专利名称：半导体装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体装置及其制造方法，特别是涉及防止雪崩容量劣化的半导体装置及其制造方法。
背景技术：
在具有绝缘栅的半导体装置中，在平面图案上将源极区域形成为梯状的结构已被公知(例如参照专利文献1)。
参照图16～图17，说明如专利文献1，具有梯状源极区域的半导体装置及其制造方法。首先，作为一例，图16表示n沟道型槽结构的MOSFET。图16(B)是图16(A)的c-c线剖面图。
在n+型硅半导体衬底21上层积n-型外延层22等，设置漏极区域20，并在其表面设置p型沟道层24。槽27贯通沟道层24，到达漏极区域20而设置，且由栅极氧化膜31包覆槽27的内壁，设置由充填于槽27内的多晶硅构成的栅极电极33。
在与槽27邻接的沟道层24表面设置n+型源极区域35，并在相邻的两个单元的源极区域35间的沟道层24表面配置p+型体区34。栅极电极33上由层间绝缘膜36覆盖。在层间绝缘膜36间的接触孔CH露出的源极区域35及体区34上设置由铝合金等形成的源极电极38。
参照图17说明上述的MOSFET的制造方法。
在n+型硅半导体衬底21上层积n-型外延层22而形成漏极区域20，并在漏极区域20表面形成p型沟道层24。形成贯通沟道层24并到达漏极区域20的槽27。在槽27内壁形成栅极氧化膜31，并在槽27内埋设栅极电极33(图17(A))。
其次，以抗蚀膜为掩模选择地离子注入p型杂质。然后，以新抗蚀膜PR为掩模选择地离子注入n型杂质。在整个面上利用CVD法等方法堆积绝缘膜，通过绝缘膜的回流形成n+型源极区域35和p+型体区34(图17(B))。
另外，以抗蚀膜(未图示)为掩模，蚀刻层间绝缘膜，至少在栅极电极33上残留层间绝缘膜36，同时，形成用于与源极电极38接触的接触孔CH。然后，在整个面上喷溅铝合金等，得到图17(C)所示的最终结构(例如参照专利文献1)。
专利文献1特开平11-87702号公报图16(A)的图案中，栅极电极33为带状，源极区域35被配置成梯状。源极区域35由沿栅极电极33的带状的源极区域35a和将它们连结的源极区域35b构成。在图16(A)中，例如沿水平方向延伸的源极区域35b与源极电极38接触，如图16(B)，沿垂直方向延伸的源极区域35a与源极电极38接触。
另外，体区34以小岛状配置于从源极区域35露出的沟道层24表面。即，在c-c线剖面图中，如图16(B)，在沟道层24表面设置体区34。体区34的杂质浓度为1E19～1E20cm-3程度。沟道层24为杂质浓度较低的区域，但在c-c线剖面，在用于与源极电极38接触的接触孔CH下方配置有杂质浓度高的体区34。即，杂质浓度较低的区域实质上在接触孔CH的正下方不存在。
图18表示图16(A)的d-d线剖面图。在d-d线剖面，如图18，未配置体区34，而在沟道层24的最表面仅配置源极区域35。
而且，通过杂质的离子注入或扩散形成沟道层24的情况下，峰值浓度也达到1E17cm-3。即，在该图案中，由于在杂质浓度高的n型源极区域35正下方配置杂质浓度较低的p型沟道层24，杂质浓度低的沟道层24使电位降低。
在该状态下，在源极区域35-沟道层24间(发射极-基极间)施加顺方向电压，当发生寄生双极动作时，引起雪崩破坏。
这样，在将源极区域35形成为梯状的图案中，可确保源极接触面积，降低源极接触电阻。但是，由于选择地设置体区34，故在未设置体区34的区域，源极区域35正下方的电阻变大。因此，容易产生寄生双极动作，存在雪崩容量劣化的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而构成的，本发明第一方面提供半导体装置，其具有漏极区域，其在一导电型半导体衬底上层积有一导电型半导体层；反向导电型沟道层，其设于所述漏极区域表面；绝缘膜，其与所述沟道层接触；栅极电极，其介由所述绝缘膜与所述沟道层邻接，并被设置成带状；一导电型源极区域，其设于所述沟道层表面，且与所述栅极电极相邻；反向导电型的第一体区，其设于所述沟道层表面；反向导电型的第二体区，其被埋入所述沟道层内部。
