KR0144882B1 - Method of manufacturing double-diffusion MOS field transistor - Google Patents

Method of manufacturing double-diffusion MOS field transistor

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KR0144882B1 KR1019950020389A KR19950020389A KR0144882B1 KR 0144882 B1 KR0144882 B1 KR 0144882B1 KR 1019950020389 A KR1019950020389 A KR 1019950020389A KR 19950020389 A KR19950020389 A KR 19950020389A KR 0144882 B1 KR0144882 B1 KR 0144882B1
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Abstract

신규한 이중-확산 모스 전계 트랜지스터의 제조방법이 개시되어 있다. 제1도전형의 반도체기판 상에 제1도전형의 에피택시얼층을 형성한 후, 그 위에 게이트산화막을 개재하고 그 상부가 제1절연층으로 캡핑되는 다수의 게이트를 형성한다. 게이트 사이의 에피택시얼층 표면에 제2도전형의 바디영역을 형성한 후, 결과물 상에 제1, 제2 및 제3물질층을 차례로 형성한다. 제2물질층이 노출될 때까지 제3물질층을 식각하고, 남아있는 제3물질층을 마스크로 하여 제2물질층을 식각한다. 제3물질층을 제거한 후, 남아있는 제2물질층을 마스크로 하여 제1물질층을 식각한다. 게이트와 남아있는 제2물질층을 마스크로 하여 제1물질층을 식각한다. 게이트와 남아있는 제2 및 제1물질층을 마스크로 하여 제1도전형의 소오스영역을 형성한다. 남아있는 제1물질층을 마스크로 하여 열산화 공정을 실시하여 소오스영역의 상부에 산화막을 형성한다. 제1물질층을 제거한 후, 산화막을 마스크로 하여 바디콘택을 위한 제2도전형의 불순물영역을 형성한다. 단순화된 공정으로 자기정렬 이중-확산 모스 전계 트랜지스터를 구현할 수 있다.A novel method of manufacturing a double-diffusion MOS field transistor is disclosed. After the epitaxial layer of the first conductive type is formed on the semiconductor substrate of the first conductive type, a plurality of gates are formed therebetween with a gate oxide film interposed thereon and capped with the first insulating layer. After forming the body region of the second conductivity type on the epitaxial layer surface between the gates, the first, second and third material layers are sequentially formed on the resultant. The third material layer is etched until the second material layer is exposed, and the second material layer is etched using the remaining third material layer as a mask. After removing the third material layer, the first material layer is etched using the remaining second material layer as a mask. The first material layer is etched using the gate and the remaining second material layer as a mask. A source region of the first conductivity type is formed using the gate and the remaining second and first material layers as masks. An oxide film is formed on the source region by performing a thermal oxidation process using the remaining first material layer as a mask. After removing the first material layer, an impurity region of the second conductivity type for body contact is formed using the oxide film as a mask. In a simplified process, self-aligned double-diffusion MOS field transistors can be implemented.

Description

이중-확산 모스 전계 트랜지스터(DMOS)의 제조방법Method of manufacturing double-diffusion MOS field transistor (DMOS)

제1a도 내지 제1d도는 종래방법에 의한 DMOS 트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들.1A to 1D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a DMOS transistor by a conventional method.

제2a도 내지 제2f도는 본 발명에 의한 DMOS 트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들.2A to 2F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a DMOS transistor according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

101,201:반도체기판 102:에피택시얼층101,201: semiconductor substrate 102: epitaxial layer

103,202:게이트산화막 104,203:게이트103,202 gate oxide film 104,203 gate

105:제1절연층 106:P-바디영역105: first insulating layer 106: P - body region

107,108,109:제1,제2 및 제3물질층110:N+소오스영역107,108,109: First, second and third material layers 110: N + source region

111:스페이서 112:P형 영역111: spacer 112: P-type region

115:P+영역 116:제2절연층115: P + region 116: second insulating layer

117,208:제1금속패턴117,208: First metal pattern

본 발명은 반도체장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 이중-확산 모스 전계 트랜지스터(double diffused metal oxide semiconductor field effect transistor; 이하 DMOS 트랜지스터라 한다)의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of manufacturing a double diffused metal oxide semiconductor field effect transistor (hereinafter referred to as a DMOS transistor).

