(57)【要約】【課題】高濃度領域の形成に専用のフォトマスクが不要となる技術を提供することを目的とする。【解決手段】半導体装置の製造方法は、層間絶縁膜８及びマスク層１７に、ベース領域２表面を露出する、平面視での幅がＬ１となる第１コンタクト開口１５を形成するとともに、エミッタ領域６表面を露出する、平面視での幅がＳ１（＜Ｌ１）となる第２コンタクト開口を形成する工程と、第１コンタクト開口１５を通してベース領域２表面に斜めイオン注入することにより、ベース領域２表面に高濃度領域７を形成する工程とを備える。このイオン注入の工程において、斜めイオン注入の注入方向と半導体基板１表面の法線とがなす角度をθとし、マスク層１７の厚みと層間絶縁膜８の厚みとの和をＤとした場合に、Ｌ１／Ｄ≧ｔａｎθ＞Ｓ１／Ｄが満たされる。【選択図】図２２
2011187593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１導電型を有する半導体基板表面に、第２導電型を有するベース領域を形成する工程と、
（ｂ）前記ベース領域表面に第１導電型を有するエミッタ領域を形成する工程と、
（ｃ）前記エミッタ領域表面及び前記ベース領域表面から前記半導体基板に達するトレンチを形成する工程と、
（ｄ）前記トレンチ内壁上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、
（ｅ）前記ベース領域及び前記エミッタ領域上に層間絶縁膜及びマスク層を順に形成する工程と、
（ｆ）前記層間絶縁膜及び前記マスク層に、前記ベース領域表面を露出する、平面視所定の方向における幅がＬ１となる第１コンタクト開口を形成するとともに、前記エミッタ領域表面を露出する、前記所定の方向における幅がＳ１（＜Ｌ１）となる第２コンタクト開口を形成する工程と、
（ｇ）前記第１コンタクト開口を通して前記ベース領域表面に斜めイオン注入することにより、当該ベース領域表面に第２導電型を有する高濃度領域を形成する工程と
を備え、
前記工程（ｇ）において、
前記斜めイオン注入の注入方向を前記半導体基板表面に正射影したときの方向は、前記所定の方向と同方向であり、
前記斜めイオン注入の注入方向と前記半導体基板表面の法線とがなす角度をθとし、前記マスク層の厚みと前記層間絶縁膜の厚みとの和をＤとした場合に、
Ｌ１／Ｄ≧ｔａｎθ＞Ｓ１／Ｄ
が満たされる、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記工程（ｂ）において、前記エミッタ領域は平面視においてストライプ形状に形成され、
前記工程（ｃ）において、前記トレンチは平面視において前記エミッタ領域と直交するストライプ形状に形成され、
前記所定の方向は平面視において前記トレンチと直交する、半導体装置の製造方法。
【請求項３】
（ａ）第１導電型を有する半導体基板表面に、第２導電型を有するベース領域を形成する工程と、
（ｂ）前記ベース領域表面に第１導電型を有するエミッタ領域を形成する工程と、
（ｃ）前記エミッタ領域表面から及び前記ベース領域表面から前記半導体基板に達するトレンチを形成する工程と、
（ｄ）前記トレンチ内壁上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、
（ｅ）前記ベース領域及び前記エミッタ領域上に層間絶縁膜及びマスク層を順に形成する工程と、
（ｆ）前記層間絶縁膜及び前記マスク層に、前記ベース領域表面を露出する、平面視全方向における最大幅がＬ２となる第１コンタクト開口を形成するとともに、前記エミッタ領域表面を露出する、平面視全方向における最大幅がＳ２（＜Ｌ２）となる第２コンタクト開口を形成する工程と、
（ｇ）前記第１コンタクト開口を通して前記ベース領域表面に斜め回転イオン注入することにより、当該ベース領域表面に第２導電型を有する高濃度領域を形成する工程と、
を備え、
前記工程（ｇ）において、
前記斜め回転イオン注入の注入方向と前記半導体基板表面の法線とがなす角度をθとし、前記マスク層の厚みと前記層間絶縁膜の厚みとの和をＤとした場合に、
Ｌ２／Ｄ≧ｔａｎθ＞Ｓ２／Ｄ
が満たされる、半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記工程（ｂ）において、前記エミッタ領域は平面視においてストライプ形状に形成され、
前記工程（ｃ）において、前記トレンチは平面視において前記エミッタ領域と直交するストライプ形状に形成され、
前記工程（ｆ）において、前記第２コンタクト開口は平面視において正方形の形状に形成される、半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、
（ｈ）前記工程（ｇ）の後に前記マスク層を除去する工程と、
（ｉ）前記工程（ｈ）の後に熱処理を行うことにより、前記層間絶縁膜を硬化させるとともに、前記高濃度領域における不純物を活性化させる工程と
をさらに備える、半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、
