JPH0369160A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH0369160A JPH0369160A JP1203771A JP20377189A JPH0369160A JP H0369160 A JPH0369160 A JP H0369160A JP 1203771 A JP1203771 A JP 1203771A JP 20377189 A JP20377189 A JP 20377189A JP H0369160 A JPH0369160 A JP H0369160A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/107—Substrate region of field-effect devices
-
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- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は半導体装置及びその製造方法に関するものであ
る。
る。
(従来の技術)
以下第9図及び第10図を参照して、従来技術による半
導体装置について説明する。第9図は、従来技術による
半導体装置を示した断面図である。
導体装置について説明する。第9図は、従来技術による
半導体装置を示した断面図である。
従来技術による半導体装置は、N型半導体基板(30)
と、このN型半導体基板(30)表面に形成されたP型
拡散領域(31〉とを備えている。
と、このN型半導体基板(30)表面に形成されたP型
拡散領域(31〉とを備えている。
このP型拡散領域(31)は、N型半導体基板(30〉
にP型の不純物をイオン注入し、その後熱拡散を行なう
ことにより形成される。しかし、P型拡散領域〈31〉
は第9図に示した様に、イオン注入による不純物ドープ
境界す点から0点まで拡がっている。この為、P型拡散
領域(31)とN型半導体基板(30〉との境界部では
、不純物の拡散により表面における不純物濃度(以下“
表面濃度“と称す)の低下が生じてしまう。
にP型の不純物をイオン注入し、その後熱拡散を行なう
ことにより形成される。しかし、P型拡散領域〈31〉
は第9図に示した様に、イオン注入による不純物ドープ
境界す点から0点まで拡がっている。この為、P型拡散
領域(31)とN型半導体基板(30〉との境界部では
、不純物の拡散により表面における不純物濃度(以下“
表面濃度“と称す)の低下が生じてしまう。
第10図に、従来技術による半導体装置の表面方向の濃
度プロファイルを示す。第10図に示した様に、表面濃
度はP型拡散領域内a点の領域までは均一であるが、a
点より外側では低下してしまう。
度プロファイルを示す。第10図に示した様に、表面濃
度はP型拡散領域内a点の領域までは均一であるが、a
点より外側では低下してしまう。
この為、表面濃度が低下しているa点から0点の領域に
トランジスタを形成すると、しきい値電圧が低下すると
いう問題点が生じる。この為、表面濃度が低下している
a点から0点の領域へのトランジスタの形成を避け、a
点よりP型拡散領域(31〉内側にトランジスタを形成
することにより、しきい値電圧の低下を防いでいた。
トランジスタを形成すると、しきい値電圧が低下すると
いう問題点が生じる。この為、表面濃度が低下している
a点から0点の領域へのトランジスタの形成を避け、a
点よりP型拡散領域(31〉内側にトランジスタを形成
することにより、しきい値電圧の低下を防いでいた。
(発明が解決しようとする課題)
上記の様な半導体装置では、P型拡散領域内の表面濃度
の低下している領域へのトランジスタの形成を避け、表
面濃度の一定な領域にトランジスタを形成することによ
り、しきい値電圧の低下を防いでいた。
の低下している領域へのトランジスタの形成を避け、表
面濃度の一定な領域にトランジスタを形成することによ
り、しきい値電圧の低下を防いでいた。
しかし、P型拡散領域の不純物濃度が高くなり、又は熱
拡散によりP型拡散領域の深さを深くしようとした場合
、表面濃度の低下しているa点から0点の領域間の距離
は長くなってしまう。つまり、トランジスタを形成でき
ない領域が大きくなってしまう。このことは、高集積化
を必要とする半導体装置にとっては大きな問題点となる
。
拡散によりP型拡散領域の深さを深くしようとした場合
、表面濃度の低下しているa点から0点の領域間の距離
は長くなってしまう。つまり、トランジスタを形成でき
