JP3464382B2 - 縦型二重拡散ｍｏｓｆｅｔの製造方法 - Google Patents
縦型二重拡散ｍｏｓｆｅｔの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は縦型二重拡散ＭＯＳＦ
ＥＴの製造方法に関し、特にたとえば、セルフアライメ
ント（自己整合）製造プロセスが用いられ、スイッチン
グ電源、ＡＣアダプタ、バッテリチャージャ、モータ制
御回路、インバータ照明またはＤＣ／ＤＣコンバータ等
に適用される、縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴの製造方法に
関する。 【０００２】 【従来の技術】図５に示すこの種の従来の縦型二重拡散
ＭＯＳＦＥＴ１は、本体部２ａとエピタキシャル層２ｂ
とを有する半導体基板２を含み、半導体基板２の上部に
は主拡散領域３ａが形成され、半導体基板２の上面には
酸化膜４を介して少なくとも一つの窓５ａを有するゲー
ト電極５が形成され、半導体基板２の下面にはドレイン
電極６が形成される。また、半導体基板２の上部には窓
５ａの周縁部におけるゲート電極５に関連してチャネル
拡散領域３ｂおよびソース拡散領域３ｃが形成される。
そして、ゲート電極５の上にはリン含有酸化シリコン
（ＰＳＧ）からなる絶縁層７が形成され、さらにその上
にはソース拡散領域３ｃと導通する金属配線層（ソース
電極）８が形成される。 【０００３】縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴ１を製造する際
には、まず、図６（Ａ）に示すように、ｎ型半導体基板
（本体部）２ａの上にｎ- 型エピタキシャル層２ｂおよ
び酸化膜９ａを形成し、酸化膜９ａの一部をエッチング
により除去して窓９ｂを形成し、この窓９ｂから半導体
基板２の上部にボロン（Ｂ）イオンを注入する。そし
て、酸化膜９ａをエッチングにより除去した後、ボロン
（Ｂ）イオンを熱拡散させて主拡散領域３ａを形成する
とともに図示しない熱酸化膜を形成し、図６（Ｂ）に示
すように、この熱酸化膜を所定条件でエッチングして厚
肉部９ｃを有する酸化膜４を形成する。続いて、図６
（Ｃ）に示すように、酸化膜４上にゲート電極５を形成
するとともにその一部をエッチングして窓５ａを形成す
る。そして、図７（Ｄ）に示すように、ゲート電極５を
マスクとして半導体基板２の上部にボロン（Ｂ）イオン
を注入するとともにこれを熱拡散させてチャネル拡散領
域３ｂを形成し、さらに、ゲート電極５および厚肉部９
ｃをマスクとして半導体基板２の上部にリン（Ｐ）イオ
ンを注入するとともにこれを熱拡散させてソース拡散領
域３ｃを形成する。そして、図７（Ｅ）に示すように、
酸化膜４およびゲート電極５の上に絶縁層７を形成し、
続いて、図７（Ｆ）に示すように、絶縁層７および酸化
膜４の一部をエッチングにより除去してコンタクトホー
ル９ｄを形成する。そして、図５に示すように、絶縁層
７上にソース拡散領域３ｃに導通する金属配線層８を形
成するとともに半導体基板２の下面にドレイン電極６を
形成する。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来技術では、絶縁層
７としてリン含有酸化シリコン（ＰＳＧ）を用いていた
ため、製造工程やその後の使用環境において、可動イオ
ン等の汚染物質がゲート電極５に浸入するのを完全に阻
止することができなかった。そのため、ゲート電極５の
電気的特性（閾値電圧等）が経時的に劣化するという問
題点があった。 【０００５】また、主拡散領域３ａを形成する工程（図
６（Ａ））とは別の工程（図６（Ｂ））で厚肉部９ｃを
形成していたので、製造工程が煩雑であり、しかも、そ
れぞれの工程でアライメントずれが生じる恐れがあっ
た。そして、厚肉部９ｃの形成工程でアライメントずれ
が生じた場合には、厚肉部９ｃの左右でソース拡散領域
３ｃの幅が異なるため、金属配線層８から各ソース拡散
領域３ｃに供給される電流量にばらつきが生じて動作が
不安定になる恐れがあった。 【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、ゲ
