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JP2002252350A - Field-effect transistor - Google Patents

Field-effect transistor

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JP2002252350A
JP2002252350A JP2001209140A JP2001209140A JP2002252350A JP 2002252350 A JP2002252350 A JP 2002252350A JP 2001209140 A JP2001209140 A JP 2001209140A JP 2001209140 A JP2001209140 A JP 2001209140A JP 2002252350 A JP2002252350 A JP 2002252350A
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Japan
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region
effect transistor
electrode film
ohmic
layer
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JP2001209140A
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Nobuki Miyakoshi
宣樹 宮腰
Hisaki Matsubara
寿樹 松原
Hideyuki Nakamura
秀幸 中村
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Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field-effect transistor which has a high-breakdown voltage and low electrical resistance. SOLUTION: A ring-shaped channel region 40 is formed inside a source region 39 formed like a ring, and the inside of the ring-shaped channel region 40 is used as a drain region. Since a depletion layer spreads toward the inside of the drain region, the breakdown voltage is high. The high breakdown voltage is obtained by placing a low-resistance conductive layer 26 on a position other than a prescribed distance from corners of the channel region 40. The ring- shaped channel region 40 positioned between branches of the drain region is formed like a semicircle, and the edge part of the inner circumference of an ohmic region 33 thereon is extended to the drain region rather than the other part, thereby improving the breakdown resistance amount.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電界効果トランジス
タに関し、特に、高耐圧低抵抗の電界効果トランジスタ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field effect transistor, and more particularly, to a field effect transistor having a high withstand voltage and a low resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電流を基板の厚み方向に流す
電界効果トランジスタが電力制御素子として用いられて
いる。
2. Description of the Related Art Hitherto, a field effect transistor which allows a current to flow in a thickness direction of a substrate has been used as a power control element.

【0003】図26を参照し、符号105は、従来型の
電界効果トランジスタの一例であり、シリコン単結晶基
板111を有している。単結晶基板111の表面に、エ
ピタキシャル成長によって形成されたドレイン領域11
2が配置されている。
Referring to FIG. 26, reference numeral 105 denotes an example of a conventional field effect transistor, which has a silicon single crystal substrate 111. The drain region 11 formed by epitaxial growth on the surface of the single crystal substrate 111
2 are arranged.

【0004】シリコン単結晶基板111内には、N型の
不純物が高濃度にドープされており、その裏面には、ド
レイン電極膜148が形成されている。また、ドレイン
領域112内には、N型の不純物が低濃度にドープされ
ており、その表面近傍には、P型のベース領域154が
形成されている。
An N-type impurity is heavily doped in the silicon single crystal substrate 111, and a drain electrode film 148 is formed on the back surface thereof. In the drain region 112, an N-type impurity is doped at a low concentration, and a P-type base region 154 is formed near the surface thereof.

【0005】ベース領域154内には、更に、その表面
からN型の不純物が拡散され、ソース領域161が形成
されている。
[0005] In the base region 154, an N-type impurity is further diffused from the surface thereof to form a source region 161.

【0006】符号110は、ソース領域161の縁部分
とベース領域154の縁部分との間に位置するチャネル
領域である。このチャネル領域110の上部には、ゲー
ト絶縁膜126とゲート電極膜127とがこの順序で配
置されている。
Reference numeral 110 denotes a channel region located between the edge of the source region 161 and the edge of the base region 154. Above the channel region 110, a gate insulating film 126 and a gate electrode film 127 are arranged in this order.

【0007】ゲート電極膜127の表面及び側面には、
層間絶縁膜141が形成されており、その表面には、ソ
ース電極膜144が配置されている。
On the surface and side surfaces of the gate electrode film 127,
An interlayer insulating film 141 is formed, and a source electrode film 144 is disposed on the surface.

【0008】上記のようなベース領域154は、ドレイ
ン領域112表面近傍に島状に配置されており、1個の
ベース領域154と、そのベース領域154内に配置さ
れたソース領域161及びチャネル領域110とで、1
個のセル101が形成されている。
The above-described base region 154 is arranged in the form of an island near the surface of the drain region 112. One base region 154 and the source region 161 and the channel region 110 arranged in the base region 154 are arranged. And 1
Cells 101 are formed.

【0009】図27は、ドレイン領域112の表面を示
す平面図であり、矩形形状のセル101が複数個行列状
に配置されている。
FIG. 27 is a plan view showing the surface of the drain region 112, in which a plurality of rectangular cells 101 are arranged in a matrix.

【0010】この電界効果トランジスタ105を使用す
る場合、ソース電極膜144を接地電位に置き、ドレイ
ン電極膜148に正電圧を印加し、ゲート電極膜127
にスレッショルド電圧以上のゲート電圧(正電圧)を印加
すると、P型のチャネル領域110表面にN型の反転層
が形成され、ソース領域161と導電領域112とがそ
の反転層によって接続され、電界効果トランジスタ10
5は導通する。
When the field effect transistor 105 is used, the source electrode film 144 is set at the ground potential, a positive voltage is applied to the drain electrode film 148, and the gate electrode film 127
When a gate voltage (positive voltage) equal to or higher than the threshold voltage is applied to the P-type channel region 110, an N-type inversion layer is formed on the surface of the P-type channel region 110, and the source region 161 and the conductive region 112 are connected by the inversion layer. Transistor 10
5 conducts.

【0011】その状態からゲート電極膜127にスレッ
ショルド電圧以下の電圧(例えば接地電位)を印加する
と、反転層は消滅し、電界効果トランジスタ105は遮
断する。
When a voltage lower than the threshold voltage (for example, ground potential) is applied to the gate electrode film 127 in this state, the inversion layer disappears and the field effect transistor 105 is cut off.

【0012】しかしながら上記のようなセル101を多
数配置した場合、耐圧を上げようとするとセル101間
の距離が小さくなり、ゲート電極幅が小さくなるため、
導通抵抗が増大してしまう。
However, when a large number of cells 101 are arranged as described above, the distance between the cells 101 is reduced to increase the breakdown voltage, and the width of the gate electrode is reduced.
The conduction resistance increases.

【0013】また、耐圧はセル101の角部分で決定さ
れてしまい、セル101間の距離を小さくしても、期待
するほど耐圧は向上しないという問題がある。
Further, the breakdown voltage is determined by the corners of the cells 101, and there is a problem that the breakdown voltage does not improve as expected even if the distance between the cells 101 is reduced.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、高耐圧低抵抗の電界効果トランジスタを提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art, and has as its object to provide a field-effect transistor having a high withstand voltage and a low resistance.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、第1導電型の高抵抗層内に
形成され、前記高抵抗層の表面側に配置された第2導電
型の主拡散領域と、前記主拡散領域内に形成され、その
表面に配置された第1導電型のソース領域と、前記主拡
散領域の一部であって、該主拡散領域の縁と前記ソース
領域との縁との間に位置し、環状に形成された環状チャ
ネル領域と、前記環状チャネル領域で囲われたドレイン
領域と、少なくとも前記環状チャネル領域表面に配置さ
れたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜表面に配置され
たゲート電極膜とを有し、前記ソース領域は前記環状チ
ャネル領域の外周に配置され、前記ゲート電極膜に印加
された電圧により、前記環状チャネル領域表面が第1導
電型に反転すると、前記ソース領域と前記ドレイン領域
とが電気的に接続される電界効果トランジスタである。
請求項2記載の発明は、前記ドレイン領域は、細長の幹
部を少なくとも一本と、前記幹部に一端が接続された複
数の枝部とを有し、前記環状チャネル領域は、前記幹部
と前記枝部の周囲を取り囲んで配置された請求項1記載
の電界効果トランジスタである。請求項3記載の発明
は、前記枝部と枝部の間に位置する幹部は、前記幹部自
身の内側に向けて円形に膨出された請求項2記載の電界
効果トランジスタである。請求項4記載の発明は、請求
項3記載の電界効果トランジスタであって、前記枝部先
端の前記環状チャネル領域は、互いに略直角に交わる三
辺で構成された電界効果トランジスタである。請求項5
記載の発明は、前記ドレイン領域内部の表面側には、前
記高抵抗層よりも抵抗が低い第1導電型の導電層が配置
された請求項2乃至請求項4のいずれか1項記載の電界
効果トランジスタである。請求項6記載の発明は、前記
主拡散領域は、第2導電型のベース領域と、前記ベース
領域よりも拡散深さが深い第2導電型のオーミック領域
とを有する請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の
電界効果トランジスタである。請求項7記載の発明は、
前記環状チャネル領域のうち、前記枝部と前記枝部の間
に位置する部分の前記オーミック領域の内周の縁は、前
記枝部の直線部分に位置する前記オーミック領域の内周
の縁よりも、前記ドレイン領域側に侵入している請求項
1乃至請求項6のいずれか1項記載の電界効果トランジ
スタである。請求項8記載の発明は、前記ドレイン領域
内部の表面側には、前記チャネル領域とは非接触の第2
導電型の浮遊電位領域が配置された請求項1乃至請求項
7のいずれか1項記載の電界効果トランジスタである。
請求項9記載の発明は、前記高抵抗層の裏面側には、第
1導電型で前記高抵抗層よりも抵抗が低い低抵抗層が配
置され、前記低抵抗層の表面には、前記低抵抗層とオー
ミック接合を形成するドレイン電極膜が配置された請求
項1乃至請求項8のいずれか1項記載の電界効果トラン
ジスタである。請求項10記載の発明は、前記高抵抗層
の裏面には、該高抵抗層とショットキー接合を形成する
アノード電極膜が配置され、前記アノード電極膜をアノ
ードとし、前記高抵抗層をカソードとするダイオードが
形成された請求項1乃至請求項8のいずれか1項記載の
電界効果トランジスタである。請求項11記載の発明
は、前記高抵抗層の裏面側には、第2導電型のコレクタ
層が配置され、前記コレクタ層の表面には、前記コレク
タ層とオーミック接合を形成するコレクタ電極膜が配置
された請求項1乃至請求項8のいずれか1項記載の電界
効果トランジスタである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first conductive type high resistance layer formed in a first conductivity type high resistance layer and disposed on a surface side of the high resistance layer. A two-conductivity-type main diffusion region, a first-conductivity-type source region formed in the main diffusion region and disposed on a surface thereof, and a part of the main diffusion region, the edge of the main diffusion region being And an annular channel region located between the edge of the source region and the annular channel region, a drain region surrounded by the annular channel region, and a gate insulating film disposed on at least the surface of the annular channel region. A gate electrode film disposed on the surface of the gate insulating film, wherein the source region is disposed on an outer periphery of the annular channel region, and the voltage applied to the gate electrode film causes the surface of the annular channel region to be in a second position. Inverting to one conductivity type And said source region and said drain region is a field effect transistor to be electrically connected.
The invention according to claim 2, wherein the drain region has at least one elongated trunk and a plurality of branches each having one end connected to the trunk, and the annular channel region includes the trunk and the branches. 2. The field-effect transistor according to claim 1, wherein the field-effect transistor is arranged so as to surround the periphery of the portion. The invention according to claim 3 is the field-effect transistor according to claim 2, wherein the trunk located between the branches is bulged circularly toward the inside of the trunk itself. According to a fourth aspect of the present invention, in the field effect transistor according to the third aspect, the annular channel region at the tip of the branch portion is formed of three sides that cross each other at a substantially right angle. Claim 5
5. The electric field according to claim 2, wherein a conductive layer of a first conductivity type having a lower resistance than the high resistance layer is disposed on a surface side inside the drain region. 6. It is an effect transistor. According to a sixth aspect of the present invention, the main diffusion region has a second conductivity type base region and a second conductivity type ohmic region having a deeper diffusion depth than the base region. 6. The field effect transistor according to any one of the above. The invention according to claim 7 is
In the annular channel region, the edge of the inner periphery of the ohmic region in a portion located between the branch portion and the branch portion is larger than the edge of the inner periphery of the ohmic region located in the linear portion of the branch portion. 7. The field effect transistor according to claim 1, wherein said field effect transistor penetrates into said drain region. The invention according to claim 8, wherein the surface side inside the drain region is provided with a second non-contact with the channel region.
8. The field-effect transistor according to claim 1, wherein a conductive floating potential region is arranged.
According to a ninth aspect of the present invention, a low-resistance layer of the first conductivity type having a lower resistance than the high-resistance layer is disposed on a back surface side of the high-resistance layer, and the low-resistance layer has a low-resistance layer on a surface thereof. 9. The field effect transistor according to claim 1, wherein a drain electrode film forming an ohmic junction with the resistance layer is arranged. The invention according to claim 10 is characterized in that an anode electrode film that forms a Schottky junction with the high resistance layer is disposed on the back surface of the high resistance layer, the anode electrode film is used as an anode, and the high resistance layer is used as a cathode. 9. The field effect transistor according to claim 1, wherein a diode is formed. The invention according to claim 11, wherein a collector layer of a second conductivity type is disposed on the back side of the high resistance layer, and a collector electrode film forming an ohmic junction with the collector layer is formed on the surface of the collector layer. The field-effect transistor according to any one of claims 1 to 8, wherein the field-effect transistor is arranged.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の電界効果トランジスタを
図面を用いて説明する。図20(a)、(b)を参照し、符
号1は本発明の第1例の電界効果トランジスタを示して
いる。この図20(a)と同図(b)は、電界効果トランジ
スタ1の互いに直角な方向の断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A field effect transistor according to the present invention will be described with reference to the drawings. Referring to FIGS. 20A and 20B, reference numeral 1 denotes a first example of a field-effect transistor of the present invention. FIGS. 20A and 20B are cross-sectional views of the field effect transistor 1 in directions perpendicular to each other.