ない領域が大きくなってしまう。このことは、高集積化
を必要とする半導体装置にとっては大きな問題点となる
。
本発明は、上記の様な問題点を緩和し、拡散領域の表面
濃度の一定な半導体装置、及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
濃度の一定な半導体装置、及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。
〔発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために本発明においては、第1導電
型の半導体基板と、この半導体基板表面に形成された第
2導電型の第1の拡散領域と、この第1の拡散領域の中
心部の表面における不純物濃度より低い表面における不
純物濃度を有する周辺部に形成された第2導電型の第2
の拡散領域とを備えた半導体装置、及び第1導電型の半
導体基板表面に第2導電型の不純物を拡散し、第1の拡
散領域を形成する工程と、第1の拡散領域の中心部の表
面における不純物濃度より低い表面における不純物濃度
を有する周辺部に、第2導電型の不純物を拡散する工程
とを備えた半導体装置の製造方法を提供する。
型の半導体基板と、この半導体基板表面に形成された第
2導電型の第1の拡散領域と、この第1の拡散領域の中
心部の表面における不純物濃度より低い表面における不
純物濃度を有する周辺部に形成された第2導電型の第2
の拡散領域とを備えた半導体装置、及び第1導電型の半
導体基板表面に第2導電型の不純物を拡散し、第1の拡
散領域を形成する工程と、第1の拡散領域の中心部の表
面における不純物濃度より低い表面における不純物濃度
を有する周辺部に、第2導電型の不純物を拡散する工程
とを備えた半導体装置の製造方法を提供する。
(作用)
本発明によれば、拡散領域の表面濃度低下領域内に、こ
の拡散領域と同導電型の不純物を拡散する。このことに
より、拡散領域内の表面濃度低下を補正することができ
る。
の拡散領域と同導電型の不純物を拡散する。このことに
より、拡散領域内の表面濃度低下を補正することができ
る。
(実施例)
以下第1図乃至第8図を参照して、本発明の実施例に係
る半導体装置及びその製造方法を説明する。
る半導体装置及びその製造方法を説明する。
第1図は、本発明の第1の実施例に係る半導体装置を示
した断面図である。
した断面図である。
本発明による半導体装置は、N型半導体基板(1)表面
にP型拡散領域(2)が形成されている。
にP型拡散領域(2)が形成されている。
更に、このP型拡散領域(2)の中心部の表面濃度より
低い表面濃度を有する周辺部である、N型半導体基板(
1)との隣接部には補正用のP型拡散領域(3)が形成
されている。
低い表面濃度を有する周辺部である、N型半導体基板(
1)との隣接部には補正用のP型拡散領域(3)が形成
されている。
この様な半導体装置によれば、P型拡散領域(2)のN
型半導体基板(1)との隣接部、つまり表面濃度の低下
している領域である表面方向a−c間に補正用のP型拡
散領域(3)を形成している。
型半導体基板(1)との隣接部、つまり表面濃度の低下
している領域である表面方向a−c間に補正用のP型拡
散領域(3)を形成している。
この為、このa−c間の表面濃度は、P型拡散領域(2
)と補正用のP型拡散領域(3)の表面濃度の和となる
。この時、補正用のP型拡散領域(3)の深さ、濃度、
領域の幅等の条件は、P型拡散領域(2)の表面濃度の
低下分を補正するように設定する。このことにより、P
型拡散領域(2)の表面濃度の低下している領域を補正
し、表面濃度が均一な領域を拡げることができる。この
為、しきい値電圧の低下を防いだトランジスタを形成す
ることができる領域が拡がり、高集積化を計ることがで
きる。
)と補正用のP型拡散領域(3)の表面濃度の和となる
。この時、補正用のP型拡散領域(3)の深さ、濃度、
領域の幅等の条件は、P型拡散領域(2)の表面濃度の
低下分を補正するように設定する。このことにより、P
型拡散領域(2)の表面濃度の低下している領域を補正
し、表面濃度が均一な領域を拡げることができる。この
為、しきい値電圧の低下を防いだトランジスタを形成す
ることができる領域が拡がり、高集積化を計ることがで
きる。
第2図に、第1図に示した半導体装置の表面方向の濃度
プロファイルを示す。
プロファイルを示す。
この図からも、P型拡散領域(2)の表面濃度は均一に
なる様に補正され、点線で示した補正前のP型拡散領域
よりも実線で示した補正後のP型拡散領域の方が、表面