최근, 반도체기술의 추세는 파워(power) 반도체소자들을 고밀도로써 집적시키고자 하는 것이다. 이를 위해, 소자 도전영역들의 매우 작은 도형적 배치(geometry)의 임계 정렬(critical alignment)를 제공하는 것이 필요하다. 따라서, 엄격한 임계 정렬을 위한 별도의 마스킹 단계가 사용되어 왔으며, 이것은 수율(yield)을 저하시킬 뿐만 아니라 제조시간과 비용을 추가시킨다. 통상적인 DMOS 트랜지스터에서는, 고해상도(high resolution)를 얻기 위해 6개 이상의 마스킹 단계가 요구된다.Recently, the trend of semiconductor technology is to integrate power semiconductor devices with high density. To this end, it is necessary to provide a critical alignment of the very small geometry of the device conductive regions. Thus, a separate masking step for stringent critical alignment has been used, which not only lowers yield, but also adds manufacturing time and cost. In conventional DMOS transistors, six or more masking steps are required to achieve high resolution.

미합중국 특허공보 제4,716,126호에는 자기정렬 형상을 갖는 고밀도의 DMOS 트랜지스터 제조방법을 단순화시키고 고해상도의 마스킹 단계를 제거할 수 있는 방법이 개시되어 있다. 상기한 DMOS 트랜지스터의 제조방법을 첨부도면 제1a도 내지 제1d도를 참조하여 설명하고자 한다.U.S. Patent No. 4,716,126 discloses a method of simplifying a method of manufacturing a high density DMOS transistor having a self-aligning shape and eliminating a high resolution masking step. A method of manufacturing the above-described DMOS transistor will be described with reference to FIGS. 1A to 1D.

제1a도를 참조하면, N+형 반도체기판(도시되지 않음)상에 N-형의 에피택시얼층(201)을 성장시킨 후, 그 위에 게이트산화막(202), 폴리실리콘 게이트(203), 및 제1산화막(204)을 차례로 형성한다. 이어서, 제1마스킹 공정을 실시하여 상기 제1산화막(204), 게이트(203) 및 게이트산화막(202)을 차례로 식각함으로써, 상기 게이트 영역들 사이에 제1윈도우(213)를 개구시킨다. 다음에, 상기 결과물 상에 질소(nitrogen:N2)를 이온주입한 후, 고온 열처리 공정을 실시한다. 그 결과, 상기 이온주입된 질소는 산화 저지제(retardant) 또는 억제제(inhibitor)로서 작용하게 된다. 이어서, 상기 결과물 상에 열적산화공정을 실시한다. 이때, 상기 게이트 영역의 수직 측벽(211) 상에서 산화물이 성장하는 동안, 제1 윈도우 부위(213)의 노출된 기판 표면에서는 이온주입된 질소로 인해 산화물의 성장이 억제된다. 그 결과, 상기 게이트 영역의 각 측벽(211) 상에는 비교적 두꺼운 제2산화막(205)이 형성되고, 제1 윈도우 부위(213)의 노출된 표면 상에는 매우 얇은 패드 산화막(212)이 형성된다. 다음에, P형 불순물, 예컨대 보론(boron; B)을 이온주입하여, 상기 제1 윈도우 부위(213)의 표면에 P-영역을 형성한다.Referring to FIG. 1A, an N type epitaxial layer 201 is grown on an N + type semiconductor substrate (not shown), and thereafter, a gate oxide film 202, a polysilicon gate 203, and The first oxide film 204 is formed in sequence. Subsequently, a first masking process is performed to sequentially etch the first oxide film 204, the gate 203, and the gate oxide film 202, thereby opening the first window 213 between the gate regions. Next, after ion implantation of nitrogen (N 2 ) on the resultant product, a high temperature heat treatment step is performed. As a result, the ion implanted nitrogen acts as an retardant or inhibitor. Subsequently, a thermal oxidation process is performed on the resultant product. At this time, while the oxide is growing on the vertical sidewall 211 of the gate region, the growth of the oxide is suppressed due to the ion implanted nitrogen in the exposed substrate surface of the first window portion 213. As a result, a relatively thick second oxide film 205 is formed on each sidewall 211 of the gate region, and a very thin pad oxide film 212 is formed on the exposed surface of the first window portion 213. Next, P-type impurities such as boron (B) are ion-implanted to form a P region on the surface of the first window portion 213.

제1b도를 참조하면, 상기 결과물 상에 실리콘질화막(206)을 형성한 후, 제2 마스킹 공정을 실시하여 상기 실리콘질화막(206)을 식각함으로써 제2 윈도우(214)를 개구시킨다. 이어서, 상기 제2 윈도우(214)를 통해 P형 불순물, 예컨대 보론(B)을 이온주입하여 P+영역을 형성한다.Referring to FIG. 1B, after the silicon nitride film 206 is formed on the resultant, a second masking process is performed to etch the silicon nitride film 206 to open the second window 214. Subsequently, P-type impurities such as boron (B) are ion-implanted through the second window 214 to form a P + region.

