JPH06163905A - 絶縁ゲート半導体装置の製造方法 - Google Patents

絶縁ゲート半導体装置の製造方法

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JPH06163905A
JPH06163905A JP31847892A JP31847892A JPH06163905A JP H06163905 A JPH06163905 A JP H06163905A JP 31847892 A JP31847892 A JP 31847892A JP 31847892 A JP31847892 A JP 31847892A JP H06163905 A JPH06163905 A JP H06163905A
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JP
Japan
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region
semiconductor substrate
forming
source region
insulating film
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Application number
JP31847892A
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English (en)
Inventor
Tadashi Natsume
正 夏目
Yasuhiro Igarashi
保裕 五十嵐
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワーMOSFET、IGBT等をセルフア
ラインで形成する絶縁ゲート半導体装置の製造方法を提
供する。 【構成】 ゲート電極8をマスクとして、半導体基板に
チャネル領域3とソース領域5とを二重に形成する工程
と、絶縁膜を被着する工程と、該絶縁膜を前記半導体基
板表面が露出する迄エッチングし、前記ゲート電極の側
面に絶縁サイドウォール12を形成する工程と、該半導
体基板表面の露出部分を通して、チャネル領域3と同一
導電型の高濃度領域6を形成する工程と、前記絶縁サイ
ドウォールを更にエッチバックし、前記半導体基板のソ
ース領域5の表面にも露出部分を形成する工程と、金属
電極11を形成する工程とからなることを特徴とする絶
縁ゲート半導体装置の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁ゲート半導体装置
の製造方法に係り、特にドレイン領域となる半導体基板
上にゲート電極をマスクとして、チャネル領域とソース
領域とが二重に拡散された縦型構造のパワーMOSFE
T、又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGB
T)等の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は、従来の縦型絶縁ゲート半導体装
置の断面図である。シリコン半導体基板1には、ドレイ
ン領域2となる低濃度領域がエピタキシャル成長等によ
り形成され、半導体基板表面のドレイン領域2には、チ
ャネル領域3及びソース領域5が拡散により形成されて
いる。ソース領域5とドレイン領域2との間のチャネル
領域3の上部にはゲート絶縁膜7を介してゲート電極8
が配置されている。そして、チャネル領域3の中央部の
高濃度領域であるボディ領域6の上部とソース領域5の
一部分には開口部が設けられており、金属電極11と接
触するようになっている。
【0003】係る縦型の絶縁ゲート半導体装置は、ゲー
ト電極8に電圧が印加されることによってチャネル領域
3が反転され、ドレイン領域2からソース領域5に流れ
る電流が制御される。係る絶縁ゲート半導体装置は、ゲ
ート電極によってスイッチングが行われるため、駆動電
流が僅かで、高速スイッチングが可能、且つ縦型である
ため、大電流密度が取れる等の利点を有する。
【0004】係る絶縁ゲート半導体装置の製造方法は、
従来以下に述べる工程によっている。
【0005】まず、半導体基板1の表面にP+ 型の拡散
領域であるボディ領域6を形成する。次に、半導体基板
の表面の酸化膜等を除去して、新たに薄い酸化膜である
ゲート絶縁膜7と、ゲート電極8となる多結晶シリコン
膜を被着する。そして、ボディ領域6とマスク合わせを
行って、多結晶シリコン膜をエッチングして、ゲート電
極8を形成する。そしてゲート電極8をマスクとして、
P型不純物をイオン注入し、拡散することによりチャネ
ル領域3を形成する。
【0006】そして、ソース領域開口のためのパターン
のマスク合わせを行い、レジストマスク17を図示する
位置に形成する。レジストマスク17と、ゲート電極8