濃度の均一な領域が拡がっていることがわかる。
なる様に補正され、点線で示した補正前のP型拡散領域
よりも実線で示した補正後のP型拡散領域の方が、表面
濃度の均一な領域が拡がっていることがわかる。
第3図(a)乃至(e)は、本発明の第2の実施例に係
る半導体装置の製造方法を工程順に示した断面図である
。
る半導体装置の製造方法を工程順に示した断面図である
。
まず、PEP工程(Photo Engraving
Process)により、N型半導体基板(4)上に、
選択的にパタニングされたレジストパターン(5)を形
成する。
Process)により、N型半導体基板(4)上に、
選択的にパタニングされたレジストパターン(5)を形
成する。
(第3図(a))
このレジストパターン(5)をマスクとして、ボロンを
加速度150 KeV 、 ドーズ量2.5 X L
O”/cdの条件でイオン注入する。(第3図(b))
続いてレジストパターン(5)を除去し、選択的にバタ
ーニングされたレジストパターン(6)を形成する。(
第3図(C)) このレジストパターン(6)をマスクとして、ボロンを
加速度150 KeV、ドーズin 7.5 X 10
13/ cdの条件でイオン注入する。(第3図(d)
)その後、レジストパターン(6)を除去し、イオン注
入されたボロンを温度1190℃1時間280分の条件
で熱処理し、P型拡散領域(7)を形成する。(第3図
(e)) この様な半導体装置の製造方法を使用すれば、P型拡散
領域(7)内のN型半導体基板(4)との隣接部には、
ボロンを2回イオン注入している。この為、イオン注入
のドーズ量、加速度の条件により、この隣接部の表面濃
度は低くならず、中心部と実質上同一にすることができ
る。これらのことにより、第1の実施例と同様な効果を
得ることのできる半導体装置を提供できる。
加速度150 KeV 、 ドーズ量2.5 X L
O”/cdの条件でイオン注入する。(第3図(b))
続いてレジストパターン(5)を除去し、選択的にバタ
ーニングされたレジストパターン(6)を形成する。(
第3図(C)) このレジストパターン(6)をマスクとして、ボロンを
加速度150 KeV、ドーズin 7.5 X 10
13/ cdの条件でイオン注入する。(第3図(d)
)その後、レジストパターン(6)を除去し、イオン注
入されたボロンを温度1190℃1時間280分の条件
で熱処理し、P型拡散領域(7)を形成する。(第3図
(e)) この様な半導体装置の製造方法を使用すれば、P型拡散
領域(7)内のN型半導体基板(4)との隣接部には、
ボロンを2回イオン注入している。この為、イオン注入
のドーズ量、加速度の条件により、この隣接部の表面濃
度は低くならず、中心部と実質上同一にすることができ
る。これらのことにより、第1の実施例と同様な効果を
得ることのできる半導体装置を提供できる。
第4図は、本発明の第3の実施例に係る半導体装置を示
した断面図である。
した断面図である。
本発明による半導体装置は、N型半導体基板(10)表
面にP型拡散領域(11)及びN型拡散領域(12)が
形成されている。更に、このP型拡散領域(11)の中
心部の表面濃度より低い表面濃度を有する周辺部である
、N型拡散領域(12)との隣接部には、補正用のP型
拡散領域(13)が形成されている。
面にP型拡散領域(11)及びN型拡散領域(12)が
形成されている。更に、このP型拡散領域(11)の中
心部の表面濃度より低い表面濃度を有する周辺部である
、N型拡散領域(12)との隣接部には、補正用のP型
拡散領域(13)が形成されている。
この様な半導体装置によれば、補正用のP型拡散領域(
13)を形成した領域において、第1の実施例と同様な
効果を得ることができる。
13)を形成した領域において、第1の実施例と同様な
効果を得ることができる。
更に、本実施例においてはN型拡散領域(12)の不純
物が、第1の実施例でのN型半導体基板(1)よりも高
濃度でP型拡散領域(11)と接する。この為に、不純
物拡散の時間、拡散時の基板表面の処理方法等の条件に
よって、N型拡散領域(t2)とP型拡散領域(1()
の隣接部での表面濃度分布が大きな影響を受ける。この
様な場合に、補正用のP型拡散領域(13)を形成する
ことにより、より著しい効果を得ることができる。
物が、第1の実施例でのN型半導体基板(1)よりも高
濃度でP型拡散領域(11)と接する。この為に、不純
物拡散の時間、拡散時の基板表面の処理方法等の条件に
よって、N型拡散領域(t2)とP型拡散領域(1()
の隣接部での表面濃度分布が大きな影響を受ける。この
