JP2513420B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特に相補型集積回路半導体装置に係る半導体装
置の製造方法に関する。
に関し、特に相補型集積回路半導体装置に係る半導体装
置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】CMOSトランジスタ集積回路は、高集
積化可能なため、メモリやマイクロコンピュ−タなど広
く用いられている。このCMOSトランジスタ集積回路
の集積度の向上において、素子そのものの微細化はもち
ろんであるが、素子と素子とを分離する素子分離間距
離、特にN型トランジスタとP型トランジスタとを分離
するPN分離間距離を如何に縮小するかが、重要な鍵と
なっている。
積化可能なため、メモリやマイクロコンピュ−タなど広
く用いられている。このCMOSトランジスタ集積回路
の集積度の向上において、素子そのものの微細化はもち
ろんであるが、素子と素子とを分離する素子分離間距
離、特にN型トランジスタとP型トランジスタとを分離
するPN分離間距離を如何に縮小するかが、重要な鍵と
なっている。
【0003】従来のCMOSトランジスタ集積回路にお
けるウエル形成法、素子分離法について、図8及び図9
に基づいて説明する。なお、図8は、従来のCMOSト
ランジスタの工程A〜Dよりなる工程順縦断面図であ
り、図9は、図8に続く工程E〜Fよりなる工程順縦断
面図である。
けるウエル形成法、素子分離法について、図8及び図9
に基づいて説明する。なお、図8は、従来のCMOSト
ランジスタの工程A〜Dよりなる工程順縦断面図であ
り、図9は、図8に続く工程E〜Fよりなる工程順縦断
面図である。
【0004】従来のCMOSトランジスタにおけるウエ
ル形成法、素子分離法では、(1) N型シリコン基板にP
ウエルを形成するフォトリソグラフィ工程、(2) Nウエ
ルを形成するフォトリソグラフィ工程、(3) 素子分離領
域を形成するフォトリソグラフィ工程、(4) 一部の素子
分離領域下に、寄生MOSトランジスタのパンチスル−
や短チャネル効果を防止するためのP型導電層を形成す
るフォトリソグラフィ工程、の4回のフォトリソグラフ
ィ工程が必要となる。
ル形成法、素子分離法では、(1) N型シリコン基板にP
ウエルを形成するフォトリソグラフィ工程、(2) Nウエ
ルを形成するフォトリソグラフィ工程、(3) 素子分離領
域を形成するフォトリソグラフィ工程、(4) 一部の素子
分離領域下に、寄生MOSトランジスタのパンチスル−
や短チャネル効果を防止するためのP型導電層を形成す
るフォトリソグラフィ工程、の4回のフォトリソグラフ
ィ工程が必要となる。
【0005】まず、N型シリコン基板1上に30nm程度
の酸化膜2を形成した後、2回のフォトリソグラフィ工
程とイオン注入法を用いてPウエル6とNウエル23を形
成する(図8工程A)。次に、この酸化膜2上に200nm
程度の窒化膜4を形成した後、素子分離領域を形成する
フォトリソグラフィ工程によりパタ−ニングされたフォ
トレジスト膜24をマスクに窒化膜4をエッチングする
(図8工程B)。
の酸化膜2を形成した後、2回のフォトリソグラフィ工
程とイオン注入法を用いてPウエル6とNウエル23を形
成する(図8工程A)。次に、この酸化膜2上に200nm
程度の窒化膜4を形成した後、素子分離領域を形成する
フォトリソグラフィ工程によりパタ−ニングされたフォ
トレジスト膜24をマスクに窒化膜4をエッチングする
(図8工程B)。
【0006】続いて、フォトレジスト膜24を残したま
ま、N型トランジスタとN型トランジスタを分離する素
子分離領域と、N型トランジスタとP型トランジスタを
分離する素子分離領域のPウエル周辺を囲む領域に開口
部を有するフォトレジスト膜11を形成し、フォトレジス
ト膜24とフォトレジスト膜11をマスクにして、ボロンを
1E13cm-2程度イオン注入する(図8工程C)。
ま、N型トランジスタとN型トランジスタを分離する素
子分離領域と、N型トランジスタとP型トランジスタを
分離する素子分離領域のPウエル周辺を囲む領域に開口
部を有するフォトレジスト膜11を形成し、フォトレジス
ト膜24とフォトレジスト膜11をマスクにして、ボロンを
1E13cm-2程度イオン注入する(図8工程C)。
【0007】次に、フォトレジスト膜24及びフォトレジ
スト膜11を除去した後(図8工程D)、1000℃程度で酸化
工程を行い、素子分離領域に500nm程度の素子分離用
酸化膜13を選択的に形成する(図9工程E)。なお、図8
工程D、同Eにおいて、12はP型不純物領域を示す。
スト膜11を除去した後(図8工程D)、1000℃程度で酸化
工程を行い、素子分離領域に500nm程度の素子分離用
酸化膜13を選択的に形成する(図9工程E)。なお、図8
工程D、同Eにおいて、12はP型不純物領域を示す。
【0008】上記した方法でCMOSトランジスタのウ
エル形成工程と素子分離形成工程を行った後、公知のC
MOSトランジスタ形成工程を行い、図9工程Fに示す
ようなCMOSトランジスタを形成する。なお、図9工
程Fにおいて、18はゲ−ト電極、19はN型拡散層、20は
P型拡散層を示す。
エル形成工程と素子分離形成工程を行った後、公知のC
MOSトランジスタ形成工程を行い、図9工程Fに示す
ようなCMOSトランジスタを形成する。なお、図9工
程Fにおいて、18はゲ−ト電極、19はN型拡散層、20は
P型拡散層を示す。
【0009】ところで、素子分離距離をより縮小するた
め、素子分離領域とNウエル、Pウエルを自己整合的に
