JPH0758333A - 電力用mosfet及びその製造方法 - Google Patents

電力用mosfet及びその製造方法

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JPH0758333A
JPH0758333A JP6186306A JP18630694A JPH0758333A JP H0758333 A JPH0758333 A JP H0758333A JP 6186306 A JP6186306 A JP 6186306A JP 18630694 A JP18630694 A JP 18630694A JP H0758333 A JPH0758333 A JP H0758333A
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ジュン・ウェイ・チェン
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キング・オウヤング
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ドーマン・シー・ピッツァー
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力用MOSFETデバイス内に強電界の
発生することを防止して、MOSFETの性能を向上さ
せることを目的とする。 【構成】 主活性領域と、周辺ターミネーション領域
とを備えた半導体ボディと、前記活性領域内に配置され
たソース領域と、前記ターミネーション領域内に配置さ
れたフィールドプレート領域と、前記活性領域と前記タ
ーミネーション領域の上に配置された第1の絶縁層と、
前記活性領域の上の前記第1の絶縁層の上に配置された
主多結晶半導体部分と、前記ターミネーション領域の上
の前記第1の絶縁層の上に配置された周辺多結晶半導体
区分と、前記主多結晶部分と前記周辺多結晶区分の上に
配置された第2の絶縁層と、前記主多結晶部分に接触す
るゲート電極と、ソース電極と、前記半導体ボディに接
触するドレイン電極とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの構造
及び製造方法に関し、特に電力用MOSFET及び関連
するターミネーション構造に関する。
【0002】
【従来の技術】電力用MOSFETは、自動車用電気シ
ステム、及び電力管理などの用途に用いられている。図
1は、Nチャネル電力用MOSFETの典型的な構造を
表している。N+シリコン基層2の上に形成された1つ
のN−エピタキシャルシリコン層1は、デバイス内の2
個のMOSFETセルの、高濃度P+領域3及び4と、
Pボディ領域5及び6と、N+ソース領域7及び8とを
含む。連続したソース・ボディ電極12は、エピタキシ
ャル層1の特定の表面部分の上に延在している。
【0003】2つのセルのN型ドレイン領域は、図1の
上側の半導体層に延在するN−エピタキシャル層1の一
部によって形成されている。ドレイン電極(個々に図示
されていない)は、N+基層2の底面に設けられてい
る。ゲート酸化膜16及びゲートポリシリコン18を有
する絶縁ゲート構造が、ボディ領域のチャネル及びドレ
イン領域の上に配置されている。
【0004】電力用MOSFETデバイスを製造するた
めに、多くの異なる方法が用いられてきた。これらの製
造方法は概ね、高濃度の拡散を用いている。例えば、L
idlowらによる英国特許第2,033,658A号
明細書に開示された方法では、約4μmの厚さの高濃度
のP型領域と、約3μmの厚さのP型ボディ領域が形成
される。
【0005】商業的に入手可能な電力用MOSFETと
しては、Siliconix社によって製造されたSM
P60N05が挙げられる。このSMP60N05は、
3.5mΩ/cm2の特定のオン抵抗を備えている。SM
P60N05を製造する方法によって、Pボディ領域に
対する2.5〜5.0μmの接合部の深さと、P+ボデ
ィ接触ゾーンに対する5.0〜6.0μmの接合部の深
さと、N+ソース領域に対する0.5〜1.0μmの接
合部の深さが形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電力用MO
SFETデバイス内に強電界の発生することを防止し
て、MOSFETの性能を向上させることを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述された目的は、主活
性領域及び周辺ターミネーション領域を備えた、第1の
導電型の半導体ボディの主面に沿った第1の絶縁層を形
成する過程と、前記第1の絶縁層の上に非単結晶半導体
層を堆積する過程と、前記ターミネーション領域の上に
前記非単結晶層の少なくとも一部を貫通する開口部を形
成する過程と、前記開口部を通して前記半導体ボディ内
に前記第1の導電型とは相異なる第2の導電型のドーパ
ントを導入し、前記ターミネーション領域に前記第2の
導電型のフィールドプレート領域を形成する過程と、前
記非単結晶層に沿って及び前記開口部の上に第2の絶縁
層を形成する過程と、少なくとも前記第2の絶縁層の一
部を選択的に除去し、(a)前記フィールドプレート領
域の少なくとも一部と、(b)前記ターミネーション領
域の上の前記非単結晶層の少なくとも一部とを露出させ
る過程と、前記絶縁層の上の導電性材料のパターン化さ
れた層を形成し、前記導電性材料の単一の部分が前記フ
ィールドプレート領域と、前記ターミネーション領域の
上の前記非単結晶層とに接触し、前記ターミネーション
領域の上の前記非単結晶層の露出された部分が、前記活
性領域と、前記導電性材料の前記単一の部分の両方を横
方向に囲繞するようにする過程と、その後、前記露出さ
れた部分の前記非単結晶層をエッチングし、前記ターミ
ネーション領域の上の前記非単結晶層の材料を、(a)
前記導電性材料の前記単一の部分に接触する第1の非単
結晶区分と、(b)前記第1の非単結晶区分を概ね横方
向に囲繞する横方向に分離された第2の非単結晶区分と
に分割する過程とを有することを特徴とする電力用MO
SFETの製造方法を提供することによって達成され
る。
【0008】
【作用】本発明は、単結晶半導体を、主アクティブ領域
と周辺のターミネーション領域に分割することによって
形成された電力用MOSFETの新規なターミネーショ
ン構造を提供する。
【0009】本発明の第1の特徴は、概ね均一な厚みの
第1の絶縁層が、アクティブ領域及びターミネーション
領域の上に配置されていることである。第1の絶縁層の
厚さは、好ましくは100〜1000Åである。第1の
絶縁層は、電力用MOSFETのゲート絶縁層として働
く。
【0010】周辺の多結晶半導体区分は、ターミネーシ
ョン領域の上部の第1の絶縁層の上に配置されている。
第2の絶縁層が、周辺の多結晶シリコン区分の上に配置
されている。MOSFETのソース電極は、アクティブ
領域と接続されている。ソース電極の終息部分は、ター
ミネーション領域と周辺の多結晶区分にも接続されてい
る。ソース電極の終息部分と、周辺の多結晶区分と、周
辺の多結晶区分の周囲に配置された第1の絶縁層の下の
フィールドリングとの組合せによって、好ましくない強
電界の発生を防止して、MOSFETの性能を向上させ
るフィールドプレートが形成される。
【0011】本発明の他の特徴は、一対の横方向に分離
された多結晶半導体区分が、ターミネーション領域の上
の第1の絶縁層に配置されていることである。第2の絶
縁層が、2つの多結晶区分の上に配置されている。本発
明の第1の特徴と同様に、ソース電極は、アクティブ領
域と、ターミネーション領域と、多結晶区分の1つとに
接続されている。
【0012】他の多結晶区分は、スクライブライン(s
cribe−line)区分の拡張領域の上に延在し、
この拡張領域では半導体が別個のダイスに切断される。
ターミネーション構造は、この第2の多結晶区分と接触
する特別な金属部分を含む。方形切断(dicing)
過程の間、第2の多結晶区分及びその上に配置された特
別な金属部分は、半導体に電気的に短絡されている。こ
れによって、特別な金属部分は第2の多結晶区分と組み
合わされて、MOSFETの外周部分と等しい電位とな
り、故障の可能性が減少される。
【0013】以上の本発明の2つの特徴では、主要な多
結晶半導体部分が、大部分が活性領域を覆う第1の絶縁
層の上に配置され、かつMOSFETのゲート電極と接
触している。本発明の第3の特徴は、主多結晶部分と、
特定の金属部分と、特定の金属部分の下に配置された多
結晶区分とからなる構造に関する。この構造は、溝絶縁
されたデバイスを含む広範囲に亘るMOSFETに用い
ることができる。
【0014】本発明は、本発明のMOSFET構造を製
造する能率化された方法を提供する。この製造方法の重
要な特徴は、非単結晶半導体層を上述された対応する多
結晶部分と多結晶区分に分割する過程を用いていること
である。始めに、非単結晶層が第1の絶縁層の上に堆積
される。次に非単結晶層がパターン化され、主非単結晶
部分と周辺非単結晶部分が形成される。主非単結晶部分
は、上述された主多結晶部分に対応し、概ね活性領域の
上に配置されている。一方、周辺非単結晶部分はターミ
ネーション領域の上に配置されている。
【0015】第2の絶縁層が非単結晶部分の上に形成さ
れる。金属層が堆積されかつパターン化され、ソース電
極とゲート電極及び所望に応じて特別な金属部分が形成
される。次に、一般にデフレックル(defreckl
e)エッチングと呼ばれるエッチング過程が実施され、
周辺多結晶部分が第1の周辺多結晶区分と第2の周辺多
結晶区分にそれぞれ対応する第1の非単結晶区分と第2
の非単結晶区分に分割される。
【0016】非単結晶層は好ましくは多結晶構造として
堆積されたシリコンからなる。しかし、非単結晶層をア
モルファス構造として堆積することもできる。後者の場
合、MOSFET製造過程中の通常の加熱操作によっ
て、アモルファスシリコンが多結晶シリコンに変換され
る。
【0017】上述された種々の層及び領域を製造するた
めには4個のマスキング過程のみが必要とされる。最後
にパッシベーションマスク過程を用いることによって、
マスキング過程の合計数は5個という非常に少ない数と
なる。その結果本発明の製造過程は非常に効率のよいも
のとなる。
【0018】
【実施例】好適な実施例に関する説明及び好適な実施例
を表す図面では、同一部分または概ね等しい部分には同
一の符号が付されている。
【0019】本発明に基づけば、バーチカルNチャネル
電力用二重拡散MOSFET(DMOSFET)が、5
個のマスキング過程を必要とする方法によって製造され
る。DMOSFETデバイスは、ターミネーション構造
によって横方向に囲繞されたDMOSFETセルの集合
からなる。図2〜図14は、ターミネーション構造に沿
った外側のDMOSFETセルの1つを製造するための
さまざまな過程を表している。
【0020】図2に示されているように、DMOSFE
Tデバイスの製造方法は、高濃度にドープされたN型単
結晶シリコン基層2001の上に低濃度にドープされた
N型シリコンエピタキシャル層2000を堆積すること
によって始まる。N−エピタキシャル層2000は、5
〜20μmの厚さを有し、かつ4×1015〜4×1016
原子/cm3のドーパント濃度を有する。N+基層200
1は、2×1019〜8×1019原子/cm3のドーパント
濃度を有する。基層2001は実際にはおよそ500μ
mの厚さを有するが、例示を容易にするために厚みを縮
小されて表されている。
【0021】基層2000及びエピタキシャル層200
1によって構成された半導体ボディは、(a)DMOS
FETセルが形成される主活性領域と、(b)前記主活
性領域を横方向に囲繞する周辺ターミネーション領域と