様な場合に、補正用のP型拡散領域(13)を形成する
ことにより、より著しい効果を得ることができる。
第5図に、第4図に示した半導体装置の表面方向の濃度
プロファイルを示す。この図からも第1の実施例と同様
な効果が得られていることがわかる。
プロファイルを示す。この図からも第1の実施例と同様
な効果が得られていることがわかる。
第6図は、本発明の第4の実施例に係る半導体装置を示
した断面図である。
した断面図である。
本発明による半導体装置は、N型半導体基板(t4)表
面に、P型拡散領域(i5)とN型拡散領域(I6〉が
隣接して形成されている。更に、N型拡散領域(16)
の周囲部には、N型半導体基板(14)とN型拡散領域
(16)の電位を別々にする為の分離用P型拡散領域(
17)が形成されている。
面に、P型拡散領域(i5)とN型拡散領域(I6〉が
隣接して形成されている。更に、N型拡散領域(16)
の周囲部には、N型半導体基板(14)とN型拡散領域
(16)の電位を別々にする為の分離用P型拡散領域(
17)が形成されている。
この様な半導体装置によれば、分離用P型拡散領域(1
7)は、P型拡散領域(15)の中心部の表面濃度より
低い表面濃度を有する周辺部である、N型拡散領域(1
6)との隣接部にも形成されている。この為、第3の実
施例と同様な効果を得ることができる。
7)は、P型拡散領域(15)の中心部の表面濃度より
低い表面濃度を有する周辺部である、N型拡散領域(1
6)との隣接部にも形成されている。この為、第3の実
施例と同様な効果を得ることができる。
第7図に、第6図に示した半導体装置の表面方向の濃度
プロファイルを示す。この図から点線で示した従来技術
よりも、実線で示した本発明の方が、表面濃度の均一な
領域が約2,6[λIl] も拡がっていることがわか
る。
プロファイルを示す。この図から点線で示した従来技術
よりも、実線で示した本発明の方が、表面濃度の均一な
領域が約2,6[λIl] も拡がっていることがわか
る。
第8図(a)乃至(g)は、本発明の第5の実施例に係
る半導体装置の製造方法を工程順に示した断面図である
。
る半導体装置の製造方法を工程順に示した断面図である
。
まず、PEP工程(Photo Engraving
Process)により、N型半導体基板(20)上に
、選択的にパタニングされたレジストパターン(21)
を形成する。
Process)により、N型半導体基板(20)上に
、選択的にパタニングされたレジストパターン(21)
を形成する。
(第8図(a))
このレジストパターン(21)をマスクとして、ボロン
を加速度150 KeV 、 ドーズ量2.5 Xl
013/cdの条件でイオン注入する。(第8図(b)
)続いてレジストパターン(21〉を除去し、選択的に
バターニングされたレジストパターン(22)を形成す
る。(第8図(C)) このレジストパターン(22)をマスクとして、ボロン
を加速度150 KeV 、 ドーズ量7.5 XI
O”’/cdの条件でイオン注入する。(第8図(d)
)その後、レジストパターン (22〉を除去し、イオ
ン注入されたボロンを温度1190℃1時間280分の
条件で熱処理し、P型拡散領域(23)及び分離用P型
拡散領域(24)を形成する。(第8図(e)) 次にN型半導体基板(20)上に、選択的にバターニン
グされたレジストパターン(25)を形成する。
を加速度150 KeV 、 ドーズ量2.5 Xl
013/cdの条件でイオン注入する。(第8図(b)
)続いてレジストパターン(21〉を除去し、選択的に
バターニングされたレジストパターン(22)を形成す
る。(第8図(C)) このレジストパターン(22)をマスクとして、ボロン
を加速度150 KeV 、 ドーズ量7.5 XI
O”’/cdの条件でイオン注入する。(第8図(d)
)その後、レジストパターン (22〉を除去し、イオ
ン注入されたボロンを温度1190℃1時間280分の
条件で熱処理し、P型拡散領域(23)及び分離用P型
拡散領域(24)を形成する。(第8図(e)) 次にN型半導体基板(20)上に、選択的にバターニン
グされたレジストパターン(25)を形成する。
このレジストパターン(25)をマスクとして、リンを
加速度150 KeV 、 ドーズ量3.2 X 1
0工3/ cdの条件でイオン注入する。(第8図(f
))その後、レジストパターン(25)を除去し、イオ
ン注入されたリンを温度1190’C,時間150分の
条件で熱処理し、N型拡散領域(26)を形成する。(
第3図(g)) この様な半導体装置の製造方法を使用すれば、分離用P
