JPH01220858A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH01220858A
JPH01220858A JP63046620A JP4662088A JPH01220858A JP H01220858 A JPH01220858 A JP H01220858A JP 63046620 A JP63046620 A JP 63046620A JP 4662088 A JP4662088 A JP 4662088A JP H01220858 A JPH01220858 A JP H01220858A
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film
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Yoshio Harada
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法、特にLOC[lS(
選択酸化)法による素子間分離領域を有したM○S構造
の半導体実費回路の製造方法に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、半導体装置の製造方法において、半導体基体
上に素子間分離領域を形成し、この素子間分離領域上で
の端部を除く部分上にイオン注入用マスク層を形成し、
このマスク層を介して不純物をイオン注入して素子間分
離領域の端部下の基体中にチャンネルストップ領域を形
成し、またマスク層を介してウェル領域を形成し、次い
でウェル領域に半導体素子を形成することにより、ウェ
ル領域、チャンネルストップ領域の不純物濃度プロファ
イルを制御し、且つ製造工程を簡単化できるようにした
ものである。
〔従来の技術〕
第3図に従来のMO3構造のLSI(大規模集積回路)
の製法例を示す。なお、同図はnチャンネルMOSトラ
ンジスタについて示す。
この例においては、先ず、第3図Aに示すようにn形の
シリコン基板(1)を用意し、この基板(1)の−面上
にSin、膜(2)を被着形成する。次に、第3図Bに
示すように所定パターンのホトレジスト層(3)を形t
し、このホトレジスト層(3)をマスクとしてp形不純
物をイオン注入してp形つェル領域(4)を形成する。
次に第3図Cに示すように、ホトレジスト層(3)を除
去した後、p形つェル領域(4)に対応する5102膜
(3)上にp形つェル領域(4)より小面積のSIN膜
(5)を被着形成する。次に、第3図りに示すようにp
形つェル領域(4)を除く他の領域上にホトレジスト層
(6)を形成し、このホトレジスト層(6)とSIN膜
(5)をマスクとしてイオン注入してp形つェル領域(
4)の周端表面にp゛チヤンネルストツプ領域7)を形
成する。次に、第3図Eに示すようにホトレジスト層(
6)を除去した後、LOCOS法による酸化(以下LO
COS酸化と云う)を行って、素子間分離領域となる酸
化膜(以下L’0COS酸イヒ膜と云う)(8)を形成
する。次に第3図Fに示すようにp形つェル領域(4)
の面上に新たにゲート酸化膜(9)を形成して後、第3
図Gに示すように爾後形成されるnチャンネル型MO3
)ランジスタの閾電圧vthを制御するためのマスクパ
ターンとなるホトレジスト層〈10)を形成し、このホ
トレジスト層(10)をマスクにしてp形つェル領域(
4)の表面にvth制御用不純物(11)をイオン注入
する。しかる後、ゲート酸化膜(9)上にゲート電極(
12)を形成し、且つn゛ソース領域13)及びn“ 
ドレイン領域(14)を形成する。斯くして第3図Hに
示すようにnチャンネルMO3)ランジスタが形成され
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のようにしてMOS)ランジスタが製造されるが、
従来のかかる製造技術においては次のような欠点があっ
た。
(i)p形つェル領域(4)及び寄生MO5)ランジス
タのp゛チヤンネルストツプ領域7)の形成後にLOC
O3酸化工程が行われる。このため、この酸化時の熱(
温度)によりp形つェル領域(4)の不純物が熱拡散し
て不純物濃度プロファイルが変化する。又、寄生MO3
)ランジスクのp゛チヤンネルストツプ領域7)の不純
物がLOCO3酸化膜(8〕中に奪われて表面のp゛チ
ヤンネルストツプ領域7)における不純物濃度プロファ
イルが変化してしまう。
(ii )各不純物領域を形成するためにマスクパター
ンとなるホトレジスト層形成工程が各工程毎に必要とな
る。即ち、p形つェル領域(4)を形成するためのホト
レジスト層(3)、p゛チヤンネルストツプ領域7)を