を有する。図面内の破線Aは、活性領域とターミネーシ
ョン領域との区分を表し、破線Aの左側には活性領域が
配置され、破線Aの右側にはターミネーション領域が配
置されている。ターミネーション領域のスクライブライ
ン区分は、図面内の破線Sの右側に配置されている。二
酸化シリコンからなる薄い絶縁ゲート層2002は、エ
ピタキシャル層2000の上面全体に熱成長によって形
成されほぼ等しい厚さを有する。図2では、ゲート酸化
膜2002は100〜1000Åの厚さを有する。
【0022】多結晶シリコン(ポリシリコン)層は、厚
さ4000〜5000Åを有するように薄い酸化膜20
02の上に堆積される。第1のマスキング過程では、ポ
リシリコン層が異方性エッチング液を用いて特定の部分
を除去することによってパターン化され、ポリシリコン
部分2003A、2003B及び2003Cが残され、
下側の薄い酸化膜2002の選択された部分が露出され
る。図3では、ポリシリコン部分2003A及び200
3Bが、図3の平面外の部分と接続され、活性領域の上
に概ね配置された単一の主ポリシリコン部分を形成す
る。周辺ポリシリコン部分2003Cは、ターミネーシ
ョン領域を覆い、かつ主ポリシリコン部分2003Aと
2003Bの周囲に延在するリングとして横方向に形成
される。
【0023】エッチング過程の結果、開口部2004
が、活性領域の一部分の上に形成されたポリシリコンを
貫通して形成され、この活性領域には外部のDMOSF
ETセルが形成される。図3の平面外の多数の他の開口
部2004が、活性領域の他の部分の上にポリシリコン
を貫通して形成され、この活性領域の他の部分には他の
DMOSFETセルが形成される。環状の開口部200
5もまた、ターミネーション領域の上のポリシリコンを
貫通して形成される。
【0024】図4に示されているように、開口部200
4及び2005からエピタキシャル層2000内に薄い
酸化膜2002を通して、低濃度のP型ボディ領域に対
するイオン注入が行われる。残りのポリシリコン部分2
003A、2003B及び2003Cは、注入マスクと
して働く。このイオン注入は、イオン加速電圧40〜5
0keV、ドーズ量1×1013〜3×1014イオン/cm
2で、ホウ素(B+)を用いて行われる。
【0025】注入されたホウ素は、ボディ拡散と呼ばれ
る加熱操作中に、エピタキシャル層2000内により深
くドライブインされる。図5に示されているように、ホ
ウ素がエピタキシャル層2000内に0.5〜2.0μ
m拡散されるまで、温度1050〜2000℃で5〜1
20分間、ボディ拡散が実施される。注入されたホウ素
は更に、ポリシリコン部分2003A〜2003Cの一
部の下に横方向に0.4〜1.6μm拡散する。こうし
て、ホウ素がP−ボディ領域2006とP−リング領域
2007とを形成する。他のP−ボディ領域2006
も、図5の平面外の開口部2004の下に同時に形成さ
れる。リング領域2007は、半導体ボディの活性領域
全体を横方向に囲繞する。
【0026】一方、不活性セルの集合に対して、横方向
に分離されたP−領域をエピタキシャル層2000内に
形成することもできる。そのような不活性セルは、活性
セルとポリシリコンリング2003Cとの間の環状の行
内に配置されている。
【0027】ボディ拡散過程の一部の間に、酸化性雰囲
気が用いられる。その結果、その構造で不活性領域に対
するリング領域2007または横方向に分離されたP−
領域が用いられているかどうかに関わらず、ボディ拡散
過程の間に、酸化シリコン層2008A、2008B及
び2008Cが、ポリシリコン部分2003A〜200
3Cの露出された上面及び側面の上に形成される。酸化
膜2008A及び2008Bは、図6の平面外に接合さ
れる。
【0028】図6に示されているように、ポジティブフ
ォトレジスト層が提供され、第2のマスキング過程内で
発達させられ、フォトレジストの局部的なブロッキング
領域を形成する。このフォトレジストは概ね1.5μm
の厚さを有する。フォトレジストのブロック2009
は、P−型に注入されたボディ領域を形成するための各
開口部2004の一部内に形成される。各開口部200
4の残りの部分は、環状部分2004Aとして働く。フ
ォトレジストのブロック2010がターミネーション領
域内に形成され、ポリシリコン内の開口部2005を完
全に被覆する。フォトレジストのブロック2010は、
開口部2005の横方向の境界を越えて、ポリシリコン
部分2003B及び2003Cの少なくとも一部の上に
延在するので、フォトレジストマスクが右または左に不
整合となり、P−リング領域2007の一部が露出され
ることはない。
【0029】次に図7に示すように、ソース領域への高
濃度のN型ドーパントが注入される。この注入過程は、
イオン加速電圧80〜150keV及びドーズ量5×1
15〜8×1015イオン/cm2で、砒素(As+)を用い
て行われる。こうして、N+領域2011が、活性領域
内のフォトレジストブロック2009の周りの環状の開
口部2004Aの下に形成される。各N+領域2011
は、上側から見た場合、環状の形状を備えている。この
環状の形状をしたN+領域2011の外側及び内側の境
界は、六角形、四角形、八角形または長い帯状の長方形
などの多角形であってよい。環状のN+領域2011の
内側の境界及び外側の境界は、上側からみた場合、異な
る形状を有することも可能である。フォトレジストブロ
ック2010が、開口部2005内の酸化膜2002の
表面全体を被覆しているので、N+領域がターミネーシ
ョン領域内の開口部2005の下に形成されることはな
い。
【0030】その後に、フォトレジストブロック200
9及び2010が除去される。ソース拡散と呼ばれる加
熱操作の間に、N+領域2011が、活性領域内のP−
領域2006内に更にドライブインされる。図8には、
領域2011が下向きに0.3〜0.7μm拡散される
まで、酸化性雰囲気内で30〜60分間、900〜10
00℃で、ソース拡散が行われる様子が表されている。
【0031】ソース拡散が行われた後、図8に示すよう
に、ほう燐珪酸ガラス(BPSG)層2012が堆積さ
れ、構造の上にフローオーバーする。BPSG層201
2は、1.2〜1.4μmの厚さを有する。
【0032】浅い接合部を備えた応用例では(0.1〜
0.3μm)、ソース拡散を省略することができる。N
+領域2011は、図7のN+領域2011によって例
示された位置に概ね残される。N+領域2011内の砒
素は、BPSGのフローオーバー中に活性化される。
【0033】第3のマスク過程が実施され、図9に示す
ように、BPSG層2012内に開口部2013A、2
013B、2013C、2013D、及び2013Eが
形成され、BPSG層の一部2012A、2012B、
2012C、2012D、2012E、及び2012F
が残される。開口部2013Aのような他の多くの開口
部が、図9の平面外の活性領域内のBPSG層2012
を貫通して形成されている。同様に、図9の外側の平面
には、開口部2013Bのような他の多くの開口部が形
成されている。
【0034】BPSGの一部2012A〜2012C
は、図9の平面外に接続されている。各開口部2013
C〜2013Eは、活性領域を囲繞する環状の開口部か
らなる。従って、BPSGの部分2012D〜2012
Fは、互いに横方向に分離されかつBPSG部分201
2Aと2012Bと2012Cとの組合せから分離され
た環状領域からなる。
【0035】各開口部2013Aは、フォトレジストブ
ロック2009の1つによって予め被覆された表面の一
部の上に配置され、従って下側に配置された環状領域N
+領域2011の内側の環状部分のみが露出される。開
口部2013Cは、フォトレジストブロック2010に
よって予め被覆された表面の一部の上に配置され、従っ
てBPSG領域2012Dは、開口部2005の内側の
酸化膜2002の一部の上及びポリシリコン領域200
3Cの上に延在する。開口部2013A及び2013C
は、BPSG層2012とその下側に配置されたゲート
酸化膜2002を貫通し、エピタキシャル層2000の
上面で終息する。
【0036】各開口部2013Bは、BPSG層201
2と酸化膜2008Bを貫通し、ポリシリコン部分20
03Bの上面で終息している。酸化膜2008Bは、酸
化膜部分2008B1と2008B2とに分割され、こ
れらの酸化膜部分は図9の平面外と接続されている。
【0037】開口部2013Dと2013Eは、BPS
G層2012及び酸化膜2008Cを貫通し、ターミネ
ーション領域内のポリシリコン部分2003Cの上面で
終息している。このようにして、開口部2013Dと2
013Eは、ポリシリコン部分2003Cの選択された
領域の2つの分離された部分を露出する。開口部201
3Dと2013Eは環状の開口部であるために、酸化膜
2008Cは、互いに横方向に分離された環状の酸化膜
区分2008C1と、2008C2と、2008C3と
に分割される。
【0038】図10に示されているように、活性領域の
各P−領域2006の一部と、ターミネーション領域の
P−リング領域2007の一部内へ更にP型のドーパン
トを注入することによって高濃度のP型イオン注入が行
われる。このイオン注入は、イオン加速電圧40〜60
keV及びドーズ量1×1014〜1×1015イオン/cm
2で、ホウ素(B+)を用いて行われる。このイオン注入
によって、後の過程で加えられる金属電極とのより良好
な面接触が提供される。
【0039】注入されたホウ素は、ボディ接触拡散と呼
ばれる加熱操作によって、P−領域2006及び200
7内に更にドライブインされる。こうしてP+ボディ接
触領域2014Aが各ボディ領域2006内に形成さ
れ、環状のP+ターミネーション接触領域2014B
が、図11に示されているように、リング領域2007
内に形成される。
【0040】ボディ接触拡散過程が、酸化性雰囲気また
は不活性雰囲気内で温度900〜950℃で30〜60
分間実施される。BPSG2012が同時にリフロー
(reflow)され、BPSG2012内の開口部2
013A〜2013Eと同時にが形成された急峻なBP
SGのエッジを除去する。このリフローによって、最終
的な構造内で良好な金属ステップカバレッジが形成され
る。急速な焼き鈍し過程もまた、注入されたホウ素を領
域2006及び2007内に更に拡散させるために用い
られる。
【0041】図12に示されているように、厚さ2〜4
μmのアルミニウムなどの金属層2015が、スパッタ
リングによってBPSG層2012の開口部2013A
〜2013E内に下向きに延在するように形成される。
従って、金属層2015は、開口部2013Aと201
3Cを通してP+領域2014Aと2014Bとに接触
する。金属層2015は、開口部2013Bを通してポ
リシリコン部分2003Bと接触する。更に金属層20
15は、開口部2013D及び2013Eを通して選択
された2つの位置でターミネーション領域内のポリシリ
コン部分2003Cと接触する。
【0042】図13に示されているように、ウェットエ
ッチングによって金属層2015の選択された部分を除
去するための第4のマスキング過程が実施され、ソース
金属電極2015Aと、金属ゲートファインダ電極20
16と、ターミネーション金属部2015Bが形成され
る。以下に説明されるように、電極2015A及び20
15Bは、互いに連続しており、組合せソース電極が形
成されることが注意される。この過程中に、開口部20
13E内の金属がエッチングによって除去され、開口部
2013Eの底部の周囲のポリシリコン部分2003C
の上面が露出される。金属層2015は、少量のシリコ
ンを含むので、金属をウェットエッチングする過程の後
にシリコンの残留物が残される。
