JPH07162014A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH07162014A
JPH07162014A JP30678093A JP30678093A JPH07162014A JP H07162014 A JPH07162014 A JP H07162014A JP 30678093 A JP30678093 A JP 30678093A JP 30678093 A JP30678093 A JP 30678093A JP H07162014 A JPH07162014 A JP H07162014A
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JP
Japan
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diffusion
source
semiconductor substrate
impurity
cap
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JP30678093A
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English (en)
Inventor
Seiichi Yokoyama
誠一 横山
Kenichi Nonaka
賢一 野中
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1回の不純物拡散工程で、拡散深さの異なる
複数の拡散領域を形成する。 【構成】 GaAs等の半導体基板1上に形成した例え
ば酸化亜鉛等の拡散源2を例えば二酸化シリコン等で形
成したキャップ3で覆った後、高温加熱処理(例えば6
50℃,2時間)することで、不純物を半導体基板1内
に拡散させ不純物拡散領域4を形成する。目標とする拡
散深さdに応じて拡散源2の幅を異ならしめておくこと
で、1回の加熱処理工程で拡散深さdの異なる不純物拡
散領域4を形成できる。また、拡散源2を覆うキャップ
3の拡散源2からのせり出し幅Cを異ならしめておくこ
とでも、1回の加熱処理工程で拡散深さdの異なる不純
物拡散領域4を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体基板中に拡散
深さの異なる不純物拡散領域を1回の加熱処理で形成で
きるように半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、同一半導体基板に拡散深さの異な
る拡散層を形成するには、拡散深さ毎に分けて複数回の
拡散処理を行っている。例えば、図5(e)に示す高耐
圧化領域を備えた縦型構造のFET101を製造する場
合、図5(a)に示すように、例えばn−型GaAs等
の半導体基板102の下面にドレインとなるn+層10
3を、上面にソースを形成するためのn+層104を形
成した後に、上面のn+層104を選択エッチングして
図5(b)に示すソース105…を形成する。
【0003】次に、半導体基板102の上面に二酸化シ
リコン等の拡散マスク106を形成し、図5(c)に示
すように各ソース105間に選択エッチングによって拡
散窓107,107を開け、各拡散窓107,107か
ら半導体基板102中に例えば亜鉛等の不純物を拡散さ
せて、比較的浅い拡散深さのp+型のゲート領域108
を形成する。
【0004】次に、半導体基板102の上面に再度拡散
マスク109を形成した後、図5(d)に示すように高
耐圧化領域を形成する領域に拡散窓110,110を開
け、各拡散窓110,110から不純物を拡散させて、
拡散深さの深いp+型の高耐圧化領域111を形成す
る。そして、拡散マスク109を除去することで図3
(e)に示すFET101を得る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように拡散窓を開
けて不純物を半導体基板中に拡散させる従来の製造方法
では、拡散種、拡散温度および拡散時間で拡散時間が決
まってしまうため、拡散深さの異なる複数の拡散領域を
形成するには、拡散工程を複数回繰り返す必要がある。
このため、製造工程が長くなるとともに、先に拡散した
ものがその後の加熱処理工程でさらに拡散してしまい所
望の拡散深さが得られなくなるという問題があった。
【0006】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は1回の拡散工程で拡散深さ
の異なる拡散層を形成できる半導体装置の製造方法を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項1に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上
