杂质区之主表面的第1导电型之第5场效元件;以及又具有连接第1元件源极汲极区的任一方的电容。11.如申请专利范围第8项之半导体装置,其更具有设置在上述半导体层(112)的其他主表面且具有比上述半导体层高的杂质浓度的其他半导体层。12.一种半导体装置之制造方法,其特征在于,具有以下步骤:在第1导电型之半导体层1的主表面形成具有第1杂质浓度峰値的第2导电型之第1杂质区(31);在与上述半导体层主表面上述第1杂质区不同的区域,形成具有第2杂质浓度峰値的第2导电型之第2杂质区(32);在形成上述第1杂质区的上述半导体层主表面,形成在比上述第1杂质浓度峰値浅的部分具有第3杂质浓度峰値的第1导电型之第3杂质区(43);在形成上述第2杂质区的上述半导体层主表面,形成在比上述第2杂质浓度峰値浅的部分具有第4杂质浓度峰値的第1导电型之第4杂质区(41);形成有在形成上述第1杂质区的上述半导体层主表面包围上述第3杂质区,且在比上述第1至第3杂质浓度峰値浅的部分具有第5杂质浓度峰値的第2导电型之第5杂质区(351);以及在形成上述第2杂质区的上述半导体层主表面包围上述第4杂质区,且具有上述第5杂质浓度峰値的第2导电型之第6杂质区(33);在上述第3杂质区之主表面形成第2导电型之第1元件;以及在上述第4杂质区之主表面形成第2导电型之第2元件。13.如申请专利范围第12项之半导体装置之制造方法,其更具有以下步骤:形成有在上述半导体层1主表面形成上述第1杂质区(31)的平面区域,包围上述第3杂质区(43),且在比上述第1杂质浓度峰値浅、比上述第4杂质浓度峰値深的部分,具有比上述第1和第6杂质浓度峰値低的第7杂质浓度峰値的第2导电型之第7杂质区(352);以及在上述半导体层主表面形成上述第2杂质区(32)的区域,包围上述第4杂质区(41),且具有第7杂质浓度峰値的第2导电型之第8杂质区(331)。14.如申请专利范围第12项之半导体装置之制造方法,其中,形成上述第3杂质区(43)的步骤,系在与上述半导体层(1)主表面的上述第1和第2杂质区(31.32)不同的区域,形成具有第9杂质浓度峰値的第1导电型之第9杂质区(44),形成上述第4杂质区(41)的步骤,系在与上述半导体层主表面的上述第1.上述第2和上述第9杂质区不同的区域,形成具有第10杂质浓度峰値的第1导电型之第10杂质区(42);而形成上述第5和第6杂质区(351.33)的步骤,系在与上述半导体层主表面的上述第1.上述第2.上述第9和上述第10杂质区不同的区域,形成具有第11杂质浓度峰値的第2导电型之第11杂质区(36.37)。15.如申请专利范围第14项之半导体装置之制造方法,其中上述第5.第6和第11杂质浓度峰値,系设置在比上述第3杂质浓度峰値浅且比第4杂质浓度峰値深的部分上。图式简单说明:图1为本发明实施形态1的半导体装置的剖面图。图2为本发明实施形态1的半导体装置的俯视图。图3为说明本发明实施形态1的半导体装置在图1B-B剖面的杂质浓度分布的曲线。图4为说明本发明实施形态1的半导体装置在图1C-C剖面的杂质浓度分布的曲线。图5为说明本发明实施形态1的半导体装置在图1D-D剖面的杂质浓度分布的曲线。图6为说明本发明实施形态1的半导体装置在图1E-E剖面的杂质浓度分布的曲线。图7为说明本发明实施形态1的半导体装置在图1F-F剖面的杂质浓度分布的曲线。图8为说明本发明实施形态1的半导体装置在图1G-G剖面的杂质浓度分布的曲线。图9为说明本发明实施形态1的半导体装置在图1H-H剖面的杂质浓度分布的曲线。图10为说明本发明实施形态1的半导体装置在图1I-I剖面的杂质浓度分布的曲线。图11为说明本发明实施形态1的半导体装置的剖面图。图12为说明本发明实施形态1的半导体装置的剖面图。图13为说明本发明实施形态1的半导体装置的剖面图。图14为说明本发明实施形态1半导体装置的制造方法中一步骤的剖面图。图15为说明本发明实施形态1半导体装置的制造方法中一步骤的剖面图。图16为说明本发明实施形态1半导体装置的制造方法中一步骤的剖面图。图17为说明本发明实施形态1半导体装置的制造方法中一步骤的剖面图。图18为说明本发明实施形态1半导体装置的制造方法中一步骤的剖面图。图19为说明本发明实施形态1半导体装置的制造方法中一步骤的剖面图。图20为说明本发明实施形态1半导体装置的制造方法中一步骤的剖面图。图21为说明本发明实施形态2的半导体装置的剖面图。图22为说明本发明实施形态2的半导体装置的俯视图。图23为说明本发明实施形态2的半导体装置在图22K-K剖面的杂质浓度分布的曲线。图24为说明本发明实施形态2的半导体装置在图22L-L剖面的杂质浓度分布的曲线。图25为说明本发明实施形态2的半导体装置在图22M-M剖面的杂质浓度分布的曲线。图26为本发明实施形态2半导体装置的制造方法中一步骤的剖面图。图27为本发明实施形态2半导体装置的制造方法中一步骤的剖面图。图28为说明本发明实施形态3的半导体装置的剖面图。图29为说明本发明实施形态3的半导体装置所含杂质浓度分布的曲线。图30为说明本发明实施形态3的半导体装置所含杂质浓度分布的曲线。图31为说明本发明实施形态3的半导体装置所含杂质浓度分布的曲线。图32为说明本发明实施形态3半导体装置的制造方法中一步骤的剖面图。图33为说明本发明实施形态4的半导体装置的剖面图。图34为说明本发明实施形态4的半导体装置在图33Q-Q剖面的杂质浓度分布的曲线。图35为说明本发明的半导体装置在图33R-R剖面的杂质浓度分布的曲线。图36为说明本发明实施形态5的半导体装置的剖面图。图37为说明本发明实施形态5的半导体装置在图36S-S剖面的杂质浓度分布的曲线。图38为说明本发明实施形态5的半导体装置在图36T-T剖面的杂质浓度分布的曲线。图39为说明本发明实施形态5半导体装置之制造方法中一步骤的剖面图。图40为说明本发明实施形态6的半导体装置的剖面图。图41为说明本发明实施形态6的半导体装置在图40U-U剖面的杂质浓度分布的曲线。图42为说明本发明实施形态6所关于磊晶矽晶晶圆杂质浓度分布的曲线。图43为说明本发明实施形态7的半导体装置的剖面图。图44为说明本发明实施形态7的半导体装置的俯视图。图45为说明本发明实施形态7半导体装置的制造方法中一步骤的剖面图。图46为表示本发明实施形态8的半导体装置的剖面图。图47为表示本发明实施形态8的半导体装置的俯视图。图48为说明本发明实施形态8的半导体装置的俯视图。图49为表示本发明实施形态8的半导体装置的俯视图。图50为表示已有技术半导体装置的剖面图。
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