JP4034648B2 - 活性領域限定用アラインキーを有する半導体素子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子及びその製造方法に係り、特にLCD(Liquid Crystal Display)駆動集積回路などに利用される高電圧素子としてウェルがあらかじめ形成された半導体基板上に活性領域を限定する時に正確なアラインメントのために使われるアラインキーを有する半導体素子及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
LCD駆動集積回路などのように高電圧が印加される素子を具現するにあたり、高耐圧化を実現するために半導体基板に活性領域を限定する前に半導体基板にイオン注入を行った後で高温及び長時間のウェルドライブイン(Well Drive-In)工程を適用して深いウェルを形成する工程を行う。ところで、一般的なウェル形成工程では半導体基板上に段差が形成されないために前記深いウェルを形成した後で活性領域を限定するためのフォトリソグラフィ工程時にアラインするのに問題がある。
【0003】
かかる問題を解決するために、従来技術による高電圧半導体素子製造方法では、半導体基板上に活性領域を限定する前に、フォトリソグラフィ工程を利用して前記半導体基板上にフォトレジスト膜を形成した後、これをマスクとして後続工程においてアラインメントが可能な段差が形成さるべく前記半導体基板をエッチングしてトレンチを形成し、後続工程においてアラインキーパターン形成が可能な段階まで前記トレンチにより形成される段差をアラインキーとして利用した。しかし、かかる従来技術では活性領域を限定する前にアラインキー形成のためのフォトリソグラフィ工程が追加されることにより素子の製造コストが上昇する問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、深いウェルが形成された半導体基板上に活性領域を限定する時、正確なアラインメントを提供することにより高耐圧化が可能な高電圧素子を低レベルの製造コストで具現できる半導体素子を提供することである。
【0005】
本発明の他の目的は、別途のフォトリソグラフィ工程を使用せずに活性領域を限定するにあたり、正確なアラインメントを提供できるアラインキーを活性領域を限定する前に深いウェル形成段階にて形成できる半導体素子の製造方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第1様態による半導体素子は、半導体基板のスクライブライン領域にて前記半導体基板の表面から第1深さを有する第1凹部により形成された第1段差部よりなるアラインキーと、前記半導体基板のウェル領域にて前記半導体基板の表面から前記第1深さと同じか浅い第2深さを有する第2凹部により形成された第2段差部とを含む。
【0007】
前記ウェル領域はP型不純物でドーピングされたウェル領域であり、前記ウェル領域は1〜12μmのウェル接合深さを有する。
【0008】
前記第2凹部にはそれぞれ活性領域及び前記活性領域を限定する素子分離領域が含まれており、前記素子分離領域はトレンチ素子分離領域またはLOCOS(Local Oxidation Of Silicon)素子分離領域である。
【0009】
前記目的を達成するために、本発明の第2様態による半導体素子は、半導体基板のスクライブライン領域において前記半導体基板の表面から第1深さを有する第1凹部により形成された第1段差部よりなるアラインキーと、前記半導体基板の第1ウェル領域において前記半導体基板の表面から第2深さを有する第2凹部により形成された第2段差部と、前記半導体基板の第2ウェル領域において前記半導体基板の表面から前記第1深さより浅い第3深さを有する第3凹部により形成された第3段差部とを含む。
【0010】
望ましくは、前記第3段差部を構成する第3凹部は前記第2凹部と同じ深さを有する。
【0011】
前記第1ウェル領域はPウェル領域であり、前記第2ウェル領域はポケットPウェル領域である。
【0012】
また、前記第2凹部及び第3凹部にはそれぞれ活性領域及び前記活性領域を限定する素子分離領域が含まれており、前記素子分離領域はトレンチ素子分離領域またはLOCOS素子分離領域である。
【0013】
前記他の目的を達成するために、本発明の第1様態による半導体素子の製造方法では、スクライブライン領域及び素子領域を有するP型のシリコン基板にNウェルを形成する。前記Nウェルが形成された前記シリコン基板のうち前記スクライブライン領域の一部と前記素子領域の一部である第1領域とにだけP型ドーパントを注入する第1イオン注入を行う。前記シリコン基板の表面を酸化させて前記スクライブライン領域の一部及び前記第1領域にだけ所定厚さを有する第1酸化膜を形成する。前記第1領域に注入されたP型ドーパントを前記第1酸化膜が形成された前記シリコン基板内で拡散させて前記第1領域にPウェルを形成する。前記スクライブライン領域に形成された前記第1酸化膜を除去して前記スクライブライン領域のシリコン基板表面に第1段差部を形成する。前記第1領域に形成された前記第1酸化膜を除去して前記Pウェルの表面に第2段差部を形成する。前記スクライブライン領域にて前記第1段差部を利用してアラインキーを形成する。
