(57)【要約】【課題】半導体基板の表面の一部にゲート絶縁膜とゲート電極の積層構造を形成し、積層構造をマスクにして半導体基板の表面の一部に不純物を注入し、積層構造の露出面に熱酸化膜を形成して半導体装置を製造すると、不純物注入領域と反転層の間に高抵抗領域が介在し、オン抵抗を下げられない。【解決手段】不純物注入領域１２に沿って延びる範囲の積層構造の輪郭８ｂに凹凸を設ける。凹部では熱酸化膜のバーズビークの形成が抑制され、不純物注入領域１２と反転層２０が直接的に接触する関係が得られる。【選択図】図２
2015053367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の表面の一部に形成されているゲート絶縁膜と、
ゲート絶縁膜上に積層されているゲート電極と、
ゲート絶縁膜とゲート電極の積層構造を覆う熱酸化膜と、
前記積層構造に隣接する範囲の半導体基板に形成されている不純物注入領域と、
を備えており、
前記積層構造が半導体基板に対向する範囲を平面視したときに、不純物注入領域の輪郭に沿って延びる範囲の対向範囲の輪郭に、凹凸が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記積層構造に隣接する第１範囲に第１不純物注入領域が形成されているとともに前記積層構造に隣接する第２範囲に第２不純物注入領域が形成されており、
第１不純物注入領域の導電型と第２不純物注入領域の導電型が、ゲート絶縁膜を介してゲート電極に対向する範囲の半導体基板の導電型の反対であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記積層構造が半導体基板に対向する範囲を平面視したときに、対向範囲の輪郭から内側に向けて不純物注入領域とバーズビーク形成範囲が延びており、不純物注入領域がバーズビーク形成範囲を超えて延びる部分を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
半導体基板の表面の一部にゲート絶縁膜とゲート電極の積層構造を形成する工程と、
その積層構造ごしに半導体基板の表面の一部に不純物を注入する工程と、
その積層構造の露出面に熱酸化膜を形成する工程を備えており、
前記積層構造が半導体基板に対向する範囲を平面視したときに、不純物注入領域の輪郭に沿って延びる範囲の対向範囲の輪郭に、凹凸が形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、半導体基板の表面の一部にゲート絶縁膜とゲート電極の積層構造が形成されており、その積層構造に隣接する範囲の半導体基板に不純物注入領域が形成されており、ゲート電極に印加する電圧によってゲート絶縁膜を介してゲート電極に対向する範囲の半導体基板に反転層が形成される形式の半導体装置と、その製造方法を開示する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図８（１）に示すように、半導体基板２の表面２ａの一部にゲート絶縁膜４とゲート電極６の積層構造８が形成されており、積層構造８に隣接する第１範囲の半導体基板２に第１不純物注入領域１０が形成されており、積層構造８に隣接する第２範囲の半導体基板２に第２不純物注入領域１２が形成されている半導体構造が知られている。この構造の場合、第１不純物注入領域１０の導電型と第２不純物注入領域１２の導電型が、ゲート絶縁膜４を介してゲート電極６に対向する範囲の半導体基板２の導電型から異なる関係に調整される。ゲート電極６に印加する電圧によってゲート絶縁膜４を介してゲート電極６に対向する範囲の半導体基板２に反転層を形成するか形成しないかを制御することができ、第１不純物注入領域１０と第２不純物注入領域１２の間の抵抗を制御することができる。
【０００３】