とをマスクとしてN+ 型不純物をイオン注入することに
よりソース領域5を形成する。その後、酸化膜等の絶縁
膜9をCVD等により被着して、コンタクトのマスク合
わせの工程に入る。コンタクトの開口は、マスク合わせ
によりフォトレジスト膜を形成し、このフォトレジスト
膜をマスクとして絶縁膜9のエッチングを行うものであ
る。このコンタクトの開口により、チャネル領域3の表
面と、ソース領域5の表面の一部が露出されるので、ア
ルミ等の金属膜を被着し、マスク合わせ及びエッチング
により金属電極11の配線パターンを形成する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の絶縁ゲート半導体装置の製造方法では、多数のマ
スク合わせ工程を含み、マスク合わせの精度によりその
寸法の微細化が制限されていた。即ち、ボディ領域6に
対してゲート電極8のパターンの合わせ、ゲート電極8
に対してソース領域5のパターンの合わせ、ソース領域
5に対してコンタクト開口の合わせ等が必要であった。
特にソース領域の形成のためのマスク合わせと、コンタ
クト開口のためのマスク合わせとは精度の厳しいマスク
合わせが必要となり、パターンの微細化のためのネック
となっていた。
【0008】本発明は係る従来技術の問題点に鑑み、セ
ルフアラインにより、マスク合わせを必要とすることな
く、パターンの微細化に好適なパワーMOSFET、I
GBT等の製造方法を提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る絶縁ゲート
半導体装置の製造方法は、ゲート電極をマスクとして、
半導体基板にチャネル領域とソース領域とを二重に形成
する工程と、絶縁膜を被着する工程と、該絶縁膜を前記
半導体基板表面が露出する迄エッチングし、前記ゲート
電極の側面に絶縁サイドウォールを形成する工程と、該
半導体基板表面の露出部分を通して、チャネル領域と同
一導電型の高濃度領域を形成する工程と、前記絶縁サイ
ドウォールを更にエッチバックし、前記半導体基板のソ
ース領域及び前記高濃度領域の表面に露出部分を形成す
る工程と、金属膜を被着し金属電極を形成する工程とか
らなることを特徴とするものである。
【0010】又、絶縁膜を半導体基板表面に僅かな厚み
を残してエッチングし絶縁サイドウォールを形成する工
程と、僅かな絶縁膜の厚みを通してチャネル領域と同一
導電型の高濃度領域を形成する工程と、僅かな厚みの絶
縁膜及び絶縁サイドウォールをエッチバックしてコンタ
クトの開口を形成する工程とからなることを特徴とする
ものである。
【0011】
【作用】絶縁膜を半導体基板表面が露出する迄エッチン
グし、ゲート電極の側面に絶縁サイドウォールを形成す
る工程、及び、半導体基板表面の露出部分を通してチャ
ネル領域と同一導電型の高濃度領域であるボディ領域を
形成する工程により、ボディ領域がゲート電極に対して
位置合わせされソース領域の一部分が反対導電型となる
ため、結局ボディ領域によりソース領域が位置合わせさ
れ形成されることとなる。更に絶縁サイドウォールをエ
ッチバックし、半導体基板のソース領域の表面にも露出
部分を形成する工程により、ボディ領域とソース領域の
表面部分にコンタクト開口が得られる。金属膜を被着
し、金属電極を形成することにより、金属電極はソース
領域表面とチャネル領域に連通するボディ領域とに良好
なコンタクトをとることができる。
【0012】絶縁膜を半導体基板表面に僅かな厚みを残
してエッチングし絶縁サイドウォールを形成した場合
も、ほぼ上述と同様の作用効果となる。この場合は、コ
ンタクトの開口に際して、僅かな絶縁膜の厚みに相当す
る長さだけソース領域のコンタクト面積を広げることが
できる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
ながら説明する。
【0014】図1は、本発明の一実施例の製造方法によ
る絶縁ゲート半導体装置の断面図である。ドレイン領域
2となるN- 型エピタキシャル層を有する半導体基板1
上に、多結晶シリコンからなるゲート電極8をマスクと
して、チャネル領域3とソース領域5とが二重に拡散さ
れ、セル領域が形成されている。ここで、ソース領域5
はN+ 型拡散領域であり、チャネル領域3はP型拡散領
域である。半導体基板1がN+ 型である場合には、この
縦型絶縁ゲート半導体装置はMOSFETとなり、半導
体基板1がP+ 型である場合には、この縦型絶縁ゲート
半導体装置はIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジ
スタ)となる。
【0015】多結晶シリコンからなるゲート電極8と酸
化膜からなる絶縁膜9との側面に隣接して、酸化膜から
なる絶縁サイドウォール12が形成される。ボディ領域
6はP+ 型領域であり、絶縁サイドウォール12をマス
クとしてイオン注入により形成されたものである。この