形成する方法が提案されている(特開昭64−10656号公報
参照)。この素子分離領域とNウエル、Pウエルを自己
整合的に形成する方法について、図10( その工程A〜D
よりなる工程順縦断面図)及び図11(図10に続く工程E〜
Fよりなる工程順縦断面図)を用いて説明する。
め、素子分離領域とNウエル、Pウエルを自己整合的に
形成する方法が提案されている(特開昭64−10656号公報
参照)。この素子分離領域とNウエル、Pウエルを自己
整合的に形成する方法について、図10( その工程A〜D
よりなる工程順縦断面図)及び図11(図10に続く工程E〜
Fよりなる工程順縦断面図)を用いて説明する。
【0010】上記提案のCMOSトランジスタのウエル
形成法、素子分離法では、(1) N型シリコン基板に比較
的深いPウエルを形成するフォトリソグラフィ工程、
(2) 比較的深いNウエルを形成するフォトリソグラフィ
工程、(3) 素子分離領域を形成するフォトリソグラフィ
工程、(4) 比較的浅いPウエルを形成するフォトリソグ
ラフィ工程、(5) 比較的浅いNウエルを形成するフォト
リソグラフィ工程、の5回のフォトリソグラフィ工程が
必要となる。
形成法、素子分離法では、(1) N型シリコン基板に比較
的深いPウエルを形成するフォトリソグラフィ工程、
(2) 比較的深いNウエルを形成するフォトリソグラフィ
工程、(3) 素子分離領域を形成するフォトリソグラフィ
工程、(4) 比較的浅いPウエルを形成するフォトリソグ
ラフィ工程、(5) 比較的浅いNウエルを形成するフォト
リソグラフィ工程、の5回のフォトリソグラフィ工程が
必要となる。
【0011】まず、N型シリコン基板1に2回のフォト
リソグラフィ工程とイオン注入法を用いて、比較的深い
Pウエル25と比較的深いNウエル26(深さ3〜5μm)を形
成した後(図10工程A)、公知の選択酸化法を用いて素子
分離領域に500nm程度の素子分離用酸化膜13を形成す
る(図10工程B)。
リソグラフィ工程とイオン注入法を用いて、比較的深い
Pウエル25と比較的深いNウエル26(深さ3〜5μm)を形
成した後(図10工程A)、公知の選択酸化法を用いて素子
分離領域に500nm程度の素子分離用酸化膜13を形成す
る(図10工程B)。
【0012】次に、Nウエル26領域を覆い、少なくとも
Pウエル25領域に開口部を有するフォトレジスト膜27を
マスクにして、ボロンを1E14cm-2程度イオン注入し
(図10工程C)、図10工程Dに示す浅いPウエル28(深さ
0.5〜1.5μm)を形成する。
Pウエル25領域に開口部を有するフォトレジスト膜27を
マスクにして、ボロンを1E14cm-2程度イオン注入し
(図10工程C)、図10工程Dに示す浅いPウエル28(深さ
0.5〜1.5μm)を形成する。
【0013】続いて、フォトレジスト膜27を除去した
後、Pウエル25領域を覆い、少なくともNウエル26領域
に開口部を有するフォトレジスト膜29をマスクにして、
リンを1E14cm-2程度イオン注入し(図10工程D)、図
11工程Eに示す浅いNウエル30(深さ0.5〜1.5μm)を形
成する。
後、Pウエル25領域を覆い、少なくともNウエル26領域
に開口部を有するフォトレジスト膜29をマスクにして、
リンを1E14cm-2程度イオン注入し(図10工程D)、図
11工程Eに示す浅いNウエル30(深さ0.5〜1.5μm)を形
成する。
【0014】次に、フォトレジスト膜29を除去した後、
950℃程度の窒素処理を行い、イオン注入した不純物を
横方向に拡散させる(図11工程E)。上記した方法でCM
OSトランジスタのウエル形成工程と素子分離形成工程
を行った後、公知のCMOSトランジスタ形成工程を行
い、図11工程Fに示すようなCMOSトランジスタを形
成する。なお、図11工程Fにおいて、18はゲ−ト電極、
19はN型拡散層、20はP型拡散層を示す。
950℃程度の窒素処理を行い、イオン注入した不純物を
横方向に拡散させる(図11工程E)。上記した方法でCM
OSトランジスタのウエル形成工程と素子分離形成工程
を行った後、公知のCMOSトランジスタ形成工程を行
い、図11工程Fに示すようなCMOSトランジスタを形
成する。なお、図11工程Fにおいて、18はゲ−ト電極、
19はN型拡散層、20はP型拡散層を示す。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】前記図8及び図9に示
した従来例において、 ・N型トランジスタとN型トランジスタとの間の素子分
離領域下には、Pウエルを形成するためのイオン注入と
寄生MOSトランジスタのパンチスル−や短チャネル効
果を防止するP型導電層を形成するためのイオン注入が
行われているため、また、 ・P型トランジスタとP型トランジスタとの間の素子分
離領域下には、Nウエルを形成するためのイオン注入が
行われているため、ウエルと素子分離の不純物濃度の設
計が独立にできないという問題点を有している。
した従来例において、 ・N型トランジスタとN型トランジスタとの間の素子分
離領域下には、Pウエルを形成するためのイオン注入と
寄生MOSトランジスタのパンチスル−や短チャネル効
果を防止するP型導電層を形成するためのイオン注入が
行われているため、また、 ・P型トランジスタとP型トランジスタとの間の素子分
離領域下には、Nウエルを形成するためのイオン注入が
行われているため、ウエルと素子分離の不純物濃度の設
計が独立にできないという問題点を有している。
【0016】また、N型トランジスタとP型トランジス
タとの間の素子分離は、素子分離用酸化膜端とPウエル
端及び同酸化膜端とNウエル端の距離を、フォトリソグ
