JPH03139861A - 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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JPH03139861A
JPH03139861A JP27822589A JP27822589A JPH03139861A JP H03139861 A JPH03139861 A JP H03139861A JP 27822589 A JP27822589 A JP 27822589A JP 27822589 A JP27822589 A JP 27822589A JP H03139861 A JPH03139861 A JP H03139861A
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film
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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、反転防止用のチャネルストッパをフィールド
酸化膜下に有する半導体装置の製造方法に関するもので
ある。
〔発明の概要〕
本発明は、上記の様な半導体装置の製造方法において、
フィールド酸化膜の形成後と半導体基体上の配線の形成
後とに分けてチャネルストッパ形成用の不純物をイオン
注入することによって、狭チャネル効果を抑制しつつ、
フィールド反転の防止が可能で且つ接合容量も接合リー
クも少ない半導体装置を製造することができる様にした
ものである。
〔従来の技術〕
フィールド反転防止用のチャネルストッパは、従来、フ
ィールド酸化膜の形成前に、耐酸化膜であるSiN膜を
マスクにして形成していた。
これに対して本願の発明者は、第2図に示す様に、Si
基体11の表面にフィールド酸化膜であるSiO□膜1
2膜束2形成し、このSing膜12下ではその直下の
深さになる様に不純物層13をイオン注入によって一時
に形成する方法を、特願昭63−176772号におい
て示した。
不純物層13の濃度としては、SiO□膜12主12上
晶Si配線14による反転を防止するのに必要な濃度と
する。
従って、SiO□膜12下の不純物層13aがチャネル
ストッパになると共に、MOS)ランジスタ15のゲー
ト配線である多結晶Si配線16下の不純物層13bが
パンチスルー防止用の高濃度埋込層になる。
この方法では、SiO□膜12膜束2時に不純物層13
aが拡散するということがないので、狭チャネル効果が
抑制される。
一方、MOS)ランジスタ15のソース・ドレイン領域
であるn゛拡散層17とSi基体11との間の接合リー
クは、チャネルストッパの不純物濃度の上昇に伴って増
大する。
しかし上述の方法では、第2図からも明らかな様に、n
°拡散層17の端部と不純物層13cとの間にオフセン
トが生じており、n゛拡散層17の端部の近傍における
Si基体11の実効的な不純物濃度が従来よりも低い。
従って、上述の方法で製造した半導体装置では接合リー
クが従来よりも少ない。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、フィールド酸化膜の形成前にチャネルストッ
パを形成する従来の方法では、チャネルストッパとなる
不純物層はフィールド酸化股下にしか形成されない。
これに対して上述の方法では、第2図からも明らかな様
に、n゛拡散層17下にも不純物層13dが形成される
。このため、n゛拡散層17下におけるSi基体11の
実効的な不純物濃度が従来よりも高く、n゛拡散層17
とSi基体11との間の接合容量が従来よりも多い。
また、n・拡散層17とSi基体11との間の接合リー
クは、既述の様に従来よりも少ないが、更に少なくする
ことが望まれる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による半導体装置の製造方法は、半導体基体11
の表面にフィールド酸化膜12を選択的に形成する工程
と、前記フィールド酸化膜12を形成した領域ではこの
フィールド酸化膜12の直下で不純物21の濃度が最も
高くなる様に前記不純物21の第1のイオン注入を前記
半導体基体11に対して行う工程と、前記第1のイオン
注入の後に前記半導体基体ll上に配線14.16を形
成する工程と、前記フィールド酸化膜12を形成した領
域では前記配線14.16下の前記フィールド酸化膜1
2の直下で前記不純物21の濃度が最も高くなる様に前
記不純物21の第2のイオン注入を前記半導体基体11
に対して行う工程とを夫々具備している。
〔作用〕
本発明による半導体装置の製造方法では、フィールド酸
化膜12上に形成した配線14下では、フィールド酸化
膜12の直下に不純物21が第1及び第2のイオン注入
で重畳されて注入されるので、不純物21の濃度は配線
14下で最も高くなる。従って、フィールド酸化膜12
上に配線14を形成しても、フィールド反転の防止が可
能である。
また、フィールド酸化膜12のうちの配線14を形成し
ない部分の直下にも第1のイオン注入によって不純物2
1が注入されるので、半導体基体11自体よりはこの部
分の不純物21の濃度が高い。従って、フィールド酸化
膜12上の配線14よりも上層の配線や不純物21がフ
ィールド酸化膜12に偏析すること等によるフィールド
反転の防止が可能である。
また、不純物21の第1及び第2の何れのイオン注入も
フィールド酸化膜21を形成した後に行っているので、
狭チャネル効果が抑制される。
また、配線14.16を形成していない状態で行う不純
物21のイオン注入は第1のイオン注入のみであり、し
かも、配線14.16を形成していない部分では第2の
イオン注入による不純物21は第1のイオン注入のとき
よりも深い位置へ注入される。従って、不純物21を一
括してイオン注入する場合に比べて、半導体基体11の
