JPH0324068B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0324068B2 JPH0324068B2 JP56138831A JP13883181A JPH0324068B2 JP H0324068 B2 JPH0324068 B2 JP H0324068B2 JP 56138831 A JP56138831 A JP 56138831A JP 13883181 A JP13883181 A JP 13883181A JP H0324068 B2 JPH0324068 B2 JP H0324068B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- region
- silicon layer
- regions
- element isolation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 34
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 6
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 6
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 6
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 Boron ions Chemical class 0.000 description 1
- 241000293849 Cordylanthus Species 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76294—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using selective deposition of single crystal silicon, i.e. SEG techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
- H01L21/02639—Preparation of substrate for selective deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/0603—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
- H01L29/0607—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
- H01L29/0638—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for preventing surface leakage due to surface inversion layer, e.g. with channel stopper
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は相補型MOS半導体装置の製造方法の
改良に関する。
改良に関する。
周知の如く、相補型MOS半導体装置(以下
CMOSと略す)は同一基板上にpチヤンネTrと
nチヤンネルTrを形成したものである。特に、
最近のCMOSは高密度、高集積化に伴ない微細
化技術の確立が要望されている。
CMOSと略す)は同一基板上にpチヤンネTrと
nチヤンネルTrを形成したものである。特に、
最近のCMOSは高密度、高集積化に伴ない微細
化技術の確立が要望されている。
ところで、従来のCOMSは以下に示す方法に
より製造されている。
より製造されている。
まず、例えばn型(100)面のシリコン基板1
上に熱酸化膜2を成長させ、更に写真蝕刻法によ
りウエル予定部が除去されたレジストパターン3
を形成した後、これをマスクとしてボロンを例え
ば100keV、ドーズ量8.5×1012cm-2の条件でイオ
ン注入して基板1にボロンイオン注入層4を形成
する(第1図a図示)。つづいて、レジストパタ
ーン3を除去し、イオン注入層4を例えば1200
℃、30時間熱拡散してp−ウエル領域5を形成
し、更に熱酸化膜2をエツチング除去した後、再
度熱酸化膜6、シリコン窒化膜7を順次形成する
(第1図b図示)。ひきつづき、シリコン窒化膜の