（ｈ）前記工程（ｇ）の後に前記マスク層を除去する工程と、
（ｉ）前記工程（ｈ）の後に前記第１コンタクト開口内において前記高濃度領域表面と接するようにタングステン層を形成するとともに、前記第２コンタクト開口内において前記エミッタ領域表面と接するようにタングステン層を形成する工程と、
（ｊ）前記第１コンタクト開口内に形成されたタングステン層、及び、前記第２コンタクト開口内に形成されたタングステン層のそれぞれと接するアルミニウム層を形成してエミッタ電極を形成する工程と
をさらに備える、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、ベース・エミッタコンタクト開口を同時に形成し、かつ、ベース領域表面にコンタクト用の高濃度領域を形成する半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーの観点から、電圧または電流のオンとオフとを繰り返すことにより電力の制御を行うインバータ回路が家電製品や産業用電力装置などに広く用いられるようになってきている。インバータ回路には、一般にはパワー半導体デバイスが用いられるが、定格電圧が例えば３００Ｖ以上では、その特性から絶縁ゲート型バイポーラトランジスター（Insulated Gate Bipolar Transistor、略して「ＩＧＢＴ」と呼ばれている）が用いられている。ＩＧＢＴについては、例えば、特許文献１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４５９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、ＩＧＢＴ内に供給されたホールが容易にＩＧＢＴ外に抜け出るようにするため、電極とコンタクトが取られるベース領域において不純物濃度を高くしている。ベース・エミッタコンタクト開口を同時に形成するＩＧＢＴの従来の製造方法では、ベース・エミッタコンタクト開口の形成、及び、ベース領域に対する高濃度領域の形成のそれぞれに対して、別々の写真製版用のフォトマスクが用いられている。その結果、製造コストがかかるものとなっている。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、ベース領域に対する高濃度領域を形成するのに専用のフォトマスクが不要となる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、（ａ）第１導電型を有する半導体基板表面に、第２導電型を有するベース領域を形成する工程と、（ｂ）前記ベース領域表面に第１導電型を有するエミッタ領域を形成する工程と、（ｃ）前記エミッタ領域表面及び前記ベース領域表面から前記半導体基板に達するトレンチを形成する工程とを備える。そして、（ｄ）前記トレンチ内壁上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、（ｅ）前記ベース領域及び前記エミッタ領域上に層間絶縁膜及びマスク層を順に形成する工程とを備える。そして、（ｆ）前記層間絶縁膜及び前記マスク層に、前記ベース領域表面を露出する、平面視所定の方向における幅がＬ１となる第１コンタクト開口を形成するとともに、前記エミッタ領域表面を露出する、前記所定の方向における幅がＳ１（＜Ｌ１）となる第２コンタクト開口を形成する工程と、（ｇ）前記第１コンタクト開口を通して前記ベース領域表面に斜めイオン注入することにより、当該ベース領域表面に第２導電型を有する高濃度領域を形成する工程とを備える。前記工程（ｇ）において、前記斜めイオン注入の注入方向を前記半導体基板表面に正射影したときの方向は、前記所定の方向と同方向であり、前記斜めイオン注入の注入方向と前記半導体基板表面の法線とがなす角度をθとし、前記マスク層の厚みと前記層間絶縁膜の厚みとの和をＤとした場合に、Ｌ１／Ｄ≧ｔａｎθ＞Ｓ１／Ｄが満たされる。
【０００７】
また、上記と別構成として、本発明に係る半導体装置の製造方法は、（ａ）第１導電型を有する半導体基板表面に、第２導電型を有するベース領域を形成する工程と、（ｂ）前記ベース領域表面に第１導電型を有するエミッタ領域を形成する工程と、（ｃ）前記エミッタ領域表面から及び前記ベース領域表面から前記半導体基板に達するトレンチを形成する工程とを備える。そして、（ｄ）前記トレンチ内壁上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、（ｅ）前記ベース領域及び前記エミッタ領域上に層間絶縁膜及びマスク層を順に形成する工程とを備える。そして、（ｆ）前記層間絶縁膜及び前記マスク層に、前記ベース領域表面を露出する、平面視全方向における最大幅がＬ２となる第１コンタクト開口を形成するとともに、前記エミッタ領域表面を露出する、平面視全方向における最大幅がＳ２（＜Ｌ２）となる第２コンタクト開口を形成する工程と、（ｇ）前記第１コンタクト開口を通して前記ベース領域表面に斜め回転イオン注入することにより、当該ベース領域表面に第２導電型を有する高濃度領域を形成する工程とを備える。