제1c도를 참조하면, 상기 실리콘질화막(206)을 산화방지 마스크로 사용하여 열적 산화공정을 실시한다. 그 결과, 상기 P+ 영역의 상부에 국부적인 산화 플러그(207)가 형성되며, 상기 P-및 P+영역들은 기판(201) 속으로 더욱 확산된다. 이어서, 상기 실리콘질화막(206)을 제거한 후, 자기정렬 방식으로 N+소오스영역을 형성한다.Referring to FIG. 1C, a thermal oxidation process is performed using the silicon nitride film 206 as an anti-oxidation mask. As a result, a localized oxide plug 207 is formed on top of the P + region, and the P and P + regions are further diffused into the substrate 201. Subsequently, after the silicon nitride film 206 is removed, an N + source region is formed by a self-aligning method.

제1d도를 참조하면, 제3 마스킹 공정으로 상기 산화 플러그(207)를 제거함과 동시에, 게이트콘택(G) 및 소오스콘택(S)을 위한 식각공정을 실시한다. 이어서, 상기 결과물 상에 금속층을 형성한 후, 이를 제4 마스킹 공정으로 패터닝함으로써, 상기 게이트콘택(G) 및 소오스콘택(S) 상에 제1 금속패턴(208)을 형성한다. 다음에, 상기 제1금속패턴(208)이 형성된 결과물 상에 보호층(passivation layer; 209)을 적층함으로써, DMOS 트랜지스터를 제조한다.Referring to FIG. 1D, the oxide plug 207 is removed in a third masking process, and an etching process for the gate contact G and the source contact S is performed. Subsequently, after the metal layer is formed on the resultant, the metal layer is patterned by a fourth masking process to form a first metal pattern 208 on the gate contact G and the source contact S. Referring to FIG. Next, a DMOS transistor is manufactured by stacking a passivation layer 209 on the resultant product on which the first metal pattern 208 is formed.

상술한 종래방법에 의하면, 상기 폴리실리콘 게이트의 측벽 상에 자기정렬되는 산화막을 제공함으로써 임계 정렬의 마스킹 단계를 제거할 수 있다. 그러나, 상기 자기정렬되는 산화막을 형성하기 위해 고농도의 질소 이온주입 공정이 필요하고, 전체적으로 네번의 마스킹 단계가 요구된다.According to the conventional method described above, the masking step of the critical alignment can be eliminated by providing an oxide film that is self-aligned on the sidewall of the polysilicon gate. However, a high concentration of nitrogen ion implantation process is required to form the self-aligned oxide film, and a total of four masking steps are required.

따라서, 본 발명의 목적은 종래방법보다 마스킹 단계를 줄여서 더욱 단순화된 공정을 달성할 수 있는 자기정렬 DMOS 트랜지스터의 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a self-aligned DMOS transistor that can achieve a more simplified process by reducing the masking step than the conventional method.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,

제1 도전형의 반도체기판 상에 제1 도전형의 에피택시얼층을 형성하는 단계;Forming an epitaxial layer of a first conductivity type on the semiconductor substrate of the first conductivity type;

상기 제1도전형의 에피택시얼층 상에, 게이트산화막을 개재하고 그 상부가 제1 절연층으로 캡핑되는 다수의 게이트를 형성하는 단계;Forming a plurality of gates on the epitaxial layer of the first conductivity type, the plurality of gates having a gate oxide layer interposed therebetween and capped on the first insulating layer;

상기 게이트 사이의 상기 에피택시얼층 표면에 제2 도전형의 바디영역을 형성하는 단계;Forming a body region of a second conductivity type on a surface of the epitaxial layer between the gates;

상기 결과물 상에 제1, 제2 및 제3 물질층을 차례로 형성하는 단계;Sequentially forming first, second and third material layers on the resultant;

상기 제2 물질층이 노출될 때까지 상기 제3 물질층을 식각하는 단계;Etching the third material layer until the second material layer is exposed;

상기 남아있는 제3 물질층을 마스크로 하여 상기 제2 물질층을 식각하는 단계;Etching the second material layer using the remaining third material layer as a mask;

상기 제3 물질층을 제거하는 단계;Removing the third material layer;