本发明第二方面提供半导体装置，其具有漏极区域，其在一导电型半导体衬底上层积有一导电型半导体层；反向导电型沟道层，其设于所述漏极区域表面；槽，其贯通所述沟道层，被设置成带状；绝缘膜，其至少设于所述槽内壁；栅极电极，其被埋设于所述槽内；一导电型源极区域，其设于与所述槽邻接的所述沟道层表面；反向导电型的第一体区，其设于所述沟道层表面；反向导电型的第二体区，其被埋入所述沟道层内部。
本发明第三方面提供半导体装置的制造方法，其包括在漏极区域形成反向导电型沟道层的工序，所述漏极区域在一导电型半导体衬底上层积有一导电型半导体层；形成覆盖所述沟道层的一部分的绝缘膜的工序；形成介由所述绝缘膜与所述沟道层相接的带状栅极电极的工序；在与所述栅极电极相接的所述沟道层表面形成一导电型源极区域的工序；形成位于所述沟道层表面的反向导电型的第一体区、和被埋入所述沟道层内部的反向导电型的第二体区的工序。
本发明第四方面提供半导体装置的制造方法，其包括在漏极区域形成反向导电型沟道层并形成贯通该沟道层的带状的槽的工序，所述漏极区域在一导电型半导体衬底上层积有一导电型半导体层；至少在所述槽内壁形成绝缘膜的工序；在所述槽内形成栅极电极的工序；在与所述槽邻接的所述沟道层表面形成一导电型源极区域的工序；形成位于所述沟道层表面的反向导电型的第一体区、和被埋入所述沟道层内部的反向导电型的第二体区的工序。
根据本发明，第一，栅极电极形成为带状，将源极区域设置为梯状的图案，从而得到增加了源极接触面积的结构，同时，在源极区域正下方也可配置体区。因此，消除局部容易雪崩破坏的区域，故装置整体的雪崩容量提高。
另外，由于源极区域形成为梯状，故可将沿栅极电极的第一源极区域作为发射极镇流电阻利用。由此，在MOSFET中，可防止寄生双极动作造成的二次击穿。另外，在作为双极晶体管的IGBT的情况下，也可以防止二次击穿。
第二，体区可以以层间绝缘膜为掩模进行离子注入，故可削减形成体区的掩模。由此，相应地更能充分实现对位精度。
图1(A)是说明本发明半导体装置的平面图，(B)是剖面图，(C)是剖面图；图2是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图3是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图4是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图5(A)～(B)是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图6(A)～(B)是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图7(A)～(B)是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图8(A)～(B)是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图9(A)～(B)是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图10(A)～(B)是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图11(A)～(B)是说明本发明半导体装置的剖面图；图12(A)～(B)是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图13(A)～(B)是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图14(A)～(B)是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图15(A)～(B)是说明本发明半导体装置的制造方法的剖面图；图16(A)是说明现有的半导体装置的平面图，(B)是剖面图；图17(A)～(C)是说明现有的半导体装置的制造方法的剖面图；图18是说明现有的半导体装置的剖面图。