ート電極の特性劣化を防止できる、縦型二重拡散ＭＯＳ
ＦＥＴの製造方法を提供することである。この発明の他
の目的は、アライメントずれの生じる工程を削減して品
質を安定させることができる、縦型二重拡散ＭＯＳＦＥ
Ｔの製造方法を提供することである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この発明は、（ａ）基板
の上面に酸化膜を形成し、（ｂ）酸化膜の上に少なくと
も１つの窓を有するゲート電極を形成し、（ｃ）酸化膜
およびゲート電極の直上に絶縁層としての窒化膜を形成
し、（ｄ）窓の中央における窒化膜にイオン注入窓を形
成し、（ｅ）第１導電型のイオンをイオン注入窓から基
板に注入し、（ｆ）イオンを熱拡散させて主拡散領域を
形成するとともにイオン注入窓に酸化膜を成長させて厚
肉部を形成し、（ｇ）厚肉部、ゲート電極およびゲート
電極上の窒化膜をマスクとして第１導電型のイオンを基
板に注入するとともにこれを熱拡散させてチャネル拡散
領域を形成し、（ｈ）厚肉部、ゲート電極およびゲート
電極上の窒化膜をマスクとして第２導電型のイオンを基
板に注入するとともにこれを熱拡散させてソース拡散領
域を形成し、（ｉ）窒化膜をマスクとして厚肉部を除去
した基板および窒化膜の上面に金属層を全面に積層して
ソース電極を形成する、縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴの製
造方法である。 【０００８】 【作用】この発明では、主拡散領域の形成と厚肉部の形
成とを（ｆ）工程で同時に行っているので、これらを別
々の工程で行っていた従来技術に比べてアライメントず
れが生じる工程が少なくなる。また、イオン注入窓から
半導体基板に注入したイオンを熱拡散させて主拡散領域
を形成すると同時にイオン注入窓に厚肉部を形成してい
るので、厚肉部は常に主拡散領域の中央に精度よく形成
される。さらに、（ｃ）工程で窒化膜を酸化膜およびゲ
ート電極に直接接して形成し、この窒化膜を除去するこ
となく、縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴを製造する。このた
め、製造工程の途中および縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴの
完成後に、汚染物質がゲート電極中に侵入することを防
止できる。 【０００９】 【発明の効果】この発明によれば、縦型二重拡散ＭＯＳ
ＦＥＴの製造工程の途中および完成後に、汚染物質がゲ
ート電極へ侵入するのを防止できるのでゲート電極の特
性劣化を防止できる。また、アライメントずれが生じる
工程を少なくすることができるので、製造工程を簡素化
できるとともにＭＯＳＦＥＴの品質を安定させることが
できる。 【００１０】この発明の上述の目的、その他の目的、特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。 【００１１】 【実施例】図１に示すこの実施例の縦型二重拡散ＭＯＳ
ＦＥＴ１０は、ｎ型本体部１２ａとｎ- 型エピタキシャ
ル層１２ｂとを有する半導体基板１２を含む。半導体基
板１２の上部には第１導電型（以下、「ｐ型」とい
う。）の主拡散領域１４が形成され、半導体基板１２の
上面にはゲート酸化膜１６を介して少なくとも一つの窓
１８ａを有するゲート電極１８が形成され、半導体基板
１２の下面にはドレイン電極２０が形成される。また、
半導体基板１２の上部には窓１８ａの周縁部におけるゲ
ート電極１８に関連してｐ- 型のチャネル拡散領域２２
および第２導電型（以下、「ｎ型」という。）のソース
拡散領域２４が形成される。そして、ゲート電極１８の
上には窒化シリコン（ＳｉＮ）等からなる窒化膜（絶縁
層）２６が形成され、さらにその上にはコンタクトホー
ル２８を通してソース拡散領域２４に導通する金属配線
層（ソース電極）３０が形成される。窒化膜２６の膜構
造は図５に示した従来の絶縁層（ＰＳＧ）７の膜構造よ
りもはるかに緻密であり、窒化膜２６はゲート電極１８
へ浸入しようとする汚染物質（可動イオン等）を物理的
