JPH08330409A - 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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JPH08330409A
JPH08330409A JP7135223A JP13522395A JPH08330409A JP H08330409 A JPH08330409 A JP H08330409A JP 7135223 A JP7135223 A JP 7135223A JP 13522395 A JP13522395 A JP 13522395A JP H08330409 A JPH08330409 A JP H08330409A
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JP
Japan
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oxide film
conductivity type
concentration
forming
diffusion region
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Application number
JP7135223A
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English (en)
Inventor
Takao Itoi
貴夫 井樋
Masaru Honna
勝 本名
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、N型埋込層およびP型埋込層を有し
てなる半導体装置の製造方法において、工程数の簡素化
が図れ、製造にかかる時間と費用とを削減することがで
きるようにすることを最も主要な特徴とする。 【構成】たとえば、N−BL12,N+BL13の形成
されたウェーハ11を酸化させ、ウェーハ11の表面で
薄く、N−BL12,N+BL13の表面で厚い、表面
酸化膜14を形成する。この状態で、P型不純物をイオ
ン注入し、熱拡散処理して、表面酸化膜14の薄い部分
にP+BL1 15を形成する。同様に、N−BL12の
表面で薄く、N+BL13,P+BL1 15の表面で厚
い、表面酸化膜16を形成し、表面酸化膜16の薄い部
分にP+BL2 17を形成する。こうして、下地の不純
物濃度に応じた膜厚差を有する表面酸化膜14,16を
直に介して、P+BL1 15,P+BL2 17を形成す
るようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、たとえば半導体基板
上に異なる導電型の拡散領域を設けるようにしてなる半
導体装置の製造方法に関するもので、特にPEP(Phot
o EngravingProcess )なしでN型およびP型埋込層を
形成する場合に用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】従来、N型埋込層およびP型埋込層を有
してなる半導体装置の製造においては、一般にPEPが
用いられている。図2は、PEPを用いて製造される、
N型埋込層およびP型埋込層の形成プロセスを概略的に
示すものである。
【0003】まず、ウェーハ1の表面を熱酸化処理によ
り酸化し、表面酸化膜(図示していない)を形成する。
その表面酸化膜上に、図示せぬレジスト(感光性樹脂)
をフォトリソグラフィ工程でパターニングし、それをマ
スクに、特定部位、たとえば低濃度のN型埋込層を形成
する部分の表面酸化膜を酸処理によりエッチングして除
去する。
【0004】そして、その表面酸化膜中に露出する、上
記ウェーハ1の表面領域にN型不純物(3価の元素)を
イオン注入(Ion Implantation)し、熱拡散処理して、
低濃度のN型埋込層(N−BL)2を形成する。
【0005】一旦、上記表面酸化膜を全面的に除去した
後、再度、ウェーハ1の全面に表面酸化膜(図示してい
ない)を形成する。今度は、フォトリソグラフィおよび
エッチングにより、特定部位、たとえばN−BL2の外
周部上および高濃度のN型埋込層を形成する部分の表面
酸化膜を除去する。
【0006】そして、その表面酸化膜中に露出する、上
記N−BL2の外周部および上記ウェーハ1の表面領域
に、イオン注入および熱拡散処理により、高濃度のN型
埋込層(N+BL)3を形成する(以上、同図
(a))。
【0007】上記ウェーハ1の表面に残る上記表面酸化
膜を除去した後、再度、ウェーハ1の全面に表面酸化膜
4を形成する。今度は、フォトリソグラフィおよびエッ
チングにより、特定部位、たとえばN−BL2,N+B
L3以外の、高濃度のP型埋込層を形成する部分の表面
酸化膜4を除去する。
【0008】そして、その表面酸化膜4中に露出する、
上記N−BL2,N+BL3以外の、上記ウェーハ1の
表面領域にP型不純物をイオン注入(I/I)し、熱拡
散処理して、高濃度のP型埋込層(P+BL1 )5を形
成する(同図(b))。
【0009】また、上記ウェーハ1の表面に残る上記表
面酸化膜4を除去した後、再度、ウェーハ1の全面に表
面酸化膜6を形成する。今度は、フォトリソグラフィお