符号说明1 n+型半导体衬底2 n-型外延层4 沟道层7 槽11 栅极氧化膜13 栅极电极14 体区
14a 第一体区14b 第二体区14’ p+型杂质区域15 源极区域15a 第一源极区域15b 第二源极区域15’ n+型杂质区域16 层间绝缘膜18 源极电极21 n+半导体衬底22 n-型外延层24 沟道层27 槽31 栅极氧化膜33 栅极电极34 体区35 源极区域36 层间绝缘膜38 源极电极具体实施方式
以n沟道型槽结构的MOSFET为例，参照图1～图15说明本发明的实施例。
图1是表示第一实施例的MOSFET的结构的图。图1(A)是平面图，图1(B)是图1(A)的a-a线剖面图，图1(C)是图1(A)的b-b线剖面图。另外，在平面图中省略了层间绝缘膜及源极电极。
MOSFET具有半导体衬底1、半导体层2、槽7、沟道层4、栅极电极13、第一源极区域15a和第二源极区域15b、第一体区14a、第二体区14b。
如图1(A)，槽7在平面图案中被设置成带状。由栅极氧化膜11包覆槽7的内壁，并设置由充填于槽7内的多晶硅构成的栅极电极13。
在沟道层4表面设置作为高浓度的n型杂质区域的源极区域15。源极区域15具有第一源极区域15a和第二源极区域15b。第一源极区域15a沿槽7及栅极电极13设为带状。另外，第二源极区域15b向与第一源极区域15a正交的方向延伸，连结夹着体区14配置于其两侧的两个第一源极区域15a。另外，第二源极区域15b在第一源极区域15a的延伸方向上配置多处。即，栅极电极13具有带状的图案，源极区域15具有梯状的图案。
体区14是与第一源极区域15a及栅极电极13平行配置的高浓度的p型杂质区域。体区14具有第一体区14a及第二体区14b。第一体区14a是在没有配置梯状的源极区域15的衬底10表面露出的区域。另一方面，第二体区14b与第二源极区域15b重叠设置。
参照图1(B)、(C)的剖面图，作为漏极区域的衬底10是在n+型硅半导体衬底1上层积n-型外延层2等而设置的。在n-型外延层2表面设置有p型沟道层4。沟道层4是例如通过进行离子注入及扩散而设在外延层2表面上的p型杂质层。槽7贯通沟道层4，到达n-型外延层2(漏极区域10)而设置。
而且，在a-a线剖面，如图1(B)，在与槽7邻接的沟道层4表面设有第一源极区域15a。并且，在相邻的两个第一源极区域15a间的沟道层4表面设置有第一体区14a，并在沟道层4表面露出。
覆盖栅极电极13上部的层间绝缘膜16包覆第一源极区域15a上。即，在a-a线剖面中，设于表面的源极电极18介由层间绝缘膜16间的接触孔CH仅与第一体区14a接触。
另一方面，在b-b线剖面中，如图1(C)，第二源极区域15b连结相邻的两个第一源极区域15a，并在层间绝缘膜16间的接触孔CH露出。在第二源极区域15b下方配置第二体区14b。第二体区14b被埋入沟道层4内，没有在沟道层4表面露出。在b-b线剖面，构成第二体区14b的杂质还存在于沟道层4表面，但由于沟道层4表面的第二源极区域15b的杂质浓度高，故相互抵消，第二体区14b以被埋入第二源极区域15b下方的沟道层4内的状态存在，详见后述。
在该剖面中，源极区域18介由接触孔CH仅与第二源极区域15b接触。
通过形成为这样的结构，在a-a线剖面，在沟道层4表面配置第一体区14a。另外，在b-b线剖面图中，在第二源极区域15b的下方配置第二体区14b。即，在n型源极区域15正下方，在杂质浓度较低的p型沟道层4表面配置杂质浓度高的p型体区14。由此，可抑制沟道层4中产生电压降，可避免寄生双极动作造成的雪崩破坏。
另外，体区14可以以层间绝缘膜16为掩模，在整个面上进行离子注入，该内容后述。即，不需要以往形成体区时必需的掩模。因此，相应地更能充分实现对位精度，可提高单元密度。源极区域15形成为梯状，与源极电极18接触的是第二源极区域15b，而没有与第一源极区域15a接触。即，第一源极区域15a构成电阻成分，构成附加有发射极镇流电阻的晶体管结构。MOSFET的寄生双极动作或IGBT等的双极晶体管具有正的温度系数。因此，当由于施加于MOSFET或IGBT的各单元上的偏压误差而一旦产生稍微的温度升高，则产生二次击穿。