に遮断するための保護膜として機能する。 【００１２】なお、図１は、ＭＯＳＦＥＴ１０を構成す
る最小単位を図示したものであり、実際には、この構造
が水平方向に連続して形成され、ゲート電極１８が素子
全体に連続して形成される。すなわち、このＭＯＳＦＥ
Ｔ１０は、いわゆるシングルゲート（Ｓｉｎｇｌｅ Ｇ
ａｔｅ）ＭＯＳＦＥＴであり、いわゆるデュアルゲート
（Ｄｕａｌ Ｇａｔｅ）ＭＯＳＦＥＴとは区別されるも
のである。 【００１３】以下には、図２〜図４に従って、縦型二重
拡散ＭＯＳＦＥＴ１０の製造方法を説明する。まず、図
２（Ａ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）からなるｎ型
本体部１２ａの上にｎ- 型エピタキシャル層１２ｂを形
成し、その上に厚さ３００〜１０００Å程度の酸化膜
（ＳｉＯ2 ）１６を熱酸化法によって形成し、さらにそ
の上に厚さ４０００〜１１０００Å程度のポリシリコン
（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜３２をＣＶＤ法によって形成し、
ポリシリコン膜３２にリン（Ｐ）イオンを所定濃度で注
入することによって所定の電気抵抗値を有するゲート電
極１８を形成する。続いて、図２（Ｂ）に示すように、
ゲート電極１８を図示しないレジストでマスクしてエッ
チングして、窓１８ａを形成する。そして、図２（Ｃ）
に示すように、ゲート電極１８および酸化膜１６の上に
厚さ３０００〜８０００Å程度の窒化膜２６をＣＶＤ法
によって形成し、窓１８ａの中央において窒化膜２６を
エッチングして幅４〜２５μｍ程度のイオン注入窓３４
を形成し、このイオン注入窓３４から半導体基板１２の
上部にボロン（Ｂ）イオンを所定条件（たとえば、加速
エネルギー：５０〜１５０ＫｅＶ、ドーズ量：１×１０
14〜５×１０15atoms/cm2 ）で注入する。 【００１４】そして、図３（Ｄ）に示すように、ボロン
（Ｂ）イオンを熱拡散させて深さ３〜８μｍ程度の主拡
散領域１４を形成するとともにイオン注入窓３４に露出
した酸化膜１６を熱酸化成長させて厚さ２５００〜６５
００Å程度の厚肉部３６を形成する。続いて、図３
（Ｅ）に示すように、厚肉部３６，ゲート電極１８およ
びゲート電極１８上の窒化膜２６をマスクとして半導体
基板１２の上部にボロン（Ｂ）イオンを所定条件（たと
えば、加速エネルギー：５０〜１５０ＫｅＶ、ドーズ
量：１×１０13〜８×１０13atoms/cm2 ）で注入し、図
３（Ｆ）に示すように、ボロン（Ｂ）イオンを熱拡散さ
せて深さ２〜５μｍ程度のチャネル拡散領域２２を形成
する。 【００１５】そして、図４（Ｇ）に示すように、厚肉部
３６，ゲート電極１８およびゲート電極１８上の窒化膜
２６をマスクとして半導体基板１２の上部にリン（Ｐ）
イオンを所定条件（たとえば、加速エネルギー：１００
〜２００ＫｅＶ、ドーズ量：１×１０15〜１×１０16at
oms/cm2 ）で注入し、図４（Ｈ）に示すように、リン
（Ｐ）イオンを熱拡散させて深さ１〜２μｍ程度のソ−
ス拡散領域２４を形成する。続いて、図４（Ｉ）に示す
ように、窒化膜２６および酸化膜１６にコンタクトホ−
ル２８を形成して、その底部に各ソース拡散領域２４を
露出させる。そして、図１に示すように、窒化膜２６の
上にソース拡散領域２４に導通する金属配線膜３０をア
ルミニウムを主成分とする金属のスパッタリングによっ
て形成し、半導体基板１２の下面にドレイン電極２０を
アルミニウムを主成分とする金属のスパッタリングによ
って形成する。 【００１６】この実施例のＭＯＳＦＥＴ１０によれば、
膜構造が緻密な窒化膜２６によって汚染物質（可動イオ
ン等）がゲート電極１８へ浸入するのを確実に阻止でき
るので、ゲート電極１８の特性劣化を防止できる。ま
た、ゲート電極１８を形成する工程（図２（Ｂ））と窒
化膜２６を形成する工程との間には他の工程を介在させ
ていないので、製造工程においても汚染物質がゲート電
極１８へ浸入する心配はない。 【００１７】また、主拡散領域１４の形成と厚肉部３６
の形成とを一工程（図３（Ｄ））で同時に行っているの
で、これらを別々の工程で行っていた従来技術に比べて
アライメントずれが生じる工程を少なくすることがで
