(57)【要約】【課題】様々な不純物濃度を有する半導体領域を簡単に形成する。【解決手段】半導体基板１上に開口３ａ，３ｂを有する拡散マスク３を形成する。そして、開口３ａを介して不純物を半導体基板１中に拡散させることによりベース領域を形成し、開口３ｂを介して不純物を半導体基板１中に拡散させることにより第３半導体領域を形成する。この際、開口３ｂは、第３半導体領域の形成領域における開口率がベース領域の不純物濃度と第３半導体領域の不純物濃度との比に等しくなるように形成される。【選択図】  図３
2004207269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の第１拡散領域に形成される第１不純物濃度の第１半導体領域を有する第１の半導体素子、及び、該半導体基板の第２拡散領域に形成される第２不純物濃度の第２半導体領域を有する第２の半導体素子の製造方法であって、
前記第１半導体領域を形成するための第１開口と、前記第２半導体領域を形成するための第２開口と、を有する拡散マスクを、前記半導体基板上に形成するマスク形成工程と、
前記拡散マスクが形成された前記半導体基板上に不純物を供給することにより、前記第１拡散領域及び前記第２拡散領域に該不純物を拡散させ、前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域を形成する不純物供給工程と、
を備え、
前記マスク形成工程は、
前記第１拡散領域上に設定され、該第１拡散領域よりも前記不純物の前記半導体基板中における水平拡散距離の分だけ狭い第１開口形成領域と、前記第２拡散領域上に設定され、該第２拡散領域よりも前記水平拡散距離の分だけ狭い第２開口形成領域と、を有する膜を形成する膜形成工程と、
前記膜の前記第１開口形成領域に、該第１開口形成領域と同じ大きさの開口を前記第１開口として形成すると共に、前記第２開口形成領域における開口率が前記第１不純物濃度と前記第２不純物濃度との比に等しくなるように前記第２開口を該第２開口形成領域に形成することにより、前記拡散マスクを形成する開口工程と、
を備える、
ことを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項２】
前記不純物供給工程は、単位時間に供給する前記不純物の濃度と該不純物の供給時間との積が、前記第１不純物濃度に等しくなるように、該不純物を前記半導体基板上に供給する工程を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項３】
前記開口工程は、前記第２開口形成領域内に複数の前記第２開口を形成する複数形成工程を備え、
前記複数形成工程は、前記第２開口形成領域において、該第２開口形成領域の境界と、前記第２開口を形成する部分の中の最外端を結ぶ線と、の距離が前記水平拡散距離に等しく、前記第２開口同士の間隔が前記水平拡散距離の２倍よりも小さくなるように、複数の前記第２開口を形成する工程を備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項４】
半導体基板の第１拡散領域に形成される第１不純物濃度の第１半導体領域を有する半導体素子の製造方法であって、
前記第１半導体領域を形成するための第１開口を有する拡散マスクを、前記半導体基板上に形成するマスク形成工程と、
前記拡散マスクが形成された前記半導体基板上に不純物を供給することにより、前記第１拡散領域に該不純物を拡散させ、前記第１半導体領域を形成する不純物供給工程と、
を備え、
前記マスク形成工程は、
前記第１拡散領域上に設定され、該第１拡散領域よりも前記不純物の前記半導体基板中における水平拡散距離の分だけ狭い第１開口形成領域を有する膜を形成する膜形成工程と、
前記第１開口形成領域における開口率が、該第１開口形成領域と同じ大きさの開口を形成した場合に実現される前記第１半導体領域の不純物濃度と前記第１不純物濃度との比に等しくなるように前記第１開口を該第１開口形成領域に形成することにより、前記拡散マスクを形成する開口工程と、
を備える、
ことを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項５】
半導体基板の第１拡散領域に形成される第１不純物濃度の第１半導体領域を有する第１の半導体素子、及び、該半導体基板の第２拡散領域に形成される第２不純物濃度の第２半導体領域を有する第２の半導体素子の製造方法であって、