在这种情况下，将具有负的温度系数的发射极镇流电阻与各单元连接，则可防止二次击穿的产生。即，在本实施例中，即使施加于各单元上的偏压产生误差，也可以通过第一源极区域15a进行温度补偿，可防止二次破坏。
图2～图10表示上述MOSFET的制造方法。另外，在各图中，(A)表示图1(A)的a-a线剖面图，(B)表示图1(A)的b-b线剖面图。
本发明的半导体装置的制造方法具有在一导电型半导体衬底上层积了一导电型半导体层的漏极区域形成反向导电型的沟道层，并形成贯通沟道层的带状槽的工序；至少在槽内壁形成绝缘膜的工序；在槽内形成栅极电极的工序；在与槽邻接的沟道层表面形成一导电型源极区域的工序；形成位于沟道层表面的反向导电型的第一体区和被埋入沟道层内部的反向导电型的第二体区的工序。
第一工序(参照图2)在一导电型半导体衬底上层积了一导电型半导体层的漏极区域形成反向导电型的沟道层，并形成贯通沟道层的带状槽的工序。
首先，在n+型硅半导体衬底1上层积n-型外延层等，准备构成漏极区域的衬底10。在表面形成氧化膜(未图示)后，蚀刻形成沟道层区域的氧化膜。以该氧化膜为掩模，在整个面上以剂量1.0×1013cm-2注入例如硼(B)，然后，进行扩散，形成p型沟道层4。
其次，形成槽。利用CVD法在整个面上生成NSG(Non-doped SilicateGlass)的CVD氧化膜(未图示)，除形成槽开口部的部分外，以抗蚀膜为掩模，对CVD氧化膜进行干式蚀刻，将其部分地除去，形成露出n-型外延层2的槽开口部。
另外，以CVD氧化膜为掩模，利用CF类及HBr类气体干式蚀刻槽开口部的硅半导体衬底，形成槽7。槽7的深度根据贯通沟道层4的深度适宜选择。如图1(A)，槽7在平面图案中形成带状。
第二工序(参照图3)至少在槽内壁形成绝缘膜的工序。
进行仿真氧化，在槽7内壁和沟道层4表面形成仿真氧化膜(未图示)，并除去干式蚀刻时的蚀刻损伤。将通过该仿真氧化形成的仿真氧化膜和构成掩模的CVD氧化膜利用氟等氧化膜蚀刻剂同时除去。由此，可形成稳定的栅极氧化膜。另外，通过在高温下进行热氧化，使槽7开口部成弧形，可避免在槽7开口部电场集中。然后，形成栅极氧化膜11。即，对整个面进行热氧化(1000℃程度)，根据阈值将栅极氧化膜11形成为例如约数百厚度。
第三工序(参照图4)在槽内形成栅极电极的工序。
在整个面上堆积非掺杂的多晶硅层，例如高浓度注入·扩散磷(P)，谋求高导电率化。将堆积于整个面上的多晶硅层，在没有掩模的情况下，进行干式蚀刻，形成埋入槽7内的栅极电极13。另外，也可以将掺杂了杂质的多晶硅堆积在整个面上后，进行反复腐蚀，在槽7内埋设栅极电极13。
第四工序(参照图5及图6)在与槽邻接的沟道层表面形成一导电型源极区域的工序。
设置具有源极区域的形成区域以梯状开口的图案的光致抗蚀剂膜PR的掩模。即，如图5(A)，抗蚀膜PR在图1(A)的a-a线剖面中，将槽7周围的第一源极区域的形成区域选择地开口。另外，如图5(B)，在图1(A)的b-b线剖面，抗蚀膜PR将第一源极区域及第二源极区域的形成区域开口，以使相邻的槽7间的沟道层4表面全部露出。
然后，以注入能量100keV，剂量5×1015cm-2程度离子注入n型杂质砷(As)，形成n+型杂质区域15’。
然后，如图6，利用CVD法在整个面上堆积成为层间绝缘膜的由BPSG(Boron Phosphorus Silicate Glass)等多层膜构成的绝缘膜16’。通过该成膜时的热处理(不到1000℃，60分钟程度)，将n+型杂质区域15’扩散，形成第一源极区域15a、第二源极区域15b。
第五工序(参照图7～图9)形成位于沟道层表面的反向导电型的第一体区和被埋入沟道层内部的反向导电型的第二体区的工序。
如图7，以新的抗蚀膜PR为掩模，蚀刻绝缘膜16’，至少在栅极电极13上残留层间绝缘膜16，同时，形成露出体区形成区域的接触孔CH。作为体区形成区域的抗蚀膜PR的开口部与栅极电极13(槽7)平行地形成为带状。然后，除去抗蚀膜PR。