【0043】本発明では、デフレックルエッチングが実
施され、金属ウェットエッチングの後に残されたシリコ
ンの残留物を除去し、BPSG層2012内の開口部2
013Eによって露出されたポリシリコン部分2003
Cの一部を貫通する開口部が形成される。その結果、開
口部2013Eが、エピタキシャル層2000の上の薄
い酸化膜2002の上面まで延在し、この上面で終息す
る。環状の第1のポリシリコン区分2003C1と環状
の第2のポリシリコン区分2003C2が、始めのポリ
シリコンリング2003Cから形成される。ポリシリコ
ン区分2003C2が、図13に示されているようにタ
ーミネーション領域のスクライブライン区分の上に延在
する。
【0044】金属エッチング及びデフレックルエッチン
グの後に、パッシベーション層2018が図14に示さ
れているように構造の上面全体の上に堆積される。第5
の最終的なマスキング過程が実施され、パッシベーショ
ン層2018を貫通し金属ゲートパッド及び金属ソース
パッドで終息する開口部が形成される。これらのゲート
パッド及びソースパッドは、図14の平面外に配置され
ている。
【0045】次に、基層2001の底面が構造の厚さが
350〜450μmとなるまでバックラップ(back
lap)(グランドダウン:ground down)
される。金属ドレイン2017が、N+シリコン基層2
001の裏側面にスパッタされる。その結果形成された
構造が図14に示されている。
【0046】図14では、環状のBPSG部分2012
Eとその下に配置された薄い酸化膜区分2008C2
が、ターミネーション金属部分2015Bを開口部20
13Eの内側エッジ(左側のエッジ)に沿ったポリシリ
コン区分2003C1から分離している様子が示されて
いる。代わりに、BPSG部分2012E及び酸化膜部
分2008Cが省略され、ターミネーション金属部分2
015Bがポリシリコン区分2003C1の外周部分ま
で延在することも可能である。
【0047】図15には、金属部分2015Bの終息部
と、ポリシリコン区分2003C1とが、その外側の境
界面で接触する完成された変形実施例が示されている。
図9の開口部2013D及び2013Eが単一の開口部
2013DEとなるように、図9の構造をエッチングす
るために用いられたフォトレジストマスクを変形するこ
とによって、図15の構造が形成される。後者のデフレ
ックルエッチングの間、開口部2013DEの環状部分
はポリシリコン部分2003Cを貫通し、ポリシリコン
部分2003Cをポリシリコン区分2003C1と20
03C2とに分割し、ターミネーション金属部2015
Bが開口部2013DEまで延在している。パッシベー
ション層2018を堆積しかつパターン化することによ
って、図15に示された構造が形成される。
【0048】図16には、図15のポリシリコンレイア
ウトに対応するゲートフィンガ電極2016及び組合せ
ソース電極2015A/2015Bの金属レイアウトが
表されている。図16の長方形パッド2101は金属ゲ
ートパッドを表している。長方形パッド2102は金属
ソースパッドを表している。
【0049】高電圧DMOSFETデバイスは、高い逆
バイアス状態に対する耐性を備えていなければならな
い。逆バイアス状態では、各活性セルのPボディ領域と
エピタキシャル層のN型材料との間に形成されたPN接
合部はデプリーション状態となっている。逆バイアス電
圧の増加にともないPN接合部がより高いデプリーショ
ン状態となるとき、デプリーション領域は接合部からよ
り外側に延在することになる。デプリーション領域が平
坦かつ連続な表面を有する場合、デプリーション領域の
表面にはほぼ一定の電界が存在することになる。デプリ
ーション領域が均一な表面を備えていない場合、局部的
に強電界が存在することになる。従って、そのデプリー
ション領域内のシリコンは、強電界の存在する局部的な
領域で始めにブレークダウンすることになる。従って、
フィールドプレートがターミネーション領域内で用いら
れ、デプリーション領域の表面の外形をより平坦にし、
DMOSFETデバイスがブレークダウンする逆バイア
ス電圧をより高くするように、基層内の電界に影響を与
える。
【0050】上述された実施例では、ポリシリコン区分
2003C1が、ターミネーション金属部分2015B
によってP+リング2014Bに電気的に接続されてい
る。P−リング2007、P+リング2014B、金属
部分2015B、及びポリシリコン区分2003C1が
ターミネーションフィールドプレートを形成する。フィ
ールドプレートのポリシリコン区分2003C1は、薄
い酸化膜2002によってその下に配置されたエピタキ
シャル層と絶縁されている。高電圧で逆バイアスされた
場合、デプリーション領域はその下に配置されたポリシ
リコン区分2003C1の影響によって、エピタキシャ
ル層2000の上側面に沿って形成される。
【0051】図18は、高電圧によって逆バイアスされ
たデプリーション領域の外形2100の概略図であり、
ドレインとソースとの間の電圧は約20Vであり、ゲー
トとソースとの間の電圧は約20Vである。図19は、
ポリシリコンリング2003C1が存在しない場合の、
高電圧によって逆バイアスされたデプリーション領域2
100の外形を表す概略図である。図18のデバイスが
ブレークダウンを起こす局部的な高い電界を備えた領域
が、図19の点Bによって示されており、図19ではP
−リング2007が薄い酸化膜2002に沿ってエピタ
キシャル層2000の上部に到達している。図18で
は、ポリシリコンフィールドリング2003C1がデプ
リーション領域の外形を平坦にし、点Bでのデプリーシ
ョン領域の比較的急峻な不連続性を除去している。
【0052】その結果形成されたバーチカルDMOSF
ETデバイスのブレークダウン電圧は、組合せソース電
極2015A/2015Bとドレイン電極2017との
間で測定することができる。大きな負の電圧がデバイス
に加えられた場合、負の電圧が、ターミネーション金属
(2015B、図18の平面外のソース金属部2015
Aに電気的に接続されている)と、基層2001の底面
のドレイン金属部2017との間に印加される。酸化膜
2002と下側に配置されたデプリーション領域には静
電容量が存在するので、デバイスに印加された大きな負
の電圧は、その一部がポリシリコン区分2003C1の
下の酸化膜2002で減少し、更にその一部がその下に
配置されたシリコン層内のデプリーション領域内で減少
する。従って、酸化膜2002はブレークダウンを起こ
さないため及びその機能を十分に実施するために、印加
された負の電圧全体に対する耐性を備えている必要はな
い。上述された過程では、酸化膜2002は約500Å
の厚さを有し、約35Vの電圧が印加された場合にも絶
縁破壊を起こさない。バーチカルDMOSFETのブレ
ークダウン電圧は約40Vである。比較的薄い酸化膜に
対して絶縁破壊に対する耐性が要求される実施例では、
この5個の過程からなる上述された実施例は特に有効で
ある。
【0053】図14の最終的な構造では、ターミネーシ
ョン領域のポリシリコンリング2003C2は、ターミ
ネーション領域のスクライブライン区分内のエピタキシ
ャル層2000の表面をマスクするために部分的に用い
られている。ターミネーション領域のスクライブライン
区分がマスクされていない場合、エピタキシャル層20
00のスクライブライン区分は、図10のP型注入過程
の間にP型のドーパントをドープされることになる。寄
生NPNPサイリスタ(SCR)が、活性領域のN+領
域2011から、活性領域のP−領域2006と、N−
エピタキシャル層2000と、ターミネーション領域の
スクライブライン区分内のP+領域までの間に形成され
ることになる。本発明では、ポリシリコンリング200
3C2が、スクライブライン領域のエピタキシャル層部
分内にP+領域が形成されることを防止するために用い
られる。スクライブライン領域でダイスを切断する間、
ポリシリコンリング2003C2は、その下に配置され
たエピタキシャル層2000と電気的に短絡される。こ
の接続によって、ポリシリコンリング2003C2に電
荷が貯えられることが防止され、スクライブラインのポ
リシリコンリング2003C2の下にデプリーション領
域が形成されることが防止されるので、この接続は効果
的である。開口部2013Eは、ポリシリコンフィール
ドプレートリング2003C1を外側のポリシリコンリ
ング2003C2から絶縁し、ポリシリコンリング20
03Cとエピタキシャル層2000との間の接続が、活
性MOSFETセルの性能を低下させることを防止す
る。
【0054】上述された方法の変形実施例では、特別な
金属部分が、ターミネーション金属部2015Bの外側
のターミネーション領域に提供されている。この変形実
施例の初めの過程は、初めに説明された実施例の図12
に示された過程と等しいが、図9のBPSGエッチング
で用いられたフォトレジストマスクが、新たな金属区分
の所望の位置で、環状の開口部2013Eの外側のBP
SG層2012及びその下に配置された酸化膜2008
Cを貫通する新たな環状開口部を形成するように変形さ
れている点が異なる。
【0055】図20及び図21は、この変形実施例の残
りの過程を例示している。図20及び図21の部分20
13Fは、BPSGエッチングの間にBPSG層201
2及び酸化膜2008Cを貫通して形成された新たな環
状開口部を表している。従って、この変形実施例では図
9のBPSG部分2012Fは、横方向に分離された環
状のBPSG部分2012Fと、2012Gとに分割さ
れている。同様に、図9の下側に配置された酸化膜20
08C3は、横方向に隔てられた酸化膜2008C3
と、2008C4とに分割されている。
【0056】図20は、この変形実施例の第4のマスク
過程での金属エッチングを表している。このマスク過程
では、図12の金属層2015は選択的にエッチングさ
れ、ソース金属電極2015Aと、ゲートフィンガー金
属電極2016と、ターミネーション金属部2015B
と、特別な新たな金属部2019とが形成される。引き
続き実施されるデフレックルエッチングの間、開口部2
013Eがポリシリコン部分2003Cを貫通し、上述
された方法でポリシリコン部分2003Cを、ポリシリ
コン区分2003C1と2003C2とに分割する。図
20に示されているように、新たな金属部分2019
は、ターミネーション領域内のポリシリコン区分200
3C2と接触するが、スクライブライン部分の上には延
在していない。
【0057】次に、パッシベーション層2018が図2
1に示された構造の上に形成される。パッシベーション
層2018と、BPSG部分2012Gと、酸化膜20
08C4との組合せが、その外側の境界に沿って金属部
分2019を横方向に囲繞する。
【0058】基層2001の底面がバックラップされ、
その後に図21に示されているように基層2001の底
面に金属ドレイン電極2017が形成される。図21の
平面外に対してパッドマスキング過程が実施され、パッ
シベーション層2018を貫通する開口部が形成され、
図17のゲートパッド2101及びソースパッド210
2が露出される。
【0059】新たな金属部分2019の導電率は、ポリ
シリコン区分2003C2の導電率よりも十分に高い。
ダイをスクライブする(die scribing)
間、ポリシリコン区分2003C2がエピタキシャル層
2000と電気的に短絡され、金属部分2019が、ポ
リシリコン区分2003C2に沿ったターミネーション
領域の外側の周縁部の電位を等しく保つ。
【0060】図14の構造を、図15の構造に変換した
ように、環状のBPSG部分2012Eとその下に配置
された酸化膜2008C2は、図21の構造で省略する
ことができる。したがって、ターミネーション金属20
15Bとポリシリコン区分2003C1は、その外側の