実際に使用可能な半導体装置では、ゲート電極６を絶縁膜で覆っておく必要がある。そのために、積層構造８の露出面に熱酸化膜を形成する工程が実施される。図８（２）は、熱処理後の半導体装置の断面を示し、積層構造８の上面と側面に熱酸化膜１６が形成されている。
【０００４】
熱酸化膜１６を形成する場合、ゲート絶縁膜４とゲート電極６の界面に沿った範囲のゲート電極６が酸化される。また、ゲート絶縁膜４と半導体基板２の界面に沿った範囲の半導体基板２も酸化される。界面に沿って酸化が進行することで、ゲート電極６と半導体基板２を隔てる熱酸化膜１４の厚みが増大する。界面に沿った酸化は矢印ａに示すように進行することから、ゲート電極６と半導体基板２を隔てる熱酸化膜１４は、積層構造８の輪郭８ａに接近するにつれて増大する。参照番号５は、上記のようにして熱酸化膜が厚くなった範囲を示しており、バーズビークといわれる。
【０００５】
バーズビーク５が形成されて熱酸化膜１４が厚くなった範囲では、ゲート電極６に電圧を印加しても反転層が形成されない。すると、第１不純物注入領域１０と反転層が離れてしまう現象が生じる。あるいは、第２不純物注入領域１２と反転層が離れてしまう現象が生じる。
【０００６】
第１不純物注入領域１０と第２不純物注入領域１２を形成する場合、積層構造８をマスクにして半導体基板２に不純物を注入する。このとき、矢印２４に示すように、種々の方向から不純物を注入する方法を採用するができる。斜めに注入する結果、図８（１）に示すように、第１不純物注入領域１０の内側の輪郭１０ａと、第２不純物注入領域１２の内側の輪郭１２ａは、積層構造８の輪郭８ａよりも距離Ａだけ内側に侵入する。
バーズビーク５は、積層構造８の輪郭８ａから内側に延びる。図８の（２）に示すように、バーズビーク５は、積層構造８の輪郭８ａより距離Ｂだけ内側に侵入する。参照番号５ａは、バーズビーク５の先端位置（最も内側に延びた位置）を示している。通常は距離Ａ＜距離Ｂである。
【０００７】
ゲート電極６に電圧を加えた場合、ゲート電極６と半導体基板２を隔てるゲート絶縁膜１４の厚みが薄い範囲では反転層が形成されるものの、ゲート絶縁膜１４の厚みが増大した範囲では反転層が形成されない。図８（２）では、バーズビーク５が形成されない範囲にのみ反転層が形成される場合を例示しており、反転層の形成範囲を参照番号２０で示している。なお本明細書では、反転層自体と反転層形成範囲が同一に図示されることから、共通の参照番号２０を用いる。領域と領域形成範囲についても同一の参照番号を用いる。
【０００８】
前記した距離Ａ，Ｂに関して、Ａ＜Ｂであると、第１不純物注入領域１０と反転層２０が距離Ｃだけ離れてしまう。ここでＣ＝Ｂ−Ａである。同様に、第２不純物注入領域１２と反転層２０が距離Ｃだけ離れてしまう。
距離Ｃに対応する範囲２２は、反転層も形成されなければ、不純物も注入されていない不純物低濃度範囲である（通常は、ゲート絶縁膜が薄ければゲート電極６に電圧を印加することで反転層が形成される程度の低濃度に調整されている）。距離Ｃの範囲２２は、高抵抗領域である。
第１不純物注入領域１０と反転層２０が高抵抗範囲２２によって分離してしまう現象、あるいは第２不純物注入領域１２と反転層２０が高抵抗範囲２２によって分離してしまう現象が生じると、ゲート電極６に電圧を印加して反転層２０を形成しても、第１不純物注入領域１０と第２不純物注入領域１２の間の抵抗が下がらないという問題が生じる。
【０００９】
熱酸化膜１６の形成時に、積層構造８の輪郭８ａに沿った範囲においてゲート電極６と半導体基板２を隔てる熱酸化膜１４の厚みが増大する現象の発生を避ける技術が特許文献１に記載されている。
【００１０】