层间绝缘膜16完全覆盖第一源极区域15a上部而设置，在层间绝缘膜16间仅露出第二源极区域15b。
如图8，以层间绝缘膜16为掩模，高加速离子注入p型杂质。注入能量为100KeV以上，剂量1015cm-2台程度，离子注入硼(B)等，形成p+型杂质区域14’。
然后，如图9，以900℃进行30分钟程度的热处理，扩散p+型杂质区域14’，形成在第一源极区域15a间的沟道层4表面露出的第一体区14a。同时，在第二源极区域15b下方，形成埋入沟道层4内的第二体区14b。体区14使衬底电位稳定化。
在此，离子注入体区14，以通过进行高加速离子注入，使峰值位于距沟道层4表面1μm程度的深度(参照图8)。然后，通过热处理，使其上下扩散，第一体区14a在沟道层4表面露出。另一方面，第二体区14b也同样扩散，在第二体区14b上配置高浓度的第二源极区域15b。因此，具体地说，构成第二体区14b的杂质的一部分到达沟道层4表面，但由于第二源极区域15b而相互抵消，实际上第二体区14b以被埋入第二源极区域15b下方的沟道层4内的状态存在。
另外，源极区域15也通过该热处理而进一步扩散，而由于源极区域15由砷形成，故投影行程距离Rp短，且扩散系数低。即，即使进行扩散，也会构成浅的扩散层。另一方面，体区14为100KeV以上的高加速离子注入，投影行程距离Rp比源极区域15的杂质长。因此，如图9(B)，根据投影行程距离Rp之差，可使第二体区14b位于第二源极区域15b下方。
这样，在沟道层4表面设置第一体区14a，在第二源极区域15b正下方的沟道层4设置第二体区14b。
如现有技术，如果在梯状源极区域35间选择地形成体区34，则在没有配置体区34的区域中，沟道层24的杂质浓度低，并产生电位降(参照图18)。
但是，如本实施例，在第二源极区域15b下方配置第二体区14b，则实际上不存在沟道层4的较低浓度的区域。由此，可防止电位降造成的雪崩破坏。
以前，源极区域、体区、及层间绝缘膜的形成中分别需要掩模，需要考虑三个掩模对准误差。但是，根据本实施例，可将层间绝缘膜16作为形成体区14的掩模使用。因此，不需要用于形成体区14的掩模，相应地更能充分实现对位精度。
第六工序(参照图10)在整个面上形成源极电极的工序。
为抑制硅粒，且防止尖峰(金属和硅衬底的相互扩散)，形成由钛系材料构成的势垒金属层(未图示)。
然后，在整个面上例如喷溅5000程度膜厚的铝合金。然后，为稳定金属和硅表面，进行合金化热处理。该热处理在含有氢的气体中以300～500℃(例如400℃程度)的温度进行30分钟程度。由此，除去金属膜内的晶体变形，使界面稳定化。
源极电极18被构图为所希望的形状，另外，省略图示，设置作为钝化膜的SiN等。然后，为除去损伤，在300～500℃(例如400℃)下进行30分钟程度的热处理。
由此，形成从接触孔CH露出的分别与第一体区14b及第二源极区域15b接触的源极电极18。即，体区14通过第一体区14a与源极电极18接触(图10(A))，源极区域15通过第二源极区域15b与源极电极18接触(图10(B))。
而且，如图10(B)，在与源极电极18接触的第二源极区域15b的正下方设有第二体区14b。因此，在沟道层4表面附近，且在杂质浓度较低的区域形成第二体区14b，故不会发生杂质浓度差造成的电位降，可防止雪崩破坏。
参照图11～图15说明本发明的第二实施例。第二实施例是平面结构的MOSFET的情况。
图11是平面结构的MOSFET的剖面图。另外，平面图与图1(A)相同，图11(A)是图1(A)的a-a线剖面图，图11(B)是b-b线剖面图。但是，栅极电极13的构图宽度比图1(A)所示的宽度宽。
由栅极氧化膜11包覆沟道层4表面，在栅极氧化膜11上设置由多晶硅构成的栅极电极13。如图1(A)，栅极电极13在平面图案中为带状。
在沟道层4表面与栅极电极13相邻的位置设置作为高浓度n型杂质区域的源极区域15。源极区域15具有第一源极区域15a和第二源极区域15b(图11(B))。体区14是与第一源极区域15a及栅极电极13平行配置的高浓度的p型杂质区域。体区14具有设于沟道层4表面的第一体区14a和被埋入沟道层4内部的第二体区14b。由于第一源极区域15a、第二源极区域15b及第一体区14a、第二体区14b的图案与第一实施例相同，故省略说明(参照图1(A))。