フイールド部をフォトエツチング技術により選択
エツチングしてシリコン窒化膜パターン7a〜7
cを形成する(第1図c図示)。
上に熱酸化膜2を成長させ、更に写真蝕刻法によ
りウエル予定部が除去されたレジストパターン3
を形成した後、これをマスクとしてボロンを例え
ば100keV、ドーズ量8.5×1012cm-2の条件でイオ
ン注入して基板1にボロンイオン注入層4を形成
する(第1図a図示)。つづいて、レジストパタ
ーン3を除去し、イオン注入層4を例えば1200
℃、30時間熱拡散してp−ウエル領域5を形成
し、更に熱酸化膜2をエツチング除去した後、再
度熱酸化膜6、シリコン窒化膜7を順次形成する
(第1図b図示)。ひきつづき、シリコン窒化膜の
フイールド部をフォトエツチング技術により選択
エツチングしてシリコン窒化膜パターン7a〜7
cを形成する(第1図c図示)。
次いで、写真蝕刻法によりp−ウエル領域5以
外を覆うレジストパターン8を形成し、該レジス
トパターン8及びシリコン窒化膜パターン7bを
マスクとして例えばボロンを加速電圧40keV、ド
ーズ量8×1013cm-2の条件でイオン注入した後、
熱拡散を行なつてフイール反転防止用のp+層9
を形成する(第1図d図示)。つづいて、レジス
トパターン8を除去し、再度写真蝕刻法によりp
−ウエル領域5を覆うレジストパターン10を形
成し、該レジストパターン10及びシリコン窒化
膜パターン7a,7cをマスクとして例えばリン
を加速電圧100keV、ドーズ量5×1012cm-2の条
件でイオン注入した後、熱拡散を行なつてフイー
ルド反転防止用のn+層11を形成する(第1図
e図示)。ひきつづき、レジストパターン10を
除去し、シリコン窒化膜パターン7a〜7cを耐
酸化性マスクとして高温ウエツト雰囲気中で選択
酸化を行ないフイールド酸化膜12を形成した
(第1図f図示)。
外を覆うレジストパターン8を形成し、該レジス
トパターン8及びシリコン窒化膜パターン7bを
マスクとして例えばボロンを加速電圧40keV、ド
ーズ量8×1013cm-2の条件でイオン注入した後、
熱拡散を行なつてフイール反転防止用のp+層9
を形成する(第1図d図示)。つづいて、レジス
トパターン8を除去し、再度写真蝕刻法によりp
−ウエル領域5を覆うレジストパターン10を形
成し、該レジストパターン10及びシリコン窒化
膜パターン7a,7cをマスクとして例えばリン
を加速電圧100keV、ドーズ量5×1012cm-2の条
件でイオン注入した後、熱拡散を行なつてフイー
ルド反転防止用のn+層11を形成する(第1図
e図示)。ひきつづき、レジストパターン10を
除去し、シリコン窒化膜パターン7a〜7cを耐
酸化性マスクとして高温ウエツト雰囲気中で選択
酸化を行ないフイールド酸化膜12を形成した
(第1図f図示)。
次いで、フイールド酸化膜12で分離された島
状のn型のシリコン基板1領域及びp−ウエル領
域5に熱酸化膜を成長させ、更に多結晶シリコン
膜を堆積し、この多結晶シリコン層にリン拡散を
行なう。つづいて、多結晶シリコン層をパターニ
ングしてゲート電極131,132を形成し、これ
をマスクとして熱酸化膜をエツチングしてゲート
酸化膜141,142を形成した後、島状の基板1
領域にボロンを、島状のp−ウエル領域5に砒素
を、夫々イオン注入してp+型のソース、ドレイ
ン領域151,161、n+型のソース、ドレイン領
域152,162を形成する(第1図g図示)。そ
の後、常法に従つて全面にCVD−SiO2膜17を
堆積し、これにコンタクトホール181〜184を
開子した後、Al膜の蒸着、パターニングにより
Al配線19〜22を形成してCOMSを製造する
(第1図h図示)。
状のn型のシリコン基板1領域及びp−ウエル領
域5に熱酸化膜を成長させ、更に多結晶シリコン
膜を堆積し、この多結晶シリコン層にリン拡散を
行なう。つづいて、多結晶シリコン層をパターニ
ングしてゲート電極131,132を形成し、これ
をマスクとして熱酸化膜をエツチングしてゲート
酸化膜141,142を形成した後、島状の基板1
領域にボロンを、島状のp−ウエル領域5に砒素
を、夫々イオン注入してp+型のソース、ドレイ
ン領域151,161、n+型のソース、ドレイン領
域152,162を形成する(第1図g図示)。そ
の後、常法に従つて全面にCVD−SiO2膜17を
堆積し、これにコンタクトホール181〜184を
開子した後、Al膜の蒸着、パターニングにより
Al配線19〜22を形成してCOMSを製造する
(第1図h図示)。
しかしながら、上述した従来法にあつては次の