特許文献１の技術では、ゲート絶縁膜４とゲート電極６の積層構造８の側面に窒化膜を形成してから熱酸化膜を形成する。ゲート電極６の側面は窒化膜で絶縁され、ゲート電極６の上面は熱酸化膜で絶縁される。積層構造８の側面に窒化膜を形成してから熱酸化膜を形成すると、ゲート絶縁膜４とゲート電極６の界面、あるいはゲート絶縁膜４と半導体基板２の界面に沿って酸化が進行することが防止され、バーズビーク５が形成されないようにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平２−１８１４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１の技術によって、積層構造８の輪郭８ａに沿った範囲においてゲート電極６と半導体基板２を隔てる熱酸化膜１４の厚みが増大するのを防止でき、ゲート電極６に電圧を印加して反転層を形成しても第１不純物注入領域１０と第２不純物注入領域１２の間の抵抗が下がらないという問題を解決することができる。しかしながら特許文献１に記載の技術では窒化膜形成工程を必要とする。通常のＭＯＳの製造工程では、窒化膜形成工程を実施しない。特許文献１の技術では、通常なら必要としない窒化膜の形成工程とエッチング工程が必要となり、プロセスコストが増大する。
本明細書では、窒化膜を形成することなく、積層構造８の輪郭８ａに沿った範囲において不純物注入領域と反転層が分離してしまう現象を発生させなくする技術を開示する。
【００１３】
ゲート電極の輪郭に沿った範囲において不純物注入領域と反転層が分離してしまう問題は、図８の構造に限られない。
図９はＬＤＤの断面構造を示している。図８に対応する範囲には同じ参照番号を用いることで重複説明を省略する。ＬＤＤの場合、図９（１）に示すように、積層構造８をマスクにして不純物を注入して第１不純物低濃度注入領域１０ｂと第２不純物低濃度注入領域１２ｂを形成する。次に、図９（２）に示すように、積層構造８の周りに熱酸化膜１６を形成する。次に、図９（３）に示すように、熱酸化膜１６をマスクにして不純物を注入して第１不純物高濃度注入領域１０ｃと第２不純物高濃度注入領域１２ｃを形成する。
ＬＤＤの場合でも、積層構造８の輪郭８ａに沿った範囲においてゲート電極６と半導体基板２を隔てる熱酸化膜１４の厚みが増大し、ゲート電極６に電圧を印加して反転層を形成しても、第１不純物低濃度注入領域１０ｂと第２不純物低濃度注入領域１２ｂの間の抵抗が下がらないという問題が生じる。
【００１４】
図１０は、縦型のＬＤＤの断面構造を示している。図９に対応する範囲には同じ参照番号を用いることで重複説明を省略する。縦型のＬＤＤの場合、図１０に示すように、積層構造８をマスクにして不純物を注入し、積層構造８に隣接する範囲に左側第１不純物低濃度注入領域１０ｂ１と右側第１不純物低濃度注入領域１０ｂ２を製造する。また、熱酸化膜１６をマスクにして不純物を注入し、熱酸化膜１６に隣接する範囲に左側第１不純物高濃度注入領域１０ｃ１と右側第１不純物高濃度注入領域１０ｃ２を製造する。半導体基板２の中央部を縦方向に延びる範囲に第２不純物低濃度注入領域１２ｂを形成し、半導体基板２の裏面に臨む範囲に第２不純物高濃度注入領域１２ｃを形成する。
第１不純物低濃度注入領域１０ｂ１，１０ｂ２と、第１不純物高濃度注入領域１０ｃ１，１０ｃ２と、第２不純物低濃度注入領域１２ｂと、第２不純物高濃度注入領域１２ｃの導電型は同じであり、残存する半導体基板２の範囲のみが反対導電型である。
縦型のＬＤＤの場合でも、積層構造８の輪郭８ａに沿った範囲においてゲート電極６と半導体基板２を隔てる熱酸化膜１４の厚みが増大し、ゲート電極６に電圧を印加して反転層を形成しても第１不純物低濃度注入領域１０ｂ１，１０ｂ２と第２不純物低濃度注入領域１２ｂの間の抵抗が下がらないという問題が生じる。
【００１５】
本明細書で開示する技術は、図８、図９、図１０に例示した半導体構造に対して適用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本明細書で開示する半導体装置では、半導体基板の表面の一部に形成されているゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に積層されているゲート電極と、ゲート絶縁膜とゲート電極の積層構造を覆う熱酸化膜と、前記積層構造に隣接する範囲の半導体基板に形成されている不純物注入領域を備えている。本明細書で開示する半導体装置では、前記積層構造が半導体基板に対向する範囲を平面視したときに、不純物注入領域の輪郭に沿って延びる範囲の対向範囲の輪郭に、凹凸が形成されている。