そして、前記工程（ｇ）において、前記斜め回転イオン注入の注入方向と前記半導体基板表面の法線とがなす角度をθとし、前記マスク層の厚みと前記層間絶縁膜の厚みとの和をＤとした場合に、Ｌ２／Ｄ≧ｔａｎθ＞Ｓ２／Ｄが満たされる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、第１コンタクト開口の幅が広いため、ベース領域においては高濃度領域を形成することができる。その一方で、第２コンタクト開口の幅が狭いため、エミッタ領域においては不純物が注入されるのが防止される。したがって、高濃度領域を形成するのに専用のフォトマスクが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】対比対象半導体装置を示す平面図である。
【図２】対比対象半導体装置を示すＡ−Ａ断面図である。
【図３】対比対象半導体装置を示すＢ−Ｂ断面図である。
【図４】対比対象半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図５】対比対象半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図６】対比対象半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図７】対比対象半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図８】対比対象半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図９】対比対象半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１０】対比対象半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図１１】対比対象半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１２】対比対象半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１３】対比対象半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１４】実施の形態１に係る半導体装置を示す平面図である。
【図１５】実施の形態１に係る半導体装置を示すＡ−Ａ断面図である。
【図１６】実施の形態１に係る半導体装置を示すＢ−Ｂ断面図である。
【図１７】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１８】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１９】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図２０】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２１】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２２】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２３】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２４】実施の形態２に係る半導体装置を示す平面図である。
【図２５】実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図２６】実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２７】実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２８】実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２９】実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３０】実施の形態３に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３１】実施の形態３に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
まず、本発明に係る半導体装置及びその製造方法について説明する前に、それらと対比される対象の半導体装置（以下、「対比対象半導体装置」と呼ぶ）及びその製造方法について説明する。
【００１１】
図１は対比対象半導体装置の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。対比対象半導体装置は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）が組み込まれたバイポーラトランジスター、つまり、ＩＧＢＴである。