【0017】この電界効果トランジスタ1は、シリコン
ウェハーである基板9を有している。該基板9は、不純
物が比較的高濃度に添加されたシリコン単結晶から成る
低抵抗層11と、その低抵抗層11上にエピタキシャル
法によって成長され、比較的高抵抗の高抵抗層12とで
構成されている。
The field effect transistor 1 has a substrate 9 which is a silicon wafer. The substrate 9 includes a low-resistance layer 11 made of silicon single crystal doped with a relatively high concentration of impurities and a high-resistance layer 12 having a relatively high resistance grown on the low-resistance layer 11 by an epitaxial method. It is configured.

【0018】この基板9の高抵抗層12内部の表面側に
は、図21に示すように、比較的高濃度のN型の導電層
26が配置されている。導電層26の平面形状は櫛状に
なっており、その外周の表面近傍には、P型のチャネル
領域40が位置している。
As shown in FIG. 21, a relatively high-concentration N-type conductive layer 26 is arranged on the surface of the substrate 9 inside the high-resistance layer 12. The planar shape of the conductive layer 26 is comb-shaped, and a P-type channel region 40 is located near the outer peripheral surface.

【0019】チャネル領域40の更に外周の基板9内部
の表面側には、N型のソース領域39が位置している。
ソース領域39は、チャネル領域40と連通するP型の
領域内に形成されており、チャネル領域40の表面近傍
がN型に反転した場合にソース領域39と導電層26と
が電気的に接続されるようになっている。ソース領域3
9はチャネル領域40と接し、チャネル領域40を取り
囲んでいる。
An N-type source region 39 is located on the surface of the substrate 9 on the outer periphery of the channel region 40.
The source region 39 is formed in a P-type region communicating with the channel region 40. When the vicinity of the surface of the channel region 40 is inverted to N-type, the source region 39 and the conductive layer 26 are electrically connected. It has become so. Source area 3
9 is in contact with the channel region 40 and surrounds the channel region 40.

【0020】この電界効果トランジスタの製造工程を説
明する。図1(a)〜(c)を参照し、先ず、N型の低抵抗
層11と、N型の高抵抗層12とが積層された基板9を
用意し、高抵抗層12の表面に、部分的にP型の不純物
を注入し、拡散してP型の第1、第2のガードリング領
域13、14と、浮遊電位領域15とを形成した後、表
面にシリコン酸化膜を形成し、パターニングしてフィー
ルド絶縁膜16を形成する。図1(a)〜(c)はその状態
の基板9を示しており、図1(a)は、基板9の高抵抗層
12表面側の平面図であり、図1(b)は、基板9のA−
A線截断面図、図1(c)は、B−B線截断面図である。
The manufacturing process of the field effect transistor will be described. Referring to FIGS. 1A to 1C, first, a substrate 9 on which an N-type low-resistance layer 11 and an N-type high-resistance layer 12 are laminated is prepared. After partially implanting and diffusing a P-type impurity to form P-type first and second guard ring regions 13 and 14 and a floating potential region 15, a silicon oxide film is formed on the surface, The field insulating film 16 is formed by patterning. 1A to 1C show the substrate 9 in that state, FIG. 1A is a plan view of the substrate 9 on the surface side of the high-resistance layer 12, and FIG. 9 A-
FIG. 1 (c) is a sectional view taken along the line BB.

【0021】第1、第2のガードリング領域13、14
と、浮遊電位領域15とは、同じ深さに拡散されてお
り、その底面は、低抵抗層11とは接触しないようにな
っている。第2のガードリング領域14は、後述するソ
ース電極膜に接続され、ソース領域と同電位にされる
が、第1のガードリング領域13と浮遊電位領域15と
は、ソース電極膜やゲート電極膜には接続されず、浮遊
電位に置かれる。
First and second guard ring regions 13 and 14
And the floating potential region 15 are diffused to the same depth, and the bottom surface thereof is not in contact with the low resistance layer 11. The second guard ring region 14 is connected to a source electrode film to be described later and is set to the same potential as the source region, but the first guard ring region 13 and the floating potential region 15 are connected to the source electrode film and the gate electrode film. Is not connected to and is placed at a floating potential.

【0022】第1、第2のガードリング領域13、14
は、それぞれリング形状になっており、第1のガードリ
ング領域13が基板外周に配置され、第2のガードリン
グ領域14は、第1のガードリング領域13の内側に配
置されている。
First and second guard ring regions 13 and 14
Have a ring shape, the first guard ring region 13 is arranged on the outer periphery of the substrate, and the second guard ring region 14 is arranged inside the first guard ring region 13.

【0023】符号17は、この基板9内で、1個の電界
効果トランジスタを構成させる領域の縁部分を示してい
る。基板9内には、電界効果トランジスタは複数形成さ
れ、ダイシング工程において、その縁部分17よりも外
側の位置で互いに切り離されるようになっている。
Reference numeral 17 denotes an edge portion of a region for forming one field effect transistor in the substrate 9. A plurality of field effect transistors are formed in the substrate 9 and are separated from each other at a position outside the edge portion 17 in a dicing process.

【0024】第1、第2のガードリング領域13、14
は、縁部分17の近傍に配置されており、第2のガード
リング領域14の内側が、後述するベース領域やソース
領域等を配置する活性領域になっている。
First and second guard ring regions 13 and 14
Are arranged near the edge portion 17, and the inside of the second guard ring region 14 is an active region in which a base region, a source region, and the like, which will be described later, are arranged.

【0025】浮遊電位領域15は細長の矩形形状になっ
ており、この浮遊電位領域15は、第2のガードリング
領域14の内側の活性領域内に配置されている。ここで
は浮遊電位領域15は2本設けられており、それぞれ互
いに離間した位置に平行に配置されている。
The floating potential region 15 has an elongated rectangular shape. The floating potential region 15 is disposed in the active region inside the second guard ring region 14. Here, two floating potential regions 15 are provided, and are arranged in parallel at positions separated from each other.

【0026】フィールド絶縁膜16は、浮遊電位領域1
5の表面を覆う部分と、第1のガードリング領域13の
表面と第2のガードリング領域14の一部表面とを覆う
部分に分かれている。
The field insulating film 16 has a floating potential region 1
5 and a portion that covers a surface of the first guard ring region 13 and a partial surface of the second guard ring region 14.

【0027】そのフィールド絶縁膜16は、大面積に形
成されたパット部27を有しており、このパット部27
上に、後述するゲートパッドが形成されるようになって
いる。
The field insulating film 16 has a pad 27 formed in a large area.
A gate pad to be described later is formed thereon.

【0028】次に、フィールド絶縁膜16をマスクと
し、基板9の表面にN型の不純物を照射すると、高抵抗
層12の表面にその不純物が注入される。図2(a)は、
その状態の高抵抗層12の表面の平面図であり、符号1
8は、N型の不純物の注入によって形成された高濃度不
純物層を示している。第1のガードリング拡散領域13
と浮遊電位領域15の表面には、フィールド絶縁膜16
が配置されているため、その部分には、高濃度不純物層
18は形成されない。
Next, when the surface of the substrate 9 is irradiated with N-type impurities using the field insulating film 16 as a mask, the impurities are implanted into the surface of the high-resistance layer 12. FIG. 2 (a)
FIG. 3 is a plan view of the surface of the high resistance layer 12 in that state,
Reference numeral 8 denotes a high-concentration impurity layer formed by implanting N-type impurities. First guard ring diffusion region 13
And a field insulating film 16 on the surface of the floating potential region 15.
Is disposed, no high concentration impurity layer 18 is formed in that portion.

【0029】図2(b)、(c)は、それぞれ図2(a)のA
−A線截断面図、B−B線截断面図である。
FIGS. 2B and 2C respectively show A in FIG. 2A.
FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A and a sectional view taken along line BB.

【0030】このN型の不純物の濃度は、第2のガード
リング領域14の表面濃度よりも薄いので、第2のガー
ドリング領域14の表面はN型にはならない。従って、
高濃度不純物層18は、第2のガードリング領域14よ
りも内側の活性領域内に位置している。
Since the concentration of the N-type impurity is lower than the surface concentration of the second guard ring region 14, the surface of the second guard ring region 14 does not become N-type. Therefore,
The high concentration impurity layer 18 is located in the active region inside the second guard ring region 14.

【0031】次に、熱酸化法によって基板9の表面を酸
化すると、図3(a)〜(c)に示すように、第2のガード
リング領域14の内周側表面部分と高濃度不純物層18
表面に、酸化膜から成るゲート絶縁膜19が形成され
る。
Next, when the surface of the substrate 9 is oxidized by a thermal oxidation method, as shown in FIGS. 3A to 3C, the inner peripheral surface portion of the second guard ring region 14 and the high-concentration impurity layer 18
A gate insulating film 19 made of an oxide film is formed on the surface.

【0032】図3(b)、(c)は、それぞれ図3(a)のA
−A線截断面図、B−B線截断面図である。
FIGS. 3B and 3C respectively show A in FIG. 3A.
FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A and a sectional view taken along line BB.

【0033】この状態の基板9の表面に、CVD法によ
り、ポリシリコン薄膜を全面成膜した後、パターニング
し、ゲート電極膜を形成する。図4(a)〜(c)の符号2
1a、21bは、そのゲート電極膜を示しており、2個
に分離されている。
A polysilicon thin film is entirely formed on the surface of the substrate 9 in this state by the CVD method, and then patterned to form a gate electrode film. 4 (a) to 4 (c)
Reference numerals 1a and 21b denote the gate electrode films, which are separated into two.

【0034】2個のゲート電極膜21a、21bのう
ち、一方のゲート電極膜21aは、第2のガードリング
領域14の内側の活性領域内に位置し、ゲート絶縁膜1
9上に配置されている。この部分のゲート電極膜21a
は、それぞれ細長に形成された二本の幹部221、222
と一本の接続部23と複数本の枝部24とで構成されて
いる。
One of the two gate electrode films 21 a and 21 b is located in the active region inside the second guard ring region 14, and the gate insulating film 1
9. This portion of the gate electrode film 21a
Are two elongated stems 22 1 and 22 2 , each of which is elongated.
And one connecting portion 23 and a plurality of branch portions 24.

【0035】二本の幹部221、222は互いに平行に配
置されており、その一端部に、接続部23が接続されて
いる。各幹部221、222には、複数の枝部24の端部
が接続されている。接続部23と各枝部24とは幹部2
1、222に対して垂直に、なっている。
The two trunk portions 22 1 and 22 2 are arranged in parallel with each other, and a connecting portion 23 is connected to one end thereof. The ends of the plurality of branches 24 are connected to the trunks 22 1 and 22 2 . The connecting part 23 and each branch part 24 are the trunk 2
2 1, 22 2 perpendicular to and turned by.

【0036】幹部221、222は、第2のガードリング
領域14の内側の活性領域内に位置するフィールド絶縁
膜16上に配置されている。従って、幹部221、222
の下方には、それぞれ浮遊電位領域15が位置してい
る。
The trunks 22 1 and 22 2 are arranged on the field insulating film 16 located in the active region inside the second guard ring region 14. Therefore, the executives 22 1 , 22 2
Floating potential regions 15 are located below.

【0037】他方のゲート電極膜21bは、外周付近の
フィールド絶縁膜16上に配置されており、フィールド
絶縁膜16の内側の活性領域を取り囲むように、リング
状に形成されている。このゲート電極膜21bは、フィ
ールド絶縁膜16のパッド部27上では、大面積に形成
されている。
The other gate electrode film 21b is disposed on the field insulating film 16 near the outer periphery, and is formed in a ring shape so as to surround the active region inside the field insulating film 16. The gate electrode film 21b has a large area on the pad 27 of the field insulating film 16.

【0038】次に、ゲート絶縁膜19上に配置されたゲ
ート電極膜21aをマスクとして用い、ゲート絶縁膜1
9をエッチングすると、ゲート絶縁膜19は、図5
(a)、(b)に示すように、ゲート電極膜21aと同じ平
面形状にパターニングされる。この図5や、後述する図
6〜図8等では、平面図は省略する。
Next, using the gate electrode film 21a disposed on the gate insulating film 19 as a mask,
9 is etched, the gate insulating film 19 becomes
As shown in (a) and (b), the gate electrode film 21a is patterned into the same planar shape. In FIG. 5 and FIGS. 6 to 8 described later, plan views are omitted.

【0039】次いで、熱処理により、高濃度不純物層1
8を拡散すると、図6(a)、(b)に示すような導電層2
6が形成される。この導電層26は、高抵抗層12と同
じ導電型であるが、高抵抗層12よりも不純物濃度が高
いため、高抵抗層12よりも低抵抗になっている。
Next, the high-concentration impurity layer 1 is heat-treated.
8 is diffused, the conductive layer 2 as shown in FIGS.
6 are formed. The conductive layer 26 has the same conductivity type as the high-resistance layer 12, but has a lower resistance than the high-resistance layer 12 because the impurity concentration is higher than that of the high-resistance layer 12.

【0040】高濃度不純物層18は、ゲート絶縁膜19
の下方にも配置されているので、導電層26は、第2の
ガードリング領域14の内側の活性領域内の浮遊電位領
域15が位置する部分を除いた領域内に形成される。
The high-concentration impurity layer 18 is
, The conductive layer 26 is formed in a region other than the portion where the floating potential region 15 is located in the active region inside the second guard ring region 14.

【0041】導電層26の形成後、基板9の表面にP型
の不純物を照射する。不純物はゲート電極膜21a、2
1bやフィールド絶縁膜16を透過しないので、フィー
ルド絶縁膜16の内側では、ゲート電極膜21aがマス
クとなり、第2のガードリング領域14の内周部分の表
面や導電層26が露出した部分に、その不純物が注入さ
れる。
After the formation of the conductive layer 26, the surface of the substrate 9 is irradiated with P-type impurities. The impurities are the gate electrode films 21a,
1b and the field insulating film 16, the gate electrode film 21 a serves as a mask inside the field insulating film 16, and the surface of the inner peripheral portion of the second guard ring region 14 and the portion where the conductive layer 26 is exposed, The impurity is implanted.