き、製造工程を簡素化できるとともに品質を安定させる
ことができる。なお、上述の実施例では、ゲート電極１
８としてポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を用いている
が、これに代えて、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）
やチタンシリサイド（ＴｉＳｉ）等を用いるようにして
もよい。また、上述した実施例におけるｎ型半導体部分
をｐ型半導体とし、ｐ型半導体部分をｎ型半導体として
もよい。
ＥＴの製造方法に関し、特にたとえば、セルフアライメ
ント（自己整合）製造プロセスが用いられ、スイッチン
グ電源、ＡＣアダプタ、バッテリチャージャ、モータ制
御回路、インバータ照明またはＤＣ／ＤＣコンバータ等
に適用される、縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴの製造方法に
関する。 【０００２】 【従来の技術】図５に示すこの種の従来の縦型二重拡散
ＭＯＳＦＥＴ１は、本体部２ａとエピタキシャル層２ｂ
とを有する半導体基板２を含み、半導体基板２の上部に
は主拡散領域３ａが形成され、半導体基板２の上面には
酸化膜４を介して少なくとも一つの窓５ａを有するゲー
ト電極５が形成され、半導体基板２の下面にはドレイン
電極６が形成される。また、半導体基板２の上部には窓
５ａの周縁部におけるゲート電極５に関連してチャネル
拡散領域３ｂおよびソース拡散領域３ｃが形成される。
そして、ゲート電極５の上にはリン含有酸化シリコン
（ＰＳＧ）からなる絶縁層７が形成され、さらにその上
にはソース拡散領域３ｃと導通する金属配線層（ソース
電極）８が形成される。 【０００３】縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴ１を製造する際
には、まず、図６（Ａ）に示すように、ｎ型半導体基板
（本体部）２ａの上にｎ- 型エピタキシャル層２ｂおよ
び酸化膜９ａを形成し、酸化膜９ａの一部をエッチング
により除去して窓９ｂを形成し、この窓９ｂから半導体
基板２の上部にボロン（Ｂ）イオンを注入する。そし
て、酸化膜９ａをエッチングにより除去した後、ボロン
（Ｂ）イオンを熱拡散させて主拡散領域３ａを形成する
とともに図示しない熱酸化膜を形成し、図６（Ｂ）に示
すように、この熱酸化膜を所定条件でエッチングして厚
肉部９ｃを有する酸化膜４を形成する。続いて、図６
（Ｃ）に示すように、酸化膜４上にゲート電極５を形成
するとともにその一部をエッチングして窓５ａを形成す
る。そして、図７（Ｄ）に示すように、ゲート電極５を
マスクとして半導体基板２の上部にボロン（Ｂ）イオン
を注入するとともにこれを熱拡散させてチャネル拡散領
域３ｂを形成し、さらに、ゲート電極５および厚肉部９
ｃをマスクとして半導体基板２の上部にリン（Ｐ）イオ
ンを注入するとともにこれを熱拡散させてソース拡散領
域３ｃを形成する。そして、図７（Ｅ）に示すように、
酸化膜４およびゲート電極５の上に絶縁層７を形成し、
続いて、図７（Ｆ）に示すように、絶縁層７および酸化
膜４の一部をエッチングにより除去してコンタクトホー
ル９ｄを形成する。そして、図５に示すように、絶縁層
７上にソース拡散領域３ｃに導通する金属配線層８を形
成するとともに半導体基板２の下面にドレイン電極６を
形成する。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来技術では、絶縁層
７としてリン含有酸化シリコン（ＰＳＧ）を用いていた
ため、製造工程やその後の使用環境において、可動イオ
ン等の汚染物質がゲート電極５に浸入するのを完全に阻
止することができなかった。そのため、ゲート電極５の
電気的特性（閾値電圧等）が経時的に劣化するという問
題点があった。 【０００５】また、主拡散領域３ａを形成する工程（図
６（Ａ））とは別の工程（図６（Ｂ））で厚肉部９ｃを
形成していたので、製造工程が煩雑であり、しかも、そ
れぞれの工程でアライメントずれが生じる恐れがあっ
た。そして、厚肉部９ｃの形成工程でアライメントずれ