実効的な不純物濃度が低くなり、半導体基体11とは逆
導電型の不純物層17と半導体基体11との間の接合容
量も接合リークも少ない。
〔実施例〕
以下、下層の多結晶Si配線と上層のAI!配線とを有
するMOS−LSIの製造に適用した本発明の一実施例
を、第1図を参照しながら説明する。
本実施例でも、第1A図に示す様に、Si基体11の表
面にフィールド酸化膜であるSing膜12全1220
0人程度0厚さにまず形成する。
そして、B421を100keν程度のエネルギで2X
 I Q ”cm−”程度のドーズ量にイオン注入する
。このイオン注入によってSi基体ll中に不純物層2
2が形成されるが、この不純物層22はStO□膜12
下ではその直下の深さになる。
次に、第1B図に示す様に、ゲート酸化膜であるSin
g膜23膜形3し、更に、MOS)ランジスタ15のゲ
ート配線等となる多結晶Si配線14.16を2000
人程度0厚さに形成する。
次に、MO3I−ランジスタ15のソース・ドレイン領
域を形成するためのマスク(図示せず)をパターニング
し、この状態で、第1C図に示す様に、B”21を今度
は150 keV程度のエネルギで2×l Q l2c
m−2程度のドーズ量にイオン注入する。
このイオン注入によってSi基体ll中に不純物層24
が形成される。この不純物層24は、多結晶Si配線1
4.16の下方では不純物層22と同じ深さに形成され
るが、それ以外の部分では不純物層22よりも深い位置
に形成される。
次に、第1D図に示す様にMOSトランジスタ15のソ
ース・ドレイン領域であるn1拡散層17を形成し、更
に、層間絶縁膜(図示せず)やAl配線(図示せず)等
を形成する。
以上の様な本実施例では、多結晶St配線14の下方で
、不純物層22.24が重畳されて、ボロンの濃度が4
 X 10 ”cm−2程度である不純物層25が形成
される。
不純物層25の不純物濃度は多結晶Si配線14による
反転を防止するのに必要な不純物濃度を満たしており、
多結晶Si配線14による反転は不純物層25によって
防止される。
これに対し、5in2膜12のうちの多結晶Si配線1
4が形成されていない部分の直下の不純物層22aでは
、ボロンの濃度が2 X 10 l2cm−”程度しか
ない。
しかし、不純物層22aの不純物濃度は、AI!配線に
よる反転やボロンがSiO□膜12中へ偏析することに
よる反転等を防止するのに必要な不純物濃度を満たして
いる。このため、これらの反転は不純物層22aによっ
て防止される。
従って、結局、SiO□膜12膜面2のSi基体11の
反転が不純物層25.22aによって完全に防止され、
これらの不純物層25.22aがチャネルストッパとし
て機能する。
また、多結晶Si配線16の下方で不純物層22.24
が重畳されて形成された不純物層26も不純物層25と
同じ不純物濃度を有しており、この不純物層26が多結
晶Si配線16下のパンチスルーを防止するための高濃
度埋込層として機能する。
一方、n゛拡散層17下の不純物N22bやn゛拡散層
17の端部の近傍における不純物層22Cでも、ボロン
の濃度が2 X 10 ItcIl−を程度しかない。
従って、n゛拡散層17下のSi基体11の実効的な不
純物濃度が第2図の場合の約半分になり、n゛拡散層1
7とSi基体1工との間の接合容量が少ない。
また、n゛拡散層17の端部の近傍におけるSi基体1
1の実効的な不純物濃度も第2図の場合の約半分になる
ので、n゛拡散層17の端部と不純物層22cとの間に
オフセントが生じていることと相俟って、n゛拡散層1
7とSi基体11との間の接合リークも少ない。
〔発明の効果〕
本発明による半導体装置の製造方法では、狭チャネル効
果を抑制しつつ、フィールド反転の防止が可能で且つ接
合容量も接合リークも少ない半導体装置を製造すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を順次に示す側断面図、第2
図は本願の発明者が先願で示した方法によって製造した
半導体装置の側断面図である。 なお、図面に用いられた符号において、1t−−−・・
−・−・−・−・−・Si基体12−−−−−−一・−
・−・−−−5i O□膜14.16・・−−−−m−
・・・多結晶Si配線21・−−一−−−−・−・・・
〜 Bゝである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  半導体基体の表面にフィールド酸化膜を選択的に形成
    する工程と、 前記フィールド酸化膜を形成した領域ではこのフィール
    ド酸化膜の直下で不純物の濃度が最も高くなる様に前記
    不純物の第1のイオン注入を前記半導体基体に対して行
    う工程と、 前記第1のイオン注入の後に前記半導体基体上に配線を
    形成する工程と、 前記フィールド酸化膜を形成した領域では前記配線下の
    前記フィールド酸化膜の直下で前記不純物の濃度が最も
    高くなる様に前記不純物の第2のイオン注入を前記半導
    体基体に対して行う工程とを夫々具備する半導体装置の
    製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03222480A (ja) * 1990-01-29 1991-10-01 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JPH0645434A (ja) * 1992-07-27 1994-02-18 Nec Corp Mos型半導体装置の製造方法
US5994731A (en) * 1996-07-19 1999-11-30 Nec Corporation Semiconductor device and fabrication method thereof

Cited By (3)

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