【0042】その結果、図7(a)、(b)に示すように、
ゲート絶縁膜19の周囲に、P型の高濃度不純物層28
が形成される。即ち、ゲート絶縁膜19及びその表面の
ゲート電極膜21aや、ゲート絶縁膜19直下の導電層
26の部分は、高濃度不純物層28で取り囲まれる。
As a result, as shown in FIGS. 7A and 7B,
A p-type high concentration impurity layer 28 is formed around the gate insulating film 19.
Is formed. That is, the gate insulating film 19, the gate electrode film 21 a on the surface thereof, and the portion of the conductive layer 26 immediately below the gate insulating film 19 are surrounded by the high concentration impurity layer 28.

【0043】次いで、熱処理により、高濃度不純物層2
8を拡散させると、図8(a)、(b)に示すように、P型
のベース領域29が形成される。このベース領域29の
外周部分は第2のガードリング層14に接続される。
Next, a high-concentration impurity layer 2 is formed by heat treatment.
When P is diffused, a P-type base region 29 is formed, as shown in FIGS. The outer peripheral portion of the base region 29 is connected to the second guard ring layer 14.

【0044】高濃度不純物層28は横方向にも拡散する
ので、ベース領域29の内周端部は、ゲート絶縁膜19
の外周端部の下方まで潜り込む。
Since the high concentration impurity layer 28 also diffuses in the lateral direction, the inner peripheral end of the base region 29 is
Dive below the outer peripheral edge of the.

【0045】次に、基板表面に、図9(a)〜(c)に示す
ように、パターニングしたレジスト膜31を形成し、ゲ
ート電極膜21a、21bの表面と、活性領域内のゲー
ト電極膜21a近傍に位置するベース領域29の表面と
を覆っておく。
Next, as shown in FIGS. 9A to 9C, a patterned resist film 31 is formed on the surface of the substrate, and the surfaces of the gate electrode films 21a and 21b and the gate electrode film in the active region are formed. The surface of the base region 29 located near 21a is covered.

【0046】この状態では、ベース領域29の表面は、
部分的に基板上に露出しており、その状態の基板9の表
面にP型不純物を照射すると、図10(a)〜(c)に示す
ように、ベース領域29の露出部分に不純物が注入さ
れ、P型の高濃度不純物層32が形成される。
In this state, the surface of the base region 29
When the surface of the substrate 9 is partially exposed on the substrate and the surface of the substrate 9 is irradiated with a P-type impurity, the impurity is implanted into the exposed portion of the base region 29 as shown in FIGS. Thus, a P-type high concentration impurity layer 32 is formed.

【0047】次に、レジスト膜31を除去した後、熱処
理し、P型の高濃度不純物層32を拡散させると、図1
1(a)、(b)に示すように、P型のオーミック領域33
が形成される。このオーミック領域33は、ベース領域
29と同じく第2の導電型であり、ベース領域29に接
続され、ベース領域29とオーミック領域33とで主拡
散領域が構成されている。
Next, after removing the resist film 31, a heat treatment is performed to diffuse the P-type high-concentration impurity layer 32.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the P-type ohmic region 33 is formed.
Is formed. The ohmic region 33 has the same second conductivity type as the base region 29, is connected to the base region 29, and the base region 29 and the ohmic region 33 form a main diffusion region.

【0048】このオーミック領域33とゲート電極膜2
1a及びゲート酸化膜19とは、ほぼレジスト膜31の
幅だけ離れている。
The ohmic region 33 and the gate electrode film 2
1a and the gate oxide film 19 are almost apart from each other by the width of the resist film 31.

【0049】また、このオーミック領域33の底部は、
導電層26内に位置しているが、ベース領域29の底部
よりも深い位置まで拡散されている。
The bottom of the ohmic region 33 is
Although located in conductive layer 26, it is diffused to a position deeper than the bottom of base region 29.

【0050】なお、オーミック領域33の表面濃度はベ
ース領域29の表面濃度よりも大きくなっており、後述
するソース電極膜は、このオーミック領域33とオーミ
ック接続され、その結果、ベース領域29が低抵抗でソ
ース電極膜に接続されるようになっている。
The surface concentration of the ohmic region 33 is higher than the surface concentration of the base region 29, and a source electrode film described later is ohmically connected to the ohmic region 33. As a result, the base region 29 has a low resistance. To connect to the source electrode film.

【0051】次に、図12(a)〜(c)に示すように、基
板9の表面にパターニングしたレジスト膜35を形成
し、その窓部36内に、ゲート絶縁膜19上に配置され
たゲート電極膜21aの表面と、そのゲート電極膜21
aから所定距離だけ離れた領域とを露出させる。即ち、
この窓部36の形状は、ゲート電極膜21aよりも一回
り大きな相似形になっている。
Next, as shown in FIGS. 12A to 12C, a patterned resist film 35 is formed on the surface of the substrate 9, and is disposed on the gate insulating film 19 in the window portion 36. The surface of the gate electrode film 21a and the gate electrode film 21
and a region separated by a predetermined distance from a. That is,
The shape of the window portion 36 is similar to the gate electrode film 21a and is slightly larger than the gate electrode film 21a.

【0052】符号wは、窓部36内に露出するゲート電
極膜21aの端部と窓部36の縁部分との距離である。
The symbol w represents the distance between the end of the gate electrode film 21a exposed in the window 36 and the edge of the window 36.

【0053】この距離wの範囲には、ベース領域29の
表面と、オーミック領域33の一部表面が露出してい
る。
In the range of the distance w, the surface of the base region 29 and a part of the surface of the ohmic region 33 are exposed.

【0054】その状態で基板上にN型の不純物を照射す
ると、レジスト膜35とゲート電極膜21aとがマスク
となり、それらで覆われていない部分にN型不純物が注
入される。図13(a)、(b)の符号38は、その不純物
の注入によって形成されたN型の高濃度不純物層を示し
ている。
When the substrate is irradiated with N-type impurities in this state, the resist film 35 and the gate electrode film 21a serve as a mask, and N-type impurities are implanted into portions not covered by the mask. Reference numeral 38 in FIGS. 13A and 13B indicates an N-type high-concentration impurity layer formed by implanting the impurity.

【0055】このN型の高濃度不純物層38は、ベース
領域29とオーミック領域33の内部の表面近傍に配置
されている。
This N-type high-concentration impurity layer 38 is disposed near the surface inside the base region 29 and the ohmic region 33.

【0056】次に、レジスト膜35を除去した後、熱処
理し、高濃度不純物層38を拡散させると、図14
(a)、(b)に示すように、N型のソース領域39が形成
される。ゲート絶縁膜19上のゲート電極膜21aは、
幹部221、222と接続部23と枝部24とが互いに接
続されており、N型の高濃度不純物層38は、ゲート電
極膜21aの周囲に形成されているから、ソース領域3
9は、ゲート絶縁膜19とその表面に配置されたゲート
電極膜21aとを取り囲んでおり、従って、ソース領域
39は、全体がリング状に連続して形成されている。こ
の状態ではオーミック領域33の中央部分は露出してい
る。
Next, after removing the resist film 35, a heat treatment is performed to diffuse the high-concentration impurity layer 38.
As shown in (a) and (b), an N-type source region 39 is formed. The gate electrode film 21a on the gate insulating film 19 is
Since the trunk portions 22 1 and 22 2 , the connection portion 23 and the branch portion 24 are connected to each other, and the N-type high concentration impurity layer 38 is formed around the gate electrode film 21a, the source region 3
Reference numeral 9 surrounds the gate insulating film 19 and the gate electrode film 21a disposed on the surface thereof. Therefore, the entire source region 39 is continuously formed in a ring shape. In this state, the central portion of the ohmic region 33 is exposed.

【0057】また、横方向拡散により、ソース領域39
のゲート絶縁膜19側の端部、即ちリング状のソース領
域の内周側の端部は、ゲート絶縁膜19の下方位置まで
潜り込んでいるが、ベース領域29よりも内側の位置に
止まっている。
Further, the source region 39 is diffused by the lateral diffusion.
The end on the side of the gate insulating film 19, that is, the end on the inner peripheral side of the ring-shaped source region extends below the gate insulating film 19 but stops at a position inside the base region 29. .

【0058】従って、N型のソース領域39全体が、ベ
ース領域29とオーミック領域33とが形成するP型の
領域の内部に位置している。
Therefore, the entire N-type source region 39 is located inside the P-type region formed by the base region 29 and the ohmic region 33.

【0059】このソース領域39の内周側の端部とベー
ス領域29の縁部分との間には、ベース領域29の外周
部分が存しており、この部分の表面には、ゲート絶縁膜
19とゲート電極膜21aとが配置されている。
An outer peripheral portion of the base region 29 exists between an inner peripheral end of the source region 39 and an edge portion of the base region 29, and the surface of this portion has a gate insulating film 19. And a gate electrode film 21a.

【0060】符号40は、ソース領域39の内周側の端
部とベース領域29の縁部分との間のベース領域29で
あり、ゲート電極膜21aに正電圧が印加されると表面
がN型に反転し、ソース領域39と導電層26とが電気
的に接続されるので、チャネル領域と呼ばれている。
Reference numeral 40 denotes a base region 29 between the inner peripheral end of the source region 39 and the edge of the base region 29. When a positive voltage is applied to the gate electrode film 21a, the surface thereof becomes N-type. Since the source region 39 and the conductive layer 26 are electrically connected to each other, it is called a channel region.

【0061】チャネル領域40は、活性領域内のゲート
電極膜21aの縁部分に沿って配置されており、従っ
て、チャネル領域40は、ゲート電極膜21aの形状に
従った凹凸を有するリング形状になっている。
The channel region 40 is arranged along the edge of the gate electrode film 21a in the active region. Therefore, the channel region 40 has a ring shape having irregularities according to the shape of the gate electrode film 21a. ing.

【0062】チャネル領域40で囲まれた部分の導電層
26は、ゲート電極膜21aの幹部221、222の下方
位置と、接続部23の下方位置と、複数の枝部24の下
方位置が、それぞれ幹部221、222、接続部23、枝
部24と同じ形状の幹部、接続部、枝部となっている
が、その大きさは、チャネル領域40がゲート絶縁膜1
9の下方に横方向拡散した分だけ、ゲート電極膜21a
よりも小さくなっている。
The portion of the conductive layer 26 surrounded by the channel region 40 has a position below the trunk portions 22 1 and 22 2 of the gate electrode film 21 a, a position below the connecting portion 23, and a position below the plurality of branch portions 24. The trunks 22 1 , 22 2 , the connection 23, and the branch 24 have the same shape as the trunk, the connection, and the branch, respectively.
9, the gate electrode film 21a is diffused laterally below the gate electrode film 21a.
Is smaller than.

【0063】次に、CVD法によって基板表面にシリコ
ン酸化膜を形成した後、エッチングによってパターニン
グし、層間絶縁膜を形成する。図15(a)、(b)の符号
41は、その層間絶縁膜を示しており、三種類の開口4
2a、42b、42cが形成されている。
Next, after a silicon oxide film is formed on the substrate surface by the CVD method, it is patterned by etching to form an interlayer insulating film. Reference numeral 41 in FIGS. 15A and 15B indicates the interlayer insulating film, and three types of openings 4 are provided.
2a, 42b and 42c are formed.

【0064】三種類の開口42a、42b、42cは、
互いに分離されており、第1の開口42aは、フィール
ド絶縁膜16よりも内側の活性領域内に配置されてお
り、その底面には、オーミック領域33の表面と、ソー
ス領域39の表面とが露出されている。
The three types of openings 42a, 42b, 42c are
The first openings 42a are separated from each other and are arranged in the active region inside the field insulating film 16, and the bottom surface exposes the surface of the ohmic region 33 and the surface of the source region 39. Have been.

【0065】第2の開口42bは、フィールド絶縁膜1
6上のゲート電極膜21b上に配置されており、その底
面には、フィールド絶縁膜16上に配置されたゲート電
極膜21bの表面が露出されている。
The second opening 42b is formed in the field insulating film 1
The gate electrode film 21b on the field insulating film 16 is exposed on the bottom surface of the gate electrode film 21b.

【0066】また、第3の開口42cは、幹部221
222上に部分的に配置されており、その底面には、活
性領域内に位置するゲート電極膜21a表面が露出され
ている。
Further, the third opening 42c is provided for the trunk 22 1 ,
22 2 on which is partially disposed, on its bottom surface, a gate electrode film 21a surface located in the active region is exposed.

【0067】次に、基板9の表面にアルミニウム薄膜を
全面成膜し、パターニングし、図16に示すように、ソ
ース電極膜45とゲート接続膜46とを形成する。ソー
ス電極膜45とゲート接続膜46とは、パターニングの
際に互いに分離されており、電気的に絶縁されている。
ソース電極膜45とゲート接続膜46の間には、層間絶
縁膜41表面が露出している。
Next, an aluminum thin film is entirely formed on the surface of the substrate 9 and is patterned to form a source electrode film 45 and a gate connection film 46 as shown in FIG. The source electrode film 45 and the gate connection film 46 are separated from each other during patterning and are electrically insulated.
The surface of the interlayer insulating film 41 is exposed between the source electrode film 45 and the gate connection film 46.

【0068】図17(a)、(b)は、図16のA−A線、
B−B線の截断面図である。この図17(a)、(b)に示
されるとおり、ソース電極膜45は、オーミック領域3
3とソース領域39とに接続されている。従って、チャ
ネル領域40を含むベース領域29とオーミック領域3
3とから成るP型の主拡散領域と、N型のソース領域3
9とは電気的に短絡されている。
FIGS. 17 (a) and 17 (b) are sectional views taken along line AA of FIG.
It is a sectional view of the BB line. As shown in FIGS. 17A and 17B, the source electrode film 45 is
3 and the source region 39. Therefore, the base region 29 including the channel region 40 and the ohmic region 3
3 and a N-type source region 3
9 is electrically short-circuited.

