JP3332825B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
法に関し、さらに詳しくいえば、パワーMOSFETや
IGBTのゲート破壊を防止するために設けられる保護
ダイオードの製造方法の改善に関する。
を参照しながら説明する。図8は、従来の半導体装置の
構造を示す断面図であって、図9〜図13は従来の半導
体装置の製造方法を説明する断面図である。最初に従来
の半導体装置の構造について以下で説明する。
半導体基板1上に、縦形パワーMOSFETと、そのゲ
ート破壊を防止するための保護ダイオードが形成されて
なる装置である。この装置は、n型の半導体基板1の一
部に形成された第1の絶縁膜2を有する。そしてその上
に、p型不純物、n型不純物が交互に拡散されたポリシ
リコン層からなり、後述の縦型パワーMOSFETのゲ
ート破壊を防止するための保護ダイオード4Aが形成さ
れている。また、保護ダイオード4Aの上面の一部領域
や、ゲート電極4B,4Cを被覆するように第2の絶縁
膜6が形成されている。
半導体基板1の表層の一部にp+型のボディ領域7が形
成されており、このボディ領域7の近傍にp型不純物が
拡散されることによりチャネル領域8が形成されてい
る。その表層に、n型不純物拡散によってソース領域9
が形成されており、これらを被覆するように第2の絶縁
膜6が形成されている。この第2の絶縁膜6を介して半
導体基板1上の、ソース領域9上にゲート電極4B,4
Cが形成されており、さらに第2の絶縁膜6上を被覆す
るように第1の電極配線層10A,第2の電極配線層1
0Bが形成されている。
10Bの一部を被覆するように第3の絶縁膜10Cが形
成されている。上述の保護ダイオード4Aは、第2の電
極配線層10Bを介して、不図示の部分でゲート電極4
B,4Cに接続している。以下で、上記の半導体装置の
製造方法について図面を参照しながら説明する。まず、
図9に示すように、n型の半導体基板1をいったん酸化
し、形成された酸化膜をパターニングして第1の絶縁膜
2を半導体基板1の上に形成する。
を形成し、図10に示すようにその上にポリシリコン層
4を積層する。次いで、図11に示すように、ポリシリ
コン層4にp型不純物であるボロンイオン(B+ )を注
入したのちに、熱拡散する。次に、全面にCVD法でSi
O2膜を形成する。次いで、このSiO2膜をポリシリコン層
4のうち、のちにゲート電極となる領域と、保護ダイオ
ードのp型不純物拡散領域になる部分を被覆するように
パターニングして、ゲート電極となる領域を被覆するマ
スク5Aと、p型不純物拡散領域となる部分を被覆する
マスク5Bを形成する(図12)。
してn型不純物であるリンイオン(P+ )を注入し、拡
散して、ポリシリコン層4内にn型不純物拡散領域を形
成し、既に形成したp型不純物拡散領域とn型不純物拡
散領域からなる保護ダイオード4Aを形成する。次い
で、マスク5A,5Bを除去し、ポリシリコン層4をパ
ターニングしてゲート電極4B,4Cを形成し、これを
マスクにしてp型不純物を注入してチャネル領域8を形
成し、引き続いてn型不純物を注入してソース領域9を
形成する。その後、ゲート電極4B,4Cを被覆し、か
つ保護ダイオード4Aの一部を被覆するように第2の絶
縁膜6を形成し、これをマスクにしてp型不純物を注入
してボディ領域7を形成することにより、縦型パワーM
OSFETを形成する。
成してパターニングして第1,第2の電極配線層10
A,10Bを形成したのちに、全面に酸化膜等の絶縁膜
を形成し、パターニングして第3の絶縁膜10Cを形成
することにより、図8に示すような半導体装置が完成す
る。
ば、保護ダイオード4Aを形成する際に、ポリシリコン
層4にp型の不純物とn型の不純物を注入して拡散する
必要があり、最初にポリシリコン層4にp型の不純物を
注入し、その後n型不純物を注入するためのマスクとし
てCVD法によって酸化膜を形成してマスク5A,5B
を形成する必要があった。
ため、工程数が増え、コストが高くなるので、この工程
を削減したいという要求があった。
に鑑み成されたもので図1に示すように、ポリシリコン
層内に一導電型不純物と逆導電型不純物とを注入するこ
とにより、MOSFETのゲート破壊を防止するための
保護ダイオードを形成する方法であって、半導体基板の
上にポリシリコン層を形成する工程と、前記ポリシリコ
ン層の全面に一導電型不純物を注入する工程と、前記ポ
リシリコン層に熱を加え、一導電型不純物を前記ポリシ