よびエッチングにより、特定部位、たとえばN−BL2
上の、高濃度のP型埋込層を形成する部分の表面酸化膜
6を除去する。
【0010】そして、その表面酸化膜6中に露出する、
上記N−BL2の上部領域に、イオン注入および熱拡散
処理により、高濃度のP型埋込層(P+BL2 )7を形
成する(同図(c))。
【0011】しかる後、上記表面酸化膜6を除去し、上
記ウェーハ1の表面にシリコン(Si)をエピタキシャ
ル成長させることにより、N型埋込層とP型埋込層とが
形成される。
【0012】なお、極性が逆の場合にも、同様の手法に
より製造することが可能である。しかしながら、上記し
た手法による埋込層の形成には、第2導電型の埋込層を
形成する際にPEPによるフォトリソグラフィおよびエ
ッチングの作業が必要となるため、製造に時間や手間を
要するという問題があった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、第2導電型の埋込層を形成する際にPEP
によるフォトリソグラフィおよびエッチングの作業が必
要となるため、製造に時間や手間を要するという問題が
あった。そこで、この発明は、工程を簡素化でき、製造
にかかる時間と費用とを削減することが可能な半導体装
置の製造方法を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の半導体装置の製造方法にあっては、半
導体基板上に異なる導電型の拡散領域を設けるようにし
てなる場合において、前記半導体基板の表面領域に第1
導電型の拡散領域を形成する工程と、前記第1導電型の
拡散領域を含む前記半導体基板の全面に、下地の濃度差
に応じた膜厚差を有する酸化膜を形成する工程と、前記
酸化膜の膜厚差を利用し、前記酸化膜の膜厚の薄い部分
に直接的に第2導電型の拡散領域を形成する工程とから
なっている。
【0015】また、この発明の半導体装置の製造方法に
あっては、半導体基板の表面領域に選択的に第1導電型
の不純物を注入し、それを熱拡散して低濃度の第1導電
型の拡散領域を形成する工程と、前記低濃度の第1導電
型の拡散領域の特定部位に第1導電型の不純物を注入
し、それを熱拡散して高濃度の第1導電型の拡散領域を
形成する工程と、前記低濃度および高濃度の第1導電型
の拡散領域を含む前記半導体基板の全面に、下地の不純
物濃度差に応じた膜厚差を有する酸化膜を形成する工程
と、前記酸化膜を介して、前記半導体基板の全面に第2
導電型の不純物の注入および熱拡散を行って、前記酸化
膜の膜厚の薄い、前記低濃度および高濃度の第1導電型
の拡散領域以外の部分に直接的に高濃度の第2導電型の
拡散領域を形成する工程と、前記酸化膜を除去した後、
再度、前記半導体基板の全面に、下地の不純物濃度差に
応じた膜厚差を有する酸化膜を形成する工程と、前記酸
化膜を介して、前記半導体基板の全面に第2導電型の不
純物の注入および熱拡散を行って、前記酸化膜の膜厚の
薄い、前記低濃度の第1導電型の拡散領域の部分に直接
的に高濃度の第2導電型の拡散領域を形成する工程とか
らなっている。
【0016】
【作用】この発明は、上記した手段により、下地の濃度
の低い部分に酸化膜を介して直に第2導電型の拡散領域
を形成できるようになるため、第2導電型の拡散領域を
形成する際のPEPを省略することが可能となるもので
ある。
【0017】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図1は、本発明にかかる、N型埋込層
およびP型埋込層を有する半導体装置の製造プロセスの
要部を概略的に示すものである。
【0018】まず、ウェーハ11の表面を熱酸化処理に
より酸化し、表面酸化膜(図示していない)を形成す
る。その表面酸化膜上に、図示せぬレジスト(感光性樹
脂)をフォトリソグラフィ工程でパターニングしてパタ
ーン(図していない)を形成し、そのパターンをマスク
に、特定部位、たとえば低濃度のN型埋込層を形成する
部分の表面酸化膜を酸処理によりエッチングして除去す
る。
【0019】そして、その表面酸化膜中に露出する、上
記ウェーハ11の表面領域に第1導電型としてのN型不
純物(3価の元素)をイオン注入(Ion Implantation)
し、熱拡散処理して、低濃度のN型埋込層(N−BL)
12を形成する。
【0020】一旦、上記表面酸化膜を全面的に除去した
後、再度、ウェーハ11の全面に表面酸化膜(図示して
いない)を形成する。今度は、フォトリソグラフィおよ
びエッチングにより、特定部位、たとえばN−BL12
の外周部上および高濃度のN型埋込層を形成する部分の
表面酸化膜を除去する。
【0021】そして、その表面酸化膜中に露出する、上
記N−BL12の外周部および上記ウェーハ11の表面
領域に、イオン注入および熱拡散処理により、高濃度の
N型埋込層(N+BL)13を形成する(以上、同図
(a))。
【0022】上記ウェーハ11の表面に残る上記表面酸
化膜を除去した後、再度、ウェーハ11の全面に表面酸
化膜14を形成する。このとき、形成される表面酸化膜
14に、下地(ウェーハ11、N−BL12およびN+
BL13)の不純物濃度の差に応じた膜厚差を生じさせ
る。
【0023】すなわち、表面酸化膜14は、各部の酸化
レートの違いにより、ウェーハ11の表面では薄く、N