周辺部で互いに接触する。同様に、図21では環状のB
PSG部分2012Fとその下に配置された酸化膜20
08C3を省略できるので、保護用金属2019はポリ
シリコン区分2003C2の内側の境界まで延在する。
【0061】図21の構造のうちBPSG部分2012
E及び2012Fと、その下側に配置された酸化膜20
08C2及び2008C3が、全て除去された場合の構
造の例が、図22に表されている。図22の構造は、開
口部2013D〜2013Fを単一の開口部2013D
EFに融合するように、図9のBPSGエッチングで用
いられたホトレジストを更に変形することによって形成
される。デフレックルエッチングの間、開口部2013
DEFの環状部分は、ターミネーション金属部2015
Bとポリシリコン部分2003C1がそれらの外側の境
界面で接触するようにポリシリコン部分2003Cを貫
通している。新たな金属部分2019とポリシリコン区
分2003C2も同様にその内側の境界面で接触してい
る。パッシベーション層2018を堆積しパターン化す
ることによって、図22の構造が形成される。
【0062】図16及び図17は、図21の構造に対す
るパターン化されたポリシリコン層の可能なレイアウト
を表している。図23は、ゲート電極2016と、組合
せソース電極2015A/2015Bと、金属部分20
19に対する対応する金属レイアウトを表している。図
23に表されているように、金属部分2019は、電極
2016及び2015A/2015Bを横方向に囲繞す
るストリップを形成する。
【0063】本発明のターミネーション構造は、溝絶縁
を用いた電力用MOSFETに用いることができる。そ
の溝絶縁された電力用MOSFETの適切な例は、米国
特許第5,316,959号明細書に開示されている。
図21及び図22の特別な金属部分2019のような周
辺部の金属部分を含むターミネーション構造は、米国特
許第5,316,959号明細書に開示された溝絶縁さ
れた電力用MOSFETに特に適している。
【0064】本発明は特定の実施例について説明されて
きたが、これは単なる例示を意図するものであって、本
発明の技術的視点を限定するものではない。例えば、N
チャネルDMOSFETを製造する過程は、接合部の極
性を反転させ、P型のドーパントをN型のドーパントに
及びN型のドーパントをP型のドーパントに各々変更す
ることによってPチャネルバーチカルDMOSFETを
製造する過程に変形することができる。開示された構造
を製造するための設備の形式は特に限定されるものでは
ない。他の種類の半導体材料を用いることもできる。
【0065】さまざまなポリシリコン部分は、アモルフ
ァスシリコンとして堆積された層から形成することがで
きる。この方法の加熱サイクルが、アモルファスシリコ
ンをポリシリコンに変換するために適しているという利
点が挙げられる。この点に関して、ポリシリコン及びア
モルファスシリコンは、非単結晶シリコンの形を決定す
るといえる。添付の請求項によって定義される本発明の
技術的視点を逸脱することなしに、さまざまな変形、応
用及び改良が実施可能なことが当業者には明かである。
【0066】
【発明の効果】本発明によれば、電力用MOSFETデ
バイス内に強電界の発生することを防止して、MOSF
ETの性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のNチャネル電力用MOSFETの構造を
表す断面図。
【図2】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFET
デバイス及び関連するターミネーション構造を製造する
過程を表す断面図。
【図3】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFET
デバイス及び関連するターミネーション構造を製造する
過程を表す断面図。
【図4】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFET
デバイス及び関連するターミネーション構造を製造する
過程を表す断面図。
【図5】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFET
デバイス及び関連するターミネーション構造を製造する
過程を表す断面図。
【図6】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFET
デバイス及び関連するターミネーション構造を製造する
過程を表す断面図。
【図7】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFET
デバイス及び関連するターミネーション構造を製造する
過程を表す断面図。
【図8】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFET
デバイス及び関連するターミネーション構造を製造する
過程を表す断面図。
【図9】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFET
デバイス及び関連するターミネーション構造を製造する
過程を表す断面図。
【図10】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFE
Tデバイス及び関連するターミネーション構造を製造す
る過程を表す断面図。
【図11】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFE
Tデバイス及び関連するターミネーション構造を製造す
る過程を表す断面図。
【図12】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFE
Tデバイス及び関連するターミネーション構造を製造す
る過程を表す断面図。
【図13】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFE
Tデバイス及び関連するターミネーション構造を製造す
る過程を表す断面図。
【図14】本発明に基づくNチャネル電力用MOSFE
Tデバイス及び関連するターミネーション構造を製造す
る過程を表す、図16及び図17の線A−Aから見た断
面図。
【図15】図14に例示された構造の変形例を表す断面
図。
【図16】図14の構造の多結晶シリコンを表す平面
図。
【図17】図14の金属層を表す平面図。
【図18】逆バイアスされた状態のフィールドプレート
を備えた本発明のターミネーション構造内のデプリーシ
ョン領域の外形を表す断面図。
【図19】フィールドプレートが用いられていない場合
のターミネーション構造内のデプリーション領域の外形
を表す断面図。
【図20】ターミネーション領域内の外側のBPSG部
分と下側の酸化膜を貫通して設けられた環状の開口部を
備えた図12の構造から電力用MOSFETを製造する
ための他の方法の過程を表す断面図。
【図21】ターミネーション領域内の外側のBPSG部
分と下側の酸化膜を貫通して設けられた環状の開口部を
備えた図12の構造から電力用MOSFETを製造する
ための他の方法の過程を表す、図23の線A−Aから見
た断面図。
【図22】図21の構造の変形例を表す断面図。
【図23】図21の金属層の構造を表す平面図。
【符号の説明】
1 N−エピタキシャルシリコン層 2 N+シリコン基層 3、4 高濃度P+領域 5、6 Pボディ領域 7、8 N+ソース領域 12 ソース・ボディ電極 16 ゲート酸化膜 18 ゲートポリシリコン 2000 N型シリコンエピタキシャル層 2001 N型単結晶シリコン基層 2002 ゲート酸化膜 2003A、2003B、2003C ポリシリコン部
分 2003C1 環状の第1のポリシリコン区分 2003C2 環状の第2のポリシリコン区分 2004、2005 開口部 2004A 環状部分 2006 P−ボディ領域 2007 P−リング領域 2008A、2008B、2008C 酸化シリコン層 2008B1、2008B2 酸化膜部分 2008C1、2008C2、2008C3 酸化膜区
分 2009 フォトレジストのブロック 2010 フォトレジストのブロック 2011 N+領域 2012 ほう燐珪酸ガラス(BPSG)層 2012A〜2012F BPSG層の一部 2013A〜2013E 開口部 2015 金属層 2015A ソース金属電極 2015B ターミネーション金属部 2016 金属ゲートファインダ電極 2017 金属ドレイン 2018 パッシベーション層 2019 特別な金属部分 2100 デプリーション領域の外形 2101 ゲートパッド 2102 ソースパッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイク・チャング アメリカ合衆国カリフォルニア州95014・ クーペルティーノ・サウスレイニーコート 10343 (72)発明者 ジュン・ウェイ・チェン アメリカ合衆国カリフォルニア州95070・ サラトガ・ブリーマードライブ 19725 (72)発明者 キング・オウヤング アメリカ合衆国カリフォルニア州94026・ アサートン・エンシナアベニュー 66 (72)発明者 ドーマン・シー・ピッツァー アメリカ合衆国カリフォルニア州94586・ サンラモン・ケイクリッジウェイ 204 (72)発明者 ジャン・バン・デル・リンデ アメリカ合衆国カリフォルニア州95070・ サラトガ・メリブルックドライブ 19802

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力用MOSFETの製造方法であっ
    て、 主活性領域及び周辺ターミネーション領域を備えた、第
    1の導電型の半導体ボディの主面に沿った第1の絶縁層
    を形成する過程と、 前記第1の絶縁層の上に非単結晶半導体層を堆積する過
    程と、 前記ターミネーション領域の上に前記非単結晶層の少な
    くとも一部を貫通する開口部を形成する過程と、 前記開口部を通して前記半導体ボディ内に前記第1の導
    電型とは相異なる第2の導電型のドーパントを導入し、
    前記ターミネーション領域に前記第2の導電型のフィー
    ルドプレート領域を形成する過程と、 前記非単結晶層に沿って及び前記開口部の上に第2の絶
    縁層を形成する過程と、 少なくとも前記第2の絶縁層の一部を選択的に除去し、
    (a)前記フィールドプレート領域の少なくとも一部
    と、(b)前記ターミネーション領域の上の前記非単結
    晶層の少なくとも一部とを露出させる過程と、 前記絶縁層の上の導電性材料のパターン化された層を形
    成し、前記導電性材料の単一の部分が前記フィールドプ
    レート領域と、前記ターミネーション領域の上の前記非
    単結晶層とに接触し、前記ターミネーション領域の上の
    前記非単結晶層の露出された部分が、前記活性領域と、
    前記導電性材料の前記単一の部分の両方を横方向に囲繞
    するようにする過程と、 その後、前記露出された部分の前記非単結晶層をエッチ
    ングし、前記ターミネーション領域の上の前記非単結晶
    層の材料を、(a)前記導電性材料の前記単一の部分に
    接触する第1の非単結晶区分と、(b)前記第1の非単
    結晶区分を概ね横方向に囲繞する横方向に分離された第
    2の非単結晶区分とに分割する過程とを有することを特
    徴とする電力用MOSFETの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記非単結晶層と、前記パターン化さ
    れた層が各々、ポリシリコンと金属を主成分とすること