【００１７】
図１１は、半導体基板２を平面視した状態を例示している。実線８ｂ，８ｃは、ゲート絶縁膜４とゲート電極６の積層構造８が半導体基板２に対向する範囲の輪郭の一部を示している。後記する図７に例示するように、積層構造８の上面と下面の形状が一致しない場合がある。本明細書で開示する技術では、不純物を斜めに注入することもあり、積層構造８の下面（半導体基板２に対向ないし接する面）の形状が重要である。実線８ｂは、積層構造８の対向範囲の輪郭が不純物注入領域の輪郭に沿って延びる範囲の輪郭を示し、実線８ｃは、積層構造８の対向範囲の輪郭が不純物注入領域の輪郭と無関係に延びる範囲の輪郭を示している。以下では、簡単化のために、積層構造８の対向範囲の輪郭のことを、積層構造８の輪郭ということがある。
破線１２ａは、積層構造８をマスクにして半導体基板２に不純物を注入して形成した不純物注入領域１２の輪郭の一部を示している。前記したように、不純物を斜めに注入することと、注入した不純物が拡散することが影響し、不純物注入領域１２の輪郭１２ａは、積層構造８の輪郭８ｂから内側に距離Ａだけ侵入した位置に形成される。距離Ａは図８で説明した距離である。
不純物注入領域１２は、積層構造８に隣接する範囲の一部に形成される。積層構造８の輪郭には、不純物注入領域１２の輪郭１２ａに沿って延びる範囲８ｂと、不純物注入領域１２の輪郭１２ａと無関係に延びる範囲８ｃが存在する。
図１１は、不純物注入領域１２の輪郭１２ａに沿って延びる範囲の積層構造８の輪郭８ｂに、凹凸が形成されていない場合、すなわち、従来の技術による場合を示している。
図１１（１）における一点鎖線５ａは、図８で説明したバーズビーク５の形成範囲の輪郭を示している。バーズビークの形成範囲の輪郭５ａは、前記したように、積層構造８の輪郭８ｂから内側に距離Ｂだけ離れた位置となる。距離Ｂは図８で説明した距離であり、Ａ＜Ｂである。バーズビークの形成範囲の輪郭と、バーズビークの先端位置（最も内側に延びた位置）は同一位置に表示される。本明細書では、これらに対して同一の参照番号５ａを用いる。
【００１８】
図１１に示すように、不純物注入領域１２の輪郭１２ａに沿って延びる積層構造８の輪郭８ｂに凹凸が形成されていない場合、高抵抗範囲（距離Ｃに示す範囲２２）が、ゲート電極の幅方向（図示のＹ方向）に延びる。高抵抗範囲２２が不純物注入領域１２の全幅に亘って形成される。すなわちゲート電極に電圧を印加することで形成される反転層２０と不純物注入領域１２は、不純物注入領域１２の全幅に亘って、高抵抗範囲２２によって分断させる。反転層２０と不純物注入領域１２が接する位置が形成されない。不純物注入領域１２の輪郭１２ａに沿って延びる範囲の積層構造８の輪郭８ｂに凹凸が形成されていない場合、反転層２０が形成されても抵抗が十分に低下しない。
【００１９】
それに対して、図２は、積層構造８の輪郭の一部８ｂに、凹凸が形成された場合を示している。すなわち、不純物注入領域１２の輪郭１２ａに沿って延びる範囲の輪郭８ｂに、凹部８ｄと凸部８ｅが交互に繰り返し形成されている場合を示す。不純物注入領域１２の輪郭１２ａと無関係に延びる範囲の積層構造８の輪郭８ｃに関しては、凹凸があってもよいし、なくてもよい。
【００２０】
破線１２ａは、積層構造８をマスクにして半導体基板２に不純物を注入して形成した不純物注入領域１２の輪郭の一部を示している。不純物を斜めに注入することと、注入した不純物が拡散することが影響し、不純物注入領域１２の輪郭１２ａは、積層構造８の輪郭８ｂ、８ｃから内側に距離Ａだけ侵入した位置に形成される。距離Ａは図８と図１０で説明した距離である。輪郭８ｂに凹凸が形成されていることに対応して、輪郭１２ａにも凹凸が形成される。
【００２１】