−BL12およびN+BL13の表面では厚く形成され
る。この状態で、上記ウェーハ11の全面に、第2導電
型としてのP型不純物(5価の元素)をイオン注入(I
/I)する。この場合、表面酸化膜14の薄い部分(N
−BL12およびN+BL13以外の部分)にのみ選択
的にイオンの注入がなされる。そして、その表面酸化膜
14の薄い部分に注入されたイオンを熱拡散処理して、
高濃度のP型埋込層(P+BL1 )15を形成する。
【0024】一方、表面酸化膜14の厚い部分(N−B
L12およびN+BL13)ではイオンの注入が妨げら
れるため、熱拡散処理してもP型埋込層は形成されない
(以上、同図(b))。
【0025】また、上記ウェーハ11の表面の上記表面
酸化膜14を除去した後、再度、ウェーハ11の全面に
表面酸化膜16を形成する。このとき、形成される表面
酸化膜16は、各部の酸化レートの違いにより、上記N
−BL12の表面では薄く、N+BL13およびP+B
L1 15の表面では厚く形成される。
【0026】この状態で、上記ウェーハ11の全面にP
型不純物をイオン注入し、熱拡散処理して、表面酸化膜
16の薄い部分(N−BL12)に選択的に高濃度のP
型埋込層(P+BL2 )17を形成する(以上、同図
(c))。
【0027】しかる後、上記表面酸化膜16を除去し、
上記ウェーハ11の表面にN型不純物を添加したシリコ
ン(Si)をエピタキシャル成長させてエピタキシャル
層18を形成する(同図(d))。
【0028】なお、極性が逆の場合にも、同様の手法に
より製造することが可能である。上記したように、下地
の不純物濃度の低い部分に表面酸化膜を介して直に第2
導電型の埋込層を形成できるようにしている。
【0029】すなわち、下地の不純物濃度の差に応じた
膜厚で形成される表面酸化膜をマスクに、下地の不純物
濃度の低い部分に直にイオンを注入して第2導電型の埋
込層を形成するようにしている。これにより、第2導電
型の埋込層を形成する部分の表面酸化膜を除去すること
なしに、第2導電型の埋込層の形成が可能となる。した
がって、第2導電型の埋込層を形成する際のPEPを省
略でき、その分、製造にかかる時間やコストを削減する
ことが可能となるものである。なお、この発明は上記実
施例に限定されるものではなく、発明の要旨を変えない
範囲において、種々変形実施可能なことは勿論である。
【0030】
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、工程を簡素化でき、製造にかかる時間と費用とを削
減することが可能な半導体装置の製造方法を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例にかかる半導体装置の製造
プロセスの要部を説明するために示す概略断面図。
【図2】従来技術とその問題点を説明するために半導体
装置の製造プロセスの要部を示す概略断面図。
【符号の説明】
11…ウェーハ、12…N−BL、13…N+BL、1
4,16…表面酸化膜、15…P+BL1 、17…P+
BL2 、18…エピタキシャル層。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に異なる導電型の拡散領域
    を設けるようにしてなる半導体装置の製造方法におい
    て、 前記半導体基板の表面領域に第1導電型の拡散領域を形
    成する工程と、 前記第1導電型の拡散領域を含む前記半導体基板の全面
    に、下地の濃度差に応じた膜厚差を有する酸化膜を形成
    する工程と、 前記酸化膜の膜厚差を利用し、前記酸化膜の膜厚の薄い
    部分に直接的に第2導電型の拡散領域を形成する工程と
    からなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 半導体基板の表面領域に選択的に第1導
    電型の不純物を注入し、それを熱拡散して低濃度の第1
    導電型の拡散領域を形成する工程と、 前記低濃度の第1導電型の拡散領域の特定部位に第1導
    電型の不純物を注入し、それを熱拡散して高濃度の第1
    導電型の拡散領域を形成する工程と、 前記低濃度および高濃度の第1導電型の拡散領域を含む
    前記半導体基板の全面に、下地の不純物濃度差に応じた
    膜厚差を有する酸化膜を形成する工程と、 前記酸化膜を介して、前記半導体基板の全面に第2導電
    型の不純物の注入および熱拡散を行って、前記酸化膜の
    膜厚の薄い、前記低濃度および高濃度の第1導電型の拡
    散領域以外の部分に直接的に高濃度の第2導電型の拡散
    領域を形成する工程と、 前記酸化膜を除去した後、再度、前記半導体基板の全面
    に、下地の不純物濃度差に応じた膜厚差を有する酸化膜
    を形成する工程と、 前記酸化膜を介して、前記半導体基板の全面に第2導電
    型の不純物の注入および熱拡散を行って、前記酸化膜の
    膜厚の薄い、前記低濃度の第1導電型の拡散領域の部分
    に直接的に高濃度の第2導電型の拡散領域を形成する工
    程とからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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