イオン注入により、結果としてソース領域となるN+
領域の一部が反対導電型のボディ領域6になり、ソース
領域5が位置合わせされる。尚、ボディ領域6は、チャ
ネル領域3の抵抗分を下げるための同一導電型の高濃度
領域であり、アバランシェ耐量(ラッチアップ耐量)等
を高く保持するためのものである。
【0016】係る絶縁ゲート半導体装置は、図示するセ
ル部分が1チップ上に多数配列され、金属電極11がソ
ース端子(S)に、ゲート電極8がゲート端子(G)
に、半導体基板1の裏面電極10がドレイン端子(D)
にそれぞれ接続されMOSFETを構成している。従っ
て、MOSFETのゲート端子(G)に印加される電圧
によって、ゲート電極8の直下のチャネル領域3が反転
され、ドレイン領域からソース領域に流れる電流が制御
される。このように、ドレイン端子(D)の裏面電極1
0から電流が半導体基板1、ドレイン領域2及びソース
領域5を通って金属電極11に流れるセルが多数配列さ
れているため、絶縁ゲート半導体装置は大きな電流容量
を取ることができる。
【0017】次に、本発明の一実施例の絶縁ゲート半導
体装置の製造方法について、図2乃至図4を参照しなが
ら説明する。
【0018】図2は、多結晶シリコンからなるゲート電
極8をマスクとして、チャネル領域3とソース領域5と
を二重に形成した段階である。即ち、まずドレイン領域
2となるN- 型シリコン半導体基板の表面に薄い酸化膜
であるゲート絶縁膜7を形成し、ゲート電極8となる多
結晶シリコン膜及び絶縁膜9を被着する。そして開口部
を設け、ゲート電極8及び絶縁膜9を形成し、まずP型
の拡散領域であるチャネル領域3を形成する。そして、
+ 型の浅い拡散領域であるソース領域5を形成する。
従って、ソース領域5はセルフアラインで形成されるこ
ととなる。
【0019】図3は、絶縁膜14を被着した段階であ
る。この絶縁膜14は、例えばCVDによる酸化膜であ
る。
【0020】図4は、絶縁膜14をエッチバックした段
階である。絶縁膜14を、半導体基板表面が露出するま
で等方性エッチングを行い、ゲート電極8の側面に絶縁
サイドウォール12を形成したところである。
【0021】図5は、半導体基板表面の露出部分を通し
てチャネル領域と同一導電型の高濃度領域であるボディ
領域6を形成した段階である。この工程により、絶縁サ
イドウォール12に対してセルフアラインによりボディ
領域6が形成される。また、ボディ領域6はチャネル領
域3と同一導電型の高濃度領域であるため、ソース領域
5のボディ領域6が形成された部分は、表面がP型に反
転し、結果として、ソース領域5も絶縁サイドウォール
12をマスクとしてセルフアラインによって形成され
る。又、ボディ領域6の形成時にPt (白金)等を合わ
せてドープすることによりライフタイムキラーとして、
絶縁ゲート半導体装置に規制的に内蔵されるダイオ−ド
の逆方向回復時間を短縮することができる。
【0022】図6は、絶縁サイドウォールを更にエッチ
バックし、半導体基板上のソース領域5の表面にも露出
部分を形成した段階である。この工程により、コンタク
トの開口がセルフアラインによって形成され、ボディ領
域6、絶縁サイドウォール12、あるいはゲート電極8
の側面に対して正確に位置合わせされたこととなる。
【0023】図7は、金属電極11を形成した段階であ
る。アルミ等の金属膜を蒸着等により被着し、電極配線
パターンでマスク合わせすることによってフォトリソグ
ラフィにより金属電極11が形成される。金属電極11
は、図6の段階で形成されたコンタクト開口により、ソ
ース領域5およびチャネル領域3に連通したボディ領域
6とその表面において接触状態となる。
【0024】次に本発明の第2の実施例について説明す
る。図4に示す第1の実施例の絶縁膜14をエッチバッ
クし、絶縁サイドウォール12を形成する段階で、絶縁
膜を半導体基板表面に僅かな厚みを残すものである。僅
かな厚みとしては、1000〜2000オングストロー
ムが適当である。そして、半導体基板表面の僅かな絶縁
膜の厚みを通して、チャネル領域と同一導電型の高濃度
領域を形成する。更にサイドウォール12及び僅かな絶
縁膜の厚みの部分を更にエッチバックし、半導体基板の
ソース領域の表面にも露出部分を形成する。その後の金
属電極を形成する工程は、第1の実施例と同様である。
【0025】この第2の実施例においては、僅かな絶縁
膜の厚みに相当する長さだけソース領域5と金属電極1
1のコンタクト面積を広げることができる。従って、ソ
ース領域と金属電極とのコンタクトがより良好となり、
ON電圧をより低くすることができる。
【0026】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の絶縁ゲ
ート半導体装置の製造方法によれば、ゲート電極側面に
対して、ドレイン領域、ソース領域、ボディ領域及びコ
ンタクト開口をセルフアラインにより形成できる。そし