ような欠点を有する。即ち、まず、p+のソース
領域151(又はドレイン領域161)とn型基板
1とp−ウエル領域5とによる寄生pnpトランジ
スタやn+型のソース領域152(又はドレイン領域
162)とp−ウエル領域5とn型基板1とによ
る寄生npnトランジスタが発生することによつて
ラツチアツプ現象が起きる。
ような欠点を有する。即ち、まず、p+のソース
領域151(又はドレイン領域161)とn型基板
1とp−ウエル領域5とによる寄生pnpトランジ
スタやn+型のソース領域152(又はドレイン領域
162)とp−ウエル領域5とn型基板1とによ
る寄生npnトランジスタが発生することによつて
ラツチアツプ現象が起きる。
ラツチアツプ現象は基板1及びウエル領域5の抵
抗と少数キヤリアの到達確率により決まる。到達
確率はnチヤンネル、pチヤンネルの素子領域間
の距離で決まることから、微細化すればラツチア
ツプ現象が起こり易くなり、素子特性の低下を招
く。また、第1図bに示す如く、p−ウエル領域
5は基板1の深さ方向に伸びると共に、横方向に
も伸び(例えば基板方向へ10μm伸びると横方向
へも7〜8μm伸びる)、微細化の障害、集積度の
低下を招く。更に、第1図d,eに示す如くnチ
ヤンネルとpチヤンネルのフイールド反転防止用
のイオン注入を行なうため、写真蝕刻工程の回数
等が増え、生産性の向上の障害となる。
抗と少数キヤリアの到達確率により決まる。到達
確率はnチヤンネル、pチヤンネルの素子領域間
の距離で決まることから、微細化すればラツチア
ツプ現象が起こり易くなり、素子特性の低下を招
く。また、第1図bに示す如く、p−ウエル領域
5は基板1の深さ方向に伸びると共に、横方向に
も伸び(例えば基板方向へ10μm伸びると横方向
へも7〜8μm伸びる)、微細化の障害、集積度の
低下を招く。更に、第1図d,eに示す如くnチ
ヤンネルとpチヤンネルのフイールド反転防止用
のイオン注入を行なうため、写真蝕刻工程の回数
等が増え、生産性の向上の障害となる。
本発明は上記欠点を解消するためになされたも
ので、ラツチアツプ現象の防止と素子の微細化が
なされた高性能、高集積度の相補型MOS半導体
装置を簡単な工程で製造し得る方法を提供しよう
とするものである。
ので、ラツチアツプ現象の防止と素子の微細化が
なされた高性能、高集積度の相補型MOS半導体
装置を簡単な工程で製造し得る方法を提供しよう
とするものである。
以下、本発明のCMOSの製造方法を第2図a
〜jを参照して説明する。
〜jを参照して説明する。
〔〕 まず、面指数100のp型シリコン基板
101を1000℃のウエツト酸素雰囲気中で熱酸
化処理して厚さ1μmの熱酸化膜(絶縁膜)1
02を成長させた。つづいて、全面にフオトレ
ジスト膜を塗布し、写真蝕刻法により素子領域
予定部を覆つたレジストパターン(マスク材)
103a,103bを形成した(第2図a図
示)。
101を1000℃のウエツト酸素雰囲気中で熱酸
化処理して厚さ1μmの熱酸化膜(絶縁膜)1
02を成長させた。つづいて、全面にフオトレ
ジスト膜を塗布し、写真蝕刻法により素子領域
予定部を覆つたレジストパターン(マスク材)
103a,103bを形成した(第2図a図
示)。
〔〕 次いで、全面に例えば厚さ2000ÅのAl
被膜を真空蒸着した。この時、第2図bに示す
如くレジストパターン103a,103bと熱
酸化膜102との段差により同パターン103
a,103b上のAl被覆1041と、熱酸化膜
102上のAl被膜1042とが不連続化して分
離された。つづいて、レジストパターン103
a,103bを除去してその上のAl被膜10
41をリフトオフし、素子分離領域予定部の熱
酸化膜102上部分にAl被膜1042を残存さ
せた(第2図c図示)。ひきつづき、残存Al被
膜1042をマスクとして例えば反応性イオン
エツチングにより熱酸化膜102を選択エツチ
ングして素子分離領域105を形成した。その
後、素子分離領域105上の残存Al被膜10
42を除去した(第2図d図示)。この時、素子
分離領域105で分離された二つの隣り合う島
状の基板領域1061,1062が形成された。
被膜を真空蒸着した。この時、第2図bに示す
如くレジストパターン103a,103bと熱
酸化膜102との段差により同パターン103
a,103b上のAl被覆1041と、熱酸化膜
102上のAl被膜1042とが不連続化して分
離された。つづいて、レジストパターン103
a,103bを除去してその上のAl被膜10
41をリフトオフし、素子分離領域予定部の熱