に目標とする拡散深さに応じて幅を異ならしめた複数の
拡散源を形成する拡散源形成工程と、これらの拡散源を
覆うキャップを形成するキャップ形成工程と、半導体基
板を加熱してこの半導体基板内に不純物領域を形成する
不純物拡散工程とを備えたことを特徴とする。
【0008】請求項2に係る半導体装置の製造方法は、
半導体基板に複数の拡散源を形成する拡散源形成工程
と、これらの拡散源を覆うキャップの拡散源からのせり
出し幅を目標とする拡散深さに応じて異ならしめたキャ
ップを形成するキャップ形成工程と、半導体基板を加熱
してこの半導体基板内に不純物領域を形成する不純物拡
散工程とを備えたことを特徴とする。
【0009】
【作用】図1はこの発明に係る半導体装置の製造方法を
説明するための模式断面図である。ガリウム砒素(Ga
As)等の半導体基板1上に、酸化亜鉛(ZnO)もし
くは二酸化珪素入り酸化亜鉛(ZnO−SiO2 )等の
拡散源2を例えばスパッタリング法で形成し、この拡散
源2を例えばプラズマCVD法等で形成した二酸化シリ
コン(SiO2 )等からなるキャップ(拡散マスク)3
で覆った後に、高温(例えば650℃)で長時間(例え
ば2時間)加熱処理をすることで、拡散源2から半導体
基板1中に不純物を拡散させて不純物拡散領域4を形成
する不純物拡散工程において、拡散源2の幅Wと拡散深
さdの関係、ならびに、キャップ3の拡散源2からのせ
り出し幅Cと拡散深さdの関係について実験測定した結
果、同一の拡散条件であっても拡散源の幅Wに応じて拡
散深さdが深くなること、ならびに、キャップせり出し
幅に応じて拡散深さdが深くなることが判明した。
【0010】図2はGaAs基板中に亜鉛(Zn)を拡
散した場合の拡散源幅と拡散深さの関係を示すグラフで
ある。横軸は拡散源2の幅(単位μm)を対数目盛で、
縦軸は拡散深さd(単位μm)を示す。パラメータはキ
ャップせり出し幅C(単位μm)である。拡散条件は6
50℃、2時間である。この特性から拡散条件が同一で
あっても、拡散源2の幅Wに応じて拡散深さdを制御で
きることがわかる。よって、請求項1に係る半導体装置
の製造方法は、目標とする拡散深さに応じて拡散源の幅
を異ならしめた複数の拡散源を形成しておくことで、1
回の加熱処理による不純物拡散工程で拡散深さの異なる
拡散を行うことができる。
【0011】図3はキャップせり出し幅と拡散深さの関
係を示すグラフである。横軸はキャップせり出し幅C
(単位μm)、縦軸は拡散深さd(単位μm)、パラメ
ータは拡散源幅W(単位μm)である。拡散条件は65
0℃、2時間である。この特性から拡散条件が同一であ
っても、キャップせり出し幅Cに応じて拡散深さdを制
御できることがわかる。よって、請求項2に係る半導体
装置に製造方法は、目標とする拡散深さに応じてキャッ
プのせり出し幅Cを異ならしめることで、1回の加熱処
理による不純物拡散工程で拡散深さの異なる拡散を行う
ことができる。
【0012】
【実施例】以下この発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図4はこの発明に係る半導体装置の製造方法
を適用して縦型構造のFETを製造する場合の工程図で
ある。まず、図4(a)に示すように、n−型GaAs
等の半導体基板11の上面および下面に、それぞれソー
スおよびドレインを形成するためのn+層12,13を
形成する。次に、上面のn+層12を選択エッチングし
て、図4(b)に示すソース14を形成する。ここまで
の工程は図5に示したものと同じである。
【0013】図4(c)はこの発明に係る各工程を示す
もので、まず、半導体基板11上に酸化亜鉛もしくは二
酸化珪素入り酸化亜鉛(ZnOとSiO2 の重量比9:
1)等の拡散源層をスパッタリング法で形成した後、選
択エッチングによって複数の拡散源15a,15b,1
5c,15dを形成する(拡散源形成工程)。拡散源1
5a,15bは加熱処理によって高耐圧化領域16を形
成するため、拡散源15c,15dはゲート領域17を
形成するためのものである。高耐圧化領域16は比較的
深い拡散深さが必要であり、ゲート領域17は比較的浅
い拡散深さとする必要がある。このため、高耐圧化領域
形成用の拡散源15a,15bは拡散源幅Waを広く、
ゲート領域形形成用の拡散源15c,15dは拡散源幅
Wbを狭く形成している。
【0014】次いで、半導体基板11の上面に二酸化シ
リコン等のキャップ層をプラズマCVD法等で形成し、
このキャップ層を選択エッチングすることで各拡散源1
5a〜15dを覆うキャップ18a,18b,18c,
18dを形成する(キャップ形成工程)。ここで、深い
拡散が要求される高耐圧化領域形成用の拡散源15a,
15bに対しては、キャップせり出し幅Caを大きく
し、浅い拡散が要求されるゲート領域形形成用の拡散源
15c,15dに対しては、キャップせり出し幅Cbを
小さく形成している。
【0015】次に、半導体基板11を650℃の高温で