前記第１半導体領域を形成するための第１開口と、前記第２半導体領域を形成するための第２開口と、を有する拡散マスクを、前記半導体基板上に形成するマスク形成工程と、
前記拡散マスクが形成された前記半導体基板上に不純物を供給することにより、前記第１拡散領域及び前記第２拡散領域に該不純物を拡散させ、前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域を形成する不純物供給工程と、
を備え、
前記マスク形成工程は、
前記第１拡散領域上に設定され、該第１拡散領域よりも前記不純物の前記半導体基板中における水平拡散距離の分だけ狭い第１開口形成領域と、前記第２拡散領域上に設定され、該第２拡散領域よりも前記水平拡散距離の分だけ狭い第２開口形成領域と、を有する膜を形成する膜形成工程と、
前記第１開口形成領域における開口率が、該第１開口形成領域と同じ大きさの開口を形成した場合に実現される前記第１半導体領域の不純物濃度と前記第１不純物濃度との比に等しくなるように前記第１開口を該第１開口形成領域に形成すると共に、前記第２開口形成領域における開口率が、該第２開口形成領域と同じ大きさの開口を形成した場合に実現される前記第２半導体領域の不純物濃度と前記第２不純物濃度との比に等しくなるように前記第２開口を該第２開口形成領域に形成することにより、前記拡散マスクを形成する開口工程と、
を備える、
ことを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項６】
前記不純物供給工程は、単位時間に供給する前記不純物の濃度と該不純物の供給時間との積が、前記第１不純物濃度及び前記第２不純物濃度より高くなるように、該不純物を前記半導体基板上に供給する工程を備える、ことを特徴とする請求項５に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項７】
前記開口工程は、前記第２開口形成領域内に複数の前記第２開口を形成する第１の複数形成工程を備え、
前記第１の複数形成工程は、前記第２開口形成領域において、該第２開口形成領域の境界と、前記第２開口を形成する部分の中の最外端を結ぶ線と、の距離が前記水平拡散距離に等しく、前記第２開口同士の間隔が前記水平拡散距離の２倍よりも小さくなるように、複数の前記第２開口を形成する工程を備える、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項８】
前記開口工程は、前記第１開口形成領域内に複数の前記第１開口を形成する第２の複数形成工程を備え、
前記第２の複数形成工程は、前記第１開口形成領域において、該第１開口形成領域の境界と、前記第１開口を形成する部分の中の最外端を結ぶ線と、の距離が前記水平拡散距離に等しく、前記第１開口同士の間隔が前記水平拡散距離の２倍よりも小さくなるように、複数の前記第１開口を形成する工程を備える、
ことを特徴とする請求項４乃至７の何れか１項に記載の半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置（半導体集積回路）の中には、ＣＭＯＳ（Complementaly Metal-Oxide Semiconductor）やＤＭＯＳ（Double diffusion MOS）などの能動素子と、能動素子を静電破壊から保護するための保護ダイオードと、を同一の半導体基板上に形成したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
能動素子と保護ダイオードとは同一の半導体基板上に形成されるので、能動素子の製造と保護ダイオードの製造とは同時に行われる。例えば、能動素子と保護ダイオードの両方が有する同一導電型の半導体領域は、同一の製造工程で同時に形成される場合がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−６４３７９号公報（段落０００２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように能動素子の半導体領域と保護ダイオードの半導体領域とを同一の製造工程で形成する場合、通常、半導体領域の不純物能度は能動素子に要求される特性（耐圧など）を満足するように設定される。
【０００６】