【0014】
望ましくは、前記第1イオン注入段階にて注入された前記P型ドーパントはホウ素イオンであり、前記第1酸化膜は500〜5000Åの厚さを有すべく形成される。
【0015】
また、前記Pウェルを形成する段階にて、前記Pウェルは前記シリコン基板の表面から1〜12μmの接合深さを有すべく形成される。
【0016】
望ましくは、前記スクライブライン領域に形成された前記第1酸化膜を除去する段階及び前記第1領域に形成された前記第1酸化膜を除去する段階はそれぞれ湿式エッチング工程により行われる。
【0017】
また望ましくは、前記第1段差部形成のための前記第1酸化膜除去段階及び前記第2段差部形成のための前記第1酸化膜除去段階は同時に行われる。
【0018】
また、本発明の第1様態による半導体素子の製造方法では、前記Nウェルを形成する段階後に前記第1イオン注入段階前に、前記スクライブライン領域の一部及び前記第1領域だけを露出させる第1イオン注入マスクパターンを形成する段階をさらに含みうる。前記第1イオン注入マスクパターンはシリコン窒化膜よりなる。
【0019】
また、本発明の第1様態による半導体素子の製造方法では前記アラインキーを形成する前に、前記第1段差部及び第2段差部が形成された前記シリコン基板のうち前記スクライブライン領域の一部及び前記素子領域の一部と異なる部分である第2領域にだけP型ドーパントを注入する第2イオン注入段階を含む。そして、前記シリコン基板の表面を酸化させて前記スクライブライン領域に形成された第1段差部及び前記第2領域にだけ所定厚さを有する第2酸化膜を形成する。前記第2領域に注入されたP型ドーパントを前記第2酸化膜が形成された前記シリコン基板内に拡散させて前記第2領域にポケットPウェルを形成する。前記第1段差部に形成された前記第2酸化膜を除去して前記スクライブライン領域のシリコン基板表面にアラインキー形成用段差部を形成する。前記第2領域に形成された前記第2酸化膜を除去して前記ポケットPウェルの表面に第3段差部を形成する。
【0020】
望ましくは、前記ポケットPウェルを形成する段階にて、前記ポケットPウェルは前記Pウェルより浅い接合深さを有し、前記シリコン基板の表面から1〜12μmの接合深さを有すべく形成される。
【0021】
また、望ましくは、前記第1段差部に形成された第2酸化膜を除去する段階及び前記第2領域に形成された前記第2酸化膜を除去する段階はそれぞれ湿式エッチング工程により行われる。前記アラインキー形成用段差部形成のための前記第2酸化膜除去段階及び前記第3段差部形成のための前記第2酸化膜除去段階は同時に行われる。
【0022】
望ましくは、前記第1段差部を形成するための第1酸化膜除去段階では、前記スクライブライン領域の一部にて前記シリコン基板の表面に所定厚さの第1酸化膜残留層が残るように前記第1酸化膜の一部だけを除去する。前記第2イオン注入段階は前記スクライブライン領域の一部に前記第1酸化膜残留層が残っている状態で行われる。
【0023】
前記アラインキー形成用段差部は前記第2段差部及び第3段差部より大きい段差を有する。
【0024】
また本発明の第1様態による半導体素子の製造方法において、前記Nウェルを形成する段階後に前記第1イオン注入段階前に、前記スクライブライン領域の一部及び前記第1領域だけを露出させる第1イオン注入マスクパターンを形成する段階をさらに含み、前記第2イオン注入段階前に、前記スクライブライン領域の一部及び前記第2領域だけを露出させる第2イオン注入マスクパターンを形成する段階をさらに含む。望ましくは、前記第2イオン注入マスクパターンは前記第1イオン注入マスクパターンの上に形成される。前記第2イオン注入マスクパターンはシリコン窒化膜よりなる。
【0025】
また、本発明の第1様態による半導体素子の製造方法では、前記アラインキー形成用段差部により形成される段差をアラインキーとして利用して前記シリコン基板上に活性領域を限定するためのフォトレジストパターンを形成する段階をさらに含みうる。
【0026】
前記他の目的を達成するために、本発明の第2様態による半導体素子の製造方法では、シリコン基板のスクライブライン領域に前記シリコン基板の表面を一部露出させる第1シリコン窒化膜パターンを形成する。前記シリコン基板の露出された表面を酸化させて第1酸化膜を形成する。前記第1酸化膜を除去して前記スクライブライン領域に第1凹部により形成される第1段差部を形成する。前記第1段差部を利用して活性領域限定用アラインキーを形成する。
【0027】