形成するためのホトレジスト層(6)及びnチャンネル
型MO3)ランジスタの閾電圧vth制御用のホトレジ
スト層(10)の合計3回が必要となる。
本発明は、上述の欠点を解消し、不純物濃度プロファイ
ルの制御を向上し、製造工程を簡単化できるようにした
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〕
本発明は、半導体基体(21)上に選択的に素子間分離
領域(24)を形成し、素子間分離領域(24)の端I
(24a)  を除く部分上にイオン注入用マスク層(
26)’(又は (24b))を形成する工程と、この
イオン注入用マスク層(26) (又は(24b))を
介して不純物をイオン注入して素子間分離領域(24)
の端部(24a)  を貫通させて端部(24a)  
下の基体中にチャンネルストップ領域(30)を形成し
、イオン注入用マスク層(26) (又は(24b))
を介してウェル領域(27)を形成する工程と、このウ
ェル領域(27)内に半導体素子(35)を形成する工
程を有することを特徴とするものである。
必要に応じて閾電圧vth制御のための不純物をイオン
注入する場合にも上記イオン注入用マスク層(26) 
(又は(24b))を介して行うことができる。
イオン注入用マスクとしては、素子間分離領域(24)
上にホトレジスト層(26)を設けて構成することもで
き、或いは素子間分離領域(24)の厚みを変えて厚い
部分(24b)  をマスクとして用いることもできる
〔作用〕
上述の製法によれば、LOCO3酸化による素子間分離
領域(24)を形成した後、素子間分離領域の端部(2
4a)  を除く部分に形成されたマスク層(26)(
又は(24b))を介して夫々イオン注入が行われ、ウ
ェル領域(27)及びチャンネルストップ領域(30)
が形成される。このため、従来のようにウェル領域の不
純物が再拡散することもなく、またチャンネルストップ
領域(30)の不純物が素子間分離領域に奪われること
もない、すなわち、ウェル領域(27)及びチャンネル
ストップ領域(30)の各不純物濃度プロファイルは正
確に制御される。
また、閾電圧vth制御のためのイオン注入用マスク層
も、ウェル領域(27)及びチャンネルストップ領域(
30)の形成で用いたマスク層(26) (又は(24
b))と同一のものが使える。従って、一つのイオン注
入用マスク層で、ウェル領域(27)の形成、チャンネ
ルストップ領域(30)の形成及びvth制御用の不純
物注入が行えるのでマスクパターン形成工程が削減され
、製造工程が簡単化される。
〔実施例〕
以下、第1図を用いて本発明によるMO3構造のLSI
の製造方法の一例を説明する。なお、本例はnチャンネ
ル型M OS )ランジスタについて説明する。
本例においては、先ず第1図Aに示すようにn形シリコ
ン基板(21)を用意し、その−面上に全面に3102
膜(22)を被着形成した後に、5in2膜(22)上
に所定パターンのSiN膜(23)を被着形成する。
次に、第1図已に示すようにLOCO3酸化を行って素
子間分離領域となるLOCOS酸化膜(24)を形成す
る。
次に、第1図Cに示すように素子形成領域上のSiN膜
(23)及び5in2膜(22)を選択除去した後に、
ここに例えばSin、によるゲート酸化膜(25)を形
成する。
次に、第1図りに示すようにゲート酸化膜(25)が形
成されている素子形成領域及びLQCOS酸化膜(24
) (7)端部(24a)  を除< LOCOS 酸
化膜(24)上にホトレジスト層(26)を形成する。
そして、このホトレジスト層(26)をイオン注入用マ
スクとしてp形不純物(28)をイオン注入してn形シ
リコン基板(21)内にp形つェル領域(27)を形成
する。
次に、第1図Eに示すように同じホトレジスト1(26
)をマスクとしてp形不純物(29)をイオン注入して
しacos 酸化膜(24)の端部(24a)  下の
p形つェル領域(27)表面(即ちp形つェル領域(2
7)のし0COS酸化膜(24a)  との界面) に
寄生MO3)ランジスクのp°チャンネルストップ領域
(30)を形成する。また同じホトレジスト層(26)
をマスクとしてゲート酸化膜(25)直下のp形つェル
領域(27)の表面に、最終的に形成されるnチャンネ
ル型MO5)ランジスタの閾電圧vthを制御するため
の所要の不純物(31)をイオン注入する。
しかる後、ホトレジスト層(26)を除去し、ゲート酸
化膜(25)上にゲート電極(32)を形成し、またn
゛ ソース領域(33)及びn゛ ドレイン領域(34
)を形成して第1図Fに示すnチャンネル型MOSトラ
ンジスタ(35)を得る。
かかる製法によれば、LOCGS酸化膜(24)の形成
