JPH0529342A - パワーmisfetの製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 少ない写真工程で低ボルトパワーMISFE
Tを製造する方法を提供する。 【構成】 第1写真工程で多珪素層3を構造化し、セル
8の場及び縁領域16、17を製造する。次いで第1酸
化物層2を施し、これを第2写真工程でセル及び縁領域
並びに縁4とセルとの間で開放させる。次いで金属層1
8を施し、これを第3写真工程でセルと縁4との間で遮
断する。これにより磁気抵抗素子及びチャネルストッパ
9を製造する。
Tを製造する方法を提供する。 【構成】 第1写真工程で多珪素層3を構造化し、セル
8の場及び縁領域16、17を製造する。次いで第1酸
化物層2を施し、これを第2写真工程でセル及び縁領域
並びに縁4とセルとの間で開放させる。次いで金属層1
8を施し、これを第3写真工程でセルと縁4との間で遮
断する。これにより磁気抵抗素子及びチャネルストッパ
9を製造する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トランジスタセルの場
並びに少なくとも1個の磁気抵抗素子及び少なくとも1
つのチャネルストッパを備えた半導体基体を有するパワ
ーMISFETを製造する方法に関する。
並びに少なくとも1個の磁気抵抗素子及び少なくとも1
つのチャネルストッパを備えた半導体基体を有するパワ
ーMISFETを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のMISFETの製造方法は広く
実施されている。この種のパワーMISFETの微細構
造を製造するためにはこの場合少なくとも4つの、好ま
しくは5又はそれ以上の写真工程が必要とされる。各写
真工程に対して1つのマスクが必要である。製造費の十
分な削減は写真工程を減らすことによってのみ達成する
ことができるに過ぎない。
実施されている。この種のパワーMISFETの微細構
造を製造するためにはこの場合少なくとも4つの、好ま
しくは5又はそれ以上の写真工程が必要とされる。各写
真工程に対して1つのマスクが必要である。製造費の十
分な削減は写真工程を減らすことによってのみ達成する
ことができるに過ぎない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、単に3つの
写真工程で足りる、低ボルトパワーMISFET用とし
て使用可能の方法を提供することを課題とする。
写真工程で足りる、低ボルトパワーMISFET用とし
て使用可能の方法を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の本発明の方法は、次の各工程: a) 半導体基体を第1酸化物層で被覆し、b) 第1
酸化物層を多珪素層で被覆し、c) 多珪素層を第1写
真工程により構造化し、d) トランジスタセル及び上
下に重ね合わされた縁領域を形成し、e) 半導体基体
を第2酸化物層で被覆し、f) 第2写真工程により第
2酸化物層中でトランジスタセル及び縁領域の範囲内に
接触孔又は接触範囲を、また多珪素層中でトランジスタ
セルと縁領域との間にトランジスタセルを囲む環状のく
ぼみを形成し、g) このくぼみを介して半導体基体に
半導体基体とは異なり導電性のドーパントを、トランジ
スタセル及び縁領域用として使用した線量よりも小さい
線量で注入し、h) 半導体基体を金属層で被覆し、
i) 金属層及び多珪素層を、第3写真工程により環状
のくぼみの範囲で完全に中断させることによって特徴づ
けられる。
の本発明の方法は、次の各工程: a) 半導体基体を第1酸化物層で被覆し、b) 第1
酸化物層を多珪素層で被覆し、c) 多珪素層を第1写
真工程により構造化し、d) トランジスタセル及び上
下に重ね合わされた縁領域を形成し、e) 半導体基体
を第2酸化物層で被覆し、f) 第2写真工程により第
2酸化物層中でトランジスタセル及び縁領域の範囲内に
接触孔又は接触範囲を、また多珪素層中でトランジスタ
セルと縁領域との間にトランジスタセルを囲む環状のく
ぼみを形成し、g) このくぼみを介して半導体基体に
半導体基体とは異なり導電性のドーパントを、トランジ
スタセル及び縁領域用として使用した線量よりも小さい
線量で注入し、h) 半導体基体を金属層で被覆し、
i) 金属層及び多珪素層を、第3写真工程により環状
のくぼみの範囲で完全に中断させることによって特徴づ
けられる。
【0005】
【実施例】次に本発明の一実施例を図1〜図5に基づき
詳述する。これらの図面は本発明の主要な処理工程のみ
を示すもので、全ての工程が示されているものではな
い。
詳述する。これらの図面は本発明の主要な処理工程のみ
を示すもので、全ての工程が示されているものではな