    を特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記導電性材料のパターン化された層
    を形成する前記過程の最後に、前記導電性材料が前記第
    2の非単結晶区分の上に配置されないことを特徴とする
    請求項1若しくは2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記導電性材料の前記パターン化され
    た層を形成する前記過程の最後に、前記導電性材料の新
    たな部分が前記第2の非単結晶区分の少なくとも一部の
    上に残されることを特徴とする請求項1若しくは2に記
    載の方法。
  5. 【請求項5】 前記非単結晶層の前記露出された部分
    が、前記導電性材料の前記単一の部分が前記非単結晶層
    と接触する位置から横方向に隔てられていることを特徴
    とする請求項1乃至4の何れかに記載の方法。
  6. 【請求項6】 電力用MOSFETの製造方法であっ
    て、 主活性領域及び周辺ターミネーション領域を備えた半導
    体ボディの主面に沿って第1の絶縁層を形成する過程
    と、 前記第1の絶縁層の上に非単結晶半導体層を堆積する過
    程と、 前記非単結晶層に沿って第2の絶縁層を形成する過程
    と、 前記第2の絶縁層の材料を選択的に除去し、前記ターミ
    ネーション領域の上の前記非単結晶層の少なくとも一部
    を露出させる過程と、 前記第2の絶縁層の上及び前記非単結晶層の露出された
    材料の上に導電層を堆積する過程と、 ソース電極と、ゲート電極と、(a)前記ソース電極及
    び前記ゲート電極を横方向に概ね囲繞し、かつ(b)前
    記ターミネーション領域の上の前記非単結晶層に接触す
    る横方向に隔てられた特別な導電性部分とを形成するべ
    く、前記導電層をパターン化し、前記ターミネーション
    領域の上の前記非単結晶層の露出された部分が、前記活
    性領域を概ね横方向に囲繞するようにする過程と、 前記露出された部分で前記非単結晶層をエッチングし、
    前記ターミネーション領域の上の前記非単結晶層の材料
    を、第1の非単結晶区分と、前記第1の非単結晶区分を
    概ね横方向に囲繞する横方向に隔てられた第2の非単結
    晶区分とに分割する過程とを有することを特徴とする電
    力用MOSFETの製造する方法。
  7. 【請求項7】 前記非単結晶層と前記導電層が各々、
    ポリシリコンと金属を主成分とすることを特徴とする請
    求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 活性MOSFETセルを形成するため
    に前記活性領域内にドーパントを導入する過程を更に有
    することを特徴とする請求項6若しくは7に記載の方
    法。
  9. 【請求項9】 前記ソース電極の一部が、前記ターミ
    ネーション領域の上の前記非単結晶層と接触するよう
    に、前記パターン化過程の間に形成されることを特徴と
    する請求項6乃至8の何れかに記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記非単結晶層の前記露出された部
    分が、前記ソース電極が前記非単結晶層と接触する位置
    から横方向に隔てられていることを特徴とする請求項9
    に記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記導電層の前記特別な部分が、前
    記ターミネーション領域から垂直に間隔を置いて配置さ
    れるように形成されていることを特徴とする請求項6乃
    至10の何れかに記載の方法。
  12. 【請求項12】 電力用MOSFETの製造方法であ
    って、 主活性領域と、周辺ターミネーション領域とを備えた、
    第1の導電型の半導体ボディに沿った第1の絶縁層の上
    に非単結晶半導体層を形成する過程と、 (a)前記活性領域の上に配置された開口部と、(b)
    前記活性領域の上の前記開口部を概ね横方向に囲繞する
    と共に前記ターミネーション領域の上に配置された開口
    部とを形成するべく前記非単結晶層をパターン化し、
    (b1)前記活性領域を主に覆う主非単結晶部分と、
    (b2)前記ターミネーション領域を覆う横方向に分離
    された周辺非単結晶部分とに前記非単結晶層を分割する
    過程と、 前記開口部を通して前記半導体ボディに前記第1の導電
    型とは相異なる第2の導電型のドーパントを導入し、
    (a)前記活性領域内の前記第2の導電型のボディ領域
    と、(b)前記ターミネーション領域内の前記第2の導
    電型のフィールドプレート領域とを形成する過程と、 前記活性領域の上の前記開口部を通し、前記ターミネー
    ション領域の上の前記開口部を通さず、前記半導体内に
    前記第1の導電型のドーパントを選択的に導入し、前記
    ボディ領域内に前記第1の導電型のソース領域を形成す
    る過程と、 前記非単結晶部分の上及び前記開口部内に第2の絶縁層
    を形成する過程と、 少なくとも前記第2の絶縁層の一部を選択的に除去し、
    前記ソース領域と、前記フィールドプレート領域と、前
    記2個の非単結晶部分の各々の少なくとも一部を露出す
    る過程と、 (a)前記主非単結晶部分と接触するゲート電極と、
    (b)前記ソース領域と、前記フィールドプレート領域
    と、前記周辺非単結晶部分とに接触するソース電極と、
    (c)前記半導体と接触するドレイン電極とを形成する
    過程とを有することを特徴とする電力用MOSFETを
    製造する方法。
  13. 【請求項13】 前記選択的に除去する過程中または
    該除去する過程の後に、前記第2の絶縁層を貫通して形
    成された環状開口部を通して、前記周辺非単結晶部分を
    エッチングし、前記周辺非単結晶部分を、(a)前記ソ
    ース電極に接触しかつ前記活性領域を概ね横方向に囲繞
    する第1の非単結晶区分と、(b)横方向に分離され、
    前記第1の非単結晶区分を概ね横方向に囲繞する第2の
    非単結晶区分に分割する過程を更に有することを特徴と
    する請求項12に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記第1の絶縁層の前記厚みが10
    0Å〜1000Åからなることを特徴とする請求項12
    若しくは13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記第1の絶縁層が、概ね均一な厚
    さを有することを特徴とする請求項12乃至14の何れ
    かに記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記選択的な除去過程の間または後
    に形成された開口部を通して前記第2の導電型のドーパ
    ントを導入し、(a)前記ボディ領域と連続したより高
    濃度にドープされたボディ接触領域と、(b)前記フィ
    ールドプレート領域と連続したより高濃度にドープされ
    たフィールドプレート接触領域とを形成する過程を更に
    有することを特徴とする請求項12乃至15の何れかに
    記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記ソース電極が前記接触領域と接
    触していることを特徴とする請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記形成過程が、 前記ソース領域と、前記フィールドプレート領域と、前
    記2つの非単結晶部分とに接触する金属層を前記絶縁層
    の上に堆積する過程と、 前記金属層をパターン化し、ゲート電極とソース電極を
    形成する過程と、 前記ソース領域と、前記フィールドプレート領域と、前
    記2個の非単結晶部分とから隔てられた位置で、前記半
    導体ボディと接触するように前記ドレイン電極を別個に
    形成する過程とを有することを特徴とする請求項12乃
    至17の何れかに記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記金属層をパターン化する過程の
    間に、前記第2の非単結晶区分の上の前記金属層の概ね
    全体の部分が除去されることを特徴とする請求項18に
    記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記金属層をパターン化する過程の
    間に、前記金属層の新たな部分が、前記第2の非単結晶
    区分の少なくとも一部の上に残されることを特徴とする
    請求項18に記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記金属層の前記新たな部分が、前
    記ターミネーション領域から垂直方向に隔てられて配置
    されるように形成されていることを特徴とする請求項2
    0に記載の方法。
  22. 【請求項22】 前記選択的な除去過程が、(a)前
    記ソース領域に達する新たな開口部と、(b)前記フィ
    ールドプレート領域に達する新たな開口部と、(c)前
    記主非単結晶部分に達する少なくとも1つの新たな開口
    部と、(d)前記周辺非単結晶部分に達する少なくとも
    1つの新たな開口部とを形成するように前記第2の絶縁
    層の少なくとも一部を除去する過程を有することを特徴
    とする請求項12乃至21の何れかに記載の方法。
  23. 【請求項23】 電力用MOSFETであって、 主活性領域と、周辺ターミネーション領域とを備えた半
    導体ボディと、 前記活性領域内に配置された少なくとも1つのソース領
    域と、 前記活性領域と前記ターミネーション領域の上に配置さ
    れた第1の絶縁層と、 前記活性領域の上の前記第1の絶縁層の上に配置された
    主多結晶半導体部分と、 前記ターミネーション領域の上の前記第1の絶縁層の上
    に配置されかつ前記主多結晶半導体部分から横方向に隔
    てられた周辺多結晶半導体区分と、 前記主多結晶半導体部分と、前記周辺多結晶半導体区分
    の上に配置された第2の絶縁層と、 前記主多結晶半導体部分に接触するゲート電極と、 各ソース領域に接触するソース電極と、 前記ソース電極及び前記ゲート電極から横方向に隔てら
    れ、前記周辺多結晶半導体区分に接触する金属部分とを
    有し、 前記周辺多結晶半導体区分が前記ターミネーション領域
    のスクライブラインの上に延在し、スクライブ動作の間
    にスクライブされることを特徴とする電力用MOSFE
    T。
  24. 【請求項24】 前記周辺多結晶区分が、前記主多結
    晶部分を概ね横方向に囲繞することを特徴とする請求項
    23に記載の電力用MOSFET。
  25. 【請求項25】 電力用MOSFETであって、 主活性領域と、周辺ターミネーション領域とを備えた半
    導体と、 前記活性領域内に配置された少なくとも1つのソース
    と、 前記ターミネーション領域内に配置されたフィールドプ
    レート領域と、 前記活性領域と前記ターミネーション領域の上に配置さ
    れた第1の絶縁層と、 前記活性領域の上の前記第1の絶縁層の上に配置された
    主多結晶半導体部分と、 前記ターミネーション領域の上の前記第1の絶縁層の上
    に配置され、互いにかつ前記主多結晶部分から横方向に
