[发明专利]半导体装置和半导体装置的制造方法

说明书

本发明提供半导体装置和半导体装置的制造方法，所述半导体装置能够容易地调整半导体装置的静电保护元件的耐压。在将N沟道型MOS晶体管作为静电保护元件的半导体装置中，N沟道型MOS晶体管构成为具有：纵向的电场缓和区域，其具有从N型高浓度漏区域朝向下方减小的3种不同的杂质浓度；横向的电场缓和区域，其具有从N型高浓度漏区域朝向沟道区域减小的3种不同的杂质浓度；以及杂质浓度最低的电场缓和区域，其与纵向的电场缓和区域和横向的电场缓和区域相接。

技术领域

本发明涉及将N沟道型MOS晶体管用作静电保护元件的半导体装置。

背景技术

在将MOS型晶体管用作静电保护元件的半导体装置中，使N沟道型MOS晶体管的漏极与外部端子相连且使栅极电位和源极电位接地而以截止状态来使用的所谓的截止晶体管被广泛利用。

在对执行高电压动作的元件进行保护的情况下，利用如下的高耐压结构：在该N沟道型MOS晶体管的漏极的周围，在沟道区域与漏区域之间具备场氧化膜。另外，为了提高耐压和减小导通电阻，利用了在N型高浓度漏区域周边具备杂质浓度不同的N型低浓度扩散区域的高耐压结构(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2007-266473号公报

在被用作静电保护元件的N沟道型MOS晶体管中，理想的是，要求具备如下电气特性的结构：具有半导体装置的额定电压以上的第一击穿电压和第二击穿电压，并且分别成为比内部元件的第一击穿电压和第二击穿电压低的第一击穿电压和第二击穿电压。一般来说，如果提高耐压，则导通电阻升高，因此，在为了降低导通电阻而提高了低浓度扩散区域的浓度的情况下，存在下述可能：第一击穿电压降低而低于半导体装置的额定电压或工作电压，从而无法满足所希望的特性。另一方面，在忽视了导通电阻、为了提高耐压而设置为低浓度的情况下，存在下述可能：第二击穿电压升高而无法保护内部元件。

另外，第一击穿电压和第二击穿电压在MOS晶体管的IDS-VDS特性中被定义。在图5中示出了示意性的IDS-VDS特性。第一击穿电压是在保持栅极电压为0V并提高了漏-源之间的电压VDS时漏电流IDS开始上升的电压。第二击穿电压是在进一步提高漏-源之间的电压VDS的情况下漏-源之间的电阻急剧变小而开始流动大电流的电压。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，提供一种能够在不进行浓度变更的情况下通过扩散间的距离容易地调整半导体装置的静电保护元件的耐压的结构。

为了解决上述课题，在本发明中采用了以下的手段。

一种半导体装置，其具有N沟道型MOS晶体管，该N沟道型MOS晶体管包含下述部分：场氧化膜和栅氧化膜，它们被设置于半导体衬底上；栅极，其被设置于所述栅氧化膜的上方，该栅极的一端被配置成延伸至所述场氧化膜上；N型高浓度源区域，其被设置于所述栅极的另一端；沟道区域，其被所述N型高浓度源区域和所述场氧化膜的一个端部夹着，且设置于所述栅氧化膜的下方；N型高浓度漏区域，其被设置于所述场氧化膜的处于所述一个端部的相反侧的另一个端部；以及电场缓和区域，它们处于所述场氧化膜的下方，且被设置于所述N型高浓度漏区域的周围，其特征在于，设在所述场氧化膜的下方的N型中浓度扩散区域由从所述N型高浓度漏区域至所述沟道区域具有多个杂质浓度的区域构成。