【００１２】
対比対象半導体装置においては、シリコンからなるｎ型の半導体基板１表面にｐ型のベース領域２が形成されている。そして、ベース領域２表面には、平面視において細長いストライプ状のトレンチ３が互いに平行に設けられている。各トレンチ３の内壁上には、ゲート絶縁膜４を介してゲート電極５が形成されている。
【００１３】
図１に示されるように、互いに隣り合う二つのトレンチ３同士の間に位置するベース領域２表面には、平面視においてストライプ状のｎ型のエミッタ領域６が、当該二つのトレンチ３と直交するように設けられている。図２に示されるように、ベース領域２は半導体基板１表面に設けられており、図３に示されるように、エミッタ領域６はベース領域２表面に設けられている。
【００１４】
図１に戻って、二つのトレンチ３同士の間の中央に位置する、各ベース領域２の部分には、ベース領域２よりも不純物濃度が高いｐ型の高濃度領域７が形成されている。図２に示すように、高濃度領域７は、ベース領域２表面に設けられている。
【００１５】
図２，３に示すように、ベース領域２、ゲート絶縁膜４、ゲート電極５、エミッタ領域６及び高濃度領域７上には層間絶縁膜８が設けられている。この層間絶縁膜８には、エミッタ領域６及び高濃度領域７上において同じ幅で開口し、これらに共通するコンタクト開口９が形成されている。
【００１６】
層間絶縁膜８上には、エミッタ電極１０が設けられている。このエミッタ電極１０は、層間絶縁膜８のコンタクト開口９を通ってエミッタ領域６及びベース領域２のそれぞれと電気的に接続されている。具体的には、エミッタ領域６はエミッタ電極１０とコンタクトが取られており、ベース領域２は、高濃度領域７を介してエミッタ電極１０とコンタクトが取られている。なお、図示しないが、半導体基板１裏面には、コレクタ電極が形成されている。
【００１７】
この対比対象半導体装置では、ゲート電極５に電圧が印加されると、図３に示されるベース領域２において、ゲート電極５近傍の部分にチャネルが形成される。チャネルが形成されると、エミッタ領域６と半導体基板１との間にチャネルを介して電流を流すことが可能となる。
【００１８】
ここで、ＭＯＳＦＥＴのように、ベース領域２においてコンタクトを取らずに、エミッタ領域６においてのみコンタクトを取ると、半導体基板１裏面から供給されるホールの抜け道が無いことから、破壊耐量が、スイッチング動作時や短絡時の過渡的な状況下において著しく低下してしまう。そこで、対比対象半導体装置では、ホールの抜け道が形成されるようにするため、エミッタ電極１０及びベース領域２が互いに電気的に接続されている。
【００１９】
なお、ベース領域２の不純物濃度を低くすると、低いゲート電圧でベース領域２にチャネルが形成することができる。しかし、この場合には、エミッタ電極１０とベース領域２との間のコンタクトの抵抗が高くなる結果、オン電圧も高くなってしまい、ＩＧＢＴの特性が悪くなる。そこで、ベース領域２の不純物濃度を低くした状態であっても、コンタクト抵抗が低減するように、高濃度領域７が、エミッタ電極１０とベース領域２との間に形成されている。
【００２０】
次に、対比対象半導体装置の製造方法について図４〜１３を用いて説明する。なお、これらの図のうち、図５，７，１０は図１に示される構造の形成過程を示す平面図である。そして、図４，８，１１，１２は図１のＡ−Ａが通る高濃度領域７が形成される部分の形成過程を示す断面図であり、図６，９，１３は図１のＢ−Ｂが通るエミッタ領域６が形成される部分の形成過程を示す断面図である。
【００２１】
まず、写真製版技術を用いて、ｎ型の半導体基板１上に、レジストなどの感光性樹脂からなるマスク層（図示せず）をパターン形成する。その後、図４に示されるように、半導体基板１表面に、ボロンなどのｐ型不純物をイオン注入してベース領域２を形成する。なお、図４はＡ−Ａ断面を示す図であるが、Ｂ−Ｂ断面においても同様である。その後、マスク層を除去する。
【００２２】
次に、写真製版技術を用いて、ベース領域２上にマスク層（図示せず）をパターン形成する。その後、図５，６に示されるように、ベース領域２表面に、砒素などのｎ型不純物をイオン注入してエミッタ領域６を形成する。本実施の形態では、この工程において、エミッタ領域６を平面視においてストライプ形状に形成する。その後、マスク層を除去する。
【００２３】
それから、写真製版技術を用いて、ベース領域２及びエミッタ領域６上にマスク層（図示せず）をパターン形成する。その後、図７〜９に示されるように、エミッタ領域６表面及びベース領域２表面から半導体基板１に達するトレンチ３を形成する。本実施の形態では、この工程において、トレンチ３を平面視においてエミッタ領域６と直交するストライプ形状に形成する。その後、マスク層を除去する。そして、各トレンチ３の内壁上にゲート絶縁膜４を形成した後、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などによって、その上にポリシリコンを堆積する。これにより、当該ポリシリコンからなるゲート電極５が、各トレンチ３の内壁上にゲート絶縁膜４を介して形成される。