図２（１）における一点鎖線５ａは、図８で説明したバーズビーク５の形成範囲の輪郭を示している。バーズビーク５は酸化することで形成される。したがって、酸素がよく供給される位置ではバーズビーク５がよく発達し、酸素は供給されにくい位置ではバーズビーク５が発達しづらい。凸部８ｅでは、酸素がよく供給されることから、バーズビーク５が深く侵入する。凸部８ｅでは、バーズビークの形成範囲の輪郭５ａは、積層構造８の輪郭８ｅから内側に距離Ｂだけ離れた位置となる。距離Ｂは図８で説明した距離であり、Ａ＜Ｂである。
それに対して、凹部８ｄでは、酸素が供給され難い。凹部８ｄではバーズビーク５がほとんど発達しない。図２では、簡単化のために、凹部８ｄではバーズビーク５が発達しない場合を図示している。バーズビーク５が形成されなければ、バーズビークの形成範囲の輪郭５ａは、積層構造８の輪郭８ｄに一致する。
凸部８ｅと凹部８ｄを接続する範囲の輪郭８ｇでは、バーズビークの侵入距離が変化する。凸部８ｅに近い部分では酸素がよく供給され、バーズビークが深くまで侵入する。凹部８ｄに近い部分では酸素が供給され難く、バーズビークの侵入深さが減少する。
【００２２】
ハッチで示す範囲１８は、不純物注入領域１２がバーズビーク５の形成範囲を超えて延びている範囲を示す。すなわち、不純物注入領域１２と反転層形成範囲２０が重複する範囲を示す。
凹部８ｄではバーズビーク５が発達しないことから、不純物注入領域１２がバーズビーク５の形成範囲を超えて延びている範囲１８が得られる。不純物注入領域１２と反転層形成範囲２０が重複する範囲１８が得られると、不純物注入領域１２と反転層２０が直接的に接触する関係が得られる。図２の（Ｅ）は、図２の（１）のＥ―Ｅ断面を示している。凹部８ｄでは、バーズビークが形成されないことから、薄いゲート酸化膜４が不純物注入領域１２内に達している。
【００２３】
上記のように、不純物注入領域１２の輪郭１２ａに沿って延びる範囲の積層構造の輪郭８ｂに凹凸が形成されていると、不純物注入領域と反転層が直接的に接触する範囲が得られる。不純物注入領域と反転層がつながらないために抵抗が下がらないという問題が解決される。
なお図２は模式的なものであり、細かく見ると実際の形成範囲と相違していることがある。例えば凹部８ｄではバーズビークが形成されない場合を図示しているが、凹部８ｄでもバーズビークが形成されることがある。ただし、凹部８ｄで形成されるバーズビークはさほど成長せず、Ａ＞Ｂの関係となる。Ａ＞Ｂの関係が得られれば、不純物注入領域と反転層形成範囲がオーバラップする範囲が得られる。不純物注入領域と反転層の間の抵抗が下がらないという問題が解決される。
【００２４】
積層構造の輪郭に凹凸を設ける技術は、図１０に例示した縦型の半導体装置にも有効であるし、図８と図９に例示した横型の半導体装置にも有効である。
横型の半導体装置に適用する場合は、ゲート絶縁膜とゲート電極の積層構造に隣接する第１範囲に第１不純物注入領域が形成されるとともに、前記積層構造に隣接する第２範囲に第２不純物注入領域が形成される。ここで、第１不純物注入領域の導電型と第２不純物注入領域の導電型は同一であり、ゲート絶縁膜を介してゲート電極に対向する範囲の半導体基板の導電型とは異なる。
第１不純物注入領域と第２不純物注入領域は、図８に例示する場合は高濃度となり、図９に例示する場合は低濃度となる。第１不純物注入領域と第２不純物注入領域の不純物濃度は制約されない。
上記の構造を備えていると、第１不純物注入領域と反転層が直接に接触し、第２不純物注入領域と反転層が直接に接触する。反転層を形成することで第１不純物注入領域と第２不純物注入領域の間の抵抗が顕著に低下する現象が得られる。
【００２５】
積層構造と半導体基板が対向する範囲の輪郭に凹凸を設ける技術によると、半導体基板を平面視したときに、積層構造と半導体基板が対向する範囲を定める輪郭の内側に不純物注入領域とバーズビークの形成範囲が形成され、不純物注入領域がバーズビークの形成範囲を超えて延びる範囲が形成される。
