(57)【要約】【課題】  フォト工程を削減して、工数を低減して簡略化でき、製造原価の大幅な減少を可能にする半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  シリコン基板の所定の領域に表面からイオン注入する半導体装置の製造方法において、拡散用のマスクとして使用するシリコン基板表面に形成した酸化膜をイオン注入領域以外へのイオンの進入を阻止するのに十分な厚さに形成し、この酸化膜をマスクとしてシリコン基板の所定の領域に所定の深さと濃度のイオン注入を行う。【選択図】  図３
2006339488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板に表面からイオン注入する半導体装置の製造方法において、
シリコン基板表面に形成した酸化膜をイオン注入を阻止するのに十分な厚さに形成し、この酸化膜をマスクとしてシリコン基板内に所定の深さと濃度のイオン注入を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
シリコン基板の所定の領域に表面からイオン注入する半導体装置の製造方法において、
シリコン基板表面に形成した酸化膜をイオン注入領域以外へのイオンの進入を阻止するのに十分な厚さに形成し、この酸化膜をマスクとしてシリコン基板の所定の領域に所定の深さと濃度のイオン注入を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
シリコン基板に表面から複数回イオン注入する半導体装置の製造方法において、
そのイオン注入の工程の少なくとも１回は、シリコン基板表面に形成した酸化膜をイオン注入を阻止するのに十分な厚さに形成し、この酸化膜をマスクとしてシリコン基板内に所定の深さと濃度のイオン注入を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に係るもので、特に、ＤＣ−ＤＣコンバータやリチウムイオンバッテリの保護回路で用いられる電子スイッチ等のパワーエレクトロニクスの分野で用いられる半導体装置に適した製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パワーＭＯＳＦＥＴは高耐圧かが進み、その用途は広範となっている。このＭＯＳＦＥＴにもいくつかのタイプがあるが、シリコン基板内にチャネルを形成し、基板表面あるいはトレンチ内に形成されたゲート電極によって駆動制御される。従来工法で例えばトレンチゲート構造のパワーＭＯＳＦＥＴを作製するには、イオン注入やエッチングのためにフォトマスクを10枚前後用いなければならず、細かく分けると９７工程程度からなっていた。
【０００３】
マスクを使用する工程はフォト工程と呼ばれており、その工程においてはフォトレジストと呼ばれる高価な化学薬品を使用するとともに、そのためにステッパと呼ばれる高価な装置を使っている。そのために、工数が増えるとともに、製造原価を増大させていた。また、この工程において使用するフォトマスクも作製に１枚当たり３０万円もの費用がかかり、この枚数を減らすことは原価低減のうえで大きな効果がある。
【特許文献１】特開平１１−２９７９９３号公報
【特許文献２】特開平１１−１６３３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のフォト工程を削減して、工数を低減して簡略化でき、製造原価の大幅な減少を可能にする半導体装置の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、製造工程においてシリコン半導体基板の表面に形成する酸化膜を利用することによって、上記の課題を解決するものである。すなわち、シリコン基板の所定の領域に表面からイオン注入する半導体装置の製造方法において、シリコン基板表面に形成した酸化膜をイオン注入領域以外へのイオンの進入を阻止するのに十分な厚さに形成し、この酸化膜をマスクとしてシリコン基板の所定の領域に所定の深さと濃度のイオン注入を行うことに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により得られる効果は次のとおりである。
（１）マスク枚数の削減によるマスク作製費用の削減。
（２）マスク削減によるフォト工程に費やす費用と時間の削減。
（３）フォトレジストの除去の工数の削減。
本発明によって従来の97工程を82工程へと約15％削減することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
イオンインプランテーションによって必要な部分のみにイオンを打ち込むためには、従来は露光装置を用いてフォトレジストを所定箇所、すなわちイオンを打ち込まない箇所、に残し、イオンインプランターから注入されるイオンをフォトレジスト中で捕獲していた。本発明においては、そのフォトレジストの役割を厚い酸化膜に代替させるもので、