【0069】ソース電極膜45は、第3の開口42cを
よけるように配置されており、開口42cが位置する部
分ではくびれて形成されている。ソース電極膜45はゲ
ート電極膜21aとは接触しないようになっている。
The source electrode film 45 is disposed so as to avoid the third opening 42c, and is formed to be narrow at a portion where the opening 42c is located. The source electrode film 45 does not contact the gate electrode film 21a.

【0070】くびれた部分には、ゲート接続膜46が張
り出しており、第3の開口42c内に充填されている。
従って、ゲート接続膜46は、幹部221、222の位置
でゲート電極膜21aに接続されている。符号51は、
幹部221、222上に張り出した部分のゲート接続膜4
6を示している。
The gate connection film 46 protrudes from the constricted portion and fills the third opening 42c.
Therefore, the gate connection film 46 is connected to the gate electrode film 21a at the positions of the trunks 22 1 and 22 2 . Reference numeral 51 is
The gate connection film 4 in the portion protruding on the trunks 22 1 and 22 2
6 is shown.

【0071】また、ゲート接続膜46は、第2の開口4
2b内にも充填され、その底面に位置するゲート電極膜
21bにも接続されている。従って、ゲート電極膜21
a、21b同士は、ゲート接続膜46によって接続され
ている。
The gate connection film 46 is formed in the second opening 4
2b, and is also connected to the gate electrode film 21b located on the bottom surface. Therefore, the gate electrode film 21
a and 21b are connected by a gate connection film 46.

【0072】また、ゲート接続膜46は、フィールド絶
縁膜16の大面積に形成されたパッド部分27の上では
大面積に形成されており、この部分がゲートパッドとし
て用いられるようになっている。
The gate connection film 46 is formed in a large area on the pad portion 27 formed in a large area of the field insulating film 16, and this portion is used as a gate pad.

【0073】次に、CVD法により、基板9の表面(ソ
ース電極膜45とゲート接続膜46と層間絶縁膜41の
表面)にシリコン酸化物薄膜を形成し、パターニングし
て図18、図19(a)、(b)に示すように、保護膜48
を形成する。この保護膜48は、開口を2個有してお
り、一方の開口53の底面に、ソース電極膜45を露出
させてソースパッドとし、他方の開口54の底面にゲー
ト接続膜46表面を露出させ、ゲートパッドとすると、
後工程において、ソースパッドとゲートパッドにそれぞ
れ金属細線の一端を接続し、他端をリードに接続する
と、ソース電極膜45とゲート電極膜21aとが外部回
路に接続できるようになる。
Next, a silicon oxide thin film is formed on the surface of the substrate 9 (the surface of the source electrode film 45, the gate connection film 46, and the interlayer insulating film 41) by the CVD method, and is patterned, as shown in FIGS. a) and (b), as shown in FIG.
To form The protective film 48 has two openings. The source electrode film 45 is exposed on the bottom surface of one opening 53 to serve as a source pad, and the gate connection film 46 surface is exposed on the bottom surface of the other opening 54. , Gate pad,
In a later step, when one end of the thin metal wire is connected to the source pad and the gate pad, and the other end is connected to the lead, the source electrode film 45 and the gate electrode film 21a can be connected to an external circuit.

【0074】保護膜48の形成後、基板9の裏面側に露
出した低抵抗層11の表面に、低抵抗層11とオーミッ
ク接合を形成する金属膜を成膜し、図20(a)、(b)に
示すように、ドレイン電極膜49とすると、本発明の電
界効果トランジスタ1が得られる。
After the formation of the protective film 48, a metal film for forming an ohmic junction with the low-resistance layer 11 is formed on the surface of the low-resistance layer 11 exposed on the back surface of the substrate 9, as shown in FIGS. As shown in b), when the drain electrode film 49 is used, the field effect transistor 1 of the present invention can be obtained.

【0075】この電界効果トランジスタ1は、1枚のシ
リコンウェハー内に複数個形成されており、各電界効果
トランジスタ1は、後工程であるダイシング工程におい
て、バラバラに切り離される。
A plurality of the field effect transistors 1 are formed in one silicon wafer, and the respective field effect transistors 1 are cut apart in a later dicing process.

【0076】本発明の電界効果トランジスタ1の、ソー
ス領域39と、チャネル領域40と、導電層26との相
対的な位置関係を図21(a)に示す。チャネル領域40
で囲われた部分はドレイン領域になっており、ドレイン
領域内の、幹部221、222の下方位置には、図21
(b)に示すように、浮遊電位領域15が配置されてい
る。
FIG. 21A shows the relative positional relationship between the source region 39, the channel region 40, and the conductive layer 26 of the field effect transistor 1 of the present invention. Channel region 40
21 is a drain region. In the drain region, the portion below the trunks 22 1 and 22 2 is shown in FIG.
As shown in (b), a floating potential region 15 is provided.

【0077】この電界効果トランジスタ1は、ソース電
極膜45が接地電位に接続され、ドレイン電極膜49に
正電圧が印加された状態で、ゲート電極膜21aに、ス
レッショルド電圧以上の正電圧を印加すると、P型のチ
ャネル領域40表面にN型の反転層が形成され、ドレイ
ン領域とソース領域39とが反転層で接続され、電界効
果トランジスタ1が導通する。
In the field effect transistor 1, when a positive voltage equal to or higher than the threshold voltage is applied to the gate electrode film 21a in a state where the source electrode film 45 is connected to the ground potential and a positive voltage is applied to the drain electrode film 49. An N-type inversion layer is formed on the surface of the P-type channel region 40, the drain region and the source region 39 are connected by the inversion layer, and the field-effect transistor 1 conducts.

【0078】その導通した状態からゲート電極膜21a
を接地電位に接続すると、反転層は消滅し、電界効果ト
ランジスタ1は遮断する。
From the conductive state, the gate electrode film 21a
Is connected to the ground potential, the inversion layer disappears, and the field effect transistor 1 is cut off.

【0079】ソース電極膜45が接地電位に接続され、
ドレイン電極膜49に正電圧が印加された状態では、チ
ャネル領域40と、ベース領域29と、オーミック領域
33と、第2のガードリング領域14とを含むP型の主
拡散領域と、N型の導電層26及び高抵抗層12の間の
PN接合は逆バイアスされており、空乏層は導電層26
側に向かって伸びている。即ち、空乏層は、チャネル領
域40で囲まれたドレイン領域の内部に向かって伸びて
いる。
The source electrode film 45 is connected to the ground potential,
When a positive voltage is applied to the drain electrode film 49, the P-type main diffusion region including the channel region 40, the base region 29, the ohmic region 33, the second guard ring region 14, and the N-type The PN junction between the conductive layer 26 and the high resistance layer 12 is reverse biased, and the depletion layer is
Extending towards the side. That is, the depletion layer extends toward the inside of the drain region surrounded by the channel region 40.

【0080】上述のように、ゲート電極膜21aの幹部
221、222下方位置には、図21(b)に示すように、
浮遊電位領域15が配置されている。この浮遊電位領域
15の両端部は、チャネル領域40には接しておらず、
浮遊電位に置かれている。
As described above, the lower portions of the trunk portions 22 1 and 22 2 of the gate electrode film 21a are located as shown in FIG.
A floating potential region 15 is provided. Both ends of the floating potential region 15 are not in contact with the channel region 40,
Being at floating potential.

【0081】また、第1のガードリング領域13も浮遊
電位に置かれており、浮遊電位拡散層15は、第1のガ
ードリング領域13が高抵抗層12内に形成される空乏
層の表面を伸ばすのと同じように、導電層26内に形成
される空乏層を伸ばし、耐圧を向上させる。
The first guard ring region 13 is also set at the floating potential, and the floating potential diffusion layer 15 is used to cover the surface of the depletion layer where the first guard ring region 13 is formed in the high resistance layer 12. Like the extension, the depletion layer formed in the conductive layer 26 is extended to improve the breakdown voltage.

【0082】上記実施例では、導電層26を形成させる
N型の不純物は、図3(a)〜(c)に示したように、フィ
ールド絶縁膜16が配置された部分を除き、基板9の表
面に全面的に注入し、高濃度不純物層18を形成し、そ
の高濃度不純物層18の拡散によって導電層26を形成
した。
In the above embodiment, the N-type impurity for forming the conductive layer 26 is formed on the substrate 9 except for the portion where the field insulating film 16 is disposed, as shown in FIGS. The high-concentration impurity layer 18 was formed by implanting the whole surface, and the conductive layer 26 was formed by diffusion of the high-concentration impurity layer 18.

【0083】従って、上記実施例の電界効果トランジス
タ1では、チャネル領域40の内側のドレイン領域の内
部の表面側には、導電層26が全面的に配置されてた
が、本発明の電界効果トランジスタは、それに限定され
るものではなく、ドレイン領域内部の表面側には、導電
層26を部分的に配置することができる。
Therefore, in the field effect transistor 1 of the above embodiment, the conductive layer 26 is entirely disposed on the surface inside the drain region inside the channel region 40. However, the present invention is not limited to this, and the conductive layer 26 can be partially disposed on the surface side inside the drain region.

【0084】例えば、N型の高濃度不純物を注入する際
に、パターニングしたレジストマスクを配置しておき、
高抵抗層12の表面に選択的に注入すると、N型の高濃
度不純物層18を、チャネル領域40で環状に囲われた
ドレイン領域内に部分的に形成することができる。
For example, when implanting an N-type high-concentration impurity, a patterned resist mask is arranged,
When selectively implanted into the surface of the high-resistance layer 12, the N-type high-concentration impurity layer 18 can be partially formed in the drain region circularly surrounded by the channel region 40.

【0085】図22は、その場合のチャネル領域40と
導電層26との位置関係を示す図である。チャネル領域
40の、ドレイン領域の内側に突き出た角部分55の近
傍には、導電層26が配置されておらず、高抵抗層12
表面が露出している。従って、角部分55では、チャネ
ル領域40と高抵抗層12との間にPN接合が形成され
るため、そのPN接合が逆バイアスされた場合には、角
部分55から高抵抗層12内に向かい、空乏層が伸びや
すくなっている。そのため、この構造の電界効果トラン
ジスタでは耐圧が高くなる。
FIG. 22 shows a positional relationship between channel region 40 and conductive layer 26 in that case. The conductive layer 26 is not disposed near the corner portion 55 of the channel region 40 protruding inside the drain region.
The surface is exposed. Accordingly, a PN junction is formed between the channel region 40 and the high-resistance layer 12 at the corner 55, and when the PN junction is reverse-biased, the PN junction flows from the corner 55 into the high-resistance layer 12. The depletion layer is easy to grow. Therefore, the field-effect transistor having this structure has a high breakdown voltage.

【0086】次に、一層耐圧が高い電界効果トランジス
タについて説明する。その電界効果トランジスタは、図
23に示すように上記電界効果トランジスタ1と同じ構
造であり、異なる点は、活性領域内のゲート絶縁膜と、
ゲート電極膜の平面形状である。
Next, a field effect transistor having a higher withstand voltage will be described. The field effect transistor has the same structure as the field effect transistor 1 as shown in FIG. 23, and differs from the field effect transistor 1 in that a gate insulating film in an active region and
This is a planar shape of the gate electrode film.

【0087】各拡散層や薄膜は、上記工程と同じ工程で
形成されるので、同じ符号を付すと、符号70は、二重
の環を形成するソース領域39及びチャネル領域40
と、チャネル領域40で囲われた高抵抗層12と、導電
層26と、浮遊電位領域15とが形成する平面形状を示
している。
Since each of the diffusion layers and thin films is formed in the same step as the above-mentioned steps, the same reference numerals are used to denote the source region 39 and the channel region 40 forming a double ring.
And a plan shape formed by the high-resistance layer 12, the conductive layer 26, and the floating potential region 15 surrounded by the channel region 40.

【0088】高抵抗層12と導電層26とが形成するN
型の領域のうち、チャネル領域40で囲われた部分の平
面形状は、上記実施例と同様に、2本の幹部221、2
2と、一本の接続部23と複数本の枝部24とで構成
されている。幹部221、222のうち、枝部24の間で
は、チャネル領域40が、チャネル領域40で囲んだN
型の領域の内側に向けて膨出されており、膨出部分71
が形成されている。
The N formed by the high resistance layer 12 and the conductive layer 26
Of the mold region, the planar shape of the portion surrounded by the channel region 40 is the same as in the above embodiment, and the two trunk portions 22 1 , 2 2
And 2 2, and a single connecting portion 23 and a plurality of branch portions 24. Between the branch portions 24 of the trunk portions 22 1 and 22 2 , the channel region 40
The bulging portion 71 bulges toward the inside of the mold area.
Are formed.

【0089】従って、チャネル領域40とN型の領域と
が形成するpn接合は、この部分71では、球状接合よ
りも緩やかに曲がっており、球状接合のアバランシェ降
伏電圧よりも大きな耐圧が得られるようになっている。
Therefore, the pn junction formed by the channel region 40 and the N-type region is bent more gradually at this portion 71 than the spherical junction, so that a breakdown voltage higher than the avalanche breakdown voltage of the spherical junction can be obtained. It has become.

【0090】他方、枝部24の先端部分72では、枝部
24を構成する導電層26の表面の三辺75a、76、
75bは直角に交わっている。即ち、先端部分72で
は、チャネル領域40は直角に折れ曲がっており、従っ
て、チャネル領域40と導電層26とが形成するpn接
合の表面部分も、直角に折れ曲がっている。
On the other hand, at the tip end portion 72 of the branch portion 24, three sides 75a, 76 on the surface of the conductive layer 26 forming the branch portion 24 are formed.
75b intersects at right angles. That is, in the tip portion 72, the channel region 40 is bent at a right angle, and accordingly, the surface portion of the pn junction formed by the channel region 40 and the conductive layer 26 is also bent at a right angle.