【００２６】
本明細書で開示する半導体装置の製造方法は、半導体基板の表面の一部にゲート絶縁膜とゲート電極の積層構造を形成する工程と、その積層構造ごしに半導体基板の表面の一部に不純物を注入する工程と、その積層構造の露出面に熱酸化膜を形成する工程を備えている。本製造方法は、積層構造と半導体基板が対向する範囲を平面視したときに、不純物注入領域の輪郭に沿って延びる積層構造の輪郭に凹凸が形成されていることを特徴とする。
【００２７】
上記製造方法によると、ゲート絶縁膜とゲート電極の積層構造をマスクにして不純物注入領域を規制するとともに、その積層構造を覆う熱酸化膜を形成して半導体装置を製造した場合に、熱酸化膜の形成時に形成されるバーズビークによって不純物注入領域と反転層が分断されるという問題が生じない。
【００２８】
本明細書で開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明を実施するための形態、及び実施例にて詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ゲート絶縁膜とゲート電極の積層構造と不純物注入方向を斜視した図。
【図２】第１実施例による場合の、不純物注入領域と反転層形成範囲の関係を示す。
【図３】第２実施例による場合の、不純物注入領域と反転層形成範囲の関係を示す。
【図４】第３実施例の積層構造の平面図を示す。
【図５】第４実施例の積層構造の平面図を示す。
【図６】第５実施例の積層構造の平面図を示す。
【図７】第６実施例の積層構造の平面図を示す。
【図８】従来技術による場合の問題を例示する図。
【図９】従来技術による場合の問題を例示する図。
【図１０】従来技術による場合の問題を例示する図。
【図１１】従来技術による場合の、不純物注入領域と反転層形成範囲の関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に説明する実施例の主要な特徴を下記に列記する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれが独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。
（特徴１）ゲート絶縁膜はＳｉＯ２であり、ゲート電極はポリシリコンである。
（特徴２）半導体基板は、ＳｉまたはＳｉＣの単結晶である。
【実施例】
【００３１】
図１は、実施例のゲート絶縁膜４とゲート電極６の積層構造８を示す。積層構造８の輪郭８ｂは、不純物注入領域に沿って延びる範囲の輪郭であり、輪郭８ｃは不純物注入領域と無関係に延びる範囲の輪郭である。すなわち、積層構造８をマスクにして半導体基板２に不純物を注入する際に、輪郭８ｂは不純物注入範囲を律する輪郭となり、輪郭８ｃは不純物注入範囲を律する輪郭とならない。輪郭８ｂが延びているＹ方向をゲートの幅方向といい、輪郭８ｃが延びているＸ方向をゲートの長さ方向という。
輪郭８ｂには、凹部８ｄと凸部８ｅが、ゲートの幅方向に交互に繰り返すように形成されている。ゲートの長さ方向に延びる輪郭８ｃには凹凸を形成する必要はない。
積層構造８をマスクにして半導体基板２に不純物を注入する。その際には、矢印２４に示すように、種々の斜め方向から不純物を注入する。
【００３２】
図２は、凹部８ｄのゲートの幅方向の距離を凸部８ｅのゲートの幅方向の距離よりも狭くした場合を示している。
前記したように、凹部８ｄではバーズビーク５の発達が抑制されることから、不純物注入領域１２がバーズビーク形成範囲をこえて延びる範囲１８が得られ、不純物注入領域１２と反転層２０が直接的に接触する。不純物注入領域１２と反転層２０が直接的に接触するために、ゲート電極６に電圧を加えて半導体基板２に反転層を形成した場合に、反転層と不純物注入領域１２の間の抵抗は顕著に低下する。同様の現象が、不純物注入領域１０と反転層２０の間でも得られる。図２の構造によると、ゲート電極６に電圧を加えて半導体基板２に反転層を形成した場合に、第１不純物注入領域１０と第２不純物注入領域１２の間の抵抗は顕著に低下する。