即，在相当于图1(A)的a-a线剖面的区域，如图11(A)，在与栅极电极13邻接的沟道层4表面设置第一源极区域15a。在相邻的两个第一源极区域15a间的沟道层4表面配置第一体区14a，其露出于沟道层4表面。
覆盖栅极电极13上部的层间绝缘膜16还覆盖到第一源极区域15a。即，在a-a剖面，设于表面的源极电极18介由层间绝缘膜16间的接触孔CH仅与第一体区14a接触(图11(A))。
另一方面，在图1(B)的b-b线剖面，如图11(B)，第二源极区域15b连结相邻的两个第一源极区域15a，在层间绝缘膜16间的接触孔CH露出。在第二源极区域15b下方配置第二体区14b。第二体区14b被埋入沟道层4内，没有露出在沟道层4表面。即，在b-b线剖面，源极电极18介由接触孔CH仅与第二源极区域15b接触。
参照图12～图15，说明第二实施例的MOSFET的制造方法。另外，在各图中，(A)表示图1(A)的a-a线剖面图，(B)表示图1(A)的b-b线剖面图。另外，与第一实施例重复的记载省略详细说明。
第一工序～第四工序首先，参照图12，在n+型硅半导体衬底1上层积n-型外延层等，准备作为漏极区域的衬底10。在衬底10表面形成p型沟道层4。将整个面热氧化，在沟道层4表面形成对应阈值的膜厚的栅极氧化膜11。在整个面上堆积多晶硅层，设置掩模，进行蚀刻。由此，形成在平面图案中构图成带状的栅极电极13。栅极电极13介由栅极氧化膜11与沟道层4接触。
设置通过抗蚀膜PR将形成源极区域的区域构图成梯状的掩模。即，如图12(A)，在图1(A)的a-a线剖面，抗蚀膜PR中栅极电极13周围的第一源极区域的形成区域选择地开口。另外，如图12(B)，在图1(A)的b-b线剖面，抗蚀膜PR中将第一源极区域及第二源极区域的形成区域开口，以使相邻的栅极电极13间的沟道层4表面全部露出。
然后，以注入能量100keV、剂量5×1015cm-2程度离子注入砷作为n型杂质，形成n+型杂质区域15’。
参照图13，利用CVD法在整个面上堆积成为层间绝缘膜的BPSG(BoronPhosphorus Silicate Glass)等绝缘膜16’。通过该成膜时的热处理(不到1000℃、60分钟程度)，使n+型杂质区域15’扩散，形成第一源极区域15a、第二源极区域15b。
第五工序如图14，以新的抗蚀膜PR为掩模蚀刻绝缘膜16’，至少残留包覆栅极电极13的层间绝缘膜16，同时，形成露出体区形成区域的接触孔CH。成为体区形成区域的掩模的开口部与栅极电极13平行地设置为带状。
以层间绝缘膜16为掩模，高加速离子注入p型杂质。以注入能量100KeV以上，剂量1015cm-2台程度进行离子注入，形成p+型杂质区域14’。
然后，如图15，以900℃进行30分钟程度的热处理，使p+型杂质区域14’扩散，形成在第一源极区域15a间的沟道层4表面露出的第一体区14a。同时，在第二源极区域15b下方，形成被埋入沟道层4内的第二体区14b。体区14使衬底电位稳定化。
然后，在整个面上形成势垒金属层(未图示)，将铝合金喷溅为5000程度的膜厚。形成进行合金化热处理，构图成所希望形状的源极电极18，得到图11所示的最终结构。
以上，在本发明的实施例中以n沟道型MOSFET为例进行了说明，而导电型相反的p沟道层MOSFET也同样可以实施。另外，不限于此，如在一导电型硅半导体衬底1下方配置了反向导电型半导体层的双极晶体管即IGBT等，只要是绝缘栅型半导体元件，则同样可以实施，并得到相同的效果。
权利要求
1.一种半导体装置，其特征在于，具有漏极区域，其在一导电型半导体衬底上层积有一导电型半导体层；反向导电型沟道层，其设于所述漏极区域表面；绝缘膜，其与所述沟道层接触；栅极电极，其介由所述绝缘膜与所述沟道层邻接，并被设置成带状；一导电型源极区域，其设于所述沟道层表面，且与所述栅极电极相邻；反向导电型的第一体区，其设于所述沟道层表面；反向导电型的第二体区，其被埋入所述沟道层内部。