ラフィ工程でのマスク合わせのズレを見込んで数μmと
充分大きくしなくてはならないという問題点を有してい
る。
タとの間の素子分離は、素子分離用酸化膜端とPウエル
端及び同酸化膜端とNウエル端の距離を、フォトリソグ
ラフィ工程でのマスク合わせのズレを見込んで数μmと
充分大きくしなくてはならないという問題点を有してい
る。
【0017】一方、前記図10及び図11に示した公知例に
おいて、ウエル形成のためのイオン注入が素子分離のた
めのイオン注入を兼ねているため、ウエルと素子分離の
不純物濃度の設計が独立にできないという問題点を有し
ている。また、浅いNウエル、浅いPウエルの不純物濃
度は、寄生MOSトランジスタのパンチスル−や短チャ
ネル効果を防止するため、比較的高濃度に設計されてい
る。このため、MOSトランジスタの拡散層容量が大き
くなるという問題点を有している。
おいて、ウエル形成のためのイオン注入が素子分離のた
めのイオン注入を兼ねているため、ウエルと素子分離の
不純物濃度の設計が独立にできないという問題点を有し
ている。また、浅いNウエル、浅いPウエルの不純物濃
度は、寄生MOSトランジスタのパンチスル−や短チャ
ネル効果を防止するため、比較的高濃度に設計されてい
る。このため、MOSトランジスタの拡散層容量が大き
くなるという問題点を有している。
【0018】本発明は、上記した従来例及び公知例にお
ける問題点に鑑み成されたものであって、その目的は、
第1に、ウエル及び素子分離に各々最適な不純物濃度の
設計を、それぞれ独立にできることを可能とし、第2
に、N型トランジスタとP型トランジスタとを分離する
“PN分離間距離の縮小”を可能とし、第3に、フォト
リソグラフィ工程数を削減し、製造工程の短縮化を図
る、半導体装置の製造法を提供することにある。
ける問題点に鑑み成されたものであって、その目的は、
第1に、ウエル及び素子分離に各々最適な不純物濃度の
設計を、それぞれ独立にできることを可能とし、第2
に、N型トランジスタとP型トランジスタとを分離する
“PN分離間距離の縮小”を可能とし、第3に、フォト
リソグラフィ工程数を削減し、製造工程の短縮化を図
る、半導体装置の製造法を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】そして、本発明に係る半
導体装置の製造方法は、 ・ウエルの不純物濃度と素子分離領域下の不純物濃度の
設計をそれぞれ独立に行い、これにより上記第1の目的
を達成するものであり、 ・また、ウエルと素子分離領域を自己整合的に形成し、
素子分離用酸化膜端とPウエル端、Nウエル端の距離
を、フォトリソグラフィ工程でのマスク合わせのズレを
見込まずに行わせるようにし、これにより上記第2の目
的を達成するものであり、 ・更に、フォトリソグラフィ工程の回数を削減し、これ
により上記第3の目的を達成するものである。
導体装置の製造方法は、 ・ウエルの不純物濃度と素子分離領域下の不純物濃度の
設計をそれぞれ独立に行い、これにより上記第1の目的
を達成するものであり、 ・また、ウエルと素子分離領域を自己整合的に形成し、
素子分離用酸化膜端とPウエル端、Nウエル端の距離
を、フォトリソグラフィ工程でのマスク合わせのズレを
見込まずに行わせるようにし、これにより上記第2の目
的を達成するものであり、 ・更に、フォトリソグラフィ工程の回数を削減し、これ
により上記第3の目的を達成するものである。
【0020】即ち、本発明の半導体装置の製造方法は、
(1) 半導体基板上に耐酸化性被膜を形成する工程、(2)
前記耐酸化性被膜上の一部に第1の開口部を有する第1
のフォトレジスト膜を形成する工程、(3) 前記第1のフ
ォトレジスト膜をマスクにしたイオン注入により、半導
体基板と逆導電型の第1の導電型領域を形成する工程、
(4) 前記第1のフォトレジスト膜をマスクにした液相成
長法により、前記第1の開口部に第1の液相成長酸化膜
を選択成長する工程、(5) 前記第1のフォトレジスト膜
を除去した後、前記第1の液相成長酸化膜を覆い、少な
くとも前記耐酸化性被膜上の一部に第2の開口部を有す
る第2のフォトレジスト膜を形成する工程、(6) 前記第
2のフォトレジスト膜をマスクにした液相成長法によ
り、前記第2の開口部に第2の液相成長酸化膜を選択成
長する工程、(7) 前記第2のフォトレジスト膜を除去し
た後、前記第1の液相成長酸化膜と前記第2の液相成長
酸化膜をマスクにして、前記耐酸化性被膜を選択エッチ
ングする工程、(8) 前記第1の液相成長酸化膜と前記第
2の液相成長酸化膜をマスクにしたイオン注入により、
半導体基板と同導電型の第2の導電型領域を形成する工
程、(9) 前記第2の液相成長酸化膜を覆い、少なくとも
第1の液相成長酸化膜の側壁が露出する第3の開口部を
有する第3のフォトレジスト膜を形成する工程、(10)
前記第3のフォトレジスト膜と前記第1の液相成長酸化
膜をマスクにしたイオン注入により、半導体基板と逆導
電型の第3の導電型領域を形成する工程、(11) 前記第
3のフォトレジスト膜を除去した後、酸化工程により素
子分離用酸化膜を形成する工程、とを含むものである。
(1) 半導体基板上に耐酸化性被膜を形成する工程、(2)
前記耐酸化性被膜上の一部に第1の開口部を有する第1
のフォトレジスト膜を形成する工程、(3) 前記第1のフ
ォトレジスト膜をマスクにしたイオン注入により、半導
体基板と逆導電型の第1の導電型領域を形成する工程、
(4) 前記第1のフォトレジスト膜をマスクにした液相成
長法により、前記第1の開口部に第1の液相成長酸化膜
を選択成長する工程、(5) 前記第1のフォトレジスト膜