상기 남아있는 제2 물질층을 마스크로 하여 상기 제1 물질층을 식각하는 단계;Etching the first material layer using the remaining second material layer as a mask;

상기 게이트와 남아있는 제2 및 제1 물질층을 마스크로 하여 제1 도전형의 불순물을 이온주입함으로써 제1 도전형의 소오스영역을 형성하는 단계;Forming a source region of a first conductivity type by ion implanting impurities of a first conductivity type using the gate and the remaining second and first material layers as masks;

상기 남아있는 제1 물질층을 마스크로 하는 열산화 공정을 실시하여 상기 제1 도전형의 소오스영역 상에 산화막을 형성하는 단계;Forming an oxide film on the source region of the first conductivity type by performing a thermal oxidation process using the remaining first material layer as a mask;

상기 제1 물질층을 제거하는 단계; 및Removing the first material layer; And

상기 산화막을 마스크로 하여 제2 도전형의 불순물을 이온주입하여 바디콘택을 위한 제2 도전형의 불순물영역을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 DMOS 트랜지스터의 제조방법을 제공한다.And ion implanting an impurity of a second conductivity type using the oxide film as a mask to form a second conductivity type impurity region for body contact.

본 발명의 일 태양에 의하면, 상기 남아있는 제3 물질층을 마스크로 하여 상기 제2 물질층을 식각하는 단계에서, 상기 게이트의 한쪽 끝부분이 노출될 때까지 상기 제2 물질층을 식각한다.According to an aspect of the present invention, in the etching of the second material layer using the remaining third material layer as a mask, the second material layer is etched until one end of the gate is exposed.

본 발명의 다른 태양에 의하면, 상기 산화막을 형성하는 단계 전에, 상기 제1 도전형의 소오스영역이 형성된 결과물 상에 절연물질을 침적하고 이를 이방성식각함으로써 상기 게이트의 측벽 상에 스페이서를 형성하는 단계; 및 상기 스페이서와 남아있는 제1 및 제2 물질층을 마스크로 하여 제2 도전형의 불순물을 이온주입함으로써 바이폴라 동작을 억제하기 위한 제2 도전형의 불순물영역을 형성하는 단계를 더 구비한다.According to another aspect of the present invention, prior to forming the oxide film, forming a spacer on the sidewall of the gate by depositing and anisotropically etching an insulating material on the resultant material of the first conductivity type source region; And forming a second conductivity type impurity region for suppressing bipolar operation by ion implanting impurities of a second conductivity type using the spacer and the remaining first and second material layers as masks.

본 발명의 다른 태양에 의하면, 상기 제1 절연층과 제2 물질층은 동일한 물질로써 형성한다.According to another aspect of the present invention, the first insulating layer and the second material layer are formed of the same material.

상기 제3 물질층은 임의의 이방성 식각공정이나 등방성 식각공정에 대해 상기 제2 물질층을 구성하는 물질과는 다른 식각율을 갖는 물질로 형성하는 것이 바람직하다.The third material layer is preferably formed of a material having an etching rate different from that of the material constituting the second material layer for any anisotropic etching process or isotropic etching process.

본 발명의 다른 태양에 의하면, 상기 제2 도전형의 불순물영역을 형성하는 단계 후, 상기 결과물 상에 제2 절연층을 형성하는 단계; 마스킹 공정으로 게이트콘택 및 소오스콘택이 형성될 부위의 상기 제2 절연층 및 산화막을 제거하는 단계; 상기 결과물 상에 금속층을 형성하는 단계; 및 마스킹 공정으로 상기 금속층을 패터닝함으로써 게이트콘택 및 소오스콘택 상에 제1 금속패턴을 형성하는 단계를 더 구비한다.According to another aspect of the invention, after the step of forming the impurity region of the second conductivity type, forming a second insulating layer on the resultant; Removing the second insulating layer and the oxide layer at the portion where the gate contact and the source contact are to be formed by a masking process; Forming a metal layer on the resultant; And forming a first metal pattern on the gate contact and the source contact by patterning the metal layer through a masking process.

본 발명에 의하면, 종래방법에서 사용되는 고농도의 질소 이온주입 공정이 필요없을 뿐만 아니라, 세번의 마스킹 단계만으로 종래방법보다 더욱 개선된 DMOS 트랜지스터를 구현할 수 있다.According to the present invention, not only the high concentration of nitrogen ion implantation process used in the conventional method is required, but also the DMOS transistor can be realized even more improved than the conventional method by only three masking steps.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하고자한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2a도 내지 제2f도는 본 발명에 의한 DMOS 트랜지스터의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.2A to 2F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a DMOS transistor according to the present invention.

제2a도는 N-형 에피택시얼층(102), 게이트(104) 및 P-바디영역(106)을 형성하는 단계를 도시한다. 고농도의 N형, 즉 N+형 반도체기판(101) 상에 수㎛ 두께의 N-형 에피택시얼층(102)을 성장시킨다. 이어서, 상기 N-형 에피택시얼층(102) 상에 열적 산화공정으로 약 500Å 두께의 게이트산화막(103)을 형성한 후, 그 위에 약 500Å 두께의 도전층(104), 예컨대 N+형으로 도우프된 폴리실리콘층 및 약 5000Å 두께의 제1 절연층(105), 예컨대 산화층을 차례로 적층한다. 다음에, 게이트를 형성하기 위한 제1 마스킹 공정으로 상기 제1 절연층(105) 및 도전층(104)을 식각하여 다수의 게이트(104)를 형성한다. 계속해서, 상기 게이트(104)를 이온주입 마스크로 사용하여 P형 불순물, 예컨대 보론(B)을 50keV의 에너지와 5.0E13/cm2의 도즈(dose)로 이온주입함으로써, P-바디영역(106)을 형성하고, 약 1150℃에서 4시간 정도의 드라이브-인(drive-in) 공정을 실시하여 상기 P-바디영역(106)을 확산 및 활성화시킨다. 이때, 상기 P-바디여역(106)은 게이트(104)와 부분적으로 오버랩되는 채널영역을 포함한다.2A shows the step of forming an N type epitaxial layer 102, a gate 104 and a P body region 106. An N type epitaxial layer 102 having a thickness of several μm is grown on the high concentration N type, that is, N + type semiconductor substrate 101. Subsequently, a gate oxide film 103 having a thickness of about 500 GPa is formed on the N type epitaxial layer 102 by a thermal oxidation process, and then a conductive layer 104 having a thickness of about 500 GPa is formed thereon, for example, N + . The stacked polysilicon layer and the first insulating layer 105, for example, an oxide layer, having a thickness of about 5000 kPa are sequentially stacked. Next, a plurality of gates 104 are formed by etching the first insulating layer 105 and the conductive layer 104 in a first masking process for forming a gate. Subsequently, using the gate 104 as an ion implantation mask, P-type impurities such as boron (B) are implanted with an energy of 50 keV and a dose of 5.0E13 / cm 2 to form a P body region 106. ) And a drive-in process of about 4 hours at about 1150 ° C. to diffuse and activate the P body region 106. In this case, the P body region 106 includes a channel region partially overlapping the gate 104.

제2b도는 제1, 제2 및 제3 물질층(107,108,19)을 형성하는 단계를 도시한다. 상기 P-바디영역(106)이 형성된 결과물 상에, 실리콘질화물 및 산화물을 각각 1500Å 및 300Å의 두께로 차례로 침적함으로써 제1 물질층(107) 및 제2 물질층(108)을 형성한다. 계속해서, 상기 제2 물질층(108) 상에 포토레지스트 또는 폴리실리콘을 침적하여 제3 물질층(109)을 형성한 후, 에치백(etch-back) 또는 폴리싱(polishing)공정으로 상기 제3 물질층(109)을 제2 물질층(108)의 상부가 누출될 때까지 식각한다. 그 결과, 상기 게이트(104)들 사이에만 상기 제3 물질층(109)이 남게 된다. 여기서, 상기 제3 물질층(109)은 임의의 이방성 식각공정이나 등방성 식각공정에 대해 상기 제2 물질층(108)을 구성하는 물질과는 다른 식각율을 갖는 물질로 형성하는 것이 바람직하다.2B illustrates the steps of forming the first, second and third material layers 107, 108, 19. On the resulting P - body region 106, silicon nitride and oxide are sequentially deposited to a thickness of 1500 kPa and 300 kPa, respectively, to form a first material layer 107 and a second material layer 108. Subsequently, by depositing photoresist or polysilicon on the second material layer 108 to form a third material layer 109, the third material may be etched back or polished. The material layer 109 is etched until the top of the second material layer 108 leaks. As a result, the third material layer 109 remains only between the gates 104. Here, the third material layer 109 may be formed of a material having an etching rate different from that of the material constituting the second material layer 108 for any anisotropic etching process or isotropic etching process.

제2c도는 N+소오스영역(110)을 형성하는 단계를 도시한다. 상기 남아있는 제3 물질층(109)을 식각마스크로 하여, 게이트(104)의 한쪽 끝부분이 개구될 때까지 상기 노출된 제2 물질층(108)을 사이드 식각, 즉 언더커트(undercut) 식각한다. 이어서, 상기 제3 물질층(109)을 제거한 후, 남아있는 제2 물질층(108)을 식각마스크로 하여 제1 물질층(107)을 식각한다. 이때, 상기 제1 물질층(107)의 식각은 제2 물질층(108)의 끝부분에서 중단된다. 다음에, 상기 게이트(104)와 남아있는 제2 및 제1 물질층(108,107)을 이온주입 마스크로 사용하여 N형 불순물, 예컨대 비소를 이온주입함으로써 N+소오스영역(110)을 형성한다.2C illustrates the step of forming the N + source region 110. Using the remaining third material layer 109 as an etch mask, side etching, that is, undercut etching, of the exposed second material layer 108 is performed until one end of the gate 104 is opened. do. Subsequently, after the third material layer 109 is removed, the first material layer 107 is etched using the remaining second material layer 108 as an etching mask. At this time, the etching of the first material layer 107 is stopped at the end of the second material layer 108. Next, the N + source region 110 is formed by ion implanting N-type impurities such as arsenic using the gate 104 and the remaining second and first material layers 108 and 107 as ion implantation masks.

제 2d도는 스페이서(111) 및 P형 불순물영역(112)을 형성하는 단계를 도시한다. 상기 N+소오스영역(110)이 형성된 결과물 상에 절연물질, 예컨대 산화물을 침적한 후 이를 이방성식각함으로써 상기 게이트(104)의 측벽 상에 스페이서(111)를 형성한다. 이때, 상기 제2 물질층(108) 및 제1 절연층(105)은 상기 스페이서(111)의 높이를 최소로 하는 지점까지 과도 식각(over-etch)된다. 이와 같이 과도식각되는 동안, 두께 차이로 인해 상기 제2 물질층(108)은 완전히 식각되며, 상기 제1 절연층(105)은 게이트(104)와 후속공정에서 형성될 제1 금속패턴 사이의 절연체로서 작용하기 위해 충분한 두께를 유지하도록 남겨진다. 이어서, 상기 스페이서(111)와 남아있는 제1 및 제2 물질층(107,108)을 이온주입마스크로 하여 P형 불순물, 예컨대 보론을 이온주입함으로써 P형 불순물영역(112)을 형성한다. 상기 스페이서(111)에 의해, 상기 P형 불순물영역(112)은 채널영역(113)에서의 문턱전압(threshold voltage)을 증가시키지 않으면서 기생 바이폴라 동작을 효과적으로 억제할 수 있도록 상기 N+소오스영역(110)의 하부에만 형성된다.2D shows the step of forming the spacer 111 and the P-type impurity region 112. The spacer 111 is formed on the sidewall of the gate 104 by depositing an anisotropic material, for example, an oxide, on the resulting N + source region 110 and then anisotropically etching the same. In this case, the second material layer 108 and the first insulating layer 105 are over-etched to a point where the height of the spacer 111 is minimized. During this overetch, the second material layer 108 is completely etched due to the thickness difference, and the first insulating layer 105 is an insulator between the gate 104 and the first metal pattern to be formed in a subsequent process. It is left to maintain sufficient thickness to act as. Subsequently, the P-type impurity region 112 is formed by ion implanting P-type impurities such as boron using the spacer 111 and the remaining first and second material layers 107 and 108 as ion implantation masks. By the spacer 111, the P-type impurity region 112 above to effectively suppress the standing parasitic bipolar operation without an increase in the threshold voltage (threshold voltage) of the channel region (113), N + source region ( 110 is formed only at the bottom.

제2e도는 P+불순물영역(115)을 형성하는 단계를 도시한다. 상기 남아있는 제1 물질층(107)을 산화방지 마스크로 사용하여 열적 산화공정을 실시함으로써, 상기 N+소오스영역(110)의 상부에 약 2500Å 두께의 산화막(114)을 형성한다. 이어서, 상기 제1 물질층(107)을 제거한 후, P형 불순물, 예컨대 보론을 30keV의 에너지와 5.0E15/cm2의 도즈로 이온주입하여 바디콘택을 위한 P+불순물영역(115)을 형성한다. 계속해서 드라이브-인 공정을 실시하여 상기 P+불순물영역(115)을 확산 및 활성화시킨다.2E shows the step of forming the P + impurity region 115. By performing a thermal oxidation process using the remaining first material layer 107 as an anti-oxidation mask, an oxide film 114 having a thickness of about 2500 kV is formed on the N + source region 110. Subsequently, after removing the first material layer 107, P-type impurities such as boron are implanted with energy of 30 keV and a dose of 5.0E15 / cm 2 to form a P + impurity region 115 for body contact. . Subsequently, a drive-in process is performed to diffuse and activate the P + impurity region 115.

제2f도는 제2 절연층(116) 및 제1 금속패턴(117)을 형성하는 단계를 도시한다. 상기 P+불순물영역(115)이 형성된 결과물 상에 절연물질, 예컨대 산화물을 침적하여 제2 절연층(116)을 형성한다. 이어서, 게이트콘택 및 소오스콘택을 형성하기 위한 제2 마스킹 단계를 실시하여 상기 콘택들이 형성될 부위의 제2 절연층(116) 및 산화막(114)을 제거한다. 계속해서, 상기 결과물 상에 금속층을 침적한 후, 제1 금속패턴을 형성하기 위한 제3 마스킹 단계에 의해 상기 금속층을 패터닝함으로써, 게이트콘택 및 소오스콘택 상에 제1 금속패턴(117)을 형성한다. 상기한 공정의 결과로써, 본 발명에 의한 DMOS 트랜지스터가 제조된다.FIG. 2F illustrates forming the second insulating layer 116 and the first metal pattern 117. The second insulating layer 116 is formed by depositing an insulating material, for example, an oxide, on the resulting P + impurity region 115. Subsequently, a second masking step for forming the gate contact and the source contact is performed to remove the second insulating layer 116 and the oxide layer 114 at the portions where the contacts are to be formed. Subsequently, after depositing the metal layer on the resultant, the metal layer is patterned by a third masking step for forming the first metal pattern, thereby forming the first metal pattern 117 on the gate contact and the source contact. . As a result of the above process, the DMOS transistor according to the present invention is manufactured.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래방법에서 사용되는 고농도의 질소 이온주입 공정이 필요없을 뿐만 아니라, 세번의 마스킹 단계만으로 종래방법보다 더욱 개선된 DMOS 트랜지스터를 구현할 수 있다. 또한, 특정 패턴에 있어서는, 상기 게이트의 측벽에 형성되는 스페이서를 이용하여 자기정렬되는 콘택홀을 형성함으로써, 제1 금속패턴의 형성까지 한장의 포토마스크만으로 완성할 수 있다. 따라서, 자기정렬에 의한 소자 특성 편차의 감소 및 경제적 이익을 구현할 수 있다.As described above, according to the present invention, not only the high concentration of nitrogen ion implantation process used in the conventional method is required, but also the DMOS transistor which is more improved than the conventional method can be realized by only three masking steps. In a specific pattern, a contact hole that is self-aligned is formed using a spacer formed on the sidewall of the gate, so that only one photomask can be completed until the first metal pattern is formed. Therefore, it is possible to realize reduction in device characteristic variation and economic benefit by self-alignment.

본 발명이 상기 실시에에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.It is apparent that the present invention is not limited to the above embodiments, and many modifications are possible by those skilled in the art within the technical idea of the present invention.

Claims (6)