【００２４】
次に、写真製版技術を用いて、ベース領域２、ゲート絶縁膜４、ゲート電極５及びエミッタ領域６上にマスク層（図示せず）をパターン形成する。その後、図１０，１１に示されるように、各ベース領域２表面に、ベース領域２よりも高い不純物濃度でボロンなどのｐ型不純物をイオン注入して、高濃度領域７を形成する。その後、マスク層を除去する。
【００２５】
それから、ベース領域２、ゲート絶縁膜４、ゲート電極５、エミッタ領域６及び高濃度領域７上に、ＣＶＤ法などによって層間絶縁膜８を堆積する。そして、写真製版技術を用いて、層間絶縁膜８上にマスク層（図示せず）をパターン形成する。その後、層間絶縁膜８の一部をエッチングすることにより、図１２，１３に示されるように、層間絶縁膜８において、エミッタ領域６の一部、及び、高濃度領域の一部７上において開口する共通のコンタクト開口９を形成する。これにより、エミッタ領域６の一部、及び、高濃度領域７の一部が同時に露出する。その後、マスク層を除去する。
【００２６】
コンタクト開口９を形成した後、例えばスパッタ法もしくは蒸着法を用いて、アルミニウムを層間絶縁膜８上に堆積させるとともに、コンタクト開口９内をアルミニウムで充填することにより、エミッタ電極１０を形成する。そして、半導体基板１裏面に、コレクタ電極を形成することにより、図１〜３に示される対比対象半導体装置が完成する。
【００２７】
さて、以上のような対比対象半導体装置の製造方法では、高濃度領域７はベース領域２表面にのみ形成される（図１１）のに対し、コンタクト開口９はベース領域２の上だけでなくエミッタ領域６の上にも形成される（図１２，１３）。したがって、この製造方法では、コンタクト開口９の形成、及び、高濃度領域７の形成のそれぞれに対して、別々の写真製版用のフォトマスクを用いる必要があり、製造コストがかかるものとなっている。そこで、高濃度領域７を形成するのに専用のフォトマスクが不要となる、本実施の形態に係る半導体装置及びその製造方法について以下説明する。
【００２８】
図１４は本実施の形態に係る半導体装置の平面図である。本実施の形態に係る半導体装置について、対比対象半導体装置と共通する部分については同じ符号を付している。図１５は図１４のＡ−Ａが通る高濃度領域７が形成される部分の断面図であり、図１６は図１４のＢ−Ｂが通るエミッタ領域６が形成される部分の断面図である。本実施の形態に係る半導体装置は、対比対象半導体装置と同様にＩＧＢＴであり、その動作も対比対象半導体装置の動作と同じである。
【００２９】
本実施の形態に係る半導体装置が備える層間絶縁膜８には、上述のコンタクト開口９の代わりに、高濃度領域７及びエミッタ領域６上において、第１コンタクト開口１５及び第２コンタクト開口１６がそれぞれ形成されている。
【００３０】
高濃度領域７上に位置する第１コンタクト開口１５は、平面視において長方形の形状を有しており、トレンチ３と直交する方向を短手方向としている。そして、第１コンタクト開口１５の当該短手方向の幅はＬ１となっている。エミッタ領域６上に位置する第２コンタクト開口１６は、平面視において長方形の形状を有しており、トレンチ３と直交する方向を短手方向としている。そして、第２コンタクト開口１６の当該短手方向の幅はＳ１（＜Ｌ１）となっている。
【００３１】
次に、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法について図１７〜２３等を用いて説明する。なお、これらの図のうち、図１９は図１４に示される構造の形成過程を示す平面図である。そして、図１７，２０，２２は図１４のＡ−Ａが通る高濃度領域７が形成される部分の形成過程を示す断面図であり、図１８，２１，２３は図１４のＢ−Ｂが通るエミッタ領域６が形成される部分の形成過程を示す断面図である。
【００３２】
まず、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法においても、対比対象半導体装置の製造方法と同様に、半導体基板１表面にベース領域２を形成する工程（図４）からゲート電極５を形成する工程（図９）まで行う。
【００３３】
それから、図１７，１８に示すように、ベース領域２、ゲート絶縁膜４、ゲート電極５、ベース領域２及びエミッタ領域６上に、ＣＶＤ法などによって層間絶縁膜８を形成（堆積）する。その後、層間絶縁膜８上にマスク層１７を形成する。
【００３４】
そして、写真製版技術を用いてマスク層１７をパターン化した後、層間絶縁膜８の一部をエッチングする。これにより、図１９〜２１に示されるように、層間絶縁膜８及びマスク層１７に、ベース領域２表面を露出する第１コンタクト開口１５が形成されるとともに、エミッタ領域６表面を露出する第２コンタクト開口１６が形成される。
【００３５】