    隔てられた第1及び第2の周辺多結晶半導体区分と、 前記主多結晶部分と前記周辺多結晶区分との上に配置さ
    れた第2の絶縁層と、 前記主多結晶部分に接触するゲート電極と、 前記ソース領域と、前記フィールドプレート領域と、前
    記第1の多結晶区分とに接触するソース電極と、 前記半導体に接触するドレイン電極と、 前記第2の多結晶区分と接触し、かつ前記ソース電極及
    びゲート電極から横方向に分離された金属部分とを有
    し、 前記第2の多結晶区分が、前記ターミネーション領域の
    スクライブライン区分の上に延在し、スクライビング動
    作の間にスクライブされることを特徴とする電力用MO
    SFET。
  26. 【請求項26】 前記第1の多結晶区分が、前記主多
    結晶部分を概ね横方向に囲繞し、前記第2の多結晶区分
    が、前記第1の多結晶区分を概ね横方向に囲繞すること
    を特徴とする請求項25に記載の電力用MOSFET。
  27. 【請求項27】 前記フィールドプレート領域が、前
    記第1の多結晶区分に概ね沿って延在すると共に前記第
    1の多結晶区分の下に部分的に延在する環状フィールド
    リングを有し、かつ前記フィールドリングの外側の前記
    ターミネーション領域の隣接する材料とPN接合を形成
    することを特徴とする請求項25若しくは26に記載の
    電力用MOSFET。
  28. 【請求項28】 前記第2の絶縁層が、前記スクライ
    ブライン区分の上に延在し、スクライブ動作の間にスク
    ライブされることを特徴とする請求項23乃至27の何
    れかに記載の電力用MOSFET。
  29. 【請求項29】 前記金属部分が、前記ソース電極及
    び前記ゲート電極を概ね横方向に囲繞することを特徴と
    する請求項23乃至28の何れかに記載の電力用MOS
    FET。
  30. 【請求項30】 絶縁材料が、前記金属部分を前記金
    属部分の外周に沿って横方向に囲繞することを特徴とす
    る請求項29に記載の電力用MOSFET。
  31. 【請求項31】 前記金属部分が、前記ターミネーシ
    ョン領域から垂直方向に間隔を置いて配置されているこ
    とを特徴とする請求項23乃至30の何れかに記載の電
    力用MOSFET。
  32. 【請求項32】 電力用MOSFETであって、 主活性領域と、周辺ターミネーション領域とを備えた半
    導体ボディと、 前記活性領域内に配置された少なくとも1つのソース領
    域と、 前記ターミネーション領域内に配置されたフィールドプ
    レート領域と、 前記活性領域と前記ターミネーション領域の上に配置さ
    れた概ね等しい厚さを有する第1の絶縁層と、 前記活性領域の上の前記第1の絶縁層の上に配置された
    主多結晶半導体部分と、 前記ターミネーション領域の上の前記第1の絶縁層の上
    に配置されると共に前記主多結晶部分から横方向に間隔
    を置いて配置された周辺多結晶半導体区分と、 前記主多結晶部分と前記周辺多結晶区分の上に配置され
    た第2の絶縁層と、 前記主多結晶部分に接触するゲート電極と、 前記フィールドプレート領域と、前記ソース電極が前記
    フィールドプレート領域と接触する位置から横方向に間
    隔を置いて配置された前記周辺多結晶区分と、各ソース
    領域とに接触するソース電極と、 前記半導体ボディに接触するドレイン電極とを有するこ
    とを特徴とする電力用MOSFET。
  33. 【請求項33】 前記第1絶縁層の前記厚さが100
    Å〜1000Åであることを特徴とする電力用MOSF
    ET。
  34. 【請求項34】 前記フィールドプレート領域が、前
    記周辺多結晶区分に概ね沿って延在し、かつ前記周辺多
    結晶区分の少なくとも一部の下に配置された環状フィー
    ルドリングを有し、かつ前記フィールドリングの外側の
    前記ターミネーション領域の隣接する材料とのPN接合
    を形成することを特徴とする請求項32若しくは33に
    記載の電力用MOSFET。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151692A (ja) * 2000-11-07 2002-05-24 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置の製造方法
KR20170018339A (ko) * 2014-06-20 2017-02-17 비쉐이-실리코닉스 금속-절연체-반도체 전계 효과 트랜지스터 제조에 사용되는 프로세스
JP2020127017A (ja) * 2020-04-02 2020-08-20 ローム株式会社 半導体装置

Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5404040A (en) * 1990-12-21 1995-04-04 Siliconix Incorporated Structure and fabrication of power MOSFETs, including termination structures
KR0123434B1 (ko) * 1994-02-07 1997-11-26 천성순 실리콘 웨이퍼에서의 부정합전위의 발생을 억제화하기 위한 링패턴 형성방법 및 그 구조
JP3275536B2 (ja) * 1994-05-31 2002-04-15 三菱電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP3294001B2 (ja) * 1994-06-01 2002-06-17 三菱電機株式会社 絶縁ゲート型半導体装置の製造方法
EP0689239B1 (en) * 1994-06-23 2007-03-07 STMicroelectronics S.r.l. Manufacturing process for MOS-technology power devices
DE69434268T2 (de) * 1994-07-14 2006-01-12 Stmicroelectronics S.R.L., Agrate Brianza Intergrierte Struktur einer Hochgeschwindigkeits-MOS-Technologe-Leistungsvorrichtung und zugehöriges Herstellungsverfahren
US5597765A (en) * 1995-01-10 1997-01-28 Siliconix Incorporated Method for making termination structure for power MOSFET
US5545915A (en) * 1995-01-23 1996-08-13 Delco Electronics Corporation Semiconductor device having field limiting ring and a process therefor
DE69505348T2 (de) * 1995-02-21 1999-03-11 St Microelectronics Srl Hochspannungs-MOSFET mit Feldplatten-Elektrode und Verfahren zur Herstellung
US5689128A (en) * 1995-08-21 1997-11-18 Siliconix Incorporated High density trenched DMOS transistor
TW344130B (en) 1995-10-11 1998-11-01 Int Rectifier Corp Termination structure for semiconductor device and process for its manufacture
US5940721A (en) * 1995-10-11 1999-08-17 International Rectifier Corporation Termination structure for semiconductor devices and process for manufacture thereof
US5631484A (en) * 1995-12-26 1997-05-20 Motorola, Inc. Method of manufacturing a semiconductor device and termination structure
US6104060A (en) * 1996-02-20 2000-08-15 Megamos Corporation Cost savings for manufacturing planar MOSFET devices achieved by implementing an improved device structure and fabrication process eliminating passivation layer and/or field plate
US5821583A (en) * 1996-03-06 1998-10-13 Siliconix Incorporated Trenched DMOS transistor with lightly doped tub
US5840624A (en) * 1996-03-15 1998-11-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Reduction of via over etching for borderless contacts
DE19622415A1 (de) * 1996-06-04 1997-12-11 Siemens Ag CMOS-Halbleiterstruktur und Verfahren zur Herstellung derselben
EP0817274B1 (en) 1996-07-05 2004-02-11 STMicroelectronics S.r.l. Asymmetric MOS technology power device
WO1998002925A1 (de) * 1996-07-16 1998-01-22 Siemens Aktiengesellschaft Halbleiterbauelement mit einer steuerelektrode zur modulation der leitfähigkeit eines kanalbereichs unter verwendung einer feldplattenstruktur
US6043126A (en) * 1996-10-25 2000-03-28 International Rectifier Corporation Process for manufacture of MOS gated device with self aligned cells
US5883416A (en) * 1997-01-31 1999-03-16 Megamos Corporation Gate-contact structure to prevent contact metal penetration through gate layer without affecting breakdown voltage
JP3507274B2 (ja) * 1997-03-31 2004-03-15 三洋電機株式会社 マザーガラス基板およびその製造方法