【００３３】
図３は、凸部８ｅのゲート幅方向の距離を凹部８ｄのゲート幅方向の距離よりも狭くした場合を示している。特に、凸部８ｅのゲート幅方向の距離を２×Ａ未満にした場合を示している。Ａは、図８を参照して説明した距離である。凸部８ｅのゲート幅方向の距離を２×Ａ未満にすると、凸部８ｅの全範囲に不純物注入領域１２が形成される。図３の場合、輪郭１２ａよりも右側の全範囲に不純物注入領域１２が形成される。
破線５ａはバーズビークの形成範囲を示している。破線５ａより右側にはバズビークが形成されるが、破線５ａより左側には形成されない。ハッチで示す範囲１８は、不純物注入領域がバーズビーク形成範囲を超えて延びる範囲を示している。すなわち、不純物注入領域と反転層が直接に接する範囲を示している。凸部８ｅのゲート幅方向の距離を短縮化すると、ゲート幅方向の全幅に亘って、不純物注入領域と反転層が直接に接する関係が得られる。図２に比してさらにオン抵抗を下げることができる。
【００３４】
図４は、第３実施例の積層構造８を示している。この場合、ゲート幅方向が同じ位置を観測した場合、凹部８ｈが形成されている位置では凸部８ｊが形成されており、凸部８ｉが形成されている位置では凹部８ｋが形成されている。この場合、ゲート電極６のゲート長さ方向の距離は、ゲート幅方向のいずれの位置でも等しくなる。第３実施例によると、ゲート電極６に電圧を印加した場合の電流分布が均質化される。
【００３５】
図５は、第４実施例の積層構造８を示している。凹部８ｍは、三角形の形状であってもよい。あるいは、図６に示すように、半円と直線の組み合わせで凹部を形成してもよい。半円のみからなる凹部であってもよい。
【００３６】
図７は、第６実施例の積層構造を示している。本実施例で重要なのは積層構造が半導体基板に対向する範囲の形状（下面形状）であり、積層構造の上面形状が下面形状に一致する必要はない。凹部８ｐは、ゲート幅方向に傾斜する壁面を備えていてもよいし、ゲート長さ方向に傾斜する壁面を備えていてもよい。また傾斜壁面が、積層構造の上面に達していてもよいし、達していなくてもよい。本明細書でいう積層構造の輪郭とは、積層構造の下面（半導体基板に対向ないし接する面）の輪郭のことをいう。
【００３７】
以上、本明細書が開示する技術の実施例について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３８】
２：半導体基板
２ａ：表面
４：ゲート絶縁膜
５：バーズビーク
５ａ：バーズビークの内側境界
５ｂ：バーズビークの形成範囲
６：ゲート電極
６ａ：輪郭
８：積層構造
８ａ：輪郭
８ｂ：不純物注入領域に沿って延びる範囲の輪郭
８ｃ：不純物注入領域と無関係に延びる範囲の輪郭
８ｄ：凹部
８ｅ：凸部
８ｇ：凸部と凹部を結ぶ輪郭
８ｈ、８ｋ、８ｍ、８ｎ、８ｐ：凹部
８ｉ，８ｊ：凸部
１０：第１不純物注入領域
１０ａ：内側輪郭
１０ｂ：第１不純物低濃度注入領域
１０ｂ１：左側第１不純物低濃度注入領域
１０ｂ２：右側第１不純物低濃度注入領域
１０ｃ：第１不純物高濃度注入領域
１０ｃ１：右側第１不純物高濃度注入領域
１０ｃ２：右側第１不純物高濃度注入領域
１２：第２不純物注入領域
１２ａ：内側輪郭
１２ｂ：第２不純物低濃度注入領域
１２ｃ：第２不純物高濃度注入領域
１３：不純物注入領域がバーズビーク形成範囲を超えて延びている範囲
１４：熱酸化後のゲート絶縁膜
１６：熱酸化膜
１６ａ：熱酸化膜の輪郭
１８：不純物注入領域がバーズビーク形成範囲を超えて延びている範囲
２０：反転層形成範囲
２２：非連続範囲（高抵抗範囲）
２４：注入方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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