【0091】この先端部分72では、空乏層は導電層2
6の内側に広がるから、三辺75a、76、75bの交
点が形成する2個の頂点77a、77bの部分でも、ア
バランシェ降伏電圧は円筒接合よりも大きくなってい
る。
In the tip portion 72, the depletion layer is the conductive layer 2
6, the avalanche breakdown voltage is higher than that of the cylindrical junction at the two apexes 77a and 77b formed by the intersection of the three sides 75a, 76 and 75b.

【0092】導電層26は、各枝部24の先端部分72
から膨出部分71近傍まで配置されており、膨出部分7
1の付近には配置されていない。従って、膨出部分71
ではチャネル領域40と高抵抗層12とがpn接合を形
成するので、空乏層が高抵抗層12側に広がりやすく、
アバランシェ降伏電圧が高くなっている。
The conductive layer 26 has a tip portion 72 of each branch portion 24.
From the bulging portion 71 to the vicinity of the bulging portion 71.
It is not arranged near 1. Therefore, the bulging portion 71
In this case, since the channel region 40 and the high resistance layer 12 form a pn junction, the depletion layer easily spreads to the high resistance layer 12 side.
Avalanche breakdown voltage is high.

【0093】また、この平面形状70では、枝部24
の、ソース領域39で囲われた領域の内側に向けて突き
出された先端部分72が半円形ではなく、矩形になって
いるため、チャネル領域40の長さが、半円形にした場
合よりも長く、導通抵抗が低くなっている。
In this planar shape 70, the branch portion 24
Since the tip portion 72 protruding inward of the region surrounded by the source region 39 is not semicircular but rectangular, the length of the channel region 40 is longer than that in the case of semicircular shape. , The conduction resistance is low.

【0094】図24の符号80は、ソース電極膜、ゲー
ト電極膜、及びシリコン酸化膜等の薄膜を省略した状態
の基板9表面であり、枝部24の先端が半円形にされた
場合の平面形状を示している。また、符号73は、その
円形部分を示している。この円形部分73の半径をRと
すると、この円形部73のチャネル幅はπ×Rであるの
に対し、図23の平面形状70の先端部分72では、チ
ャネル長は4×Rになるから、枝部24の先端は、矩形
である方が優れている。
Reference numeral 80 in FIG. 24 denotes the surface of the substrate 9 in which the thin film such as the source electrode film, the gate electrode film, and the silicon oxide film is omitted, and is a flat surface when the tip of the branch portion 24 is made semicircular. The shape is shown. Reference numeral 73 indicates the circular portion. Assuming that the radius of the circular portion 73 is R, the channel width of the circular portion 73 is π × R, whereas the channel length of the tip portion 72 of the planar shape 70 in FIG. It is better for the tip of the branch portion 24 to be rectangular.

【0095】上記実施例では、ベース領域33の内周の
縁とオーミック領域33の内周の縁との間の間隔は一定
であったが、本発明はそれに限定されるものではない。
例えば、オーミック領域33の内周の縁の一部が、ベー
ス領域32の内周を超えて、チャネル領域40で囲われ
たN型の領域に突き出た構造の電界効果トランジスタも
含まれる。
In the above embodiment, the interval between the inner peripheral edge of the base region 33 and the inner peripheral edge of the ohmic region 33 is constant, but the present invention is not limited to this.
For example, a field effect transistor having a structure in which a part of the inner periphery of the ohmic region 33 protrudes beyond the inner periphery of the base region 32 and protrudes into an N-type region surrounded by the channel region 40 is also included.

【0096】図28の符号81は、その一例の平面形状
であり、ソース電極膜、ゲート電極膜、及びシリコン酸
化膜等の薄膜と、第1、第2のガードリング領域13、
14は省略してある。この平面形状81では、オーミッ
ク領域33の平面形状が異なる他は、基板9の深さ方向
の構造は、上記各実施例と同じであるので、拡散層の符
号や薄膜の符号は、上記実施例と同じ符号を付す。
Reference numeral 81 in FIG. 28 denotes an example of the planar shape, which includes thin films such as a source electrode film, a gate electrode film, and a silicon oxide film, and the first and second guard ring regions 13.
14 is omitted. In this planar shape 81, except that the planar shape of the ohmic region 33 is different, the structure in the depth direction of the substrate 9 is the same as that of each of the above-described embodiments. The same reference numerals are used.

【0097】図28の符号88は、チャネル領域40で
囲われたN型の領域の内側に向けて突き出された膨出部
分であり、この膨出部分は半円形にされ、且つ、半円形
の膨出部分88の一部であるオーミック領域33は、他
の部分のオーミック領域33の幅よりも広がっている。
Reference numeral 88 in FIG. 28 denotes a bulging portion protruding toward the inside of the N-type region surrounded by the channel region 40. This bulging portion is formed into a semicircular shape, and The ohmic region 33 which is a part of the swelled portion 88 is wider than the width of the ohmic region 33 in the other portion.

【0098】即ち、この平面形状では、膨出部分88の
オーミック領域33の方が、枝部24の直線部分の間に
位置するオーミック領域33よりも、チャネル領域40
で囲われたN型の領域の内側に向けて膨らんでおり、膨
出部分88のオーミック領域33の縁は、少なくともソ
ース領域39の内周の縁を超えてN型の領域の内側に向
けて広がっている。
That is, in this planar shape, the ohmic region 33 of the bulging portion 88 is larger than the ohmic region 33 located between the linear portions of the branch portion 24.
Bulges toward the inside of the N-type region surrounded by the circle, and the edge of the ohmic region 33 of the bulging portion 88 extends at least beyond the inner periphery of the source region 39 toward the inside of the N-type region. It has spread.

【0099】膨出部分88以外の形状は、第1の実施例
の電界効果トランジスタ1と同じ形状である。従って、
この平面形状81を構成する枝部24の側辺部分のC−
C線断線面の製造工程を説明するための図面は、図1、
2等のA−A線断面図の部分の製造工程を説明するため
の図面と同じである。
The shape other than the bulging portion 88 is the same as that of the field effect transistor 1 of the first embodiment. Therefore,
C- of the side portion of the branch portion 24 forming the planar shape 81
Drawings for explaining the manufacturing process of the C-line broken surface are shown in FIGS.
It is the same as the drawing for explaining the manufacturing process of the portion of the cross section along the line AA such as 2.

【0100】この平面形状81の形成手順を説明する
と、先ず、基板9の高抵抗層12内部の表面側に、P型
の第1、第2のガードリング領域13、14が形成され
た状態は、C−C線断面図の部分については図1(b)に
示されており、D−D線断面図については図34(a)に
示されている。この状態では、図1(c)の部分に相当す
る部分には、浮遊電位領域15が形成されている。
The procedure for forming the planar shape 81 will be described. First, the state in which the P-type first and second guard ring regions 13 and 14 are formed on the surface inside the high resistance layer 12 of the substrate 9 is as follows. , CC line sectional view is shown in FIG. 1B, and a DD line sectional view is shown in FIG. In this state, a floating potential region 15 is formed in a portion corresponding to the portion in FIG.

【0101】図34〜図39は、D−D線断面図の部分
を説明するための工程図である。その状態から、図2
(b)と図34(b)に示すように、高抵抗層12内部の表
面近傍にN型の高濃度不純物層18を形成し、図3(b)
と図34(c)に示すように、熱酸化法によってゲート絶
縁膜19を形成する。
FIG. 34 to FIG. 39 are process diagrams for explaining the portion taken along the line DD. From that state, FIG.
As shown in FIG. 3B and FIG. 34B, an N-type high-concentration impurity layer 18 is formed near the surface inside the high-resistance layer 12, and FIG.
Then, as shown in FIG. 34C, the gate insulating film 19 is formed by a thermal oxidation method.

【0102】次に、図4(b)と図35(a)に示すよう
に、ゲート絶縁膜19表面に、パターニングされたポリ
シリコン薄膜から成るゲート電極膜21a、21bを形
成した後、そのゲート電極膜21a、21bをマスクに
用いて、図5(a)と図35(b)に示すように、ゲート絶
縁膜19をエッチングした後、高濃度不純物層18を拡
散し、図6(a)と図35(c)に示すように、N型の導電
層26を形成する。この導電層26の深さは、上記各実
施例と同様に、第1、第2のガードリング領域13、1
4の深さよりも浅く形成する。
Next, as shown in FIGS. 4B and 35A, gate electrode films 21a and 21b made of a patterned polysilicon thin film are formed on the surface of the gate insulating film 19, and then the gate electrode films 21a and 21b are formed. As shown in FIGS. 5A and 35B, the gate insulating film 19 is etched using the electrode films 21a and 21b as a mask, and then the high-concentration impurity layer 18 is diffused. Then, as shown in FIG. 35C, an N-type conductive layer 26 is formed. The depth of the conductive layer 26 is the same as that of each of the above embodiments, and the first and second guard ring regions 13, 1
4 shallower than the depth of FIG.

【0103】次に、ゲート電極膜21a、21bをマス
クに用い、導電層26表面にP型の不純物を注入し、図
7(a)と図36(a)に示すように、導電層26内部の表
面側に、P型の高濃度不純物層28を形成した後、その
高濃度不純物層28を拡散し、図8(a)と図36(b)に
示すように、P型のベース領域29を形成する。
Next, using the gate electrode films 21a and 21b as a mask, a P-type impurity is implanted into the surface of the conductive layer 26, and as shown in FIGS. 7 (a) and 36 (a), After a P-type high-concentration impurity layer 28 is formed on the surface side of the substrate, the high-concentration impurity layer 28 is diffused to form a P-type base region 29, as shown in FIGS. 8A and 36B. To form

【0104】次に、図9(b)と図36(c)に示すよう
に、ゲート電極膜21a、21b上にパターニングした
レジスト膜31を形成する。このとき、膨出部分88と
なる部分では、レジスト膜31は、ゲート電極膜21a
上にだけ配置し、ゲート電極膜21aの側方位置に露出
するベース領域29上にははみ出ないようにしておく。
Next, as shown in FIGS. 9B and 36C, a patterned resist film 31 is formed on the gate electrode films 21a and 21b. At this time, in the portion to be the swelling portion 88, the resist film 31 is covered with the gate electrode film 21a.
The gate electrode film 21a is arranged so as not to protrude from the base region 29 exposed at the side position of the gate electrode film 21a.

【0105】上記第1の実施例では、図9(c)に示すよ
うに、ゲート電極膜21aの端部から、ベース領域29
上に位置するレジスト膜31の幅D1だけ離れた位置ま
でレジスト膜31で覆われている。
In the first embodiment, as shown in FIG. 9C, the base region 29 extends from the end of the gate electrode film 21a.
Are covered with the resist film 31 to a position apart by the width D 1 of the resist film 31 located above.

【0106】この状態で、ベース領域29の内側にP型
の不純物を注入し、図10(b)と図37(a)に示すよう
に、ベース領域29内の表面近傍に、P型の高濃度不純
物層32を形成し、レジスト膜31を除去した後拡散す
ると、図11(a)と図37(b)に示すようにオーミック
領域33が形成される。
In this state, a P-type impurity is implanted inside the base region 29, and as shown in FIG. 10B and FIG. When the impurity layer 32 is formed and the resist film 31 is removed and then diffused, an ohmic region 33 is formed as shown in FIGS. 11A and 37B.

【0107】オーミック領域33の横方向拡散により、
オーミック領域33の端部は、ゲート電極膜21aの下
に位置するゲート絶縁膜19の下方位置まで潜り込む
が、上記第1の実施例では、P型の高濃度不純物層32
の端部は、ベース領域29上のレジスト膜31の幅D1
だけゲート絶縁膜19の端部から離れていたため、オー
ミック領域33の端部は、横方向拡散の距離から、幅D
1だけ差し引いた距離だけ、ゲート絶縁膜19の下方に
潜り込む。
Due to the lateral diffusion of the ohmic region 33,
Although the end of the ohmic region 33 extends below the gate insulating film 19 located below the gate electrode film 21a, in the first embodiment, the P-type high-concentration impurity layer 32 is formed.
Is the width D 1 of the resist film 31 on the base region 29.
Only the distance from the end of the gate insulating film 19, the end of the ohmic region 33 has a width D due to the lateral diffusion distance.
It sinks below the gate insulating film 19 by a distance subtracted by one .

【0108】他方、膨出部分88では、ベース領域29
上のレジスト膜31の幅D2は、上記幅D1よりも小さ
く、ゼロに近くなっているため、オーミック領域33の
端部は、横方向拡散の距離だけゲート絶縁膜19の下方
に潜り込む。
On the other hand, in the bulging portion 88, the base region 29
Since the width D 2 of the upper resist film 31 is smaller than the width D 1 and is close to zero, the end of the ohmic region 33 sinks below the gate insulating film 19 by a lateral diffusion distance.

【0109】この状態では、オーミック領域33とベー
ス領域29とが接続され、1個の櫛形のパターンの主拡
散領域が形成される。
In this state, the ohmic region 33 and the base region 29 are connected to form a single comb-shaped main diffusion region.

【0110】その状態で、図12(b)と図37(c)に示
すように、オーミック領域33の表面に、パターニング
したレジスト膜35を形成する。このレジスト膜35の
端部は、ゲート電極膜21aの端部から所定距離だけ離
間しており、レジスト膜35の端部とゲート電極膜21
aの間には、オーミック領域33又はベース領域29の
表面が露出している。
In this state, a patterned resist film 35 is formed on the surface of the ohmic region 33 as shown in FIGS. 12B and 37C. The end of the resist film 35 is separated from the end of the gate electrode film 21a by a predetermined distance, and the end of the resist film 35 and the gate electrode film 21a.
The surface of the ohmic region 33 or the base region 29 is exposed between a.