言い換えると、保護ダイオードが有する半導体領域の不純物濃度は、保護ダイオードに要求される特性（耐圧など）に合わせて自由に設定することができない。
【０００７】
能動素子が有する半導体領域及び保護ダイオードが有する半導体領域のそれぞれの不純物濃度を、それぞれの素子の特性を満足する最適な値に設定するためには、能動素子の半導体領域とダイオードの半導体領域とを別々の製造工程で形成する必要がある。
しかし、同一の製造工程で形成可能な半導体領域を別々の製造工程で形成すると、製造工程が増加し、製造コストも増加するという問題が発生する。
【０００８】
また、半導体領域の不純物濃度を能動素子の特性に合わせて設定し、複数の保護ダイオードを直列に接続して所定の耐圧を実現するという方法もある。しかしこのような方法では、チップの面積が増大し、製造コストも増加するという問題が発生する。
【０００９】
従って、本発明は、様々な不純物濃度を有する半導体領域を簡単に形成する半導体素子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点にかかる半導体素子の製造方法は、半導体基板の第１拡散領域に形成される第１不純物濃度の第１半導体領域を有する第１の半導体素子、及び、該半導体基板の第２拡散領域に形成される第２不純物濃度の第２半導体領域を有する第２の半導体素子の製造方法であって、前記第１半導体領域を形成するための第１開口と、前記第２半導体領域を形成するための第２開口と、を有する拡散マスクを、前記半導体基板上に形成するマスク形成工程と、前記拡散マスクが形成された前記半導体基板上に不純物を供給することにより、前記第１拡散領域及び前記第２拡散領域に該不純物を拡散させ、前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域を形成する不純物供給工程と、を備え、前記マスク形成工程は、前記第１拡散領域上に設定され、該第１拡散領域よりも前記不純物の前記半導体基板中における水平拡散距離の分だけ狭い第１開口形成領域と、前記第２拡散領域上に設定され、該第２拡散領域よりも前記水平拡散距離の分だけ狭い第２開口形成領域と、を有する膜を形成する膜形成工程と、前記膜の前記第１開口形成領域に、該第１開口形成領域と同じ大きさの開口を前記第１開口として形成すると共に、前記第２開口形成領域における開口率が前記第１不純物濃度と前記第２不純物濃度との比に等しくなるように前記第２開口を該第２開口形成領域に形成することにより、前記拡散マスクを形成する開口工程と、を備える、ことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、様々な不純物濃度を有する半導体領域を簡単に形成することができる。
【００１２】
前記不純物供給工程は、単位時間に供給する前記不純物の濃度と該不純物の供給時間との積が、前記第１不純物濃度に等しくなるように、該不純物を前記半導体基板上に供給する工程を備えてもよい。
【００１３】
前記開口工程は、前記第２開口形成領域内に複数の前記第２開口を形成する複数形成工程を備え、前記複数形成工程は、前記第２開口形成領域において、該第２開口形成領域の境界と、前記第２開口を形成する部分の中の最外端を結ぶ線と、の距離が前記水平拡散距離に等しく、前記第２開口同士の間隔が前記水平拡散距離の２倍よりも小さくなるように、複数の前記第２開口を形成する工程を備えてもよい。
【００１４】
本発明の第２の観点にかかる半導体素子の製造方法は、半導体基板の第１拡散領域に形成される第１不純物濃度の第１半導体領域を有する半導体素子の製造方法であって、前記第１半導体領域を形成するための第１開口を有する拡散マスクを、前記半導体基板上に形成するマスク形成工程と、前記拡散マスクが形成された前記半導体基板上に不純物を供給することにより、前記第１拡散領域に該不純物を拡散させ、前記第１半導体領域を形成する不純物供給工程と、を備え、前記マスク形成工程は、前記第１拡散領域上に設定され、該第１拡散領域よりも前記不純物の前記半導体基板中における水平拡散距離の分だけ狭い第１開口形成領域を有する膜を形成する膜形成工程と、前記第１開口形成領域における開口率が、該第１開口形成領域と同じ大きさの開口を形成した場合に実現される前記第１半導体領域の不純物濃度と前記第１不純物濃度との比に等しくなるように前記第１開口を該第１開口形成領域に形成することにより、前記拡散マスクを形成する開口工程と、を備える、ことを特徴とする。