それから、図２２に示されるように、第１コンタクト開口１５を通してベース領域２表面に斜めイオン注入することにより、当該ベース領域２表面にｐ型を有する高濃度領域７を形成する。ここで、斜めイオン注入の注入方向を、半導体基板１表面に正射影したときの方向は、トレンチ３と直交する方向と同方向となっている。そして、斜めイオン注入の注入方向と半導体基板１表面の法線とがなす角度をθとし、マスク層１７の厚みと層間絶縁膜８の厚みとの和をＤとした場合に、Ｌ１／Ｄ≧ｔａｎθ＞Ｓ１／Ｄが満たされている。
【００３６】
この場合、図２２に示すように、ベース領域２においては第１コンタクト開口１５の幅Ｌ１が広いため、イオン注入装置から射出された不純物は、ベース領域２表面に到達することができる。したがって、ベース領域６においては高濃度領域７が形成される。
【００３７】
この工程では、エミッタ領域６上においても、ベース領域２におけるイオン注入と同じ注入方向で不純物が射出されている。しかし、図２３に示すように、エミッタ領域６においては第２コンタクト開口１６の幅Ｓ１が狭いため、イオン注入装置から射出された不純物は、マスク層１７及び層間絶縁膜８に吸収される。つまり、イオン注入がマスク層１７及び層間絶縁膜８により遮蔽される。したがって、エミッタ領域６においては不純物が注入されるのが防止される。
【００３８】
本実施の形態では、このような注入方向からイオン注入を行った後に、半導体基板１表面の法線に関して対称となる方向から、イオン注入する。具体的には、図２２，２３において、最初に右斜め方向（実線の矢印）からイオン注入した後に、この注入方向と対称となる左斜め方向（点線の矢印）からイオン注入する。この場合においても、上述と同様に、エミッタ領域６においては不純物が注入されるのが防止されつつ、ベース領域６には高濃度領域７が形成される。以上のように二方向から斜めイオン注入をする場合には、高濃度領域７の範囲を広くすることができる。
【００３９】
イオン注入が完了した後、マスク層１７を除去する。それから、熱処理を行うことにより、層間絶縁膜８を硬化させる（焼き締める）とともに、高濃度領域７における不純物を活性化させる。それから、例えばスパッタ法もしくは蒸着法により、アルミニウムを層間絶縁膜８上に堆積させるとともに、第１及び第２コンタクト開口１５，１６内をアルミニウムで充填することにより、エミッタ電極１０を形成する。そして、半導体基板１裏面に、コレクタ電極を形成することにより、図１４〜１６に示される本実施の形態に係る半導体装置が完成する。
【００４０】
以上のような本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、不純物を注入して高濃度領域７を形成するイオン注入する際に、当該不純物がエミッタ領域６に注入されるのを防止することができる。したがって、高濃度領域７の形成に専用のフォトマスクが不要となる。よって、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【００４１】
また、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、層間絶縁膜８を硬化させるための熱処理と、高濃度領域７における不純物を活性化させるための熱処理を別々に行うことなく同時に行う。したがって、半導体装置の製造を簡略化することができる。
【００４２】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、一方向または二方向の斜めイオン注入を行ったが、本実施の形態では、半導体基板１表面の法線方向の回りに半導体基板１を回転させながら斜めイオン注入する、斜め回転イオン注入を行う。
【００４３】
図２４は、本実施の形態に係る半導体装置の平面図である。本実施の形態に係る半導体装置が備える層間絶縁膜８には、高濃度領域７上及びエミッタ領域６上において、第１コンタクト開口１５ａ及び第２コンタクト開口１６ａがそれぞれ形成されている。それ以外は、実施の形態１に係る半導体装置と同じように構成されている。例えば、エミッタ領域５は平面視ストライプ形状に形成されており、トレンチ３は平面視においてエミッタ領域５と直交するストライプ形状に形成されている。
【００４４】
第１コンタクト開口１５ａは、平面視において長方形の形状を有しており、トレンチ３と平行な方向を長手方向としている。そして、第１コンタクト開口１５ａは、平面視全方向のうち、対角線方向において最大幅Ｌ２を有している。第２コンタクト開口１６ａは、平面視において正方形の形状を有しており、二辺がトレンチ３と直交している。そして、第２コンタクト開口１６ａは、平面視全方向のうち、対角線方向において最大幅Ｓ２（＜Ｌ２）を有している。つまり、最大幅Ｓ２は、第２コンタクト開口１６が成す正方形の一辺に２の平方根を乗じたものである。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法について、図２５〜２９等を用いて説明する。なお、これらの図のうち、図２５は図２４に示される構造の形成過程を示す平面図である。そして、図２６，２８は、図２５のＣ−Ｃが通る高濃度領域７が形成される部分の形成過程を示す断面図であり、図２７，２９は、図２５のＤ−Ｄが通るエミッタ領域６が形成される部分の形成過程を示す断面図である。