【0111】その状態で、N型の不純物を注入すると、
図13(a)と図38(a)に示すように、レジスト膜35
とゲート電極膜21aの間の位置に、N型の高濃度不純
物層38が形成され、次いで、レジスト膜35を除去し
た後、拡散すると、図14(a)と図38(b)に示すよう
に、オーミック領域33とベース領域29とで形成され
るP型の領域内に、ソース領域39が形成される。
In this state, when an N-type impurity is implanted,
As shown in FIGS. 13A and 38A, the resist film 35
An N-type high-concentration impurity layer 38 is formed between the gate electrode film 21a and the gate electrode film 21a. After the resist film 35 is removed and then diffused, as shown in FIGS. 14A and 38B. Then, a source region 39 is formed in a P-type region formed by the ohmic region 33 and the base region 29.

【0112】このソース領域39は、ゲート電極膜21
aの内周の縁に沿った櫛形のリング形状になっている。
リング形状のソース領域39の内側の縁は、ゲート電極
膜21aの下のゲート絶縁膜19の下方位置に潜り込ん
でいる。
This source region 39 is formed on the gate electrode film 21.
It has a comb-like ring shape along the inner peripheral edge of a.
The inner edge of the ring-shaped source region 39 extends below the gate insulating film 19 below the gate electrode film 21a.

【0113】また、膨出部分88を除く枝部24や幹部
221、222及び接続部23では、ソース領域39の内
側の縁よりも内側の基板9内部の表面側には、ベース領
域29が位置しており、ソース領域39の内側の縁とベ
ース領域29の内側の縁との間は、チャネル領域40に
なっている。
In the branch portion 24, the trunk portions 22 1 , 22 2 and the connection portion 23 excluding the swelling portion 88, the base region 29 on the surface side inside the substrate 9 inside the inner edge of the source region 39. Are located, and a channel region 40 is formed between the inner edge of the source region 39 and the inner edge of the base region 29.

【0114】膨出部分88では、ソース領域39の内側
の縁よりも内側の基板9の表面には、ベース領域29の
内周の縁を超えてオーミック領域33が横方向拡散され
ている。従って、膨出部分88では、オーミック領域3
3及びベース領域29が形成するP型の領域の内側の縁
と、ソース領域39の内側の縁との間の位置の、基板9
内部の表面近傍には、オーミック領域33が存してい
る。
In the swollen portion 88, the ohmic region 33 is laterally diffused on the surface of the substrate 9 inside the inner edge of the source region 39 beyond the inner edge of the base region 29. Therefore, in the bulging portion 88, the ohmic region 3
3 and a base region 29 at a position between the inner edge of the P-type region formed by the base region 29 and the inner edge of the source region 39.
An ohmic region 33 exists near the inner surface.

【0115】符号52は、膨出部分88のソース領域3
9の内周の縁とオーミック領域33の内周の縁との間の
オーミック領域33の表面近傍部分で形成されるチャネ
ル領域を示している。このチャネル領域52の表面がN
型に反転すれば、膨出部分88においても、ソース領域
39とチャネル領域40、52で囲われた部分のN型の
領域26とが反転層によって接続される。
Reference numeral 52 denotes the source region 3 of the bulging portion 88.
9 shows a channel region formed in a portion near the surface of the ohmic region 33 between the inner peripheral edge of the ohmic region 9 and the inner peripheral edge of the ohmic region 33. The surface of this channel region 52 is N
If the shape is reversed, the source region 39 and the N-type region 26 in the portion surrounded by the channel regions 40 and 52 are connected by the inversion layer also in the bulging portion 88.

【0116】膨出部分88のチャネル領域52では、オ
ーミック領域33とチャネル領域29とが、少なくとも
一部は重なっているが、オーミック領域33の表面濃度
の方がベース領域29の表面濃度よりも高いため、ベー
ス領域29の表面濃度は無視することができる。従っ
て、膨出部分88のチャネル領域52の閾電圧は、オー
ミック領域33の横方向拡散した部分の表面濃度で決ま
り、膨出部分88のチャネル領域52の閾電圧は、ベー
ス領域29の横方拡散した部分の表面濃度で決まる他の
部分のチャネル領域40の閾電圧よりも高くなってい
る。
In the channel region 52 of the bulging portion 88, the ohmic region 33 and the channel region 29 at least partially overlap, but the surface concentration of the ohmic region 33 is higher than the surface concentration of the base region 29. Therefore, the surface concentration of the base region 29 can be ignored. Therefore, the threshold voltage of the channel region 52 of the bulging portion 88 is determined by the surface concentration of the laterally diffused portion of the ohmic region 33, and the threshold voltage of the channel region 52 of the bulging portion 88 is determined by the lateral diffusion of the base region 29. It is higher than the threshold voltage of the channel region 40 of the other part determined by the surface concentration of the part.

【0117】図29は、オーミック領域33の形状を説
明するための図面であり、同図の符号331は、オーミ
ック領域33の内側の縁を示している。また、図30
は、2種類のチャネル領域40、52間の平面形状と位
置関係を説明するための図であり、図31は、ソース領
域39の平面形状を説明するための図である。
[0117] Figure 29 is a view for explaining the shape of the ohmic region 33, reference numeral 33 1 in the figure shows the inner edge of the ohmic region 33. FIG.
FIG. 31 is a diagram for describing a planar shape and a positional relationship between two types of channel regions 40 and 52, and FIG. 31 is a diagram for describing a planar shape of the source region 39.

【0118】符号391、392は、それぞれソース領域
39の表面の内周の縁と外周の縁を示しており、符号2
1はベース領域29の表面の内周の縁を示している。
Reference numerals 39 1 and 39 2 denote an inner edge and an outer edge of the surface of the source region 39, respectively.
Reference numeral 9 1 denotes an inner peripheral edge of the surface of the base region 29.

【0119】ベース領域29の表面近傍の部分で構成さ
れるチャネル領域40は、ソース領域39の内周の縁3
1とベース領域29の内周の縁291とで確定され、オ
ーミック領域33の表面近傍の部分で構成されるチャネ
ル領域52は、膨出部分88のオーミック領域33の内
周の縁331と、ソース領域39の内周の縁391とで確
定される。
The channel region 40 formed by the portion near the surface of the base region 29 is formed on the inner peripheral edge 3 of the source region 39.
9 1 and is determined by the inner peripheral edge 29 1 of the base region 29, channel region 52 formed in a portion near the surface of the ohmic region 33, the inner peripheral edge 33 of the ohmic region 33 of the bulged portion 88 1 If, it is determined by the edge 39 1 of the inner periphery of the source region 39.

【0120】2種類のチャネル領域40、52は、ソー
ス領域39の内周の縁391に沿って連続しており、2
種類のチャネル領域40、52により、リング形状の1
個の櫛形の領域が形成されている。
[0120] The two types of channel region 40, 52 is continuous along the inner peripheral edge 39 1 of the source region 39, 2
Due to the different types of channel regions 40 and 52, a ring-shaped 1
Individual comb-shaped regions are formed.

【0121】上記のように、ソース領域39を形成した
後、表面に層間絶縁膜を形成した後、その層間絶縁膜を
パターニングし、図15(a)と図38(c)に示すよう
に、ソース領域39の内側の縁391の近傍部分と、そ
の縁391で囲われたオーミック領域33の部分が露出
させる。同図の符号41は、その状態の層間絶縁膜を示
している。
As described above, after the source region 39 is formed, an interlayer insulating film is formed on the surface, and the interlayer insulating film is patterned, as shown in FIGS. 15 (a) and 38 (c). an inner portion near the edge 39 1 of the source region 39, portions of the ohmic region 33 surrounded by the edge 39 1 is exposed. Reference numeral 41 in the figure indicates the interlayer insulating film in that state.

【0122】次いで、図17(a)、図19(a)、図20
(a)と、図39(a)〜(c)とに示すように、パターニン
グしたソース電極膜45及び保護膜48と、基板9裏面
のドレイン電極膜49を形成すると、本発明の電界効果
トランジスタ5が得られる。
Next, FIG. 17 (a), FIG. 19 (a), FIG.
39A and FIG. 39A to FIG. 39C, when a patterned source electrode film 45 and a protective film 48 and a drain electrode film 49 on the back surface of the substrate 9 are formed, the field effect transistor of the present invention is formed. 5 is obtained.

【0123】この電界効果トランジスタ5では、チャネ
ル領域40、52の内側全部に導電層26が配置されて
おり、膨出部分88の位置のpn接合は、オーミック領
域33と導電領域26とで形成されている。
In the field effect transistor 5, the conductive layer 26 is disposed entirely inside the channel regions 40 and 52, and the pn junction at the position of the swelling portion 88 is formed by the ohmic region 33 and the conductive region 26. ing.

【0124】オーミック領域33の深さはベース領域2
9に比べて拡散深さが深くなっているので、膨出部分8
8の耐圧は、他の部分の耐圧と同程度まで高くなってい
る。膨出部分88の周囲に導電領域26を配置しなけれ
ば、更に耐圧は高くなるが、チャネル領域40、52の
内側全部に導電領域26を配置した場合でも、膨出部分
によって耐圧が著しく低下するようなことはない。従っ
て、導電領域26を形成するためのN型の不純物を注入
する際に、チャネル領域40、52の内側となる部分の
表面にはレジスト膜を配置する必要がないため、図2
3、24の平面形状70、80を形成する場合に比べて
写真工程が1回少なくて済む。
The depth of the ohmic region 33 is the base region 2
Since the diffusion depth is deeper than that of
The withstand voltage of 8 is as high as the withstand voltages of other parts. If the conductive region 26 is not disposed around the bulging portion 88, the withstand voltage is further increased. However, even if the conductive region 26 is disposed on the entire inside of the channel regions 40 and 52, the withstand voltage is significantly reduced by the bulging portion. There is no such thing. Therefore, when an N-type impurity for forming the conductive region 26 is implanted, it is not necessary to dispose a resist film on the surface of the portion inside the channel regions 40 and 52.
The number of photographic steps is reduced by one compared with the case where the 3 and 24 planar shapes 70 and 80 are formed.

【0125】上記膨出部分88は半円形であったが、枝
部24や幹部221、222、又は接続部23の直線部分
のオーミック領域33が徐々に膨らみ、オーミック領域
33の表面近傍の部分で構成されるチャネル領域52が
形成されるようにしてもよい。
Although the bulging portion 88 has a semicircular shape, the ohmic region 33 of the branch portion 24, the trunk portion 22 1 , 22 2 , or the straight portion of the connecting portion 23 gradually expands, and the portion near the surface of the ohmic region 33 is formed. A channel region 52 composed of portions may be formed.

【0126】図32の符号82は、オーミック領域33
が徐々に膨らんだ場合の平面形状を示しており、膨出部
分89の先端では、オーミック領域33が、ベース領域
29の内周の縁を超えて導電領域26の内側に向けて拡
散されており、膨出部分89の根本部分に向かうに連
れ、オーミック領域33の内周の縁は、ベース領域29
の内側に向けて徐々に後退している。この平面形状82
のオーミック領域33の形状を図33に示す。
The reference numeral 82 in FIG.
Shows a planar shape when swells gradually, and at the tip of the swelling portion 89, the ohmic region 33 is diffused inward of the conductive region 26 beyond the inner peripheral edge of the base region 29. , Toward the root of the bulging portion 89, the inner peripheral edge of the ohmic region 33
Is gradually receding toward the inside. This planar shape 82
FIG. 33 shows the shape of the ohmic region 33 of FIG.

【0127】図41(a)〜(c)は、図32の膨出部分8
9の先端部分であるE1−E1線と、オーミック領域の膨
らみが変化する部分であるE2−E2線と、根本位置の部
分であるE3−E3線の断面図である。膨出部分89のオ
ーミック領域33は、先端部分で導電領域26内に大き
く横方向拡散しており、根本部分では、枝部24の直線
部分や、幹部221、222及び接続部23におけるオー
ミック領域33の内周の縁とベース領域29の内周の縁
との間の間隔と同じになっている。
FIGS. 41 (a) to 41 (c) show the bulging portion 8 shown in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along line E 1 -E 1 which is a tip portion of No. 9, line E 2 -E 2 which is a portion where the bulge of the ohmic region changes, and line E 3 -E 3 which is a root portion. The ohmic region 33 of the bulged portion 89 is largely laterally diffused into the conductive region 26 at the tip portion, and at the root portion, the ohmic region 33 in the straight portion of the branch portion 24, the stem portions 22 1 , 22 2 and the connecting portion 23 are formed. The distance between the inner edge of the region 33 and the inner edge of the base region 29 is the same.

【0128】上記のように、オーミック領域33が徐々
に膨らむ膨出部分89を形成する場合には、オーミック
領域33の拡散源となるP型の高濃度領域32を形成す
る際に、P型不純物のマスクとなるレジスト膜31のゲ
ート電極膜21a上からのはみ出し量を変化させればよ
い。
As described above, when forming the bulging portion 89 in which the ohmic region 33 gradually expands, when forming the P-type high-concentration region 32 serving as a diffusion source of the ohmic region 33, the P-type impurity The amount by which the resist film 31 serving as a mask protrudes from the gate electrode film 21a may be changed.

【0129】図40(a)〜(c)は、図32のE1−E
1線、E2−E2線、及びE3−E3線に対応する断面を形
成する際のレジスト膜31の、はみ出し量D3〜D5を示
す図である。ここでは、D3<D4<D5になっている。
FIGS. 40A to 40C show E 1 -E of FIG.
1 line, the resist film 31 for forming the cross section corresponding to the E 2 -E 2-wire, and E 3 -E 3-wire, a diagram showing a protrusion amount D 3 to D 5. Here, D 3 <D 4 <D 5 .

【0130】このように、レジスト膜31のはみ出し量
を、膨出部分89の根本方向から先端方向に向けて徐々
に少なくすることで、オーミック領域33が徐々に膨ら
んだ形状を作ることができる。
As described above, by gradually reducing the amount of protrusion of the resist film 31 from the root direction of the bulging portion 89 to the tip direction, a shape in which the ohmic region 33 gradually bulges can be formed.