【００１５】
前記開口工程は、前記第１開口形成領域内に複数の前記第１開口を形成する第２の複数形成工程を備え、前記第２の複数形成工程は、前記第１開口形成領域において、該第１開口形成領域の境界と、前記第１開口を形成する部分の中の最外端を結ぶ線と、の距離が前記水平拡散距離に等しく、前記第１開口同士の間隔が前記水平拡散距離の２倍よりも小さくなるように、複数の前記第１開口を形成する工程を備えてもよい。
【００１６】
本発明の第３の観点にかかる半導体素子の製造方法は、半導体基板の第１拡散領域に形成される第１不純物濃度の第１半導体領域を有する第１の半導体素子、及び、該半導体基板の第２拡散領域に形成される第２不純物濃度の第２半導体領域を有する第２の半導体素子の製造方法であって、前記第１半導体領域を形成するための第１開口と、前記第２半導体領域を形成するための第２開口と、を有する拡散マスクを、前記半導体基板上に形成するマスク形成工程と、前記拡散マスクが形成された前記半導体基板上に不純物を供給することにより、前記第１拡散領域及び前記第２拡散領域に該不純物を拡散させ、前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域を形成する不純物供給工程と、を備え、前記マスク形成工程は、前記第１拡散領域上に設定され、該第１拡散領域よりも前記不純物の前記半導体基板中における水平拡散距離の分だけ狭い第１開口形成領域と、前記第２拡散領域上に設定され、該第２拡散領域よりも前記水平拡散距離の分だけ狭い第２開口形成領域と、を有する膜を形成する膜形成工程と、前記第１開口形成領域における開口率が、該第１開口形成領域と同じ大きさの開口を形成した場合に実現される前記第１半導体領域の不純物濃度と前記第１不純物濃度との比に等しくなるように前記第１開口を該第１開口形成領域に形成すると共に、前記第２開口形成領域における開口率が、該第２開口形成領域と同じ大きさの開口を形成した場合に実現される前記第２半導体領域の不純物濃度と前記第２不純物濃度との比に等しくなるように前記第２開口を該第２開口形成領域に形成することにより、前記拡散マスクを形成する開口工程と、を備える、ことを特徴とする。
【００１７】
前記不純物供給工程は、単位時間に供給する前記不純物の濃度と該不純物の供給時間との積が、前記第１不純物濃度及び前記第２不純物濃度より高くなるように、該不純物を前記半導体基板上に供給する工程を備えてもよい。
【００１８】
前記開口工程は、前記第２開口形成領域内に複数の前記第２開口を形成する第１の複数形成工程を備え、前記第１の複数形成工程は、前記第２開口形成領域において、該第２開口形成領域の境界と、前記第２開口を形成する部分の中の最外端を結ぶ線と、の距離が前記水平拡散距離に等しく、前記第２開口同士の間隔が前記水平拡散距離の２倍よりも小さくなるように、複数の前記第２開口を形成する工程を備えてもよい。
【００１９】
前記開口工程は、前記第１開口形成領域内に複数の前記第１開口を形成する第２の複数形成工程を備え、前記第２の複数形成工程は、前記第１開口形成領域において、該第１開口形成領域の境界と、前記第１開口を形成する部分の中の最外端を結ぶ線と、の距離が前記水平拡散距離に等しく、前記第１開口同士の間隔が前記水平拡散距離の２倍よりも小さくなるように、複数の前記第１開口を形成する工程を備えてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態にかかる半導体素子の製造方法について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態にかかる製造方法を用いて製造される半導体装置の断面図である。
図１に示すように、半導体基板１は、Ｐ型半導体領域（第１半導体領域）１１と、第１半導体領域１１上にエピタキシャル成長法などによって形成されたＮ型半導体領域（第２半導体領域）１２と、を有する。
【００２２】
第２半導体領域１２は、Ｐ型分離拡散領域１３によって、複数の素子領域に区画されている。
複数の素子領域には、半導体装置を構成する複数の半導体素子などが１つずつ形成されている。
【００２３】
図１には、バイポーラトランジスタ１００と、バイポーラトランジスタ１００の静電破壊を防止するための保護ダイオード２００と、が半導体素子の例として示されている。
【００２４】