2.一种半导体装置，其特征在于，具有漏极区域，其在一导电型半导体衬底上层积有一导电型半导体层；反向导电型沟道层，其设于所述漏极区域表面；槽，其贯通所述沟道层，被设置成带状；绝缘膜，其至少设于所述槽内壁；栅极电极，其被埋设于所述槽内；一导电型源极区域，其设于与所述槽邻接的所述沟道层表面；反向导电型的第一体区，其设于所述沟道层表面；反向导电型的第二体区，其被埋入所述沟道层内部。
3.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述源极区域具有沿所述栅极电极带状设置的第一源极区域、和连结两个该第一源极区域的第二源极区域，所述第一体区被配置于所述第一源极区域间，所述第二体区设于所述第二源极区域下方。
4.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述第一体区与设于衬底表面的源极电极接触。
5.如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述第二源极区域与设于衬底表面的源极电极接触。
6.如权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述第一及第二体区与所述栅极电极平行配置。
7.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括在漏极区域形成反向导电型沟道层的工序，所述漏极区域在一导电型半导体衬底上层积有一导电型半导体层；形成覆盖所述沟道层的一部分的绝缘膜的工序；形成介由所述绝缘膜与所述沟道层相接的带状栅极电极的工序；在与所述栅极电极相邻的所述沟道层表面形成一导电型源极区域的工序；形成位于所述沟道层表面的反向导电型的第一体区、和被埋入所述沟道层内部的反向导电型的第二体区的工序。
8.一种半导体装置的制造方法，其包括在漏极区域形成反向导电型沟道层并形成贯通该沟道层的带状的槽的工序，所述漏极区域在一导电型半导体衬底上层积有一导电型半导体层；至少在所述槽内壁形成绝缘膜的工序；在所述槽内形成栅极电极的工序；在与所述槽邻接的所述沟道层表面形成一导电型源极区域的工序；形成位于所述沟道层表面的反向导电型的第一体区、和被埋入所述沟道层内部的反向导电型的第二体区的工序。
9.如权利要求7或8中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述源极区域形成沿所述栅极电极的带状的第一源极区域、和连结两个该第一源极区域的第二源极区域，所述第一体区形成于所述第一源极区域间，所述第二体区形成于所述第二源极区域下方。
10.如权利要求7或8中任一项所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，在形成覆盖所述栅极电极上部的层间绝缘膜的同时，形成该层间绝缘膜间的接触孔，介由该接触孔注入反向导电型杂质，形成所述第一体区及第二体区。
11.如权利要求9所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述第二源极区域及所述第二体区由于离子注入时的投影行程距离之差而形成不同的深度。
全文摘要
一种半导体装置，沟道层的杂质区域为较低的区域。以带状形成栅极电极，以梯状形成源极区域的图案中，由于部分地在源极区域正下方配置作为沟道层的低浓度区域，故发生电位降，存在雪崩能量劣化的问题。本发明中，在将栅极电极形成为带状，将源极区域形成为梯状的图案中，与栅极电极平行地设置带状体区。在与栅极电极邻接的第一源极区域间的沟道层表面露出第一体区，在将第一源极区域相互连结的第二源极区域下方设置第二体区。由此，可提高雪崩容量。另外，由于形成体区时不需要掩模，故有利于实现对位精度。
文档编号H01L21/336GK1822394SQ200610006390
公开日2006年8月23日 申请日期2006年1月20日 优先权日2005年2月16日
发明者石田裕康, 及川慎, 冈田喜久雄, 宫原正二, 落合直弘, 栉山和成 申请人:三洋电机株式会社