が生じた場合には、厚肉部９ｃの左右でソース拡散領域
３ｃの幅が異なるため、金属配線層８から各ソース拡散
領域３ｃに供給される電流量にばらつきが生じて動作が
不安定になる恐れがあった。 【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、ゲ
ート電極の特性劣化を防止できる、縦型二重拡散ＭＯＳ
ＦＥＴの製造方法を提供することである。この発明の他
の目的は、アライメントずれの生じる工程を削減して品
質を安定させることができる、縦型二重拡散ＭＯＳＦＥ
Ｔの製造方法を提供することである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この発明は、（ａ）基板
の上面に酸化膜を形成し、（ｂ）酸化膜の上に少なくと
も１つの窓を有するゲート電極を形成し、（ｃ）酸化膜
およびゲート電極の直上に絶縁層としての窒化膜を形成
し、（ｄ）窓の中央における窒化膜にイオン注入窓を形
成し、（ｅ）第１導電型のイオンをイオン注入窓から基
板に注入し、（ｆ）イオンを熱拡散させて主拡散領域を
形成するとともにイオン注入窓に酸化膜を成長させて厚
肉部を形成し、（ｇ）厚肉部、ゲート電極およびゲート
電極上の窒化膜をマスクとして第１導電型のイオンを基
板に注入するとともにこれを熱拡散させてチャネル拡散
領域を形成し、（ｈ）厚肉部、ゲート電極およびゲート
電極上の窒化膜をマスクとして第２導電型のイオンを基
板に注入するとともにこれを熱拡散させてソース拡散領
域を形成し、（ｉ）窒化膜をマスクとして厚肉部を除去
した基板および窒化膜の上面に金属層を全面に積層して
ソース電極を形成する、縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴの製
造方法である。 【０００８】 【作用】この発明では、主拡散領域の形成と厚肉部の形
成とを（ｆ）工程で同時に行っているので、これらを別
々の工程で行っていた従来技術に比べてアライメントず
れが生じる工程が少なくなる。また、イオン注入窓から
半導体基板に注入したイオンを熱拡散させて主拡散領域
を形成すると同時にイオン注入窓に厚肉部を形成してい
るので、厚肉部は常に主拡散領域の中央に精度よく形成
される。さらに、（ｃ）工程で窒化膜を酸化膜およびゲ
ート電極に直接接して形成し、この窒化膜を除去するこ
となく、縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴを製造する。このた
め、製造工程の途中および縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴの
完成後に、汚染物質がゲート電極中に侵入することを防
止できる。 【０００９】 【発明の効果】この発明によれば、縦型二重拡散ＭＯＳ
ＦＥＴの製造工程の途中および完成後に、汚染物質がゲ
ート電極へ侵入するのを防止できるのでゲート電極の特
性劣化を防止できる。また、アライメントずれが生じる
工程を少なくすることができるので、製造工程を簡素化
できるとともにＭＯＳＦＥＴの品質を安定させることが
できる。 【００１０】この発明の上述の目的、その他の目的、特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。 【００１１】 【実施例】図１に示すこの実施例の縦型二重拡散ＭＯＳ
ＦＥＴ１０は、ｎ型本体部１２ａとｎ- 型エピタキシャ
ル層１２ｂとを有する半導体基板１２を含む。半導体基
板１２の上部には第１導電型（以下、「ｐ型」とい
う。）の主拡散領域１４が形成され、半導体基板１２の
上面にはゲート酸化膜１６を介して少なくとも一つの窓
１８ａを有するゲート電極１８が形成され、半導体基板
１２の下面にはドレイン電極２０が形成される。また、
半導体基板１２の上部には窓１８ａの周縁部におけるゲ
ート電極１８に関連してｐ- 型のチャネル拡散領域２２
および第２導電型（以下、「ｎ型」という。）のソース
拡散領域２４が形成される。そして、ゲート電極１８の
上には窒化シリコン（ＳｉＮ）等からなる窒化膜（絶縁
層）２６が形成され、さらにその上にはコンタクトホー