バイポーラトランジスタ１００が形成される素子領域には、Ｎ＋型半導体領域であるコレクタコンタクト領域１０１及びＰ型半導体領域であるベース領域１０２が、第２半導体領域１２に形成されている。
さらに、ベース領域１０２には、Ｎ＋型半導体領域であるエミッタ領域１０３及びＰ＋型半導体領域であるベースコンタクト領域１０４が、形成されている。
【００２５】
そして、コレクタコンタクト領域１０１上にはコレクタ電極１０５が、エミッタ領域１０３上にはエミッタ電極１０６が、ベースコンタクト領域１０４上にはベース電極１０７が、それぞれ形成されている。
【００２６】
一方、保護ダイオード２００が形成される素子領域には、Ｐ型半導体領域であるアノード領域（第３半導体領域）２０１が、第２半導体領域１２に形成されている。
【００２７】
さらに、第３半導体領域２０１には、Ｎ＋型半導体領域であるカソード領域（第４半導体領域）２０２及びＰ＋型半導体領域であるアノードコンタクト領域（第５半導体領域）２０３が、形成されている。
そして、第４半導体領域２０２上にはカソード電極２０４が、第５半導体領域２０３上にはアノード電極２０５が、それぞれ形成されている。
【００２８】
また、電極１０５，１０６，１０７，２０４，２０５は、半導体基板１上に形成された絶縁膜２によって、互いに電気的に絶縁されている。絶縁膜２は、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜から構成されている。
【００２９】
後述するように、バイポーラトランジスタ１００及び保護ダイオード２００を構成する半導体領域のうち、ベース領域１０２と第３半導体領域２０１とは同一の製造工程で形成され、コレクタコンタクト領域１０１及びエミッタ領域１０３と第４半導体領域２０２とは同一の製造工程で形成され、ベースコンタクト領域１０４と第５半導体領域２０３とは同一の製造工程で形成される。
【００３０】
上記半導体領域のうち、コレクタコンタクト領域１０１及びエミッタ領域１０３と第４半導体領域２０２とは同一の不純物濃度を有し、ベースコンタクト領域１０４と第５半導体領域２０３とは同一の不純物濃度を有する。
【００３１】
また、上記半導体領域のうち、ベース領域１０２と第３半導体領域２０１は、同一の製造工程で形成されるが、同一の不純物濃度を有するとは限らない。本実施の形態において、第３半導体領域２０１は、ベース領域１０２と同一、又は、ベース領域１０２よりも低い、不純物濃度を有する。
【００３２】
ベース領域１０２の不純物濃度はバイポーラトランジスタ１００に要求される特性（耐圧など）を実現するのに最適な値に設定され、第３半導体領域２０１の不純物濃度は保護ダイオード２００に要求される特性（耐圧など）を実現するのに最適な値に設定される。
なお、バイポーラトランジスタ１００及び保護ダイオード２００のそれぞれに要求される特性は、半導体装置の構成やその使用目的等に応じて決定される。
【００３３】
上記ベース領域１０２及び第３半導体領域２０１は、通常行われる不純物拡散法などと同様に、半導体基板１上に形成された拡散マスクを介して不純物を拡散させることにより形成される。ただし、使用される拡散マスクは、以下に示すように、従来のものとは異なる。
【００３４】
図２（ａ）〜（ｄ）は、ベース領域１０２及び第３半導体領域２０１の形成に用いられる拡散マスク３の一例を示す図である。
拡散マスク３は、図示するように、ベース領域１０２を形成するための開口３ａと、第３半導体領域２０１を形成するための開口３ｂと、を有する。
開口３ａは第１の開口形成領域３１内に、開口３ｂは第２の開口形成領域３２内に、それぞれ形成される。
【００３５】
第１の開口形成領域３１は、ベース領域１０２の形成領域１０２ａよりも、不純物が半導体基板１内で水平方向に拡散する距離ＤＬだけ内側に設定されている。また、第２の開口形成領域３２は、第３半導体領域２０１の形成領域２０１ａよりも、不純物の拡散距離ＤＬだけ内側に設定されている。
開口３ａは、第１の開口形成領域３１と同一の大きさであり、第１の開口形成領域３１内に１つだけ形成されている。
【００３６】
一方、開口３ｂは、第３半導体領域２０１の不純物濃度（Ｃ３）とベース領域１０２の不純物濃度（Ｃｂ）との比（Ｃ３／Ｃｂ）に応じて形成される。具体的には、第２の開口形成領域３２における開口率が比（Ｃ３／Ｃｂ）に等しくなるように形成される。
【００３７】