リコン層内に拡散させるとともに、前記ポリシリコン層
の表層に熱酸化膜を形成する工程と、前記熱酸化膜をパ
ターニングし、パターニングされた前記熱酸化膜をマス
クにして、前記ポリシリコン層内に逆導電型不純物を注
入し、これを拡散させることで前記保護ダイオードを形
成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製
造方法により、上記課題を解決するものである。
半導体装置の製造方法について図面を参照しながら説明
する。図1は、一般の半導体装置(N型のMOSFE
T)の構造を示す断面図であって、図2〜図7は半導体
装置の製造方法を説明する断面図である。尚、N型をP
型に、P型をN型に変更することで、P型のMOSFE
Tについても実施可能である。
について以下で説明する。この半導体装置は、図1に示
すように、半導体基板1上に、縦形パワーMOSFET
と、そのゲート破壊を防止するための保護ダイオードが
形成されてなる装置である。この装置は、n型の半導体
基板11の一部に形成された第1の絶縁膜12を有す
る。そしてその上に、p型不純物、n型不純物が交互に
拡散されたポリシリコン層からなり、後述の縦型パワー
MOSFETのゲート破壊を防止するための保護ダイオ
ード14Aが形成されている。また、保護ダイオード1
4Aの上面の一部領域や、ゲート電極18A,18Bを
被覆するように第2の絶縁膜16が形成されている。
の半導体基板11の表層の一部にp+ 型のボディ領域1
7が形成されており、このボディ領域17の近傍にp型
不純物が拡散されることによりチャネル領域19が形成
されている。その表層に、n型不純物拡散によってソー
ス領域20が形成されており、これらを被覆するように
第1の電極配線層21A,第2の電極配線層21Bが形
成されている。
1Bの一部を被覆するように第3の絶縁膜22が形成さ
れており。上述の保護ダイオード14Aは、第2の電極
配線層21Bを介して、不図示の部分でゲート電極18
A,18Bに接続している。以下で、上記の半導体装置
の製造方法について図面を参照しながら説明する。ま
ず、図2に示すように、n型の半導体基板11を酸化
し、形成された酸化膜をパターニングして第1の絶縁膜
12を半導体基板11の上に形成する。
3を形成し、図3に示すようにその上にポリシリコン層
14を積層する。このとき、ポリシリコン層14は、従
来よりも厚く形成しておく。具体的には、従来5000
Å程度形成した場合には、本実施形態では10000Å
程度形成しておく。次いで、図4に示すように、ポリシ
リコン層14にp型不純物であるボロンイオン(B+ )
を注入したのちに、熱拡散するが、このとき、酸素ガ
ス、水蒸気ガスの混合ガスに上記基板を晒し、温度11
00度の条件で50分間加熱する。
層14内に拡散されるとともに、ポリシリコン層14の
表層が熱酸化されて、膜厚が5000Å程度の熱酸化膜
15が形成されることになる。次に、熱酸化膜15を図
6に示すようにパターニングして、ポリシリコン層14
のうち、のちにゲート電極となる領域と、保護ダイオー
ドのp型不純物拡散領域になる部分を被覆するようにパ
ターニングして、p型不純物拡散領域となる部分を被覆
するマスク15Aと、ゲート電極となる領域を被覆する
マスク15Bを形成する。
クにしてn型不純物であるAsイオンまたはリンイオン
(P+ )を注入し、拡散して、ポリシリコン層14内に
n型不純物拡散領域を形成し、これとp型不純物拡散領
域とからなる保護ダイオード14Aを形成する。このよ
うに、本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれ
ば、ポリシリコン層14を厚く形成し、p型不純物を注
入し、これをポリシリコン層14内に拡散する工程にお
いて同時にポリシリコン層14の表層を熱酸化して熱酸
化膜15をその表層に形成し、これをパターニングして
n型不純物注入の際のマスクとしている。
にCVD法などでSiO2膜を形成するという工程が不要に
なるので、製造工程の短縮化が可能になり、コストの低
減が可能になる。次に、図7の如くマスク15A,15
Bを除去し、ポリシリコン層14をパターニングしてゲ
ート電極18A,18Bを形成し、これをマスクにして
p型不純物を注入してチャネル領域19を形成し、引き
続いてn型不純物を注入してソース領域20を形成し、
ゲート電極418A,18Bを被覆し、かつ保護ダイオ
ード14Aの一部を被覆するように第2の絶縁膜16を