後にp形つェル領域(27)を形成し、次に寄生MOS
トランジスタのp“チャンネルストップ領域(30)を
形成するので、従来のようにLOCO3酸化時の熱によ
るp形つェル領域(27)の不純物の熱拡散、或いはチ
ャンネルストップ領域(30)の不純物がLOCOS酸
化膜に奪われて不純物濃度プロファイルが変化する等の
問題は全く生じない。従って、p形つェル領域(27)
及びp゛チヤンネルストツプ領域30)の制御を向上す
ることができる。
又、ホトレジスト層(26)によるマスク1枚にて、p
形つェル領域(27)の形成、p゛チヤンネルストツプ
領域30)の形成及び閾電圧vthの制御が行える。従
って、第3図に示す従来法に比べてマスク形成工程が減
り、製造工程を簡単化することができる。
第2図は本発明の他の例を示す。この例では、素子間分
離領域となるLOCO3酸化膜(24)を端部(24a
)  では小なる厚さtl  とし、それ以外の部分(
24b)  では大なる厚さt2 となるように形成し
、n形シリコン基板(21)の素子形成領域に対応する
部分上にゲート酸化膜(25)を形成する。しかる後、
LOCOS酸化膜(24)の厚さt2 の部分(24b
)  をマスクとしてp形不純物(28)をイオン注入
してp形つエル領域(27)を形成する(第2図A参照
)。
次に、同様にしてLOCO3酸化膜(24)の厚さt2
の部分(24b)  をマスクとしてp形不純物(29
)をイオン注入してLOCO3酸化膜の端部(24a)
 下のp形つェル領域(27)表面にp゛チヤンネルス
トツプ領域30)を形成する。また、部分(24tl)
  をマスクにしてp形つェル領域(27)表面に所要
の不純物(31)をイオン注入して閾電圧vthの制御
を行う。これ以後は第1図Fと同じ工程を経てnチャン
ネル型MO3)ランジスタを形成する。
この製法においても、LOCO3酸化後にp形つェル領
域(27)の形成、p゛チヤンネルストツプ領域30)
の形成及び閾電圧vth制御を行うので、不純物濃度プ
ロファイルの変化は生じない。又、マスクパターン形成
工程が減るので、従来に比して製造工程が簡単化される
尚、上側ではnチャンネル型MO3)ランジスタについ
て説明したが、本製法はpチャンネル型M OS )ラ
ンジスタ、相補性MOSトランジスタ等においても適用
できるものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、素子間分離領域を形成した後に、ウェ
ル領域、チャンネルストップ領域等をイオン注入で形成
することにより、従来のような素子間分離領域形成時に
おけるウェル領域、チャンネルストップ領域の不純物濃
度プロファイルが変化するという問題点は解決され、ウ
ェル領域及びチャンネルストップ領域の不純物濃度プロ
ファイルの制御を向上することができる。
また同一マスクを用いてウェル領域及びチャンネルスト
ップ領域の形成ができるので製造工程を簡単化すること
ができる。
従って、本製法は特にMO3構造のLSIの製造に適用
して好適ならしめるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図A−Fは本発明による半導体装置の製造方法の一
例を示す製造工程図、第2図A及びBは本発明による半
導体装置の製造方法の他の例を示す製造工程図、第3図
A−Hは従来の半導体装置の製造方法の例を示す製造工
程図である。 (21)はn形シリコン基板、(22)はSiO,膜、
(23)はSiN膜、(24)はしacos酸化膜、(
27)はp形つェル領域、(30)はp′″チャンネル
ストップ領域、(31)はvth制御用不純物である。 代  理  人     伊  藤     真岡  
      松  隈  秀  盛4惚の寅施イ列の工
程図 第2図 21−・・・−n形シリコλ塁4及 22・・−・S、02繕 紋実脂イ列の工程図 第1図 第3図 14 ・−・−−n午しイン領を蔭 一:’(81−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  半導体基体上に選択的に素子間分離領域を形成し、上
    記素子間分離領域の端部を除く部分上にイオン注入用マ
    スク層を形成する工程と、 上記イオン注入用マスク層を介して不純物をイオン注入
    して上記素子間分離領域の端部を貫通させて該端部下の
    上記基体中にチャンネルストップ領域を形成し、上記イ
    オン注入用マスク層を介してウェル領域を形成する工程
    と、 上記ウェル領域内に半導体素子を形成する工程とを有す
    る半導体装置の製造方法。
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