例えば、第３半導体領域２０１の不純物濃度（Ｃ３）がベース領域１０２の不純物濃度（Ｃｂ）と同一（Ｃ３／Ｃｂ＝１）に設定されている場合、開口３ｂは、第２の開口形成領域３２における開口率が１００％となるように形成される。即ち、開口３ｂは、図２（ａ）に示すように、第２の開口形成領域３２と同一の大きさで、第２の開口形成領域３２内に１つだけ形成される。
【００３８】
また、第３半導体領域２０１の不純物濃度（Ｃ３）がベース領域１０２の不純物濃度（Ｃｂ）の半分（Ｃ３／Ｃｂ＝１／２）に設定されている場合、開口３ｂは、第２の開口形成領域３２における開口率が５０％となるように形成される。
【００３９】
開口３ｂの形状は、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、任意である。
開口率の調整は、例えば、形成する開口３ｂの数を変えたり、開口３ｂのサイズを変えたり（即ち、開口３ｂと開口３ｂとの間の距離Ｉを変えたり）、することにより行うことができる。
【００４０】
ただし、形成領域２０１ａの全体に不純物を拡散させるために、開口３ｂは、以下の２つの条件を満たすように形成される。
【００４１】
条件１．形成領域２０１ａ内において、形成領域２０１ａの境界と、開口３ｂが形成されている部分の中の最外端を結ぶ線と、の距離が不純物の拡散距離ＤＬに等しい。
【００４２】
条件２．開口３ｂと開口３ｂとの距離Ｉが不純物の拡散距離ＤＬの２倍よりも小さい（Ｉ＜２ＤＬ）。
【００４３】
以上のような拡散マスク３を用いることにより、第３半導体領域２０１の不純物濃度とベース領域１０２の不純物濃度とが互いに独立に設定されていても、ベース領域１０２と第３半導体領域２０１とを同一の製造工程で形成することができる。
【００４４】
次に、図１に示した半導体装置の製造方法について説明する。
初めに、図３（ａ）に示すように、第１半導体領域１１と、Ｐ型分離拡散領域１３によって複数の素子領域に区画された第２半導体領域１２と、を有する半導体基板１を用意する。
【００４５】
そして、図３（ｂ）に示すように、半導体基板１上に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などによって、上記拡散マスク３を形成するための酸化膜４を形成する。酸化膜４は、例えばシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜である。
その後、フォトリソグラフィなどによって、図３（ｃ）に示すように、所定パターンを有するフォトレジスト５を酸化膜４上に形成する。
【００４６】
酸化膜４上のフォトレジスト５は、酸化膜４をパターニングする際のエッチングマスクとして用いられる。このため、フォトレジスト５が有するパターンは、パターニング後の酸化膜４（拡散マスク３）が有するパターンと実質的に同一に形成される。即ち、フォトレジスト５を露光する際に用いる露光用マスクが有するパターンは、拡散マスク３が有するパターンを所定の倍率で拡大したものである。
【００４７】
フォトレジスト５の形成後、パターニングされたフォトレジスト５をエッチングマスクとして用い、図３（ｄ）に示すように、酸化膜４の所定部分をエッチングして除去する。
エッチングされた酸化膜４は、ベース領域１０２及び第３半導体領域２０１を形成する際の上記拡散マスク３として使用される。
【００４８】
拡散マスク３の形成後、通常の不純物拡散法（例えば熱拡散法）などと同様に、半導体基板１上にＰ型の不純物（例えばホウ素など）を供給し、拡散マスク３の開口３ａ，３ｂを介して第２半導体領域１２内に不純物を拡散させる。
【００４９】
上記したように、開口３ｂが複数形成される場合、開口３ｂの間隔Ｉは不純物の拡散距離ＤＬの２倍よりも小さく設定されている。これにより、図４（ｅ）に示すように、開口３ｂのそれぞれから半導体基板１中に侵入した不純物は拡散することによって互いに融合し、第３半導体領域２０１を形成する。
【００５０】
なお、半導体基板１上に単位時間に供給する不純物の量（濃度）とその供給時間は、ベース領域１０２に設定されている不純物濃度を実現するように設定されている。例えば、単位時間に供給する不純物の濃度と供給時間との積が、ベース領域１０２に設定されている不純物濃度に等しくなるように設定されている。
【００５１】
以上のようにしてベース領域１０２及び第３半導体領域２０１が形成された後、拡散マスク３（酸化膜４）はエッチングによって除去される。
その後、酸化膜６がＣＶＤ法などによって半導体基板１上に形成される。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングなどによって、図４（ｆ）に示すように、酸化膜６がパターニングされる。
【００５２】
続いて、パターニングされた酸化膜６を拡散マスクとして用い、不純物拡散法などによって、Ｎ型の不純物（例えばリンなど）を第２半導体領域１２及び第３半導体領域２０１の所定部分に拡散させる。これにより、コレクタコンタクト領域１０１、エミッタ領域１０３、及び、第４半導体領域２０２が形成される。
その後、拡散マスク（酸化膜６）は、エッチングによって除去される。
【００５３】
酸化膜６を除去した後、酸化膜７がＣＶＤ法などによって半導体基板１上に形成される。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングなどによって、図４（ｇ）に示すように、酸化膜７がパターニングされる。
【００５４】
続いて、パターニングされた酸化膜７を拡散マスクとして用い、不純物拡散法などによって、Ｐ型の不純物（例えばホウ素など）をベース領域１０２及び第３半導体領域２０１の所定部分に拡散させる。これによって、ベースコンタクト領域１０４及び第５半導体領域２０３が形成される。
その後、拡散マスク（酸化膜７）は、エッチングによって除去される。
【００５５】
半導体領域１０１，１０２，１０３，１０４，２０１，２０２，２０３が形成された後、図５（ｈ）に示すように、絶縁膜２がＣＶＤ法などによって半導体基板１上に形成される。
【００５６】
続いて、図５（ｉ）に示すように、フォトリソグラフィ及びエッチングなどによって、半導体領域１０１，１０３，１０４，２０２，２０３上に対応する部分の絶縁膜２を除去する。
【００５７】
そして、図５（ｊ）に示すように、半導体基板１上の全面に、ＣＶＤ法などによって金属膜８を形成し、フォトリソグラフィ及びエッチングなどによって金属膜８をパターニングする。これにより、電極１０５，１０６，１０７，２０４，２０５が形成され、図１に示した半導体装置が完成する。
【００５８】
上記したように、拡散マスクの開口率を調整することによって、半導体基板１内に拡散する不純物の濃度を調整することができる。これにより、互いに異なる不純物濃度を有する半導体領域であっても、同一の製造工程で形成することが可能となる。その結果、半導体装置の製造工程が簡略化され、半導体装置の製造にかかるコストを削減することができる。
【００５９】
なお、上記実施の形態では、第３半導体領域２０１の不純物濃度が、ベース領域１０２の不純物濃度と同一、又は、ベース領域１０２の不純物濃度より低い場合について説明した。しかし、第３半導体領域２０１の不純物濃度は、ベース領域１０２の不純物濃度と同一、又は、ベース領域１０２の不純物濃度より高くてもよい。
【００６０】
この場合、半導体基板１上に単位時間に供給される不純物の量（濃度）とその供給時間は、上記と同様に、第３半導体領域２０１に設定されている不純物濃度を実現するように設定される。また、拡散マスク３の開口３ａは、第１の開口形成領域３１における開口率がベース領域１０２の不純物濃度（Ｃｂ）と第３半導体領域２０１の不純物濃度（Ｃ３）との比（Ｃｂ／Ｃ３）に等しくなるように形成される。一方、拡散マスク３の開口３ｂは、第２の開口形成領域３２と同一の大きさで、第２の開口形成領域３２内に１つだけ形成される。
【００６１】
ただしこの場合も、形成領域１０２ａの全体に不純物を拡散させるために、開口３ａは、上記実施の形態で示した２つの条件と同様の条件を満たすように形成される。具体的には、以下の２つの条件を満たすように形成される。
【００６２】
条件１．形成領域１０２ａ内において、形成領域１０２ａの境界と、開口３ａが形成されている部分の中の最外端を結ぶ線と、の距離が不純物の拡散距離ＤＬに等しい。
【００６３】
条件２．開口３ａと開口３ａとの距離Ｉが不純物の拡散距離ＤＬの２倍よりも小さい（Ｉ＜２ＤＬ）。
【００６４】
また、半導体基板１上に単位時間に供給する不純物の量（濃度）とその供給時間を、ベース領域１０２及び第３半導体領域２０１の不純物濃度より高い不純物濃度を実現可能に設定してもよい。この場合、拡散マスク３の第１の開口形成領域３１及び第２の開口形成領域３２におけるそれぞれの開口率は、ベース領域１０２及び第３半導体領域２０１のそれぞれに設定されている不純物濃度に合わせて設定される。