型拡散領域(24)をP型拡散領域(23〉内の周辺部
にも同時に形成することにより、従来技術の工程数を増
やすことなく第2の実施例と同様な効果を得ることがで
きる。
加速度150 KeV 、 ドーズ量3.2 X 1
0工3/ cdの条件でイオン注入する。(第8図(f
))その後、レジストパターン(25)を除去し、イオ
ン注入されたリンを温度1190’C,時間150分の
条件で熱処理し、N型拡散領域(26)を形成する。(
第3図(g)) この様な半導体装置の製造方法を使用すれば、分離用P
型拡散領域(24)をP型拡散領域(23〉内の周辺部
にも同時に形成することにより、従来技術の工程数を増
やすことなく第2の実施例と同様な効果を得ることがで
きる。
[発明の効果]
以上詳述した様に本発明によれば、拡散領域内の表面濃
度の均一な領域が拡がる。この為、トランジスタを形成
することのできる領域が拡がり、高集積化を計ることの
できる半導体装置、更にその製造方法を提供することが
できる。
度の均一な領域が拡がる。この為、トランジスタを形成
することのできる領域が拡がり、高集積化を計ることの
できる半導体装置、更にその製造方法を提供することが
できる。
第1図は本発明の第1の実施例に係る半導体装置を示し
た断面図、第2図は本発明の第1の実施例に係る半導体
装置の表面方向の濃度プロファイルを示したグラフ、第
3図は本発明の第2の実施例に係る半導体装置の製造方
法を工程順に示した断面図、第4図は本発明の第3の実
施例に係る半導体装置を示した断面図、第5図は本発明
の第3の実施例に係る半導体装置の表面方向の濃度プロ
ファイルを示したグラフ、第6図は本発明の第4の実施
例に係る半導体装置を示した断面図、第7図は本発明の
第4の実施例に係る半導体装置の表面方向の濃度プロフ
ァイルを示したグラフ、第8図は本発明の第5の実施例
に係る半導体装置の製造方法を工程順に示した断面図、
第9図は従来技術による半導体装置を示した断面図、第
10図は従来技術による半導体装置の表面方向の濃度プ
ロファイルを示したグラフである。 1.4,10,14.20・・・半導体基板、2.7,
11.12,15,16,17,23゜24.26・・
・拡散領域、 3.13・・・補正用拡散領域。
た断面図、第2図は本発明の第1の実施例に係る半導体
装置の表面方向の濃度プロファイルを示したグラフ、第
3図は本発明の第2の実施例に係る半導体装置の製造方
法を工程順に示した断面図、第4図は本発明の第3の実
施例に係る半導体装置を示した断面図、第5図は本発明
の第3の実施例に係る半導体装置の表面方向の濃度プロ
ファイルを示したグラフ、第6図は本発明の第4の実施
例に係る半導体装置を示した断面図、第7図は本発明の
第4の実施例に係る半導体装置の表面方向の濃度プロフ
ァイルを示したグラフ、第8図は本発明の第5の実施例
に係る半導体装置の製造方法を工程順に示した断面図、
第9図は従来技術による半導体装置を示した断面図、第
10図は従来技術による半導体装置の表面方向の濃度プ
ロファイルを示したグラフである。 1.4,10,14.20・・・半導体基板、2.7,
11.12,15,16,17,23゜24.26・・
・拡散領域、 3.13・・・補正用拡散領域。
Claims (4)
- (1)第1導電型の半導体基板と、 この半導体基板表面に形成された第2導電型の第1の拡
散領域と、 この第1の拡散領域の中心部の表面における不純物濃度
より低い表面における不純物濃度を有する周辺部に形成
された第2導電型の第2の拡散領域と、 を備えたことを特徴とする半導体装置。 - (2)前記第1の拡散領域の中心部の表面における不純
物濃度は、前記第1の拡散領域の周辺部の表面における
不純物濃度と、前記第2の拡散領域の表面における不純
物濃度との和に実質上同一であることを特徴とする請求
項1記載の半導体装置。 - (3)第1導電型の半導体基板表面に、第2導電型の不
純物を拡散し、第1の拡散領域を形成する工程と、 前記第1の拡散領域の中心部の表面における不純物濃度
より低い表面における不純物濃度を有する周辺部に、第
2導電型の不純物を拡散する工程と、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - (4)前記第1の拡散領域の表面における不純物濃度は
、中心部と周辺部で実質上同一となることを特徴とする
請求項3記載の半導体装置の製造方法。
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