ル２８を通してソース拡散領域２４に導通する金属配線
層（ソース電極）３０が形成される。窒化膜２６の膜構
造は図５に示した従来の絶縁層（ＰＳＧ）７の膜構造よ
りもはるかに緻密であり、窒化膜２６はゲート電極１８
へ浸入しようとする汚染物質（可動イオン等）を物理的
に遮断するための保護膜として機能する。 【００１２】なお、図１は、ＭＯＳＦＥＴ１０を構成す
る最小単位を図示したものであり、実際には、この構造
が水平方向に連続して形成され、ゲート電極１８が素子
全体に連続して形成される。すなわち、このＭＯＳＦＥ
Ｔ１０は、いわゆるシングルゲート（Ｓｉｎｇｌｅ Ｇ
ａｔｅ）ＭＯＳＦＥＴであり、いわゆるデュアルゲート
（Ｄｕａｌ Ｇａｔｅ）ＭＯＳＦＥＴとは区別されるも
のである。 【００１３】以下には、図２〜図４に従って、縦型二重
拡散ＭＯＳＦＥＴ１０の製造方法を説明する。まず、図
２（Ａ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）からなるｎ型
本体部１２ａの上にｎ- 型エピタキシャル層１２ｂを形
成し、その上に厚さ３００〜１０００Å程度の酸化膜
（ＳｉＯ2 ）１６を熱酸化法によって形成し、さらにそ
の上に厚さ４０００〜１１０００Å程度のポリシリコン
（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）膜３２をＣＶＤ法によって形成し、
ポリシリコン膜３２にリン（Ｐ）イオンを所定濃度で注
入することによって所定の電気抵抗値を有するゲート電
極１８を形成する。続いて、図２（Ｂ）に示すように、
ゲート電極１８を図示しないレジストでマスクしてエッ
チングして、窓１８ａを形成する。そして、図２（Ｃ）
に示すように、ゲート電極１８および酸化膜１６の上に
厚さ３０００〜８０００Å程度の窒化膜２６をＣＶＤ法
によって形成し、窓１８ａの中央において窒化膜２６を
エッチングして幅４〜２５μｍ程度のイオン注入窓３４
を形成し、このイオン注入窓３４から半導体基板１２の
上部にボロン（Ｂ）イオンを所定条件（たとえば、加速
エネルギー：５０〜１５０ＫｅＶ、ドーズ量：１×１０
14〜５×１０15atoms/cm2 ）で注入する。 【００１４】そして、図３（Ｄ）に示すように、ボロン
（Ｂ）イオンを熱拡散させて深さ３〜８μｍ程度の主拡
散領域１４を形成するとともにイオン注入窓３４に露出
した酸化膜１６を熱酸化成長させて厚さ２５００〜６５
００Å程度の厚肉部３６を形成する。続いて、図３
（Ｅ）に示すように、厚肉部３６，ゲート電極１８およ
びゲート電極１８上の窒化膜２６をマスクとして半導体
基板１２の上部にボロン（Ｂ）イオンを所定条件（たと
えば、加速エネルギー：５０〜１５０ＫｅＶ、ドーズ
量：１×１０13〜８×１０13atoms/cm2 ）で注入し、図
３（Ｆ）に示すように、ボロン（Ｂ）イオンを熱拡散さ
せて深さ２〜５μｍ程度のチャネル拡散領域２２を形成
する。 【００１５】そして、図４（Ｇ）に示すように、厚肉部
３６，ゲート電極１８およびゲート電極１８上の窒化膜
２６をマスクとして半導体基板１２の上部にリン（Ｐ）
イオンを所定条件（たとえば、加速エネルギー：１００
〜２００ＫｅＶ、ドーズ量：１×１０15〜１×１０16at
oms/cm2 ）で注入し、図４（Ｈ）に示すように、リン
（Ｐ）イオンを熱拡散させて深さ１〜２μｍ程度のソ−
ス拡散領域２４を形成する。続いて、図４（Ｉ）に示す
ように、窒化膜２６および酸化膜１６にコンタクトホ−
ル２８を形成して、その底部に各ソース拡散領域２４を
露出させる。そして、図１に示すように、窒化膜２６の
上にソース拡散領域２４に導通する金属配線膜３０をア
ルミニウムを主成分とする金属のスパッタリングによっ
て形成し、半導体基板１２の下面にドレイン電極２０を
アルミニウムを主成分とする金属のスパッタリングによ
って形成する。 【００１６】この実施例のＭＯＳＦＥＴ１０によれば、
膜構造が緻密な窒化膜２６によって汚染物質（可動イオ
ン等）がゲート電極１８へ浸入するのを確実に阻止でき
るので、ゲート電極１８の特性劣化を防止できる。ま
た、ゲート電極１８を形成する工程（図２（Ｂ））と窒
化膜２６を形成する工程との間には他の工程を介在させ