い。
【0006】図1には半導体基体1が示されており、こ
れは例えば弱いn導電性である。半導体基体1を、ゲー
ト酸化物として使用される第1酸化物層2で被覆する。
引続きこの層2を多珪素層3で被覆する。
れは例えば弱いn導電性である。半導体基体1を、ゲー
ト酸化物として使用される第1酸化物層2で被覆する。
引続きこの層2を多珪素層3で被覆する。
【0007】多珪素層3を第1写真工程で構造化する
が、その際トランジスタセル8用の開口5及びチャネル
ストッパ9用の縁部に存在する開口19が生じる(図
2)。これらの開口は傾斜側面を有し、従って多珪素層
3はソース領域6及びベース領域7を製造するための或
は縁4に存在するチャネルストッパ9の上下に重ね合わ
された領域16、17を製造するためのマスクとして利
用することができる。ソース領域6、ベース領域7及び
縁領域16、17を公知の方法で、例えば砒素イオン又
は燐イオン或は硼素イオンを注入することによって製造
する。この場合硼素イオンのエネルギーは比較的大き
く、従ってこれはマスクとして使用した多珪素層3の面
取りされた部分を透過し、半導体基体1内に深く入り込
む。この工程でトランジスタセル8及び縁領域16、1
7を製造する。
が、その際トランジスタセル8用の開口5及びチャネル
ストッパ9用の縁部に存在する開口19が生じる(図
2)。これらの開口は傾斜側面を有し、従って多珪素層
3はソース領域6及びベース領域7を製造するための或
は縁4に存在するチャネルストッパ9の上下に重ね合わ
された領域16、17を製造するためのマスクとして利
用することができる。ソース領域6、ベース領域7及び
縁領域16、17を公知の方法で、例えば砒素イオン又
は燐イオン或は硼素イオンを注入することによって製造
する。この場合硼素イオンのエネルギーは比較的大き
く、従ってこれはマスクとして使用した多珪素層3の面
取りされた部分を透過し、半導体基体1内に深く入り込
む。この工程でトランジスタセル8及び縁領域16、1
7を製造する。
【0008】次の工程(図3)として、第1酸化物層2
より数倍厚い第2酸化物層10を施す。この酸化物層1
0は半導体基体1の全表面を覆う。第2写真工程で第2
酸化物層10を構造化する。これはトランジスタセル8
及び縁領域16、17を、ベース領域7並びに縁領域1
7にまで達する接触孔11又は接触範囲13が生じるよ
うに開放する。同じ写真工程で第2酸化物層10中でト
ランジスタセル8と縁領域16、17との間に、トラン
ジスタセル8を環状に取り囲む開口14を形成させる。
接触孔11及び接触範囲13をベース領域7又は縁領域
17の表面まで開放する同じエッチング過程はまた環状
のくぼみ12を多珪素層3内にまでエッチングする。引
続き半導体基体1の表面に例えば、半導体基体1とは異
なる導電性の環状領域15を形成する硼素イオンを注入
する。適用された線量はソース領域6及びベース領域7
又は縁領域16、17を製造するために使用した線量よ
りも少ない。従って接触孔13の範囲内のトランジスタ
セル8のドーピングは無視し得る程度に変化するに過ぎ
ない。領域15とトランジスタセル8との間で半導体基
体1の表面は更に第2酸化物層10によってイオン注入
から遮蔽される(図4)。
より数倍厚い第2酸化物層10を施す。この酸化物層1
0は半導体基体1の全表面を覆う。第2写真工程で第2
酸化物層10を構造化する。これはトランジスタセル8
及び縁領域16、17を、ベース領域7並びに縁領域1
7にまで達する接触孔11又は接触範囲13が生じるよ
うに開放する。同じ写真工程で第2酸化物層10中でト
ランジスタセル8と縁領域16、17との間に、トラン
ジスタセル8を環状に取り囲む開口14を形成させる。
接触孔11及び接触範囲13をベース領域7又は縁領域
17の表面まで開放する同じエッチング過程はまた環状
のくぼみ12を多珪素層3内にまでエッチングする。引
続き半導体基体1の表面に例えば、半導体基体1とは異
なる導電性の環状領域15を形成する硼素イオンを注入
する。適用された線量はソース領域6及びベース領域7
又は縁領域16、17を製造するために使用した線量よ
りも少ない。従って接触孔13の範囲内のトランジスタ
セル8のドーピングは無視し得る程度に変化するに過ぎ
ない。領域15とトランジスタセル8との間で半導体基
体1の表面は更に第2酸化物層10によってイオン注入
から遮蔽される(図4)。
【0009】引続き半導体基体1の表面に例えばアルミ
ニウムからなる金属層18を施す。この層はトランジス
タセル8用のソース接触を形成し、ソース領域6とベー
ス領域7との間に、パワーMISFETには欠くことの
できない分路をもたらす。チャネルストッパ9の範囲で
金属層18が縁領域16、17を接触する。第3の最終
写真工程で多珪素層3及び金属層18を領域15上で完