【0131】この場合には、膨出部分89の根本部分で
はベース領域29によってチャネル領域40が形成さ
れ、先端部分ではオーミック領域33によってチャネル
領域52が形成される。根本部分と先端部分の間の位置
では、オーミック領域33によるチャネル領域52がソ
ース領域39と接し、そのチャネル領域52と導電領域
26との間に、ベース領域29によるチャネル領域40
が配置される。
In this case, the channel region 40 is formed by the base region 29 at the root of the bulging portion 89, and the channel region 52 is formed by the ohmic region 33 at the tip. At a position between the root portion and the tip portion, the channel region 52 of the ohmic region 33 is in contact with the source region 39, and the channel region 40 of the base region 29 is located between the channel region 52 and the conductive region 26.
Is arranged.

【0132】また、本発明の電界効果トランジスタで
は、膨出部分の先端において、必ずしも上記のように、
オーミック領域33がベース領域29を超えて横方向ま
で伸びている必要はない。
Further, in the field effect transistor of the present invention, as described above, at the tip of the bulging portion,
The ohmic region 33 does not need to extend beyond the base region 29 to the lateral direction.

【0133】図42の符号90に示した平面パターンの
オーミック領域33は、図28に示した平面パターン8
1と同様の形状であり、チャネル領域40で囲われたN
型の領域の内側に向けて膨出部分91が突き出されてい
る。この膨出部分91のオーミック領域33は、膨出部
分91以外の他の部分のオーミック領域33の幅よりも
広がっており、半円形になっている。
The ohmic region 33 of the plane pattern shown by reference numeral 90 in FIG. 42 is the same as the plane pattern 8 shown in FIG.
1 and has a shape similar to that of N
A bulging portion 91 protrudes toward the inside of the mold area. The ohmic region 33 of the bulged portion 91 is wider than the width of the ohmic region 33 other than the bulged portion 91, and has a semicircular shape.

【0134】この図42の膨出部分91のオーミック領
域33は、図28の平面パターン81が有する膨出部分
88とは異なり、ベース領域29を超えてN型の領域内
には広がっていない。
The ohmic region 33 of the bulge portion 91 in FIG. 42 is different from the bulge portion 88 of the plane pattern 81 in FIG. 28 and does not extend beyond the base region 29 into the N-type region.

【0135】膨出部分91のF1−F1線断面図を図44
(a)に示す。また、膨出部分91以外の部分として、枝
部24間に位置し、ベース領域29やオーミック領域3
3が直線的に伸びている部分のF2−F2線断面図を同図
(b)に示す。
FIG. 44 is a sectional view of the bulging portion 91 taken along the line F 1 -F 1 .
(a). The base region 29 and the ohmic region 3 are located between the branch portions 24 as portions other than the bulging portion 91.
FIG. 3 is a sectional view taken along line F 2 -F 2 of a portion where 3 extends linearly.
It is shown in (b).

【0136】図44(b)から分かるように、枝部24と
幹部221、222と接続部23に含まれるベース領域2
9の直線部分の内周の縁部分と、オーミック領域33の
直線部分の内周の縁部分との間の距離をS0とし、膨出
部分91におけるベース領域29の内周の縁部分と、オ
ーミック領域33の内周の縁部分との間の距離をS1
すると、この平面パターン90では、S1<S0にされて
いる。
As can be seen from FIG. 44 (b), the base region 2 included in the branch portion 24, the trunk portions 22 1 and 22 2 and the connection portion 23
9, the distance between the inner peripheral edge of the straight portion of the base region 29 and the inner peripheral edge of the straight portion of the ohmic region 33 is S 0 , When the distance between the inner peripheral edge portion of the ohmic region 33 and S 1, in the plane pattern 90 are in S 1 <S 0.

【0137】特に、距離S1が負の値である場合(S1
0の場合)は、図39(a)〜(c)や図41(a)に示すよ
うに、オーミック領域33がベース領域29の内周の縁
を超えてN型領域まで伸びている場合である。
In particular, when the distance S 1 is a negative value (S 1 <
0) is the case where the ohmic region 33 extends to the N-type region beyond the inner peripheral edge of the base region 29, as shown in FIGS. 39 (a) to (c) and FIG. 41 (a). is there.

【0138】このような膨出部分91を形成するために
は、オーミック領域33の拡散源となるP型の高濃度不
純物層32を形成する際に、図43(a)に示すように、
膨出部分におけるレジスト膜31のゲート電極膜21a
からのはみ出し距離D7を、図43(b)に示すようなレ
ジスト膜31の直線部分におけるはみ出し距離D8より
も小さくすればよい。
In order to form such a bulged portion 91, when forming a P-type high-concentration impurity layer 32 serving as a diffusion source of the ohmic region 33, as shown in FIG.
The gate electrode film 21a of the resist film 31 at the swelling portion
The protrusion distance D 7 may be smaller than the protrusion distance D 8 in the linear portion of the resist film 31 as shown in FIG.

【0139】本発明の典型的なベース領域29とソース
領域39の形成方法としては、ゲート電極膜21aをマ
スクとして、P型不純物とN型不純物を注入し、P型の
高濃度不純物層32とN型の高濃度不純物層38とを、
それぞれベース領域29とソース領域39の拡散源とし
ているから、ゲート電極膜21aの下方におけるベース
領域29とソース領域39の潜り込み量は、ドレイン領
域の全外周に亘って一定である。
As a typical method of forming the base region 29 and the source region 39 of the present invention, a P-type impurity and an N-type impurity are implanted using the gate electrode film 21a as a mask to form a P-type high-concentration impurity layer 32. An N-type high concentration impurity layer 38;
Since the diffusion source is used as a diffusion source for the base region 29 and the source region 39, the amount of the base region 29 and the source region 39 below the gate electrode film 21a is constant over the entire outer periphery of the drain region.

【0140】それに対し、本発明では、オーミック領域
33の拡散源となるP型の高濃度不純物層32は、レジ
スト膜31をマスクとするイオン注入によって形成され
ているから、オーミック領域33内周の端部と、ゲート
電極膜21aの縁部分との相対的な位置関係は、レジス
ト膜31のゲート電極膜21aからのはみ出し距離S 1
によって調整することができる。
On the other hand, in the present invention, the ohmic region
The P-type high-concentration impurity layer 32 serving as a diffusion source of the
Formed by ion implantation using the strike film 31 as a mask.
The end of the inner periphery of the ohmic region 33 and the gate
The relative positional relationship with the edge portion of the electrode film 21a is determined by a resist
Distance S of the gate film 31 from the gate electrode film 21a. 1
Can be adjusted by

【0141】このように、本発明の電界効果トランジス
タは、膨出部分のレジスト膜31のはみ出し距離S1
調節することでオーミック領域33の内周の縁部分とベ
ース領域29の内周の縁部分との間の距離を調節するこ
とができる。
As described above, in the field-effect transistor of the present invention, the edge of the inner periphery of the ohmic region 33 and the edge of the inner periphery of the base region 29 are adjusted by adjusting the protruding distance S 1 of the resist film 31 at the bulging portion. The distance between the parts can be adjusted.

【0142】本発明は、オーミック領域33の内周の縁
部分のうち、球状接合を形成する膨出部分91の縁部分
を、円筒接合を形成する幹部221、222や接続部23
や枝部24の縁部分よりも内側に伸ばした平面パターン
を持つ電界効果トランジスタを広く含むものである。
[0142] The present invention, among the inner peripheral edge portion of the ohmic region 33, the edge portion of the bulging portion 91 forming a spherical joint, stem 22 1 forming a cylindrical junction, 22 2 and the connection portion 23
And a field effect transistor having a plane pattern extending inward from the edge portion of the branch portion 24.

【0143】なお、以上は、電界効果トランジスタを製
造する場合について説明したが、図25(a)に示すよう
に、低抵抗層11に代え、高抵抗層12を、N型で厚み
が薄いダイオード構成層34上に形成し、そのダイオー
ド構成層34の裏面に、ダイオード構成層34とショッ
トキー接続する金属膜を形成し、アノード電極膜50と
すると、ショットキー接合を用いたIGBT型の電界効
果トランジスタ2が得られる。
In the above, the case where the field effect transistor is manufactured has been described. As shown in FIG. 25A, instead of the low resistance layer 11, the high resistance layer 12 is replaced with an N-type thin diode. A metal film that is formed on the constituent layer 34 and that is Schottky-connected to the diode constituent layer 34 on the back surface of the diode constituent layer 34 is formed as an anode electrode film 50. An IGBT-type field effect using a Schottky junction Transistor 2 is obtained.

【0144】この場合、アノード電極膜50とダイオー
ド構成層34との間に形成されるショットキーダイオー
ドは、ドレイン電極膜50がアノードとなり、ダイオー
ド構成層34がカソードとなる。高抵抗層34に、エピ
タキシャル成長させたシリコン単結晶層ではなく、引き
上げ法によって形成した単結晶のシリコンウェハーその
ものを用いる場合には、ダイオード構成層34を設け
ず、高抵抗層34の裏面にアノード電極膜50を形成
し、ショットキーダイオードを構成させてもよい。
In this case, in the Schottky diode formed between the anode electrode film 50 and the diode constituent layer 34, the drain electrode film 50 serves as an anode and the diode constituent layer 34 serves as a cathode. When a single-crystal silicon wafer itself formed by a pulling method is used for the high-resistance layer 34 instead of a silicon single-crystal layer epitaxially grown, the diode constituent layer 34 is not provided, and the anode electrode is formed on the back surface of the high-resistance layer 34. The film 50 may be formed to form a Schottky diode.

【0145】また、図25(b)に示すように、N型のシ
リコン単結晶層11に替え、P型のシリコン単結晶基板
を用いてコレクタ層20とし、コレクタ層20に、コレ
クタ層20とオーミック接続するコレクタ電極56を形
成すると、PN接合を用いたIGBT型の電界効果トラ
ンジスタ3が得られる。この電界効果トランジスタ3も
本発明に含まれる。いずれの電界効果トランジスタ1、
2、3についても、ソース領域39やチャネル領域40
は1個である。
Further, as shown in FIG. 25B, a collector layer 20 is formed using a P-type silicon single crystal substrate instead of the N-type silicon single crystal layer 11, and the collector layer 20 is formed on the collector layer 20. When the collector electrode 56 to be ohmic-connected is formed, an IGBT type field effect transistor 3 using a PN junction is obtained. This field effect transistor 3 is also included in the present invention. Any field effect transistor 1,
Also for 2 and 3, the source region 39 and the channel region 40
Is one.

【0146】また、上記の高抵抗層12は、低抵抗層1
1上にエピタキシャル成長させたものを用いたが、高抵
抗のシリコンウェハー自体で高抵抗層12を構成させ、
その高抵抗層12の裏面側から高抵抗層12と同じ導電
型の不純物を拡散させ、高抵抗層12よりも低抵抗の低
抵抗層11を構成させてもよい。
The high resistance layer 12 is formed of the low resistance layer 1.
1 was used, but the high-resistance layer 12 was constituted by a high-resistance silicon wafer itself,
Impurities of the same conductivity type as the high resistance layer 12 may be diffused from the back surface side of the high resistance layer 12 to form the low resistance layer 11 having a lower resistance than the high resistance layer 12.

【0147】以上は、n型を第1の導電型、p型を第2
の導電型とした実施例について説明したが、その逆に、
p型を第1の導電型、n型を第2の導電型にしてもよ
い。この場合は、例えば高抵抗層とソース領域はp型に
なり、ベース領域はn型になる。
In the above description, the n-type is the first conductivity type, and the p-type is the second conductivity type.
Although the embodiment of the conductivity type was described, on the contrary,
The p-type may be the first conductivity type and the n-type may be the second conductivity type. In this case, for example, the high resistance layer and the source region become p-type, and the base region becomes n-type.

【0148】[0148]

【発明の効果】導通抵抗が低く、耐圧が高い電界効果ト
ランジスタが得られる。
As described above, a field effect transistor having a low conduction resistance and a high withstand voltage can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(c):本発明の一例の電界効果トランジ
スタの製造工程を説明するための図(1)
FIGS. 1A to 1C are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention (1).

【図2】(a)〜(c):本発明の一例の電界効果トランジ
スタの製造工程を説明するための図(2)
FIGS. 2A to 2C are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図3】(a)〜(c):本発明の一例の電界効果トランジ
スタの製造工程を説明するための図(3)
FIGS. 3A to 3C are views for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図4】(a)〜(c):本発明の一例の電界効果トランジ
スタの製造工程を説明するための図(4)
FIGS. 4A to 4C are views for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図5】(a)、(b):本発明の一例の電界効果トランジ
スタの製造工程を説明するための図(5)
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図6】(a)、(b):本発明の一例の電界効果トランジ
スタの製造工程を説明するための図(6)
FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図7】(a)、(b):本発明の一例の電界効果トランジ
スタの製造工程を説明するための図(7)
FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図8】(a)、(b):本発明の一例の電界効果トランジ
スタの製造工程を説明するための図(8)
FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図9】(a)〜(c):本発明の一例の電界効果トランジ
スタの製造工程を説明するための図(9)
FIGS. 9A to 9C are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図10】(a)〜(c):本発明の一例の電界効果トラン
ジスタの製造工程を説明するための図(10)
FIGS. 10A to 10C are views for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図11】(a)、(b):本発明の一例の電界効果トラン
ジスタの製造工程を説明するための図(11)
FIGS. 11A and 11B are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図12】(a)〜(c):本発明の一例の電界効果トラン
ジスタの製造工程を説明するための図(12)
FIGS. 12A to 12C are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図13】(a)、(b):本発明の一例の電界効果トラン
ジスタの製造工程を説明するための図(13)
FIGS. 13A and 13B are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図14】(a)、(b):本発明の一例の電界効果トラン
ジスタの製造工程を説明するための図(14)
14A and 14B are diagrams (14) for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention.