を除去した後、前記第1の液相成長酸化膜を覆い、少な
くとも前記耐酸化性被膜上の一部に第2の開口部を有す
る第2のフォトレジスト膜を形成する工程、(6) 前記第
2のフォトレジスト膜をマスクにした液相成長法によ
り、前記第2の開口部に第2の液相成長酸化膜を選択成
長する工程、(7) 前記第2のフォトレジスト膜を除去し
た後、前記第1の液相成長酸化膜と前記第2の液相成長
酸化膜をマスクにして、前記耐酸化性被膜を選択エッチ
ングする工程、(8) 前記第1の液相成長酸化膜と前記第
2の液相成長酸化膜をマスクにしたイオン注入により、
半導体基板と同導電型の第2の導電型領域を形成する工
程、(9) 前記第2の液相成長酸化膜を覆い、少なくとも
第1の液相成長酸化膜の側壁が露出する第3の開口部を
有する第3のフォトレジスト膜を形成する工程、(10)
前記第3のフォトレジスト膜と前記第1の液相成長酸化
膜をマスクにしたイオン注入により、半導体基板と逆導
電型の第3の導電型領域を形成する工程、(11) 前記第
3のフォトレジスト膜を除去した後、酸化工程により素
子分離用酸化膜を形成する工程、とを含むものである。
【0021】
【実施例】次に、本発明の実施例1、2を挙げ、本発明
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【0022】(実施例1)図1〜図3は、本発明の実施
例1を説明するための工程順縦断面図である。まず、図
1工程Aに示すように、N型シリコン基板1に30nm程
度の酸化膜2を形成した後、この酸化膜2上にCVD法
を用いて50nm程度のポリシリコン層3を形成する。次
に、このポリシリコン層3上にCVD法を用いて100n
m程度の窒化膜4を形成した後、少なくともN型トラン
ジスタ形成予定領域に開口部を有するフォトレジスト膜
5を形成する。
例1を説明するための工程順縦断面図である。まず、図
1工程Aに示すように、N型シリコン基板1に30nm程
度の酸化膜2を形成した後、この酸化膜2上にCVD法
を用いて50nm程度のポリシリコン層3を形成する。次
に、このポリシリコン層3上にCVD法を用いて100n
m程度の窒化膜4を形成した後、少なくともN型トラン
ジスタ形成予定領域に開口部を有するフォトレジスト膜
5を形成する。
【0023】続いて、このフォトレジスト膜5をマスク
に例えばボロンを1E13cm-2程度イオン注入し(図1
工程A)、図1工程Bに示すPウエル6を形成した後、
フォトレジスト膜5の開口部に300nm程度の液相成長
酸化膜7を選択成長させる(図1工程B)。次に、このフ
ォトレジスト膜5を除去した後、液相成長酸化膜7を覆
い、少なくともP型トランジスタ形成予定領域に開口部
を有するフォトレジスト膜8を形成し、フォトレジスト
膜8の開口部に300nm程度の液相成長酸化膜9を選択
成長させる(図1工程C)。
に例えばボロンを1E13cm-2程度イオン注入し(図1
工程A)、図1工程Bに示すPウエル6を形成した後、
フォトレジスト膜5の開口部に300nm程度の液相成長
酸化膜7を選択成長させる(図1工程B)。次に、このフ
ォトレジスト膜5を除去した後、液相成長酸化膜7を覆
い、少なくともP型トランジスタ形成予定領域に開口部
を有するフォトレジスト膜8を形成し、フォトレジスト
膜8の開口部に300nm程度の液相成長酸化膜9を選択
成長させる(図1工程C)。
【0024】本実施例1において、上記した選択的な酸
化膜の液相成長(LPD:liquid phasedeposition)法とし
ては、以下に説明する公知の方法(例えば特開昭64−259
86号公報参照)を採用することができる。
化膜の液相成長(LPD:liquid phasedeposition)法とし
ては、以下に説明する公知の方法(例えば特開昭64−259
86号公報参照)を採用することができる。
【0025】上記公報に記載の公知の方法は、まず、珪
弗化水素(H2SiF6)水溶液に二酸化珪素(SiO2)が飽和状態
になるまで溶解する。このとき、 H2SiF6+2H2O=6HF+SiO2……(1)式 となる。この飽和溶液にほう酸(H3BO3)、三塩化アルミ
ニウム(AlCl3)又はアルミニウム(Al)などを添加する。
弗化水素(H2SiF6)水溶液に二酸化珪素(SiO2)が飽和状態
になるまで溶解する。このとき、 H2SiF6+2H2O=6HF+SiO2……(1)式 となる。この飽和溶液にほう酸(H3BO3)、三塩化アルミ
ニウム(AlCl3)又はアルミニウム(Al)などを添加する。
【0026】例えば、ほう酸(H3BO3)の場合、 H3BO3+4HF=BF4 -+H3O++2H2O……(2)式 となる。このため、(1)式は、 H2SiF6+H3O+→6HF+SiO2↓……(3)式 となり、二酸化珪素の過飽和溶液が形成され、二酸化珪
素がより一層析出しやすくなる。
素がより一層析出しやすくなる。
【0027】上記公知の方法は、このような二酸化珪素
の過飽和溶液を用い、フォトレジスト膜などの有機物を
マスクとして形成した基体をこの過飽和溶液に浸漬し、
マスクのない部分に選択的に二酸化珪素膜を形成する方
法である。
の過飽和溶液を用い、フォトレジスト膜などの有機物を
マスクとして形成した基体をこの過飽和溶液に浸漬し、
マスクのない部分に選択的に二酸化珪素膜を形成する方
法である。
【0028】本実施例1では、三塩化アルミニウム(AlC
l3)又はアルミニウム(Al)などの添加による二酸化珪素
の過飽和溶液の使用は避け、前記した例示のほう酸(H3B
O3)の添加による二酸化珪素の過飽和溶液を使用する。
この理由は、シリコン基板中にアルミニウムイオンが浸