本発明によれば、すでに深いウェルが形成されている半導体基板にて活性領域を限定する時に、正確なアラインメントのために必要とするアラインキー形成工程のために別途のフォトリソグラフィ工程を追加する必要なく、比較的経済的な方法でアラインキーを形成できる。従って、高耐圧化が可能な高電圧素子の製造コストを下げられる。
【0028】
【発明の実施の形態】
次に例示する実施例はさまざまな他の形態に変形でき、本発明の範囲が後述される実施例に限定されない。本発明の実施例は当業界における当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるのもである。添付図面にて膜または領域などの大きさまたは厚さは明細書の明確性のために誇張されている。また、ある膜が他の膜または基板の「上」にあると記載された場合、前記ある膜が前記他の膜の上に直接存在することもあり、その間に第3の他の膜が介在することもある。
【0029】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【0030】
図1ないし図19は本発明の望ましい実施例による半導体素子の製造方法を説明するために工程順序により示された断面図である。本実施例では15〜120Vレベルの高耐圧素子を形成するために半導体基板上に活性領域を限定する前にあらかじめ深いウェルを形成する工程を行う。前記活性領域を限定する時に、正確なアラインメントのために必要なアラインキーは前記深いウェル形成工程を通じて形成される。これについて詳細に説明すれば次の通りである。
【0031】
まず図1に示したように、スクライブライン領域及び素子領域を有する半導体基板10、すなわちP型のシリコン基板上にパッド酸化膜12を約200Åの厚さに形成する。
【0032】
図2に示したように、前記パッド酸化膜12が形成された前記半導体基板10にN型ドーパントとしてリンイオン(P+)を1.8MeVの加速電圧及び5.0×1012/cm3の注入量で全面的に注入してNウェル14を形成する。
【0033】
図3に示したように、前記リンイオンが注入された半導体基板10についてPウェルを形成するためのイオン注入マスクを形成するために、まず前記パッド酸化膜12上に第1シリコン窒化膜16を約1000Åの厚さに形成する。
【0034】
図4に示したように、前記第1シリコン窒化膜16上に第1フォトレジストパターン18を形成し、これを利用して前記第1シリコン窒化膜16をエッチングして第1イオン注入マスクパターン16aを形成する。前記第1イオン注入マスクパターン16aは、前記スクライブライン領域の一部と前記素子領域のうちPウェル領域が形成される第1領域とにおいて前記パッド酸化膜12が露出される状態で前記パッド酸化膜12を覆う。
【0035】
図5に示したように、第1イオン注入マスクパターン16aが形成された結果物上にP型ドーパントとしてホウ素イオン(B+)を500KeVの加速電圧及び8.0×1012/cm3の注入量で注入する。その結果、前記スクライブライン領域の一部と、前記素子領域のうちPウェル領域が形成される第1領域とにだけホウ素イオンが注入される。
【0036】
図6に示したように、前記第1フォトレジストパターン18と、前記パッド酸化膜12の露出された部分とを除去する。その結果、前記第1イオン注入マスクパターン16aを通じて、前記スクライブライン領域の一部と前記素子領域のうちPウェル領域が形成される第1領域とにおいて前記半導体基板10のシリコン表面が露出される。
【0037】
図7に示したように、前記スクライブライン領域の一部と前記素子領域のうちPウェル領域が形成される第1領域とにおいて露出される前記半導体基板10のシリコン表面を酸素雰囲気下で酸化させ、前記スクライブライン領域の一部及び前記第1領域にだけ第1酸化膜20を形成する。前記第1酸化膜20は約500〜5000Åの厚さを有すべく形成されうる。望ましくは、前記第1酸化膜20は約1000Åの厚さに形成される。一般的に酸化工程による酸化膜形成工程において、前記半導体基板10の酸化前のシリコン表面を基準とすると、形成されるシリコン酸化膜は、その全膜厚のうちの約44%は前記シリコン酸化膜とシリコンとの界面が形成される下方に成長し、残りの約56%は前記シリコン酸化膜の表面が形成される上方に成長することは一般的によく知られている。従って、前記第1酸化膜20を約1000Åの厚さに形成する時、前記第1酸化膜20と前記半導体基板10との界面は前記半導体基板10の上面と約440Å程度の最大レベル差が形成されることが分かる。
【0038】
図8に示したように、前記素子領域の第1領域に注入されたP型ドーパントを前記半導体基板10内に拡散させるために約1100℃の高温で約13時間ウェルドライブイン工程を行う。その結果、前記半導体基板10には素子領域の第1領域にPウェル24が形成される。前記Pウェル24は前記半導体基板10の表面から約1〜12μmの接合深さを有すべく形成される。
【0039】
図9に示したように、前記第1イオン注入マスクパターン16aを通じて露出されている前記第1酸化膜20をBOE(Buffered Oxide Etchant)を利用する湿式エッチング工程により除去する。この時、前記第1酸化膜20を完全に除去せず、前記スクライブライン領域の一部及び前記第1領域にて前記半導体基板10の表面に所定厚さ、例えば約150Å程度の第1酸化膜残留層20aが残るようにする。場合によっては、前記第1酸化膜残留層20aを残さずに前記第1酸化膜20を完全に除去した後、前記スクライブライン領域の一部及び前記第1領域にて前記半導体基板10の表面に新しいパッド酸化膜を約150Åの厚さに形成することもできる。
【0040】
図9に示されたように、前記第1酸化膜20を一部除去した結果物として、前記半導体基板10のうちスクライブライン領域及び第1領域には前記半導体基板10の表面からΔS1の深さを有する凹部により形成される段差部が形成される。ここで、スクライブライン領域及び第1領域に形成された段差部は互いにほぼ同じ深さを有する。
【0041】
図10に示したように、前記段差部上に残っている第1酸化膜残留層20a及び前記第1イオン注入マスクパターン16aを完全に覆うべく第2シリコン窒化膜26を形成する。
【0042】
図11に示したように、前記第2シリコン窒化膜26上に第2フォトレジストパターン28を形成する。前記第2フォトレジストパターン28は、前記スクライブライン領域の一部と素子領域のうちポケットPウェルが形成される第2領域とにおいて前記第2シリコン窒化膜26を露出させる。
【0043】
図12に示したように、前記第2フォトレジストパターン28を利用して前記第2シリコン窒化膜26及び第1イオン注入マスクパターン16aを順にエッチングして、エッチングされた第1イオン注入マスクパターン16b及びその上に積層されている第2イオン注入マスクパターン26aを形成する。前記第2イオン注入マスクパターン26aは前記スクライブライン領域の一部にて前記第1酸化膜残留層20aで覆われている前記半導体基板10の段差部を露出させ、また素子領域のうちポケットPウェル領域が形成される第2領域にて前記パッド酸化膜12で覆われている前記半導体基板10を露出させる。
【0044】
図13に示したように、第2イオン注入マスクパターン26aが形成された結果物上にP型ドーパントとしてホウ素イオンを300KeVの加速電圧及び4.0×1012/cm3の注入量で注入する。その結果、前記スクライブライン領域の一部と前記第2領域とにだけホウ素イオンが注入される。
【0045】
図14に示したように、前記第2フォトレジストパターン28と、前記パッド酸化膜12の露出された部分と、前記スクライブライン領域の段差部に残っている前記第1酸化膜残留層20aとを除去する。その結果、前記第2イオン注入マスクパターン26aを通じて前記スクライブライン領域の段差部と前記素子領域のうちポケットPウェルとが形成される第2領域とにおいて前記半導体基板10のシリコン表面が露出される。
【0046】
図15に示したように、前記スクライブライン領域に形成された段差部と前記素子領域内の第2領域とにおいて露出される前記半導体基板10のシリコン表面を酸素雰囲気で酸化させ、前記スクライブライン領域の一部及び前記第2領域にだけ第2酸化膜30を形成する。前記第2酸化膜30は約500〜5000Åの厚さを有すべく形成されうる。望ましくは、前記第2酸化膜30は約1000Åの厚さに形成される。
【0047】
すでに図7を参照して説明したように、酸化工程による酸化膜形成工程では、前記半導体基板10の酸化前のシリコン表面を基準として、形成されるシリコン酸化膜は、その全膜厚のうちの約44%は酸化膜とシリコンとの界面が形成される下方へ成長し、約56%はシリコン酸化膜の表面が形成される上方へ成長する。従って、前記第2酸化膜30を約1000Åの厚さに形成する時、前記スクライブライン領域にて前記第2酸化膜30と前記半導体基板10との界面は前記半導体基板10の上面と約880Å程度の最大レベル差が形成され、前記第2領域にて前記第2酸化膜30と前記半導体基板10との界面は前記半導体基板10の上面と約440Å程度の最大レベル差が形成される。
【0048】
図16に示したように、前記素子領域の第2領域に注入されたP型ドーパントを前記半導体基板10内に拡散させるために約1100℃の高温で約13時間ウェルドライブイン工程を行う。その結果、前記半導体基板10には素子領域の第2領域にポケットPウェル34が形成される。前記ポケットPウェル34は前記Nウェル14より浅い接合深さを有する範囲内で前記半導体基板10の表面から約1〜12μmの接合深さを有すべく形成される。
【0049】
図17に示したように、前記半導体基板10上から前記第2酸化膜30、第2イオン注入マスクパターン26a、エッチングされた第1イオン注入マスクパターン16b、第1酸化膜残留層20a及びパッド酸化膜12を除去する。この時、前記第2酸化膜30、第1酸化膜残留層20a及びパッド酸化膜12を除去するためにBOEを使用する湿式エッチング工程を利用できる。
【0050】
その結果、前記スクライブライン領域には前記半導体基板10の表面に第1深さΔSkに掘られた凹部により形成されたアラインキー形成用段差部が露出される。前記スクライブライン領域に形成されたアラインキー形成用段差部は後続の活性領域限定のためのフォトレジストパターン形成工程時に正確なアラインメントを提供するのに十分な段差を提供する。
【0051】
また、素子領域では前記第1領域にて前記半導体基板10の表面に前記第1深さΔSkより浅い第2深さΔSpに掘られた凹部により形成された段差部が露出される。そして、前記第2領域にて前記半導体基板10の表面に前記第1深さΔSkより浅い第3深さΔSppに掘られた凹部により形成された段差部が露出される。
【0052】
前記のように、前記スクライブライン領域のうち一部を前記第1酸化膜20形成のための最初酸化工程にてのみならず前記第2酸化膜30形成のための第2酸化工程にどちらも露出させることにより、2回の酸化工程を通じて前記スクライブライン領域に前記第1深さΔSkを有する前記アラインキー形成用段差部を形成する。一方、素子領域では素子の性能に影響を及ぼさないようにするために前記Pウェル24が形成される第1領域と前記ポケットPウェル34が形成される第2領域とがそれぞれ1回の酸化工程にだけ露出される。その結果、前記第1領域及び第2領域に形成されている段差部は前記第1深さΔSkより浅い第2深さΔSp及び第3深さΔSppをそれぞれ有する。従って、後続の素子分離工程にてSTI(Shallow Trench Isolation)工程により素子分離領域を形成しても素子の性能に悪影響を及ぼさない。後続の素子分離工程時LOCOS工程を利用する場合には、前記第1領域及び第2領域に形成される段差部の深さが特別に問題にならない。従って、前記第1領域及び第2領域に形成される段差部が第1深さΔSkと同じ深さに形成してもよい。このために、前記第1領域及び第2領域のうち選択されるいずれか一つの領域だけ前記2回の酸化工程に露出さるべく工程を変化させられることは当技術分野における当業者ならばよく分かり、本明細書に開示された通りに容易に実施できる。
【0053】
図18に示したように、前記スクライブライン領域に形成されたアラインキー形成用段差部と、前記第1領域及び第2領域に形成された段差部が露出されている前記半導体基板10上に約110Å厚さのパッド酸化膜42、約1500Å厚さのシリコン窒化膜44及び約260Å厚さの反射防止膜46を順に形成する。場合により、前記反射防止膜46は省略可能である。
【0054】
図19に示したように、前記スクライブライン領域に形成された前記アラインキー形成用段差部により前記シリコン窒化膜44上に形成された段差をアラインキーとして利用して前記半導体基板10の活性領域を限定するためのフォトレジストパターン50を前記反射防止膜46上に形成する。
【0055】
前記スクライブライン領域に形成された前記アラインキー形成用段差部は前記フォトレジストパターン50を形成するにあたって正確なアラインメントが可能なように十分な段差を提供する。
【0056】
【発明の効果】
本発明による半導体素子は、活性領域を形成する前に半導体基板に深いウェルを形成する時にスクライブライン領域にあらかじめアラインキー形成用段差部をシリコン表面の酸化工程を利用して形成する。従って、すでに深いウェルが形成されている半導体基板にて活性領域を限定する時に、正確なアラインメントのために必要とするアラインキー形成工程のために別途のフォトリソグラフィ工程を追加する必要なくして比較的経済的な方法でアラインキーを形成できる。このように、半導体基板上に活性領域を限定する時に正確なアラインメントを提供するアラインキーを簡単で経済的な方法で形成できるので、高耐圧化が可能な高電圧素子の製造コストを下げられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の望ましい実施例による半導体素子の製造方法を説明するために工程順序により示された断面図であって、最初の工程を示す図である。
【図2】 図1の次の工程を示す図である。
【図3】 図2の次の工程を示す図である。
【図4】 図3の次の工程を示す図である。
【図5】 図4の次の工程を示す図である。
【図6】 図5の次の工程を示す図である。
【図7】 図6の次の工程を示す図である。
【図8】 図7の次の工程を示す図である。
【図9】 図8の次の工程を示す図である。
【図10】 図9の次の工程を示す図である。
【図11】 図10の次の工程を示す図である。
【図12】 図11の次の工程を示す図である。
【図13】 図12の次の工程を示す図である。
【図14】 図13の次の工程を示す図である。
【図15】 図14の次の工程を示す図である。
【図16】 図15の次の工程を示す図である。
【図17】 図16の次の工程を示す図である。
【図18】 図17の次の工程を示す図である。
【図19】 図18の次の工程を示す図である。
【符号の説明】
10 半導体基板
42 パッド酸化膜
44 シリコン窒化膜
46 反射防止膜
50 フォトレジストパターン
Claims (27)
- 半導体基板のスクライブライン領域にて前記半導体基板の表面から第1深さを有する第1凹部により形成された第1段差部よりなるアラインキーと、前記半導体基板の第1ウェル領域にて前記半導体基板の表面から第2深さを有する第2凹部により形成された第2段差部と、前記半導体基板の第2ウェル領域にて前記半導体基板の表面から前記第1深さより浅い第3深さを有する第3凹部により形成された第3段差部とを含むことを特徴とする半導体素子。
- 前記アラインキーを構成する前記第1凹部は400〜5000Åの深さを有することを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記第2段差部を構成する第2凹部は400〜5000Åの深さを有することを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記第3段差部を構成する第3凹部は前記第2凹部と同じ深さを有することを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記第1ウェル領域はPウェル領域であることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記第2ウェル領域はポケットPウェル領域であることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記第1ウェル領域及び第2ウェル領域はそれぞれ1〜12μmのウェル接合深さを有することを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記半導体基板は15〜120Vレベルの高電圧素子用基板であることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記第2凹部及び第3凹部にはそれぞれ活性領域及び前記活性領域を限定する素子分離領域が含まれており、前記素子分離領域はトレンチ素子分離領域であることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- 前記第2凹部及び第3凹部にはそれぞれ活性領域及び前記活性領域を限定する素子分離領域が含まれており、前記素子分離領域はLOCOS素子分離領域であることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子。
- スクライブライン領域及び素子領域を有するP型のシリコン基板にNウェルを形成する段階と、
前記Nウェルが形成された前記シリコン基板のうち前記スクライブライン領域の一部と前記素子領域の一部である第1領域とにだけP型ドーパントを注入する第1イオン注入段階と、
前記シリコン基板の表面を酸化させて前記スクライブライン領域の一部及び前記第1領域にだけ所定厚さを有する第1酸化膜を形成する段階と、
前記第1領域に注入されたP型ドーパントを前記第1酸化膜が形成された前記シリコン基板内で拡散させて前記第1領域にPウェルを形成する段階と、
前記スクライブライン領域に形成された前記第1酸化膜を除去して前記スクライブライン領域のシリコン基板表面に第1段差部を形成する段階と、
前記第1領域に形成された前記第1酸化膜を除去して前記Pウェルの表面に第2段差部 を形成する段階と、
前記スクライブライン領域にて前記第1段差部を利用してアラインキーを形成する段階とを含み、
前記アラインキーを形成する前に、前記第1段差部及び第2段差部が形成された前記シリコン基板のうち前記スクライブライン領域の一部及び前記素子領域の一部と異なる部分である第2領域にだけP型ドーパントを注入する第2イオン注入段階と、
前記シリコン基板の表面を酸化させて前記スクライブライン領域に形成された第1段差部及び前記第2領域にだけ所定厚さを有する第2酸化膜を形成する段階と、
前記第2領域に注入されたP型ドーパントを前記第2酸化膜が形成された前記シリコン基板内に拡散させて前記第2領域にポケットPウェルを形成する段階と、
前記第1段差部に形成された前記第2酸化膜を除去して前記スクライブライン領域のシリコン基板表面にアラインキー形成用段差部を形成する段階と、
前記第2領域に形成された前記第2酸化膜を除去して前記ポケットPウェルの表面に第3段差部を形成する段階とをさらに含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 前記第2イオン注入段階にて注入された前記P型ドーパントはホウ素イオンであることを特徴とする請求項11に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第2酸化膜は500〜5000Åの厚さを有することを特徴とする請求項11に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記ポケットPウェルを形成する段階にて、前記ポケットPウェルは前記Pウェルより浅い接合深さを有し、前記シリコン基板の表面から1〜12μmの接合深さを有すべく形成されることを特徴とする請求項11に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第1段差部に形成された第2酸化膜を除去する段階及び前記第2領域に形成された前記第2酸化膜を除去する段階はそれぞれ湿式エッチング工程により行われることを特徴とする請求項11に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記アラインキー形成用段差部形成のための前記第2酸化膜除去段階及び前記第3段差部形成のための前記第2酸化膜除去段階は同時に行われることを特徴とする請求項11に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第1段差部を形成するための第1酸化膜除去段階では、前記スクライブライン領域の一部にて前記シリコン基板の表面に所定厚さの第1酸化膜残留層が残るように前記第1酸化膜の一部だけを除去し、前記第2イオン注入段階は前記スクライブライン領域の一部に前記第1酸化膜残留層が残っている状態で行われることを特徴とする請求項11に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記アラインキー形成用段差部は前記第2段差部及び第3段差部より大きい段差を有することを特徴とする請求項11に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記Nウェルを形成する段階後に前記第1イオン注入段階前に、前記スクライブライン領域の一部及び前記第1領域だけを露出させる第1イオン注入マスクパターンを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第2イオン注入段階前に、前記スクライブライン領域の一部及び前記第2領域だけを露出させる第2イオン注入マスクパターンを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第2イオン注入マスクパターンは前記第1イオン注入マスクパターンの上に形成されることを特徴とする請求項20に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第2イオン注入マスクパターンはシリコン窒化膜よりなることを特徴とする請求項20に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記アラインキー形成用段差部により形成される段差をアラインキーとして利用して前記シリコン基板上に活性領域を限定するためのフォトレジストパターンを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の半導体素子の製造方法。
- シリコン基板のスクライブライン領域に前記シリコン基板の表面を一部露出させる第1シリコン窒化膜パターンを形成する段階と、
前記シリコン基板の露出された表面を酸化させて第1酸化膜を形成する段階と、
前記第1酸化膜を除去して前記スクライブライン領域に第1凹部により形成される第1段差部を形成する段階と、
前記第1段差部を利用して活性領域限定用アラインキーを形成する段階とを含み、
前記第1段差部を形成する段階後、前記第1段差部にて露出される前記シリコン基板の表面を酸化させて第2酸化膜を形成する段階と、
前記第2酸化膜を除去して前記スクライブライン領域に前記第1凹部よりさらに深く形成される第2凹部により形成される第2段差部を形成する段階とをさらに含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 前記第1段差部を形成する段階後、前記第2酸化膜を形成する前に前記第1シリコン窒化膜パターン上に前記第1段差部を露出させる第2シリコン窒化膜パターンを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項24に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第2酸化膜は500〜5000Åの厚さに形成されることを特徴とする請求項24に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第2酸化膜は湿式エッチング工程により除去されることを特徴とする請求項24に記載の半導体素子の製造方法。
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