ていないので、製造工程においても汚染物質がゲート電
極１８へ浸入する心配はない。 【００１７】また、主拡散領域１４の形成と厚肉部３６
の形成とを一工程（図３（Ｄ））で同時に行っているの
で、これらを別々の工程で行っていた従来技術に比べて
アライメントずれが生じる工程を少なくすることがで
き、製造工程を簡素化できるとともに品質を安定させる
ことができる。なお、上述の実施例では、ゲート電極１
８としてポリシリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を用いている
が、これに代えて、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）
やチタンシリサイド（ＴｉＳｉ）等を用いるようにして
もよい。また、上述した実施例におけるｎ型半導体部分
をｐ型半導体とし、ｐ型半導体部分をｎ型半導体として
もよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】図１実施例の製造方法を示す工程図である。
【図３】図１実施例の製造方法を示す工程図である。
【図４】図１実施例の製造方法を示す工程図である。
【図５】従来の縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴを示す図解図
である。 【図６】従来の縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴの製造方法を
示す工程図である。 【図７】従来の縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴの製造方法を
示す工程図である。 【符号の説明】 １０ …縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴ １２ …半導体基板 １４ …主拡散領域 １８ …ゲート電極 ２０ …ドレイン電極 ２２ …チャネル拡散領域 ２４ …ソース拡散領域 ２６ …窒化膜 ３０ …金属配線層 ３６ …厚肉部
である。 【図６】従来の縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴの製造方法を
示す工程図である。 【図７】従来の縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴの製造方法を
示す工程図である。 【符号の説明】 １０ …縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴ １２ …半導体基板 １４ …主拡散領域 １８ …ゲート電極 ２０ …ドレイン電極 ２２ …チャネル拡散領域 ２４ …ソース拡散領域 ２６ …窒化膜 ３０ …金属配線層 ３６ …厚肉部
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】（ａ）基板の上面に酸化膜を形成し、 （ｂ）前記酸化膜の上に少なくとも１つの窓を有するゲ
ート電極を形成し、 （ｃ）前記酸化膜および前記ゲート電極の直上に絶縁層
としての窒化膜を形成し、 （ｄ）前記窓の中央における前記窒化膜にイオン注入窓
を形成し、 （ｅ）第１導電型のイオンを前記イオン注入窓から前記
基板に注入し、 （ｆ）前記イオンを熱拡散させて主拡散領域を形成する
とともに前記イオン注入窓に酸化膜を成長させて厚肉部
を形成し、 （ｇ）前記厚肉部、前記ゲート電極および前記ゲート電
極上の前記窒化膜をマスクとして第１導電型のイオンを
前記基板に注入するとともにこれを熱拡散させてチャネ
ル拡散領域を形成し、 （ｈ）前記厚肉部、前記ゲート電極および前記ゲート電
極上の前記窒化膜をマスクとして第２導電型のイオンを
前記基板に注入するとともにこれを熱拡散させてソース
拡散領域を形成し、 （ｉ）前記窒化膜をマスクとして前記厚肉部を除去した
前記基板および前記窒化膜の上面に金属層を全面に積層
してソース電極を形成 する、縦型二重拡散ＭＯＳＦＥＴ
の製造方法。
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