（１）堆積される酸化膜厚を、途中のプロセスで付随する酸化膜のウェットエッチ、その他ドライエッチで削られるような膜厚に設定し、
（２）ドライエッチングのオーバーエッチ量を調整し、
（３）マスク上のパターンを工夫する、
ことが必要である。
【実施例】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。図１〜図11は本発明の実施例を示す正面断面図である。この例は、トレンチ構造のＭＯＳＦＥＴを製造する工程を示したものである。シリコン基板10の表面にイニシャル酸化膜11を形成する（図１）。このイニシャル酸化膜11の膜厚は6500オングストローム程度とする。イニシャル酸化膜11の表面に活性化領域の酸化膜を除去するためのマスク12を形成し、エッチングにとってイニシャル酸化膜11を除去して開口を形成する（図２）。マスク12の下の酸化膜11だけが残り、その後にマスク12がエッチングで取り除かれる(図3)。
【０００９】
本発明においては、この状態でイニシャル酸化膜をマスクとしてイオン・インプランテーションを行う。この例ではボロンＢを40ＫeＶ、3.5×1013の条件でイオン注入し、その後に、1080°Ｃで70分間アニールする(図3)。これによって、酸化膜の開口部分のシリコン基板内に活性化領域が得られ、のちにここにソース領域が形成される。続いて、トレンチ形成用のＴＥＯＳ13が形成され、マスクを用いてトレンチが形成される部分をエッチングして開口させる（図４）。このＴＥＯＳは4500オングストローム程度の膜厚とする。
【００１０】
その状態でエッチングするとシリコン基板がエッチングされて、シリコン基板の表面に約1.6μｍのトレンチ14が形成される。トレンチのエッチングが終わると、ＴＥＯＳ膜とマスクが除去されて、シリコン基板の表面にはイニシャル酸化膜11のみが残される（図5）。続いて、酸素雰囲気中で約1000オングストロームの犠牲酸化膜が基板表面に形成され、さらに酸素とHCl雰囲気中でゲート酸化膜が約1000オングストロームの厚みで形成される。ゲート酸化膜が形成された後に、ゲート電極とする不純物がドープされたポリシリコンを堆積させる。このポリシリコンは熱処理され、不要な部分がエッチングで除去されて、トレンチ内にゲート電極15として残される（図６）。
【００１１】
次に、不純物がドープされていないポリシリコンを約4000オングストローム堆積させ、ボロンのイオンインプラを30KeV、１×1015の条件で行い、さらにポリシリコンのためのフォトリソそしてエッチングを行う（図７）。その表面にマスクを形成してイオンインプラを行い（図８）、そのマスクを除去して導体部分を覆う約12000オングストロームのTEOS膜を堆積させ、フォトリソによってエッチングしてコンタクトホールを形成する（図９）。
【００１２】
コンタクトホールが形成された表面に金属配線層18を約35000オングストロームの厚みで形成し、不要部分をエッチングで除去する(図10)。最後にパッシベーション膜を約8000オングストロームの厚さで形成して素子が完成する。以上の工程では、3度のフォト工程を省略することができた。特に、最初の活性化のためのイオンインプラの工程では省略できる工程が多くなるので、この工程で利用するだけでも大きな差が生じる。もちらん、本発明は、イオンインプラ全般に応用することができ、適用される素子も限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、イオン・インプランテーションを必要とする半導体装置の製造方法全般に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例を示す正面断面図
【図２】本発明の実施例を示す正面断面図
【図３】本発明の実施例を示す正面断面図
【図４】本発明の実施例を示す正面断面図
【図５】本発明の実施例を示す正面断面図
【図６】本発明の実施例を示す正面断面図
【図７】本発明の実施例を示す正面断面図
【図８】本発明の実施例を示す正面断面図
【図９】本発明の実施例を示す正面断面図
【図１０】本発明の実施例を示す正面断面図
【図１１】本発明の実施例を示す正面断面図
【符号の説明】
【００１５】
11：シリコン基板
12：イニシャル酸化膜
13：TEOS
14：トレンチ
15：ゲートポリシリコン
17：TEOS
【図１】
2006339488.tif 000003
【図２】
2006339488.tif 000004
【図３】
2006339488.tif 000005
【図４】
2006339488.tif 000006
【図５】
2006339488.tif 000007
【図６】
2006339488.tif 000008
【図７】
2006339488.tif 000009
【図８】
2006339488.tif 000010
【図９】
2006339488.tif 000011
【図１０】
2006339488.tif 000012
【図１１】
2006339488.tif 000013