2時間の間加熱することで、各拡散源15a〜15dか
ら半導体基板11内へ不純物を拡散させる(不純物拡散
工程)。その後、キャップ18a〜18dならびに拡散
源15a〜15dを除去して図4(d)に示す縦型構造
のFET10を得る。
【0016】図2および図3に示したように、拡散条件
が同一であっても拡散源幅Wならびにキャップせり出し
幅Cが大きいほど拡散深さは深くなる。このため、高耐
圧化領域形成用の拡散源15a,15bは拡散源自体の
幅Waを広くするとともに、拡散源自体を覆うキャップ
18a,18bのせり出し幅Caも大きく形成している
ので、加熱による拡散処理を行うことで深さdaの深い
拡散領域16が形成される。
【0017】これに対してゲート領域形成用の拡散源1
5c,15dは拡散源自体の幅Wbを狭くするととも
に、拡散源自体を覆うキャップ18c,18dのせり出
し幅Cbを小さく形成しているので、加熱による拡散処
理を行うことで深さdbの浅い拡散領域16が形成され
る。このように、1回の拡散工程で拡散深さの異なる複
数の拡散領域を形成することができる。
【0018】なお、本実施例では拡散源幅Wとキャップ
せり出し幅Cの両方を異ならしめる方法について説明し
たが、拡散源幅Wのみを目標とする拡散深さに応じて異
ならしめる方法でもよいし、キャップせり出し幅Cのみ
を目標とする拡散深さに応じて異ならしめてもよい。
【0019】
【発明の効果】以上に説明したように請求項1に係る半
導体装置の製造方法は、拡散源の幅を目標とする拡散深
さに応じて異ならしめておくことで、1回の不純物拡散
工程で拡散深さの異なる拡散領域を形成できる。
【0020】請求項2に係る半導体装置の製造方法は、
拡散源を覆うキャップの拡散源からのせり出し幅を目標
とする拡散深さに応じて異ならしめておくことで、1回
の不純物拡散工程で拡散深さの異なる拡散領域を形成で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る半導体装置の製造方法を説明す
るための模式断面図
【図2】拡散源幅と拡散深さの関係を示すグラフ
【図3】キャップせり出し幅と拡散深さの関係を示すグ
ラフ
【図4】この発明に係る半導体装置の製造方法を適用し
て縦型構造のFETを製造する場合の工程図
【図5】縦型構造のFETを製造する場合の従来の工程
【符号の説明】
1,11 半導体基板 2,15a,15b,15c,15d 拡散源 3,18a,18b,18c,18d キャップ 4 不純物拡散領域 10 縦型構造のFET 12 n+層 13 ドレインとなるn+層 14 ソース 16 不純物拡散で形成した高耐圧化領域 17 不純物拡散で形成したゲート領域 W,Wa,Wb 拡散源幅 C,Ca,Cb キャップせり出し幅

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に目標とする拡散深さに応
    じて幅を異ならしめた複数の拡散源を形成する拡散源形
    成工程と、 これらの拡散源を覆うキャップを形成するキャップ形成
    工程と、 半導体基板を加熱してこの半導体基板内に不純物領域を
    形成する不純物拡散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。
  2. 【請求項2】 半導体基板に複数の拡散源を形成する拡
    散源形成工程と、 これらの拡散源を覆うキャップの拡散源からのせり出し
    幅を目標とする拡散深さに応じて異ならしめたキャップ
    を形成するキャップ形成工程と、 半導体基板を加熱してこの半導体基板内に不純物領域を
    形成する不純物拡散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。
JP30678093A 1993-12-07 1993-12-07 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH07162014A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013535831A (ja) * 2010-07-29 2013-09-12 アンスティトゥー ナショナル デ サイエンシーズ アプリーク ドゥ リヨン 電子パワースイッチのための半導体構造
CN103477419A (zh) * 2011-03-31 2013-12-25 东京毅力科创株式会社 用于通过固相扩散形成超浅掺杂区域的方法
CN104733285A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 中国科学院微电子研究所 在半导体衬底表面制备锌掺杂超浅结的方法

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Effective date: 20010306