【図15】(a)、(b):本発明の一例の電界効果トラン
ジスタの製造工程を説明するための図(15)
FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention;

【図16】本発明の一例の電界効果トランジスタの製造
工程を説明するための図(16)
FIG. 16 is a diagram (16) for explaining the manufacturing step of the field-effect transistor according to one example of the present invention;

【図17】(a)、(b):図16の断面図であり、本発明
の一例の電界効果トランジスタの製造工程を説明するた
めの図(17)
17A and 17B are cross-sectional views of FIG. 16 for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention; FIG.

【図18】本発明の一例の電界効果トランジスタの製造
工程を説明するための図(18)
FIG. 18 is a view (18) for explaining the manufacturing process of the field-effect transistor according to one example of the present invention;

【図19】(a)、(b):図18の断面図であり、本発明
の一例の電界効果トランジスタの製造工程を説明するた
めの図(19)
19 (a) and (b) are cross-sectional views of FIG. 18 for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention (19).

【図20】(a)、(b):本発明の一例の電界効果トラン
ジスタの製造工程を説明するための図(20)
FIGS. 20A and 20B are views for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor according to an example of the present invention; FIGS.

【図21】(a):導電層とチャネル領域とソース領域の
位置関係を説明するための図 (b):その部分拡大図
であり、浮遊電位領域の位置を説明するための図
21A is a diagram for explaining a positional relationship between a conductive layer, a channel region, and a source region. FIG. 21B is a partially enlarged view of the diagram for explaining a position of a floating potential region.

【図22】ドレイン領域内に導電層を部分的に形成した
状態を説明するための図
FIG. 22 is a diagram illustrating a state where a conductive layer is partially formed in a drain region.

【図23】本発明の電界効果トランジスタのチャネル領
域とその内側の拡散層の平面形状の例
FIG. 23 is an example of a planar shape of a channel region of a field effect transistor of the present invention and a diffusion layer inside the channel region.

【図24】本発明の電界効果トランジスタのチャネル領
域とその内側の拡散層の平面形状の例
FIG. 24 shows an example of a planar shape of a channel region of a field effect transistor of the present invention and a diffusion layer inside the channel region.

【図25】(a):本発明の他の例であり、ショットキー
接合を用いたIGBT型の電界効果トランジスタを説明
するための図 (b):本発明の他の例であり、PN接
合を用いたIGBT型の電界効果トランジスタを説明す
るための図
FIG. 25 (a) is another example of the present invention and illustrates an IGBT type field effect transistor using a Schottky junction. FIG. 25 (b) is another example of the present invention and a PN junction. For explaining an IGBT type field effect transistor using GaN

【図26】従来技術の電界効果トランジスタを説明する
ための図
FIG. 26 is a view for explaining a conventional field-effect transistor.

【図27】その電界効果トランジスタのセルの配置を説
明するための図
FIG. 27 is a diagram illustrating the arrangement of cells of the field-effect transistor.

【図28】本発明の電界効果トランジスタのうち、オー
ミック領域が一部膨らんだ場合のパターンを説明するた
めの図
FIG. 28 is a view for explaining a pattern in the case where the ohmic region partially expands in the field-effect transistor of the present invention.

【図29】そのオーミック領域のパターンを説明するた
めの図
FIG. 29 is a view for explaining the pattern of the ohmic region;

【図30】そのチャネル領域のパターンを説明するため
の図
FIG. 30 is a view for explaining a pattern of the channel region.

【図31】そのソース領域のパターンを説明するための
FIG. 31 is a view for explaining the pattern of the source region.

【図32】本発明の電界効果トランジスタのうち、オー
ミック領域の一部が徐々に膨らんだパターンを説明する
ための図
FIG. 32 is a diagram illustrating a pattern in which a part of an ohmic region gradually expands in the field-effect transistor of the present invention.

【図33】そのオーミック領域のパターンを説明するた
めの図
FIG. 33 is a view for explaining the pattern of the ohmic region;

【図34】(a)〜(c):オーミック領域が一部膨らんだ
パターンの電界効果トランジスタの製造工程を説明する
ための図(1)
FIGS. 34A to 34C are diagrams for explaining a manufacturing process of a field-effect transistor having a pattern in which an ohmic region is partially expanded (1).

【図35】(a)〜(c):その工程の続きを説明するため
の図(2)
FIGS. 35A to 35C are diagrams (2) for explaining the continuation of the process.

【図36】(a)〜(c):その工程の続きを説明するため
の図(3)
36 (a) to (c): FIG. 36 (3) for explaining the continuation of the process.

【図37】(a)〜(c):その工程の続きを説明するため
の図(4)
FIGS. 37A to 37C are diagrams (4) for explaining the continuation of the process.

【図38】(a)〜(c):その工程の続きを説明するため
の図(5)
FIGS. 38A to 38C are diagrams (5) for explaining the continuation of the process.

【図39】(a)〜(c):その工程の続きを説明するため
の図(6)
39A to 39C are diagrams (6) for explaining the continuation of the process.

【図40】膨出部分のオーミック領域が徐々に膨らんだ
パターンの作成方法を説明するための図であって、
(a):先端部分、(b):中間部分、(c):根本部分
FIG. 40 is a diagram for explaining a method of forming a pattern in which the ohmic region of the bulging portion gradually bulges,
(a): tip part, (b): middle part, (c): root part

【図41】膨出部分のオーミック領域が徐々に膨らんだ
パターンの(a):先端部分の断面図、(b):中間部分の
断面図、(c):根本部分の断面図
41A is a cross-sectional view of a tip portion, FIG. 41B is a cross-sectional view of an intermediate portion, and FIG. 41C is a cross-sectional view of a root portion of a pattern in which an ohmic region of a protruding portion gradually expands.

【図42】本発明の他の平面パターンを説明するための
FIG. 42 is a view for explaining another planar pattern of the present invention.

【図43】(a)、(b):その断面図43 (a) and (b): sectional views thereof.

【図44】(a)、(b):その膨出部分の形成方法を説明
するための図
FIGS. 44A and 44B are diagrams for explaining a method of forming the bulging portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、3……電界効果トランジスタ 11……第1導電型の低抵抗層 12……第1導電型の高抵抗層 19……ゲート絶縁膜 20……コレクタ層 21a……ゲート電極膜 26……第1導電型の導電層 29……第2導電型のベース領域 34……ダイオード構成層 39……第1導電型のソース領域 40……チャネル領域 45……ソース電極膜 49……ドレイン電極膜 50……アノード電極膜 56……コレクタ電極膜 1, 2, 3 ... field effect transistor 11 ... low resistance layer of first conductivity type 12 ... high resistance layer of first conductivity type 19 ... gate insulating film 20 ... collector layer 21a ... gate electrode film 26 ... first conductive type conductive layer 29 ... second conductive type base region 34 ... diode constituent layer 39 ... first conductive type source region 40 ... channel region 45 ... source electrode film 49 ... drain Electrode film 50: Anode electrode film 56: Collector electrode film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/088 H01L 29/44 F 29/41 (72)発明者 中村 秀幸 埼玉県飯能市南町10番13号 新電元工業株 式会社飯能工場内 Fターム(参考) 4M104 AA01 BB01 BB02 CC05 FF11 FF35 GG09 GG18 HH20 5F048 AA05 AC01 AC10 BA02 BB01 BB02 BB05 BC01 BC03 BC05 BC06 BD01 BF16 BH06 BH09──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01L 27/088 H01L 29/44 F 29/41 (72) Inventor Hideyuki Nakamura 10-13 Minamicho, Hanno City, Saitama Prefecture No. Shindengen Kogyo Co., Ltd. Hanno Factory F term (reference) 4M104 AA01 BB01 BB02 CC05 FF11 FF35 GG09 GG18 HH20 5F048 AA05 AC01 AC10 BA02 BB01 BB02 BB05 BC01 BC03 BC05 BC06 BD01 BF16 BH06 BH09

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1導電型の高抵抗層内に形成され、前記
高抵抗層の表面側に配置された第2導電型の主拡散領域
と、 前記主拡散領域内に形成され、その表面に配置された第
1導電型のソース領域と、 前記主拡散領域の一部であって、該主拡散領域の縁と前
記ソース領域との縁との間に位置し、環状に形成された
環状チャネル領域と、 前記環状チャネル領域で囲われたドレイン領域と、 少なくとも前記環状チャネル領域表面に配置されたゲー
ト絶縁膜と、 前記ゲート絶縁膜表面に配置されたゲート電極膜とを有
し、 前記ソース領域は前記環状チャネル領域の外周に配置さ
れ、 前記ゲート電極膜に印加された電圧により、前記環状チ
ャネル領域表面が第1導電型に反転すると、前記ソース
領域と前記ドレイン領域とが電気的に接続される電界効
果トランジスタ。
1. A main diffusion region of a second conductivity type formed in a high-resistance layer of a first conductivity type and disposed on a surface side of the high-resistance layer; and a surface formed in the main diffusion region and a surface thereof. A source region of the first conductivity type, which is disposed at a portion of the main diffusion region, which is located between an edge of the main diffusion region and an edge of the source region, and has an annular shape. A channel region, a drain region surrounded by the annular channel region, a gate insulating film arranged on at least the surface of the annular channel region, and a gate electrode film arranged on the surface of the gate insulating film; The region is arranged on the outer periphery of the annular channel region, and when the surface of the annular channel region is inverted to the first conductivity type by a voltage applied to the gate electrode film, the source region and the drain region are electrically connected. Electric field Effect transistor.
【請求項2】前記ドレイン領域は、細長の幹部を少なく
とも一本と、 前記幹部に一端が接続された複数の細長の枝部とを有
し、 前記環状チャネル領域は、前記幹部と前記枝部の周囲を
取り囲んで配置された請求項1記載の電界効果トランジ
スタ。
2. The drain region has at least one elongated trunk and a plurality of elongated branches each having one end connected to the trunk. The annular channel region includes the trunk and the branches. 2. The field effect transistor according to claim 1, wherein the field effect transistor is arranged so as to surround the periphery of the field effect transistor.
【請求項3】前記枝部と枝部の間に位置する幹部は、前
記幹部自身の内側に向けて円形に膨出された請求項2記
載の電界効果トランジスタ。
3. The field effect transistor according to claim 2, wherein the trunk located between the branches is bulged circularly inward of the trunk itself.
【請求項4】請求項3記載の電界効果トランジスタであ
って、前記枝部先端の前記環状チャネル領域は、互いに
略直角に交わる三辺で構成された電界効果トランジス
タ。
4. The field effect transistor according to claim 3, wherein said annular channel region at the tip of said branch portion is formed of three sides which cross each other at a substantially right angle.
【請求項5】前記ドレイン領域内部の表面側には、前記
高抵抗層よりも抵抗が低い第1導電型の導電層を有する
請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の電界効果ト
ランジスタ。
5. The field effect transistor according to claim 1, further comprising a first conductive type conductive layer having a lower resistance than said high resistance layer on a surface side inside said drain region. .
【請求項6】前記主拡散領域は、第2導電型のベース領
域と、前記ベース領域よりも拡散深さが深い第2導電型
のオーミック領域とを有する請求項1乃至請求項5のい
ずれか1項記載の電界効果トランジスタ。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein the main diffusion region includes a base region of a second conductivity type and an ohmic region of a second conductivity type having a deeper diffusion depth than the base region. 2. The field-effect transistor according to claim 1.
【請求項7】前記環状チャネル領域のうち、前記枝部と
前記枝部の間に位置する部分の前記オーミック領域の内
周の縁は、前記枝部の直線部分に位置する前記オーミッ
ク領域の内周の縁よりも、前記ドレイン領域側に侵入し
ている請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の電界
効果トランジスタ。
7. An inner peripheral edge of the ohmic region in a portion of the annular channel region located between the branch portions, the inner edge of the ohmic region located in a linear portion of the branch portion. The field-effect transistor according to claim 1, wherein the field-effect transistor penetrates the drain region side from a peripheral edge.
【請求項8】前記ドレイン領域内部の表面側には、前記
チャネル領域とは非接触の第2導電型の浮遊電位領域が
配置された請求項1乃至請求項7のいずれか1項記載の
電界効果トランジスタ。
8. The electric field according to claim 1, wherein a floating potential region of a second conductivity type, which is not in contact with the channel region, is arranged on a surface side inside the drain region. Effect transistor.
【請求項9】前記高抵抗層の裏面側には、第1導電型で
前記高抵抗層よりも抵抗が低い低抵抗層が配置され、 前記低抵抗層の表面には、前記低抵抗層とオーミック接
合を形成するドレイン電極膜が配置された請求項1乃至
請求項8のいずれか1項記載の電界効果トランジスタ。
9. A low-resistance layer of a first conductivity type having a lower resistance than the high-resistance layer is disposed on the back side of the high-resistance layer. 9. The field effect transistor according to claim 1, wherein a drain electrode film forming an ohmic junction is arranged.
【請求項10】前記高抵抗層の裏面には、該高抵抗層と
ショットキー接合を形成するアノード電極膜が配置さ
れ、前記アノード電極膜をアノードとし、前記高抵抗層
をカソードとするダイオードが形成された請求項1乃至
請求項8のいずれか1項記載の電界効果トランジスタ。
10. An anode electrode film forming a Schottky junction with the high resistance layer is disposed on the back surface of the high resistance layer, and a diode having the anode electrode film as an anode and the high resistance layer as a cathode is provided. 9. The field effect transistor according to claim 1, wherein the field effect transistor is formed.
【請求項11】前記高抵抗層の裏面側には、第2導電型
のコレクタ層が配置され、 前記コレクタ層の表面には、前記コレクタ層とオーミッ
ク接合を形成するコレクタ電極膜が配置された請求項1
乃至請求項8のいずれか1項記載の電界効果トランジス
タ。
11. A collector layer of a second conductivity type is disposed on a back side of the high resistance layer, and a collector electrode film forming an ohmic junction with the collector layer is disposed on a surface of the collector layer. Claim 1
The field-effect transistor according to claim 8.
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