入するのを避けるためである。
l3)又はアルミニウム(Al)などの添加による二酸化珪素
の過飽和溶液の使用は避け、前記した例示のほう酸(H3B
O3)の添加による二酸化珪素の過飽和溶液を使用する。
この理由は、シリコン基板中にアルミニウムイオンが浸
入するのを避けるためである。
【0029】図1工程Cに続いて、フォトレジスト膜8
を除去し、液相成長酸化膜7と液相成長酸化膜9をマス
クに窒化膜4を選択エッチングした後、液相成長酸化膜
7と液相成長酸化膜9をマスクに例えばリンを5E12c
m-2程度イオン注入し(図1工程D)、図2工程Eに示す
N型不純物領域10を形成する。
を除去し、液相成長酸化膜7と液相成長酸化膜9をマス
クに窒化膜4を選択エッチングした後、液相成長酸化膜
7と液相成長酸化膜9をマスクに例えばリンを5E12c
m-2程度イオン注入し(図1工程D)、図2工程Eに示す
N型不純物領域10を形成する。
【0030】次に、液相成長酸化膜9を覆い、少なくと
も液相成長酸化膜7の側壁が露出する開口部を有するフ
ォトレジスト膜11を形成し、このフォトレジスト膜11と
液相成長酸化膜7をマスクに例えばボロンを2E13cm
-2程度イオン注入し(図2工程E)、図2工程Fに示すN
型不純物領域10の一部を反転させてP型不純物領域12を
形成する。
も液相成長酸化膜7の側壁が露出する開口部を有するフ
ォトレジスト膜11を形成し、このフォトレジスト膜11と
液相成長酸化膜7をマスクに例えばボロンを2E13cm
-2程度イオン注入し(図2工程E)、図2工程Fに示すN
型不純物領域10の一部を反転させてP型不純物領域12を
形成する。
【0031】上記フォトレジスト膜11を除去した後、エ
ッチングにより液相成長酸化膜7と液相成長酸化膜9を
除去し(図2工程F)、N型シリコン基板1表面に酸化工
程を用いて500nm程度の素子分離用酸化膜13を形成す
る(図2工程G)。
ッチングにより液相成長酸化膜7と液相成長酸化膜9を
除去し(図2工程F)、N型シリコン基板1表面に酸化工
程を用いて500nm程度の素子分離用酸化膜13を形成す
る(図2工程G)。
【0032】続いて、Pウエル6を覆い、少なくともP
型トランジスタ形成予定領域に開口部を有するフォトレ
ジスト膜14を形成し、このフォトレジスト膜14と素子分
離用酸化膜13をマスクにして、P型トランジスタのサブ
スレッショルド電圧を制御するイオン注入を行い(図2
工程H)、図3工程Iに示すP型トランジスタチャネル
領域15を形成する。
型トランジスタ形成予定領域に開口部を有するフォトレ
ジスト膜14を形成し、このフォトレジスト膜14と素子分
離用酸化膜13をマスクにして、P型トランジスタのサブ
スレッショルド電圧を制御するイオン注入を行い(図2
工程H)、図3工程Iに示すP型トランジスタチャネル
領域15を形成する。
【0033】上記フォトレジスト膜14を除去した後、P
型トランジスタチャネル領域15を覆い、少なくともPウ
エル6に開口部を有するフォトレジスト膜16を形成し、
このフォトレジスト膜16と素子分離用酸化膜13をマスク
にして、N型トランジスタのサブスレッショルド電圧を
制御するイオン注入を行い(図3工程I)、図3工程Jに
示すN型トランジスタチャネル領域17を形成する。
型トランジスタチャネル領域15を覆い、少なくともPウ
エル6に開口部を有するフォトレジスト膜16を形成し、
このフォトレジスト膜16と素子分離用酸化膜13をマスク
にして、N型トランジスタのサブスレッショルド電圧を
制御するイオン注入を行い(図3工程I)、図3工程Jに
示すN型トランジスタチャネル領域17を形成する。
【0034】P型トランジスタチャネル領域15とN型ト
ランジスタチャネル領域17は、リンやボロンなどを5E
12cm-2程度イオン注入して形成する。フォトレジスト
膜16を除去した後、公知のCMOSトランジスタ形成工
程を行って図3工程Jに示すようなCMOSトランジス
タを形成する。 なお、図3工程Jにおいて、18はゲ−
ト電極、19はN型拡散層、20はP型拡散層を示す。
ランジスタチャネル領域17は、リンやボロンなどを5E
12cm-2程度イオン注入して形成する。フォトレジスト
膜16を除去した後、公知のCMOSトランジスタ形成工
程を行って図3工程Jに示すようなCMOSトランジス
タを形成する。 なお、図3工程Jにおいて、18はゲ−
ト電極、19はN型拡散層、20はP型拡散層を示す。
【0035】図4は、実施例1で形成したCMOSトラ
ンジスタ(図3工程J参照)の平面図である。なお、図4
のA−A線方向の縦断面図は、図3工程Jに相当する。
実施例1で形成したCMOSトランジスタは、図4に示
すように、Pウエルコンタクト21は、P型不純物領域1
2、Pウエル6を介してN型トランジスタチャネル領域1
7(図3工程J参照)と導通している。一方、Nウェルコ
ンタクト22は、N型不純物領域10、N型シリコン基板1
を介してP型トランジスタチャネル領域15(図3工程J
参照)と導通している。
ンジスタ(図3工程J参照)の平面図である。なお、図4
のA−A線方向の縦断面図は、図3工程Jに相当する。
実施例1で形成したCMOSトランジスタは、図4に示
すように、Pウエルコンタクト21は、P型不純物領域1
2、Pウエル6を介してN型トランジスタチャネル領域1
7(図3工程J参照)と導通している。一方、Nウェルコ
ンタクト22は、N型不純物領域10、N型シリコン基板1
を介してP型トランジスタチャネル領域15(図3工程J
参照)と導通している。
【0036】(実施例2)図5〜図7は、本発明の実施
例2を説明するための工程順縦断面図である。まず、図