形成し、これをマスクにしてp型不純物を注入してボデ
ィ領域17を形成することにより、縦型パワーMOSF
ETを形成する。
形成してパターニングして第1,第2の電極配線層21
A,21Bを形成したのちに、全面に酸化膜等の絶縁膜
を形成し、パターニングして第3の絶縁膜22を形成す
ることにより、図1に示すような半導体装置が完成す
る。
体装置の製造方法によれば、保護ダイオードを形成する
際に、ポリシリコン層を厚く形成し、一導電型不純物を
注入し、これをポリシリコン層内に拡散する工程におい
て同時にポリシリコン層の表層を熱酸化して熱酸化膜を
その表層に形成し、これをパターニングして逆導電型不
純物注入の際のマスクとしている。
にCVD法などであらためて酸化膜を形成し、これをマ
スクとする工程が不要になるので、工程の短縮化が可能
になり、コストの低減が可能になる。
明する断面図である。
を説明する第1の断面図である。
を説明する第2の断面図である。
を説明する第3の断面図である。
を説明する第4の断面図である。
を説明する第5の断面図である。
を説明する第6の断面図である。
る。
断面図である。
の断面図である。
の断面図である。
の断面図である。
の断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 ポリシリコン層内に一導電型不純物と逆
導電型不純物とを注入することにより、MOSFETの
ゲート破壊を防止するための保護ダイオードを形成する
方法であって、 半導体基板の上にポリシリコン層を形成する工程と、 前記ポリシリコン層の全面に一導電型不純物を注入する
工程と、 前記ポリシリコン層に熱を加え、一導電型不純物を前記
ポリシリコン層内に拡散させるとともに、前記ポリシリ
コン層の表層に熱酸化膜を形成する工程と、 前記熱酸化膜をパターニングし、パターニングされた前
記熱酸化膜をマスクにして、前記ポリシリコン層内に逆
導電型不純物を注入し、これを拡散させることで前記保
護ダイオードを形成する工程とを有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29411597A JP3332825B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29411597A JP3332825B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11135776A JPH11135776A (ja) | 1999-05-21 |
JP3332825B2 true JP3332825B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=17803492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP29411597A Expired - Fee Related JP3332825B2 (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3332825B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1102318B1 (en) * | 1999-11-17 | 2005-06-29 | Freescale Semiconductor, Inc. | Method of forming a diode for integration with a semiconductor device and method of forming a transistor device having an integrated diode |
JP5867623B2 (ja) * | 2012-11-08 | 2016-02-24 | 富士電機株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP6301561B1 (ja) * | 2016-09-13 | 2018-03-28 | 新電元工業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-10-27 JP JP29411597A patent/JP3332825B2/ja not_active Expired - Fee Related
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