【００４６】
まず、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法においても、実施の形態１と同様に、半導体基板１表面にベース領域２を形成する工程（図４）から、ゲート電極５を形成する工程（図９）まで行う。そして、実施の形態１と同様に、ゲート絶縁膜４、ゲート電極５、ベース領域２及びエミッタ領域６のそれぞれの上に、層間絶縁膜８及びマスク層１７を順に形成する（図１７，１８）。そして、図２５〜２７に示されるように、層間絶縁膜８及びマスク層１７に、ベース領域２表面を露出する第１コンタクト開口１５ａを形成するとともに、エミッタ領域６表面を露出する第２コンタクト開口１６ａを形成する。
【００４７】
それから、図２８に示されるように、第１コンタクト開口１５ａを通してベース領域２表面に斜め回転イオン注入を行う。この斜め回転イオン注入を行うことにより、当該ベース領域２表面にｐ型を有する高濃度領域７を形成する。ここで、斜め回転イオン注入の注入方向と半導体基板１表面の法線とがなす角度をθとし、マスク層１７の厚みと層間絶縁膜８の厚みとの和をＤとした場合に、Ｌ２／Ｄ≧ｔａｎθ＞Ｓ２／Ｄが満たされている。
【００４８】
この場合、図２８に示すように、ベース領域２においては第１コンタクト開口１５ａの最大幅Ｌ２が広いため、イオン注入装置から射出された不純物は、ベース領域２表面に到達することができる。したがって、ベース領域６においては高濃度領域７が形成される。
【００４９】
この工程では、エミッタ領域６上においても、ベース領域２におけるイオン注入と同じ注入方向で不純物が射出されている。しかし、図２９に示すように、エミッタ領域６においては第２コンタクト開口１６ａの最大幅Ｓ２が狭いため、イオン注入がマスク層１７及び層間絶縁膜８により遮蔽される。したがって、エミッタ領域６においては不純物が注入されるのが防止される。
【００５０】
その後、実施の形態１と同様に、マスク層１７を除去してから熱処理を行う。そして、実施の形態１と同様に、エミッタ電極１０及びコレクタ電極を形成することにより、図２４に示される本実施の形態に係る半導体装置が完成する。
【００５１】
以上のような本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、実施の形態１と同様に、高濃度領域７を形成するのに専用のフォトマスクが不要となる。したがって、半導体装置の製造コストを低減することができる。
【００５２】
＜実施の形態３＞
実施の形態１では、マスク層１７を除去してから熱処理を行った後に、アルミニウムによりエミッタ電極１０を形成している。しかし、第１及び第２コンタクト開口１５，１６の寸法が小さい場合には、アルミニウムが第１及び第２コンタクト開口１５，１６内に堆積しない可能性がある。
【００５３】
そこで、本実施の形態では、図３０，３１に示すように、埋め込み性の高いタングステンからなるタングステン層２１を、第１コンタクト開口１５内において高濃度領域７と接するように形成するとともに、タングステン層２２を、第２コンタクト開口１６内においてエミッタ領域６と接するように形成する。それから、第１コンタクト開口１５内に形成されたタングステン層２１、及び、第２コンタクト開口１６内に形成されたタングステン層２２のそれぞれと接するアルミニウム層２３を形成してエミッタ電極２４を形成する。
【００５４】
以上のような本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、第１及び第２コンタクト開口１５，１６の寸法が小さくても、エミッタ領域６及び高濃度領域７と接続するエミッタ電極２４を形成することができる。したがって、断線により歩留まりが低下するのを抑制することができる。
【００５５】
なお、以上では実施の形態１に係る半導体装置の製造方法をもとに説明したが、実施の形態２に係る半導体装置の製造方法においても本実施の形態と同様の工程を行えば、断線により歩留まりが低下するのを抑制することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  半導体基板、２  トレンチ、３  ゲート絶縁膜、４  ゲート電極、５  ベース領域、６  エミッタ領域、７  高濃度領域、８  層間絶縁膜、１０，２４  エミッタ電極、１５，１５ａ  第１コンタクト開口、１６，１６ａ  第２コンタクト開口、１７  マスク層、２１，２２  タングステン層、２３  アルミニウム層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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