5工程Aに示すように、N型シリコン基板1に30nm程
度の酸化膜2を形成した後、この酸化膜2上にCVD法
を用いて50nm程度のポリシリコン層3を形成する。次
に、上記ポリシリコン層3上にCVD法を用いて100n
m程度の窒化膜4を形成した後、少なくともP型トラン
ジスタ形成予定領域に開口部を有するフォトレジスト膜
8を形成する。
例2を説明するための工程順縦断面図である。まず、図
5工程Aに示すように、N型シリコン基板1に30nm程
度の酸化膜2を形成した後、この酸化膜2上にCVD法
を用いて50nm程度のポリシリコン層3を形成する。次
に、上記ポリシリコン層3上にCVD法を用いて100n
m程度の窒化膜4を形成した後、少なくともP型トラン
ジスタ形成予定領域に開口部を有するフォトレジスト膜
8を形成する。
【0037】続いて、このフォトレジスト膜8をマスク
に例えばリンを1E13cm-2程度イオン注入し(図5工
程A)、図5工程Bに示すNウエル23を形成し、続けて
P型トランジスタのサブスレッショルド電圧を制御する
イオン注入を行い、P型トランジスタチャネル領域15を
形成した後、フォトレジスト膜8の開口部に300nm程
度の液相成長酸化膜9を選択成長させる(図5工程B)。
に例えばリンを1E13cm-2程度イオン注入し(図5工
程A)、図5工程Bに示すNウエル23を形成し、続けて
P型トランジスタのサブスレッショルド電圧を制御する
イオン注入を行い、P型トランジスタチャネル領域15を
形成した後、フォトレジスト膜8の開口部に300nm程
度の液相成長酸化膜9を選択成長させる(図5工程B)。
【0038】上記フォトレジスト膜8を除去した後、液
相成長酸化膜9を覆い、少なくともN型トランジスタ形
成予定領域に開口部を有するフォトレジスト膜5を形成
する(図5工程C)。このフォトレジスト膜5をマスクに
例えばボロンを1E13cm-2程度イオン注入し(図5工
程C)、図6工程Dに示すPウエル6を形成し、続い
て、N型トランジスタのサブスレッショルド電圧を制御
するイオン注入を行い、P型トランジスタチャネル領域
17を形成した後、フォトレジスト膜5の開口部に300n
m程度の液相成長酸化膜7を選択成長させる(図6工程
D)。
相成長酸化膜9を覆い、少なくともN型トランジスタ形
成予定領域に開口部を有するフォトレジスト膜5を形成
する(図5工程C)。このフォトレジスト膜5をマスクに
例えばボロンを1E13cm-2程度イオン注入し(図5工
程C)、図6工程Dに示すPウエル6を形成し、続い
て、N型トランジスタのサブスレッショルド電圧を制御
するイオン注入を行い、P型トランジスタチャネル領域
17を形成した後、フォトレジスト膜5の開口部に300n
m程度の液相成長酸化膜7を選択成長させる(図6工程
D)。
【0039】P型トランジスタチャネル領域15とN型ト
ランジスタチャネル領域17は、リンやボロンなどを5E
12cm-2程度イオン注入して形成する。フォトレジスト
膜5を除去した後、液相成長酸化膜7と液相成長酸化膜
9をマスクに窒化膜4を選択エッチングしてから、液相
成長酸化膜7と液相成長酸化膜9をマスクに例えばリン
を5E12cm-2程度イオン注入し(図6工程E)、図6工
程Fに示すN型不純物領域10を形成する。
ランジスタチャネル領域17は、リンやボロンなどを5E
12cm-2程度イオン注入して形成する。フォトレジスト
膜5を除去した後、液相成長酸化膜7と液相成長酸化膜
9をマスクに窒化膜4を選択エッチングしてから、液相
成長酸化膜7と液相成長酸化膜9をマスクに例えばリン
を5E12cm-2程度イオン注入し(図6工程E)、図6工
程Fに示すN型不純物領域10を形成する。
【0040】液相成長酸化膜9を覆い、少なくとも液相
成長酸化膜7の側壁が露出する開口部を有するフォトレ
ジスト膜11を形成し、このフォトレジスト膜11と液相成
長酸化膜7をマスクに例えばボロンを2E13cm-2程度
イオン注入し(図6工程F)、N型不純物領域10の一部を
反転させて図7工程Gに示すP型不純物領域12を形成
する。
成長酸化膜7の側壁が露出する開口部を有するフォトレ
ジスト膜11を形成し、このフォトレジスト膜11と液相成
長酸化膜7をマスクに例えばボロンを2E13cm-2程度
イオン注入し(図6工程F)、N型不純物領域10の一部を
反転させて図7工程Gに示すP型不純物領域12を形成
する。
【0041】上記フォトレジスト膜11を除去した後、エ
ッチングにより液相成長酸化膜7と液相成長酸化膜9を
除去し(図7工程G)、N型シリコン基板1表面に酸化工
程を用いて500nm程度の素子分離用酸化膜13を形成す
る(図7工程H)。素子分離用酸化膜13を形成した後、公
知のCMOSトランジスタ形成工程を行って図7工程I
に示すようなCMOSトランジスタを形成する。なお、
図7工程Iにおいて、18はゲ−ト電極、19はN型拡散
層、20はP型拡散層である。
ッチングにより液相成長酸化膜7と液相成長酸化膜9を
除去し(図7工程G)、N型シリコン基板1表面に酸化工
程を用いて500nm程度の素子分離用酸化膜13を形成す
る(図7工程H)。素子分離用酸化膜13を形成した後、公
知のCMOSトランジスタ形成工程を行って図7工程I
に示すようなCMOSトランジスタを形成する。なお、
図7工程Iにおいて、18はゲ−ト電極、19はN型拡散
層、20はP型拡散層である。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の製造方法は、ウエルの不純物濃度と素子分離領域下の
不純物濃度の設計が独立になるため、ウエル及び素子分
離に各々最適な不純物濃度の設計が可能となる効果が生