て、絶縁サイドウォールをエッチバックすることによ
り、ソース領域のコンタクト面積を拡大することができ
るので、良好な金属電極とソース領域とのコンタクトが
とれる。従って、微細なパターン形成が可能となり、特
性及び歩留りの改善されたパワーMOSFET、IGB
T等の絶縁ゲート半導体装置を製造することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例により製造される絶縁ゲート
半導体装置の断面図。
【図2】本発明の第1の実施例の絶縁ゲート半導体装置
の製造工程の説明断面図。
【図3】本発明の第1の実施例の絶縁ゲート半導体装置
の製造工程の説明断面図。
【図4】本発明の第1の実施例の絶縁ゲート半導体装置
の製造工程の説明断面図。
【図5】本発明の第1の実施例の絶縁ゲート半導体装置
の製造工程の説明断面図。
【図6】本発明の第1の実施例の絶縁ゲート半導体装置
の製造工程の説明断面図。
【図7】本発明の第1の実施例の絶縁ゲート半導体装置
の製造工程の説明断面図。
【図8】従来の製造方法による絶縁ゲート半導体装置の
説明断面図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲート電極をマスクとして、半導体基板
    にチャネル領域とソース領域とを二重に形成する工程
    と、絶縁膜を被着する工程と、該絶縁膜を前記半導体基
    板表面が露出する迄エッチングし、前記ゲート電極の側
    面に絶縁サイドウォールを形成する工程と、該半導体基
    板表面の露出部分を通して、チャネル領域と同一導電型
    の高濃度領域を形成する工程と、前記絶縁サイドウォー
    ルを更にエッチバックし、前記半導体基板のソース領域
    及び前記高濃度領域の表面に露出部分を形成する工程
    と、金属膜を被着し金属電極を形成する工程とからなる
    ことを特徴とする絶縁ゲート半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 ゲート電極をマスクとして、半導体基板
    にチャネル領域とソース領域とを二重に形成する工程
    と、絶縁膜を被着する工程と、該絶縁膜を前記半導体基
    板表面に僅かな厚みを残してエッチングし、前記ゲート
    電極の側面に絶縁サイドウォールを形成する工程と、該
    半導体基板表面の僅かな絶縁膜の厚みを通して、チャネ
    ル領域と同一導電型の高濃度領域を形成する工程と、前
    記絶縁サイドウォール及び僅かな絶縁膜を更にエッチバ
    ックし、前記半導体基板のソース領域及び前記高濃度領
    域の表面にも露出部分を形成する工程と、金属膜を被着
    し金属電極を形成する工程とからなることを特徴とする
    絶縁ゲート半導体装置の製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002343969A (ja) * 2001-05-16 2002-11-29 Nec Corp 縦型電界効果トランジスタ及びその製造方法
JP2005536868A (ja) * 2001-11-20 2005-12-02 ゼネラル セミコンダクター,インク. 寄生抵抗が低いトレンチ金属酸化膜半導体電界効果トランジスタデバイスの製造方法
JP2006128191A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
KR100903276B1 (ko) * 2002-06-28 2009-06-17 매그나칩 반도체 유한회사 고전압 소자의 제조방법
JP2011193020A (ja) * 2003-04-24 2011-09-29 Cree Inc 自己整合ソースおよびウェル領域を有する炭化珪素パワーデバイスならびにその製造方法
JP2012134492A (ja) * 2010-12-17 2012-07-12 General Electric Co <Ge> 半導体デバイスおよびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002343969A (ja) * 2001-05-16 2002-11-29 Nec Corp 縦型電界効果トランジスタ及びその製造方法
JP2005536868A (ja) * 2001-11-20 2005-12-02 ゼネラル セミコンダクター,インク. 寄生抵抗が低いトレンチ金属酸化膜半導体電界効果トランジスタデバイスの製造方法
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JP2006128191A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
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