US6046078A (en) * 1997-04-28 2000-04-04 Megamos Corp. Semiconductor device fabrication with reduced masking steps
JPH1154746A (ja) 1997-07-31 1999-02-26 Toyota Motor Corp 絶縁ゲート型半導体装置およびその製造方法
US5923979A (en) * 1997-09-03 1999-07-13 Siliconix Incorporated Planar DMOS transistor fabricated by a three mask process
US6404025B1 (en) * 1997-10-02 2002-06-11 Magepower Semiconductor Corp. MOSFET power device manufactured with reduced number of masks by fabrication simplified processes
US6429481B1 (en) * 1997-11-14 2002-08-06 Fairchild Semiconductor Corporation Field effect transistor and method of its manufacture
US5994780A (en) * 1997-12-16 1999-11-30 Advanced Micro Devices, Inc. Semiconductor device with multiple contact sizes
US6022790A (en) * 1998-08-05 2000-02-08 International Rectifier Corporation Semiconductor process integration of a guard ring structure
FR2785448B1 (fr) * 1998-10-30 2001-01-26 Alstom Technology Procede de fabrication d'une electrode de commande de grille pour transistor igbt
US6593619B1 (en) 1999-06-03 2003-07-15 General Semiconductor, Inc. High voltage power MOSFET having low on-resistance
US6479352B2 (en) 2000-06-02 2002-11-12 General Semiconductor, Inc. Method of fabricating high voltage power MOSFET having low on-resistance
US6660571B2 (en) 2000-06-02 2003-12-09 General Semiconductor, Inc. High voltage power MOSFET having low on-resistance
US6627949B2 (en) * 2000-06-02 2003-09-30 General Semiconductor, Inc. High voltage power MOSFET having low on-resistance
US7217977B2 (en) * 2004-04-19 2007-05-15 Hrl Laboratories, Llc Covert transformation of transistor properties as a circuit protection method
US6815816B1 (en) * 2000-10-25 2004-11-09 Hrl Laboratories, Llc Implanted hidden interconnections in a semiconductor device for preventing reverse engineering
US7294935B2 (en) * 2001-01-24 2007-11-13 Hrl Laboratories, Llc Integrated circuits protected against reverse engineering and method for fabricating the same using an apparent metal contact line terminating on field oxide
US6740942B2 (en) * 2001-06-15 2004-05-25 Hrl Laboratories, Llc. Permanently on transistor implemented using a double polysilicon layer CMOS process with buried contact
US6774413B2 (en) * 2001-06-15 2004-08-10 Hrl Laboratories, Llc Integrated circuit structure with programmable connector/isolator
ITMI20012284A1 (it) * 2001-10-30 2003-04-30 St Microelectronics Srl Metodo per il perfezionamento della connessione elettrica tra un dispositivo elettronico di potenza ed il suo package
US6897535B2 (en) 2002-05-14 2005-05-24 Hrl Laboratories, Llc Integrated circuit with reverse engineering protection
KR100447731B1 (ko) * 2002-07-18 2004-09-08 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 고전압 접합 형성 방법
US7049667B2 (en) 2002-09-27 2006-05-23 Hrl Laboratories, Llc Conductive channel pseudo block process and circuit to inhibit reverse engineering
EP1408552A1 (en) * 2002-10-09 2004-04-14 STMicroelectronics S.r.l. Integrated MOS semiconductor device with high performance and process of manufacturing the same
US6979606B2 (en) * 2002-11-22 2005-12-27 Hrl Laboratories, Llc Use of silicon block process step to camouflage a false transistor
WO2004055868A2 (en) * 2002-12-13 2004-07-01 Hrl Laboratories, Llc Integrated circuit modification using well implants
JP3906184B2 (ja) * 2003-06-11 2007-04-18 株式会社東芝 半導体装置およびその製造方法
US7242063B1 (en) 2004-06-29 2007-07-10 Hrl Laboratories, Llc Symmetric non-intrusive and covert technique to render a transistor permanently non-operable
US7179676B2 (en) * 2005-03-28 2007-02-20 Kenet, Inc. Manufacturing CCDs in a conventional CMOS process
US8168487B2 (en) * 2006-09-28 2012-05-01 Hrl Laboratories, Llc Programmable connection and isolation of active regions in an integrated circuit using ambiguous features to confuse a reverse engineer
US8035159B2 (en) * 2007-04-30 2011-10-11 Alpha & Omega Semiconductor, Ltd. Device structure and manufacturing method using HDP deposited source-body implant block
US9484451B2 (en) * 2007-10-05 2016-11-01 Vishay-Siliconix MOSFET active area and edge termination area charge balance
CN102473723B (zh) * 2009-07-15 2014-12-03 三菱电机株式会社 功率用半导体装置及其制造方法
US8536659B2 (en) * 2009-07-30 2013-09-17 Polar Seminconductor, Inc. Semiconductor device with integrated channel stop and body contact
TWI426568B (zh) * 2010-03-29 2014-02-11 Sinopower Semiconductor Inc 半導體功率元件與其製作方法
JP5616665B2 (ja) * 2010-03-30 2014-10-29 ローム株式会社 半導体装置
US8735289B2 (en) 2010-11-29 2014-05-27 Infineon Technologies Ag Method of contacting a doping region in a semiconductor substrate
US9431249B2 (en) 2011-12-01 2016-08-30 Vishay-Siliconix Edge termination for super junction MOSFET devices
US9614043B2 (en) 2012-02-09 2017-04-04 Vishay-Siliconix MOSFET termination trench
JP2013239488A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Rohm Co Ltd 半導体装置
US9842911B2 (en) 2012-05-30 2017-12-12 Vishay-Siliconix Adaptive charge balanced edge termination
US8895453B2 (en) 2013-04-12 2014-11-25 Infineon Technologies Ag Semiconductor device with an insulation layer having a varying thickness
DE102014005879B4 (de) * 2014-04-16 2021-12-16 Infineon Technologies Ag Vertikale Halbleitervorrichtung
US9887259B2 (en) 2014-06-23 2018-02-06 Vishay-Siliconix Modulated super junction power MOSFET devices