じる。
の製造方法は、ウエルの不純物濃度と素子分離領域下の
不純物濃度の設計が独立になるため、ウエル及び素子分
離に各々最適な不純物濃度の設計が可能となる効果が生
じる。
【0043】また、本発明の方法によりPウエル、Nウ
エルを形成すると、素子分離領域が自己整合的に形成さ
れるため、素子分離用酸化膜端とPウエル端、Nウエル
端の距離を、フォトリソグラフィ工程でのマスク合わせ
のズレを見込まずに済むものである。このため、本発明
の方法では、N型トランジスタとP型トランジスタを分
離するPN分離間距離を縮小することが可能となる効果
が生じる。
エルを形成すると、素子分離領域が自己整合的に形成さ
れるため、素子分離用酸化膜端とPウエル端、Nウエル
端の距離を、フォトリソグラフィ工程でのマスク合わせ
のズレを見込まずに済むものである。このため、本発明
の方法では、N型トランジスタとP型トランジスタを分
離するPN分離間距離を縮小することが可能となる効果
が生じる。
【0044】その上、本発明の方法では、CMOSトラ
ンジスタのウエル形成と素子分離形成までのフォトリソ
グラフィ工程は3回であり、前記従来例における製造法
より1回少なく、また、素子分離領域とNウエル、Pウ
エルを自己整合的に形成した前記公知例より2回少ない
ので、製造工程の短縮化が実現でき、従来の製造方法よ
り高歩留りであり、低原価であるというと効果が生じ
る。
ンジスタのウエル形成と素子分離形成までのフォトリソ
グラフィ工程は3回であり、前記従来例における製造法
より1回少なく、また、素子分離領域とNウエル、Pウ
エルを自己整合的に形成した前記公知例より2回少ない
ので、製造工程の短縮化が実現でき、従来の製造方法よ
り高歩留りであり、低原価であるというと効果が生じ
る。
【0045】更に、本発明の前記した実施例2では、P
型トランジスタチャネル領域を形成するフォトリソグラ
フィ工程とN型トランジスタチャネル領域を形成するフ
ォトリソグラフィ工程の2回のフォトリソグラフィ工程
を省略できるので、なお製造工程の短縮化が実現でき、
高歩留り、低原価となる。
型トランジスタチャネル領域を形成するフォトリソグラ
フィ工程とN型トランジスタチャネル領域を形成するフ
ォトリソグラフィ工程の2回のフォトリソグラフィ工程
を省略できるので、なお製造工程の短縮化が実現でき、
高歩留り、低原価となる。
【0046】また、従来の製造方法において、P型トラ
ンジスタチャネル領域へのイオン注入とN型トランジス
タチャネル領域へのイオン注入を、それぞれNウエル形
成のためのフォトレジスト膜とPウエル形成のためのフ
ォトレジスト膜を用いて行うと、素子分離領域下に不純
物が注入されるので素子分離領域下の不純物濃度の設計
が複雑になる。これに対して、前記した実施例2を用い
ると、P型トランジスタチャネル領域へのイオン注入と
N型トランジスタチャネル領域へのイオン注入を、それ
ぞれNウエル形成のためのフォトレジスト膜とPウエル
形成のためのフォトレジスト膜を用いて行っても、素子
分離領域下にはイオン注入されないので、素子分離領域
下の不純物濃度は独立に設計できるというと効果が生じ
る。
ンジスタチャネル領域へのイオン注入とN型トランジス
タチャネル領域へのイオン注入を、それぞれNウエル形
成のためのフォトレジスト膜とPウエル形成のためのフ
ォトレジスト膜を用いて行うと、素子分離領域下に不純
物が注入されるので素子分離領域下の不純物濃度の設計
が複雑になる。これに対して、前記した実施例2を用い
ると、P型トランジスタチャネル領域へのイオン注入と
N型トランジスタチャネル領域へのイオン注入を、それ
ぞれNウエル形成のためのフォトレジスト膜とPウエル
形成のためのフォトレジスト膜を用いて行っても、素子
分離領域下にはイオン注入されないので、素子分離領域
下の不純物濃度は独立に設計できるというと効果が生じ
る。
【図1】本発明の実施例1を説明するための工程A〜D
よりなる工程順縦断面図。
よりなる工程順縦断面図。
【図2】図1に続く工程E〜Hよりなる工程順縦断面
図。
図。
【図3】図2に続く工程I〜Jよりなる工程順縦断面
図。
図。
【図4】実施例1で形成したCMOSトランジスタの平
面図。
面図。
【図5】本発明の実施例2を説明するための工程A〜C
よりなる工程順縦断面図。
よりなる工程順縦断面図。
【図6】図5に続く工程D〜Fよりなる工程順縦断面
図。
図。
【図7】図6に続く工程G〜Iよりなる工程順縦断面
図。
図。
【図8】従来のCMOSトランジスタの工程A〜Dより
なる工程順縦断面図。
なる工程順縦断面図。
【図9】図8に続く工程E〜Fよりなる工程順縦断面
図。
図。
【図10】素子分離領域とNウエル、Pウエルを自己整
合的に形成したCMOSトランジスタの工程A〜Dより
なる工程順縦断面図。
合的に形成したCMOSトランジスタの工程A〜Dより
なる工程順縦断面図。
【図11】図10に続く工程E〜Fよりなる工程順縦断
面図。
面図。
1 N型シリコン基板 2 酸化膜 3 ポリシリコン層 4 窒化膜 5、8、11、14、16、24、27、29 フォト
レジスト膜 6 Pウエル 7、9 液相成長酸化膜 10 N型不純物領域 12 P型不純物領域 13 素子分離用酸化膜 15 P型トランジスタチャネル領域 17 N型トランジスタチャネル領域 18 ゲ−ト電極 19 N型拡散層 20 P型拡散層 21 Pウエルコンタクト 22 Nウエルコンタクト 23 Nウエル 25 深いPウエル 26 深いNウエル 28 浅いPウエル 30 浅いNウエル