【００６５】
具体的には、開口３ａは、開口３ａが最大である場合、即ち、第１の開口形成領域３１と同一の大きさで１つだけ形成される場合に実現されるベース領域１０２の不純物濃度（Ｃｂｍ）と、ベース領域１０２に設定されている不純物濃度（Ｃｂａ）との比（Ｃｂａ／Ｃｂｍ）に開口率が等しくなるように形成される。
【００６６】
また、開口３ｂは、開口３ｂが最大である場合、即ち、第２の開口形成領域３２と同一の大きさで１つだけ形成される場合に実現される第３半導体領域２０１の不純物濃度（Ｃ３ｍ）と、第３半導体領域２０１に設定されている不純物濃度（Ｃ３ａ）との比（Ｃ３ａ／Ｃ３ｍ）に開口率が等しくなるように形成される。
【００６７】
このようにしても、それぞれ素子の特性に合わせて最適に設定された不純物濃度を有するベース領域１０２と第３半導体領域２０１とを、同一の製造工程で簡単に形成することができる。
【００６８】
また、イオン注入法などによって不純物を供給し、ベース領域１０２と第３半導体領域２０１とを同一の製造工程で形成してもよい。
【００６９】
また、上記したベース領域１０２及び第３半導体領域２０１以外の半導体領域１０１，１０３，１０４，２０２，２０３を形成する際に、以上に示した拡散マスク３と同様の拡散マスクを形成して各半導体領域を形成してもよい。
【００７０】
このようにすれば、バイポーラトランジスタ１００及び保護ダイオード２００を構成する全ての半導体領域の不純物濃度を、各素子に要求される特性を実現するのに最適な値にすることができる。
【００７１】
また、上記実施の形態で示した半導体装置は、図６（ａ）に示すように構成されてもよい。具体的には、保護ダイオード２００を区画する領域内にＮ＋半導体領域１０を形成し、第４半導体領域２０２をエミッタ、第３半導体領域２０１をベース、第２半導体領域１２及びＮ＋半導体領域１０をコレクタとするトランジスタを形成してもよい。なお、図６（ｂ）は、図６（ａ）の等価回路である。
【００７２】
また、本発明は、２つ又は３つの半導体領域を同一工程で形成する場合だけでなく、単一の又は４つ以上の半導体領域を同一工程で形成する場合にも適用することができる。
【００７３】
また、本発明は、上記したバイポーラトランジスタ１００及び保護ダイオード２００以外の半導体素子の製造にも適用することができる。例えば、ＭＯＳ電界効果型トランジスタ、コンデンサ、及び、抵抗などの製造にも適用することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によって、様々な不純物濃度を有する半導体領域を簡単に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１の半導体装置を製造する際に用いられる拡散マスクの例を示す図である。
【図３】図１に示した半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図４】図１に示した半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図５】図１に示した半導体装置の製造工程を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の他の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１      半導体基板
２      絶縁膜
３      拡散マスク
４      酸化膜
５      フォトレジスト
６      酸化膜
７      酸化膜
８      金属膜
１１    第１半導体領域（Ｐ型半導体領域）
１２    第２半導体領域（Ｎ型半導体領域）
１３    Ｐ型分離拡散領域
１００  バイポーラトランジスタ
１０１  コレクタコンタクト領域
１０２  ベース領域
１０３  エミッタ領域
１０４  ベースコンタクト領域
１０５  コレクタ電極
１０６  エミッタ電極
１０７  ベース電極
２００  保護ダイオード
２０１  第３半導体領域（アノード領域）
２０２  第４半導体領域（カソード領域）
２０３  第５半導体領域（アノードコンタクト領域）
【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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