[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有高耐压MOSFET的半导体装置及其制造方法。

背景技术

一直以来，人们为了提高MOSFET的耐压特性想出了很多方法，例如为了减少耐压降低的原因之一的漏极区表面附近的电场集中，建议往邻接漏极区的区域或漏极区扩散低浓度的杂质。

在此，以使用P型衬底的N沟道型MOSFET为例，通过图6的剖视图来说明上述高耐压MOSFET的典型结构。沿着P型半导体衬底1的一个主表面，形成了P阱2。在该P阱内，通过低浓度N型杂质的扩散形成了低浓度源极区3及低浓度漏极区4。进一步在该低浓度源极区3内及低浓度漏极区4内，通过高浓度N型杂质的扩散形成了高浓度源极区5及高浓度漏极区6。在形成有上述低浓度源极区3及低浓度漏极区4的衬底表面上，隔着栅极氧化膜7和场绝缘膜8形成了栅极9，以此构成了MOSFET。通过这样的构造，在漏极电压施加时产生的表面附近的电场集中就可通过经扩散低浓度N型杂质而形成的低浓度源极区3及低浓度漏极区4的耗尽化得到缓冲，并能够达成高耐压。但是，存在这样的问题，即，如果降低低浓度源极区3及低浓度漏极区4的杂质浓度，就在与相邻的P阱区的边界部分引起各自杂质浓度的降低，其结果因耗尽层过宽而加大短沟道效应。

有了这个问题以后，提出了抑制短沟道效应的槽栅型高耐压MOSFET的方案。(例如，参考专利文献1)

在此，以使用P型衬底的N沟道型MOSFET为例，通过图7的剖视图来说明上述槽栅型高耐压MOSFET的结构。在P型半导体衬底上面(没有图示)形成有P阱区10。在该P阱区10内，通过N型杂质的扩散形成了迁移(drift)区11。进一步在上述迁移区11上，通过比上述迁移区11更高浓度的N型杂质的扩散以架到元件分离区14上的方式形成源极区12及漏极区13。在源极区12及漏极区13之间形成了沟状槽，在沟状槽上隔着栅极氧化膜15及间隙氧化膜16形成了栅极17，从而构成了槽栅型高耐压MOSFET。根据专利文献1，在槽栅型高耐压MOSFET中，沟道区形成在沟槽部的下部，因为扩散而迁移层不会往沟道方向延伸，因此可以抑制短沟道效应。

专利文献1：日本特开2008-166717号公报

发明内容

但是，专利文献1的槽栅型高耐压MOSFET需要在源极区和漏极区之间形成沟状槽，所以在工艺流程上变得比以往的高耐压MOSFET的制造方法还要复杂，工序也会增加，因此在成本及制造时间方面都有缺点。

所以，本发明目的在于提供一种抑制了短沟道效应的高耐压MOSFET的制造方法，以在不会增加以往的高耐压MOSFET的工艺流程和工序数的情况下，还能维持以往的高耐压MOSFET的成本及制造时间。

本发明为了达成上述目的采用了如下的方案。为了控制阈值电压往沟道形成区离子注入杂质时，在沟道形成区设置杂质导入区和杂质非导入区。通过有效地图案化杂质非导入区，使在阱区和低浓度源极区以及在阱区和低浓度漏极区各自的边界附近的沟道形成区中的与阱区相同导电类型的杂质浓度浓，能够引起反向短沟道效应。通过用上述方案引起的反向短沟道效应抵消短沟道效应，就可以抑制高耐压MOSFET的短沟道效应。

(发明效果)

依据本发明，为了控制阈值电压往沟道形成区注入杂质离子时，能够通过有效地图案化杂质导入区和杂质非导入区，在不增加工艺流程和工序数的情况下，抑制高耐压MOSFET的短沟道效应。

附图说明

图1是表示本发明之高耐压MOSFET元件构造的剖视图。

图2是表示本发明之高耐压MOSFET制造方法的模式化的工序剖视图。

图3是后继图2的、本发明之高耐压MOSFET制造方法的模式化的工序剖视图。

图4是表示本发明制造方法之沟道掺杂工序的模式化剖视图和平面图。

图5是表示本发明制造方法之沟道掺杂工序中的图案尺寸的模式化平面图。

图6是表示以往的高耐压MOSFET的元件构造实例的剖视图。

图7是表示以往的槽栅型MOSFET的元件构造的剖视图。

图8是表示以往的高耐压MOSFET的制造方法之沟道掺杂工序的模式化剖视图和平面图。

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式进行详细的说明。