レジスト膜 6 Pウエル 7、9 液相成長酸化膜 10 N型不純物領域 12 P型不純物領域 13 素子分離用酸化膜 15 P型トランジスタチャネル領域 17 N型トランジスタチャネル領域 18 ゲ−ト電極 19 N型拡散層 20 P型拡散層 21 Pウエルコンタクト 22 Nウエルコンタクト 23 Nウエル 25 深いPウエル 26 深いNウエル 28 浅いPウエル 30 浅いNウエル
Claims (5)
- 【請求項1】 (1)半導体基板上に耐酸化性被膜を形成
する工程、(2)前記耐酸化性被膜上の一部に第1の開口
部を有する第1のフォトレジスト膜を形成する工程、
(3)前記第1のフォトレジスト膜をマスクにしたイオン
注入により、半導体基板と逆導電型の第1の導電型領域
を形成する工程、(4)前記第1のフォトレジスト膜をマ
スクにした液相成長法により、前記第1の開口部に第1
の液相成長酸化膜を選択成長する工程、(5)前記第1の
フォトレジスト膜を除去した後、前記第1の液相成長酸
化膜を覆い、少なくとも前記耐酸化性被膜上の一部に第
2の開口部を有する第2のフォトレジスト膜を形成する
工程、(6)前記第2のフォトレジスト膜をマスクにした
液相成長法により、前記第2の開口部に第2の液相成長
酸化膜を選択成長する工程、(7)前記第2のフォトレジ
スト膜を除去した後、前記第1の液相成長酸化膜と前記
第2の液相成長酸化膜をマスクにして、前記耐酸化性被
膜を選択エッチングする工程、(8)前記第1の液相成長
酸化膜と前記第2の液相成長酸化膜をマスクにしたイオ
ン注入により、半導体基板と同導電型の第2の導電型領
域を形成する工程、(9)前記第2の液相成長酸化膜を覆
い、少なくとも第1の液相成長酸化膜の側壁が露出する
第3の開口部を有する第3のフォトレジスト膜を形成す
る工程、(10)前記第3のフォトレジスト膜と前記第1の
液相成長酸化膜をマスクにしたイオン注入により、半導
体基板と逆導電型の第3の導電型領域を形成する工程、
(11)前記第3のフォトレジスト膜を除去した後、酸化工
程により素子分離用酸化膜を形成する工程、とを含むこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記第2のフォトレジスト膜を形成した
後、前記第2のフォトレジスト膜をマスクにしたイオン
注入により半導体基板と同導電型の第4の導電層を形成
する工程を有することを特徴とする請求項1記載の半導
体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記第1のフォトレジスト膜をマスクに
したイオン注入において、イオン種、イオン注入量、イ
オン注入エネルギ−を変えた複数のイオン注入工程を有
することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項4】 前記第2のフォトレジスト膜をマスクに
したイオン注入において、イオン種、イオン注入量、イ
オン注入エネルギ−を変えた複数のイオン注入工程を有
することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の半導
体装置の製造方法。 - 【請求項5】 二酸化珪素を飽和状態に溶解した珪弗化
水素酸水溶液にほう酸を添加することにより二酸化珪素
の過飽和状態の珪弗化水素酸水溶液を形成し、前記二酸
化珪素の過飽和状態の珪弗化水素酸水溶液中での液相成
長法により、前記第1の液相成長酸化膜と前記第2の液
相成長酸化膜を形成することを特徴とする請求項1記載
の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5195619A JP2513420B2 (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5195619A JP2513420B2 (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0729991A JPH0729991A (ja) | 1995-01-31 |
JP2513420B2 true JP2513420B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=16344187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5195619A Expired - Fee Related JP2513420B2 (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2513420B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5087834B2 (ja) * | 2005-11-15 | 2012-12-05 | 日産自動車株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
CN104752193B (zh) * | 2013-12-25 | 2017-08-25 | 北大方正集团有限公司 | 集成电路的阱的制造方法 |
-
1993
- 1993-07-14 JP JP5195619A patent/JP2513420B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0729991A (ja) | 1995-01-31 |
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---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |