JPH0444271A - 半導体集積回路の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路の製造方法

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JPH0444271A
JPH0444271A JP14961090A JP14961090A JPH0444271A JP H0444271 A JPH0444271 A JP H0444271A JP 14961090 A JP14961090 A JP 14961090A JP 14961090 A JP14961090 A JP 14961090A JP H0444271 A JPH0444271 A JP H0444271A
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JP
Japan
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drain
resist
diffusion
integrated circuit
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JP14961090A
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Noboru Kudo
昇 工藤
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分計1 本発明は、ボルテージレギュレーター、モーター制御、
オーディオアンプなどに用いられる大電力駆動が可能な
二重拡散型1を界効果半導体装置(以下DMO5と略称
する)を含む集積回路の製造方法に関する。
[発明の概要] DMO5は、ベース領域及びソース領域がゲート電極を
マスクとする自己整合により形成され、ゲート電極の下
のベース領域をチャネルとして機能させるトランジスタ
ーである。DMO5は、チャネル長が前:己ベース領域
及び舵記ソース頓域の横方向拡散の差で決定されるため
、チャネル長がゲート電極の幅できまる通常のMOSに
くらべ。
同じデザインルールで製造した場合に、チャネル長が短
くに値が大きい、オン抵抗が小さいという特徴をもち大
電力駆動に遇している。DMOSのドレイン領域は、前
記ベース領域及び前記ソース領域を囲む低濃度の拡散領
域と、前記低濃度の拡散領域上に前記ソース領域と隔て
て配した配線用の電極とオーミックなコンタクトをとる
ための高濃度の拡散領域から構成される1本発明は前記
ドレイン用の低濃度拡散領域と素子分離用の拡散領域の
熱拡散を同一の工程で行うことにより製造工程を簡略化
するものである。
[従来の技術] 従来の半導体集積回路の製造方法について、第2図(a
)〜(e)に示す製造工程順断面図を用いて説明する。
第2図(a)は、P型基板1上にP型の埋込領域4を選
択的に形成し、エピタキシャル成長を行なってN型のエ
ピタキシャル層2を形成し、エピタキシャル層2の表面
を酸化し酸化1[13を形成した工程後の集積回路の断
面図である0次にレジスト5をマスクにして酸化膜3を
選択的にエツチングし、レジスト5及び酸化膜3をマス
クにして分離用のP型不純物イオンをN型エピタキシャ
ル層2上に選択的に注入する(第2図(b))、次に、
前記分離用の不純物イオンを拡散するために高温長時間
の熱処理を行い、分離用拡散領域9を埋込領域4と接続
させる(第2図(c))、熱処理の条件は、エピタキシ
ャル層2の厚さ、及び埋込領域4のエピタキシャル層中
へのオートドープの程度にも依存するが、通常5〜10
μmの厚さのエピタキシャル層を形成した場合、110
0〜1200℃で3〜10時間の熱処理を要する0次に
、レジスト5をマスクにして酸化膜3を選択的にエツチ
ングし、レジスト5及び酸化膜3をマスクにしてドレイ
ン用のP型不純物イオンをN型エピタキシャル層2上に
選択的に注入する。(第2図(d))、次に、前記ドレ
イン用の不純物イオンを拡散するための1000〜12
00℃の熱処理を行う、(第2図(e))。
[発明が解決しようとする課題] 前述したように、従来法では分離用拡散領域形成のため
の熱処理と、ドレイン用低濃度拡#1領域形成のための
熱処理を異なる工程で行なっていた。前記した2つの熱
処理はいずれも処理時間が数時間と他の工程にくらべ時
間がかかり、集積回路のl造時間を増やす大きな要因で
あった。
[!!題を解決するための手段] 前記分離用拡散領域と前記ドレイン用低濃度拡散領域の
形成を同一工程で行うことにした。半導体集積回路の特
性の最適化のため、前記分離用拡散領域の拡散プロファ
イルと前記トレイン用低濃度を散領域の拡散プロファイ
ルを異なるものにするン・要がある場合には、各々の領
域に対し不純物導入のためのイオン注入条件として異な
る条件を用いることにし、少なくとも拡散領1形成のた
めの熱処理については同一工程で行うことにした。
[作用] 高温、長時間の熱処理工程が一二程省略できるので集積
回路の製造時間を短縮できる。
〔実施例1 本発明の半導体集積回路の製造方法の第1実施例につい
て第1図(a)〜(d)に示す製造工程順断面図を用い
て説明する。第1図(a)は、P型基板l上に選択的に
ボロンなどのP型不純物を高濃度に拡散して素子分離用
の埋込領域4を形成した後、リンなどのN型不純物を1
0”−10cm−”ドープしたエピタキシャル層2を5
〜lOμmの厚さに堆積し、エピタキシャル層2の表面
を熱酸化法で酸化し厚さ3000〜5oOo人の酸化!
113を形成した後の集積回路の断面図である0次に、
レジスト5を酸化1113上に塗布し、フォトリソグラ
フィー法を用いて、素子分Ii領埴及び低濃度ドレイン
領域上のレジスト5を除去する。さらにパクーニングし
たレジスト5をマスクに弗酸な含むエツチング液を用い
て酸化膜3をエツチングする。エツチングされる部分の
酸化膜はエピタキシャル層2上に数百人のこるようにエ
ツチング条件を制御することにより、後に続くイオン注
入工程によりエピタキシャル層表面がうけるダメージを
緩和する0次に、レジスト5及び酸化113をマスクに
ボロンなどのP型不純物をイオン注入し、ドレイン用の
不純物イオン注入領域6及び分離用の不純物イオン注入
領域7を形成する(第1図(b))、次に、レジスト5
を除去し、1100〜1200℃の温度で5〜10時間
の熱拡散工程を行い、ドレイン用低濃度拡散領t!i8
、及び分離用拡散領域9の形成を行う(第1図(C))
、前記イオン注入の条件及び前記熱拡散の条件は、分離
用拡散領域9と分離用埋込領域4が電気的に導通し、か
つドレイン用低濃度拡散領域8が基板lと電気的に導通
しないように最適化される。第1図(d)は第1図(c
)に示す工程の後、複数回の工程を経てDMOSのゲー
ト電極14、ベース領域11、ソース領域12.ドレイ
ン用高濃度拡散領域13が形成された集積回路の断面図
である6本発明の第一実施例によれば、イオン注入工程
及び熱拡散工程がそれぞれ従来法にくらベー工程省略で
きるため製造時間短縮の効果は大きい、 次に1本発明
の半導体集積回路の製造方法の第二実施例について、第
3図(a)〜(e)に示す製造工程順断面図を用いて説
明する0本発明の半導体集積回路の製造方法は、DMO
Sと通常MOSあるいはESD保護用のP゛NNダイオ
ード在させた集積回路に対しても適用しつる。この場合
、NMOSのチャネル5IJI域を形成するPウェルと
、DMOSのトレイン用低濃度拡散、ダイオードのP型
拡散、分離用のP型拡散はいずれも比較的低濃度で深い
P型拡散で望ましくは同一工程で形成するのが工程簡略
化上宵月である。しかし、前記Pウェルの拡散プロファ
イルはNMOSのvTMや移動度を決定する要因であり
、ダイオードのP型拡散の拡散プロファイルは、回路の
保護電圧である降伏電圧を決定する要因であるため、同
一の拡散プロファイルでは最適化できないという問題が
ある。また、埋込領域のオートドープ量が十分大きくな
い場合には、DMOSのドレイン用低濃度拡散と基板を
接続させず、かつ分離用のP型拡散と埋込領域を接続さ
せるための前記熱拡散の条件のマージンが小さいという
問題もある。前記した2つの問題は、NMOSのPウェ
ルとDMOSのドレイン用低濃度拡散を第一のイオン注
入条件で形成し、分離用P型拡散とタイオードのP型拡
散を第二のイオン注入条件で形成し、たとえば第二のイ
オン注入条件として、第一のイオン注入条件にくらべ高
いドーズ量を用いることにより解決しつる。第3図(a
)は第1図(a)と同一の工程後、また第3図(b)は
第1図(bJと同一の工程後の集積回路の断面図である
。第3図(b)において、P型不純物のイオン注入条件
はたとえばポロンイオン、100KeV、10” 〜1
0”crn−”とする6次に、レジスト5を除去せずに
、レジスト15を塗布し、フォトリソグラフィー法によ
りパターニングし、DMOSのドレイン用イオン注入領
域6をマスクする1次に、酸化1ti3、レジスト5、
レジスト15をマスクとして、イオン注入法によりボロ
ンイオンをたとえば100〜150KeV、10目〜1
0”cm−”の注入条件で分離領域に注入し、イオン注
入類t1i16を形成する(第3図(c))。
次に、レジスト5.15を除去した後、1100〜12
00℃で3〜10時間の熱処理を行う(第3図(d))
、分離用のP型拡散9は、ドレイン用のP型拡散8にく
らべ、同じ熱拡散条件ではあるが、イオン注入量が多い
ため、深く濃度が高い拡散領域となり、前記熱拡散条件
のマージンが高くなる。また、同時に形成したNMOS
のPウェル、ダイオードのP型拡散について独立に拡散
プロファイルをきめられるので、それぞれの素子Iこつ
いて特性の最適化をはかることができる。第3図(e)
は第3図(d)に示す工程の後、複数回の工程を経てD
MOSのゲート電極14、ベース1N域11、ソース領
域12、ドレイン用高濃度拡散領域13が形成された集
積回路の断面図である。ドレイン用低濃度拡散領域8の
深さは、ベース領域11とエピタキシャル層2の耐圧が
十分高くなるように決定される。
〔発明の効果) 本発明の半導体集積回路の製造方法によれば、高温長時
間の熱拡散工程数を削減できるので、集積回路の製造時
間短縮、プロヤスコスト削減、熱歪による歩留低下防止
の効果が得られる0本発明の第二実施例では、分離拡散
用のイオン注入を2回行なっているが、たとえば分離拡
散用のイオン注入とドレイン拡散用のイオン注入を別の
工程で行ない、イオン注入条件をかえるという場合でも
、本発明の効果が得られることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(d)は本発明の半導体集積回路の製造
方法の第一実施例の製造工程順断面図、第2図(a)〜
(e)従来の半導体集積回路の製造方法の製造工程順断
面図、第3図(a)〜(e)は本発明の半導体集積回路
の製造方法の第二実施例の製造工程順断面図である。 l ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 3、 l Ol 17 ・ 4 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 5、15 ・ ・ ・ ・ 6、7.16 ・ ・ ・基板 ・エピタキシャル層 ・酸化膜 ・埋込領域 ・レジスト ・不純物イオン注入領域 壬堺1本薄積回路のN荷)−汰の第1大丘例のへj改工
程p自直ω図第1 ドレイン用低濃度拡散領域 分離用拡散領域 ベース領域 ソース領域 ドレイン用高濃度拡散領域 ゲート電極 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士  林   敬 之 肋促*の峯廊イオ
隼横回路の製置方法の製カニ1r臼i釦図第2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一導電型のドレイン領域上に逆導電型のベース領
    域を配し、前記ベース領域上に一導電型のソース領域を
    配し、前記ドレイン領域と前記ソース領域にはさまれた
    前記ベース領域の表面にチャネル領域を形成する二重拡
    散型電界効果半導体装置を含む半導体集積回路の製造方
    法において、前記一導電型のドレイン領域と素子分離用
    の一導電型の拡散領域を同一の熱拡散工程で形成するこ
    とを特徴とする半導体集積回路の製造方法。
  2. (2)前記ドレイン領域と前記素子分離用の拡散領域を
    形成するための不純物導入を同一のイオン注入工程を用
    いて行うことを特徴とする第1項記載の半導体集積回路
    の製造方法。
  3. (3)前記ドレイン領域を形成するためのイオン注入条
    件と前記素子分難用の拡散領域を形成するためのイオン
    注入条件が異なることを特徴とする第1項記載の半導体
    集積回路の製造方法。
JP14961090A 1990-06-07 1990-06-07 半導体集積回路の製造方法 Pending JPH0444271A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001298187A (ja) * 2000-03-15 2001-10-26 Hynix Semiconductor Inc 高電圧トランジスタの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001298187A (ja) * 2000-03-15 2001-10-26 Hynix Semiconductor Inc 高電圧トランジスタの製造方法

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