全に中断する(図5)。引続き全表面を更に例えば窒化
珪素からなる不活性化層で被覆することができる。この
工程は図面には示されていない。
ニウムからなる金属層18を施す。この層はトランジス
タセル8用のソース接触を形成し、ソース領域6とベー
ス領域7との間に、パワーMISFETには欠くことの
できない分路をもたらす。チャネルストッパ9の範囲で
金属層18が縁領域16、17を接触する。第3の最終
写真工程で多珪素層3及び金属層18を領域15上で完
全に中断する(図5)。引続き全表面を更に例えば窒化
珪素からなる不活性化層で被覆することができる。この
工程は図面には示されていない。
【0010】別の実施態様によれば図4に示したイオン
注入を、多珪素層3及び金属層18の中断(図5)後に
初めて行うこともできる。この場合金属層18はマスク
として作用する。
注入を、多珪素層3及び金属層18の中断(図5)後に
初めて行うこともできる。この場合金属層18はマスク
として作用する。
【0011】トランジスタセル8と接続された金属層1
8はこれと接続された多珪素層3の一部と一緒に磁気抵
抗素子として作用する。縁領域16、17と接続された
金属層18は、これと接続された多珪素層3と連結され
た状態でチャネルストッパ用電極として作用する。縁領
域17を画成するpn接合は機械的切断過程によるその
縁状態によって、例えば鋸挽きにより極めて劣化するこ
とから、この場合にはチャネルストッパ9と半導体基体
1の基板との間には比較的良好な接触が生じる。領域1
6は同じ理由からソース領域として作用することはな
い。領域15は保護環として作用し、浮動電位上にあ
る。
8はこれと接続された多珪素層3の一部と一緒に磁気抵
抗素子として作用する。縁領域16、17と接続された
金属層18は、これと接続された多珪素層3と連結され
た状態でチャネルストッパ用電極として作用する。縁領
域17を画成するpn接合は機械的切断過程によるその
縁状態によって、例えば鋸挽きにより極めて劣化するこ
とから、この場合にはチャネルストッパ9と半導体基体
1の基板との間には比較的良好な接触が生じる。領域1
6は同じ理由からソース領域として作用することはな
い。領域15は保護環として作用し、浮動電位上にあ
る。
【図1】第1酸化物層及び多珪素層を有する半導体基体
の横断面図。
の横断面図。
【図2】本発明方法の第1写真工程後における図1に相
応する横断面図。
応する横断面図。
【図3】第2酸化物層を施した後の図2に基づく横断面
図。
図。
【図4】本発明方法の第2写真工程後における図3に基
づく横断面図。
づく横断面図。
【図5】本発明方法の第3写真工程後における図4に基
づく横断面図。
づく横断面図。
1 半導体基体
2 第1酸化物層
3 多珪素層
4 縁
5 トランジスタセル用開口
6 ソース領域
7 ベース領域
8 トランジスタセル
9 チャネルストッパ
10 第2酸化物層
11 接触孔
12 環状くぼみ
13 接触範囲
14 開口
15 環状領域
16、17 縁領域
18 金属層
Claims (3)
- 【請求項1】 トランジスタセルの場並びに少なくとも
1個の磁気抵抗素子及び少なくとも1つのチャネルスト
ッパを備えた半導体基体を有するパワーMISFETを
製造するに当たり、以下の各工程: a) 半導体基体(1)を第1酸化物層(2)で被覆
し、 b) 第1酸化物層を多珪素層(3)で被覆し、 c) 多珪素層(3)を第1写真工程により構造化し、 d) トランジスタセル(8)及び上下に重ね合わされ
た縁領域(16、17)を形成し、 e) 半導体基体(1)を第2酸化物層(10)で被覆
し、 f) 第2写真工程により第2酸化物層(10)中でト
ランジスタセル(8)及び縁領域(16、17)の範囲
内に接触孔(11)又は接触範囲(13)を、また多珪
素層(3)中でトランジスタセル(8)と縁領域(1
6、17)との間にトランジスタセルを囲む環状のくぼ
み(12)を形成し、 g) このくぼみ(12)を介して半導体基体(1)に
半導体基体(1)とは異なる導電性のドーパントを、ト
ランジスタセル及び縁領域用として使用した線量よりも
小さい線量で注入し、 h) 半導体基体(1)を金属層(18)で被覆し、 i) 金属層(18)及び多珪素層(3)を、第3写真
工程により環状のくぼみ(12)の範囲で完全に中断さ
せることを特徴とするパワーMISFETの製造方法。 - 【請求項2】 工程i)を工程g)の前に実施すること
を特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 工程i)及びg)の後に半導体基体
(1)を不活性化層で被覆することを特徴とする請求項
1又は2記載の方法。
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