제1 도전형의 반도체기판 상에 제1 도전형의 에피택시얼층을 형성하는 단계; 상기 제1 도전형의 에피택시얼층 상에, 게이트산화막을 개재하고 그 상부가 제1 절연층으로 캡핑되는 다수의 게이트를 형성하는 단계; 상기 게이트 사이의 상기 에피택시얼층 표면에 제2 도전형의 바디영역을 형성하는 단계; 상기 결과물 상에 제1, 제2 및 제3 물질층을 차례로 형성하는 단계; 상기 제2 물질층이 노출될 때까지 상기 제3 물질층을 식각하는 단계; 상기 남아있는 제3 물질층을 마스크로 하여 상기 제2 물질층을 식각하는 단계; 상기 제3 물질층을 제거하는 단계; 상기 남아있는 제2 물질층을 마스크로 하여 상기 제1 물질층을 식각하는 단계; 상기 게이트와 남아있는 제2 및 제1 물질층을 마스크로 하여 제1 도전형 불순물을 이온주입하여 제1 도전형 소오스영역을 형성하는 단계; 상기 남아있는 제1 물질층을 마스크로 하여 열산화 공정을 실시하여 상기 제1 도전형의 소오스영역 상에 산화막을 형성하는 단계; 상기 제1 물질층을 제거하는 단계; 및 상기 산화막을 마스크로 하여 제2 도전형의 불순물을 이온주입하여 바디콘택을 위한 제2 도전형 불순물영역을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 이중-확산 모스 전계 트랜지스터의 제조방법.Forming an epitaxial layer of a first conductivity type on the semiconductor substrate of the first conductivity type; Forming a plurality of gates on the first conductivity type epitaxial layer, the gate oxide film interposed therebetween and capped on the first insulating layer; Forming a body region of a second conductivity type on a surface of the epitaxial layer between the gates; Sequentially forming first, second and third material layers on the resultant; Etching the third material layer until the second material layer is exposed; Etching the second material layer using the remaining third material layer as a mask; Removing the third material layer; Etching the first material layer using the remaining second material layer as a mask; Forming a first conductivity type source region by ion implantation of a first conductivity type impurity using the gate and the remaining second and first material layers as masks; Forming an oxide film on the source region of the first conductivity type by performing a thermal oxidation process using the remaining first material layer as a mask; Removing the first material layer; And ion implanting impurities of a second conductivity type using the oxide film as a mask to form a second conductivity type impurity region for body contact. 제1항에 있어서, 상기 남아있는 제3 물질층을 마스크로 하여 상기 제2 물질층을 식각하는 단계에서, 상기 게이트의 한쪽 끝부분이 노출될 때까지 상기 제2 물질층을 식각하는 것을 특징으로 하는 이중-확산 모스 전계 트랜지스터의 제조방법.The method of claim 1, wherein in the etching of the second material layer using the remaining third material layer as a mask, the second material layer is etched until one end of the gate is exposed. Method of manufacturing a double-diffused MOS field transistor. 제1항에 있어서, 상기 산화막을 형성하는 단계 전에, 상기 제1 도전형의 소오스영역이 형성된 결과물 상에 절연물질을 침적하고 이를 이방성식각함으로써 상기 게이트의 측벽 상에 스페이서를 형성하는 단계: 및 상기 스페이서와 남아있는 제1 및 제2 물질층을 마스크로 하여 제2 도전형의 불순물을 이온주입함으로써 바이폴라 동작을 억제하기 위한 제2 도전형의 불순물영역을 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이중-확산 모스 전계 트랜지스터의 제조방법.The method of claim 1, further comprising depositing an anisotropic material on the resultant formed source region of the first conductivity type and anisotropically etching the same to form a spacer on the sidewall of the gate before forming the oxide layer. And forming a second conductivity type impurity region for suppressing bipolar operation by ion implantation of a second conductivity type impurity using the spacer and the remaining first and second material layers as masks. Method of manufacturing a double-diffusion MOS field transistor. 제1항에 있어서, 상기 제1 절연층과 제2 물질층은 동일한 물질로써 형성하는 것을 특징으로 하는 이중-확산 모스 전계 트랜지스터의 제조방법.The method of claim 1, wherein the first insulating layer and the second material layer are formed of the same material. 제1항에 있어서, 상기 제3 물질층을 구성하는 물질로 임의의 이방성 식각공정이나 등방성 식각공정에 대해 상기 제2 물질층을 구성하는 물질과는 다른 식각율을 갖는 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 이중-확산 모스 전계 트랜지스터의 제조방법.The method of claim 1, wherein the material constituting the third material layer is characterized by using a material having an etching rate different from the material constituting the second material layer for any anisotropic etching process or isotropic etching process. Method of manufacturing a double-diffused MOS field transistor. 제1항에 있어서, 상기 제2 도전형의 불순물영역을 형성하는 단계 후, 상기 결과물 상에 제2 절연층을 형성하는 단계; 마스킹 공정으로 게이트콘택 및 소오스콘택이 형성될 부위의 상기 제2 절연층 및 산화막을 제거하는 단계; 상기 결과물 상에 금속층을 형성하는 단계; 및 마스킹 공정으로 상기 금속층을 패터닝함으로써 상기 게이트콘택 및 소오스콘택 상에 제1 금속패턴을 형성하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이중-확산 모스 전계 트랜지스터의 제조방법.The method of claim 1, further comprising: forming a second insulating layer on the resultant after forming the second conductivity type impurity region; Removing the second insulating layer and the oxide layer at the portion where the gate contact and the source contact are to be formed by a masking process; Forming a metal layer on the resultant; And forming a first metal pattern on the gate contact and the source contact by patterning the metal layer in a masking process.
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