KR102098996B1 (ko) 2014-08-19 2020-04-08 비쉐이-실리코닉스 초접합 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터
CN104505401B (zh) * 2014-12-18 2017-12-01 电子科技大学 一种功率器件结终端结构
US9455136B2 (en) * 2015-01-23 2016-09-27 Infineon Technologies Austria Ag Controlling the reflow behaviour of BPSG films and devices made thereof
CN106298534A (zh) * 2015-06-09 2017-01-04 北大方正集团有限公司 一种vdmos器件及其制作方法
CN113206143B (zh) * 2021-04-07 2026-01-27 杭州士兰集昕微电子有限公司 半导体器件及其制造方法

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4191603A (en) * 1978-05-01 1980-03-04 International Business Machines Corporation Making semiconductor structure with improved phosphosilicate glass isolation
DK157272C (da) * 1978-10-13 1990-04-30 Int Rectifier Corp Mosfet med hoej effekt
JPS56115525A (en) * 1980-02-18 1981-09-10 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Manufacture of semiconductor device
US4593302B1 (en) * 1980-08-18 1998-02-03 Int Rectifier Corp Process for manufacture of high power mosfet laterally distributed high carrier density beneath the gate oxide
US4680853A (en) * 1980-08-18 1987-07-21 International Rectifier Corporation Process for manufacture of high power MOSFET with laterally distributed high carrier density beneath the gate oxide
US4399449A (en) * 1980-11-17 1983-08-16 International Rectifier Corporation Composite metal and polysilicon field plate structure for high voltage semiconductor devices
US4412242A (en) * 1980-11-17 1983-10-25 International Rectifier Corporation Planar structure for high voltage semiconductor devices with gaps in glassy layer over high field regions
JPS5910358A (ja) * 1982-07-07 1984-01-19 Nippon Denso Co Ltd サイクロン式空気清浄器
US4532534A (en) * 1982-09-07 1985-07-30 Rca Corporation MOSFET with perimeter channel
US4803532A (en) * 1982-11-27 1989-02-07 Nissan Motor Co., Ltd. Vertical MOSFET having a proof structure against puncture due to breakdown
US4974059A (en) * 1982-12-21 1990-11-27 International Rectifier Corporation Semiconductor high-power mosfet device
GB2134705B (en) * 1983-01-28 1985-12-24 Philips Electronic Associated Semiconductor devices
US4789882A (en) * 1983-03-21 1988-12-06 International Rectifier Corporation High power MOSFET with direct connection from connection pads to underlying silicon
JPS60117613A (ja) * 1983-11-30 1985-06-25 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS60249367A (ja) * 1984-05-25 1985-12-10 Hitachi Ltd 絶縁ゲ−ト形トランジスタ
US4620211A (en) * 1984-08-13 1986-10-28 General Electric Company Method of reducing the current gain of an inherent bipolar transistor in an insulated-gate semiconductor device and resulting devices
JPS6180860A (ja) * 1984-09-28 1986-04-24 Hitachi Ltd パワ−mosfet
US4631564A (en) * 1984-10-23 1986-12-23 Rca Corporation Gate shield structure for power MOS device
US4646117A (en) * 1984-12-05 1987-02-24 General Electric Company Power semiconductor devices with increased turn-off current ratings and limited current density in peripheral portions
JPS61182264A (ja) * 1985-02-08 1986-08-14 Nissan Motor Co Ltd 縦型mosトランジスタ
EP0227894A3 (en) * 1985-12-19 1988-07-13 SILICONIX Incorporated High density vertical dmos transistor
EP0279403A3 (en) * 1987-02-16 1988-12-07 Nec Corporation Vertical mos field effect transistor having a high withstand voltage and a high switching speed
JPS6489465A (en) * 1987-09-30 1989-04-03 Toshiba Corp Double-diffusion type mos field effect transistor
JP2771172B2 (ja) * 1988-04-01 1998-07-02 日本電気株式会社 縦型電界効果トランジスタ
KR910004318B1 (ko) * 1988-06-27 1991-06-25 현대전자산업 주식회사 수직형 d mos 트랜지스터의 셀
US5034346A (en) * 1988-08-25 1991-07-23 Micrel Inc. Method for forming shorting contact for semiconductor which allows for relaxed alignment tolerance
US5072266A (en) * 1988-12-27 1991-12-10 Siliconix Incorporated Trench DMOS power transistor with field-shaping body profile and three-dimensional geometry
JPH03273180A (ja) * 1990-03-23 1991-12-04 Nec Corp 電池容量検出装置
US5094900A (en) * 1990-04-13 1992-03-10 Micron Technology, Inc. Self-aligned sloped contact
JP2751612B2 (ja) * 1990-10-01 1998-05-18 株式会社デンソー 縦型パワートランジスタ及びその製造方法
US5171699A (en) * 1990-10-03 1992-12-15 Texas Instruments Incorporated Vertical DMOS transistor structure built in an N-well CMOS-based BiCMOS process and method of fabrication
DE69131376T2 (de) * 1990-12-21 1999-10-21 Siliconix Inc Verfahren zur Herstellung von doppelt-diffundierten integrierten MOSFET-Zellen
US5404040A (en) * 1990-12-21 1995-04-04 Siliconix Incorporated Structure and fabrication of power MOSFETs, including termination structures
US5268586A (en) * 1992-02-25 1993-12-07 North American Philips Corporation Vertical power MOS device with increased ruggedness and method of fabrication

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151692A (ja) * 2000-11-07 2002-05-24 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置の製造方法
KR20170018339A (ko) * 2014-06-20 2017-02-17 비쉐이-실리코닉스 금속-절연체-반도체 전계 효과 트랜지스터 제조에 사용되는 프로세스
JP2020127017A (ja) * 2020-04-02 2020-08-20 ローム株式会社 半導体装置

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US5404040A (en) 1995-04-04
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DE635888T1 (de) 1995-10-12

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