酸化膜102上部分にAl被膜1042を残存さ
せた(第2図c図示)。ひきつづき、残存Al被
膜1042をマスクとして例えば反応性イオン
エツチングにより熱酸化膜102を選択エツチ
ングして素子分離領域105を形成した。その
後、素子分離領域105上の残存Al被膜10
42を除去した(第2図d図示)。この時、素子
分離領域105で分離された二つの隣り合う島
状の基板領域1061,1062が形成された。
〔〕 次いで、熱酸化処理して露出する基板領
域1061,1062に例えば厚さ1000Åの酸化
層を成長させた後、一方の基板領域1062上
の酸化層を除去した後、他方の基板領域106
1に薄い酸化層107を残存させた。つづいて、
全面に素子分離領域105と同厚さの非単結晶
シリコン層、例えば多結晶シリコン層108を
堆積した。ひきつづき、多結晶シリコン層10
8全面にエネルギービーム、例えばレーザービ
ームを照射した。この時、第2図fに示す如く
p型シリコン基板101と直接接触する多結晶
シリコン層側から該基板101を結晶該として
単結晶化して全体がp型単結晶シリコン層10
9となつた。
域1061,1062に例えば厚さ1000Åの酸化
層を成長させた後、一方の基板領域1062上
の酸化層を除去した後、他方の基板領域106
1に薄い酸化層107を残存させた。つづいて、
全面に素子分離領域105と同厚さの非単結晶
シリコン層、例えば多結晶シリコン層108を
堆積した。ひきつづき、多結晶シリコン層10
8全面にエネルギービーム、例えばレーザービ
ームを照射した。この時、第2図fに示す如く
p型シリコン基板101と直接接触する多結晶
シリコン層側から該基板101を結晶該として
単結晶化して全体がp型単結晶シリコン層10
9となつた。
〔〕 次いで、単結晶シリコン層109上の全
面にプラズマ窒化膜110を堆積した(第2図
g図示)。つづいて、反応性イオンエツチング
でプラズマ窒化膜110を処理した。この時、
第2図hに示す如く、単結晶シリコン層109
の凹部に堆積されたプラズマ窒化膜部分は他の
平坦な同シリコン層109上のプラズマ窒化膜
部分に比べてエツチングレートが遅くなり、同
単結晶シリコン層109の凹部のみプラズマ窒
化膜110′が残存した。ひきつづき、残存プ
ラズマ窒化膜110′をマスクとして単結晶シ
リコン層を選択エツチングし、素子分離領域1
05で分離された島状の基板領域1061,1
062のみにp型シリコン層を残存させた後、
下部に酸化層107の存在しないp型単結晶シ
リコン層に図示しないレジストパターンをマス
クとして例えばリンを加速電圧200keV、ドー
ス量5×1011cm-2の条件でイオン注入し、例え
ば1100℃で熱処理して前記酸化層107の存在
するp型単結晶シリコン層からなるp型素子領
域111及びn型に変換された単結晶シリコン
領域からなるn型素子領域(n−ウエル領域)
112を形成した(第2図i図示)。
面にプラズマ窒化膜110を堆積した(第2図
g図示)。つづいて、反応性イオンエツチング
でプラズマ窒化膜110を処理した。この時、
第2図hに示す如く、単結晶シリコン層109
の凹部に堆積されたプラズマ窒化膜部分は他の
平坦な同シリコン層109上のプラズマ窒化膜
部分に比べてエツチングレートが遅くなり、同
単結晶シリコン層109の凹部のみプラズマ窒
化膜110′が残存した。ひきつづき、残存プ
ラズマ窒化膜110′をマスクとして単結晶シ
リコン層を選択エツチングし、素子分離領域1
05で分離された島状の基板領域1061,1
062のみにp型シリコン層を残存させた後、
下部に酸化層107の存在しないp型単結晶シ
リコン層に図示しないレジストパターンをマス
クとして例えばリンを加速電圧200keV、ドー
ス量5×1011cm-2の条件でイオン注入し、例え
ば1100℃で熱処理して前記酸化層107の存在
するp型単結晶シリコン層からなるp型素子領
域111及びn型に変換された単結晶シリコン
領域からなるn型素子領域(n−ウエル領域)
112を形成した(第2図i図示)。
〔〕 次いで、p型、n型の素子領域111,
112を熱酸化して厚さ400Åの酸化膜を成長
させ、更に全面に燐ドープ多結晶シリコン膜を
堆積し、これをパターニングして各素子領域1
11,112上にゲート電極1131,1132
を選択的に形成した後、これらケート電極11
31,1132をマスクとして酸化膜をエツチン
グしてゲート酸化膜1141,1142を形成し
た。つづいて、p型素子領域111に砒素を、
n型素子領域112にボロンを、夫々イオン注
入し、熱処理してn+型のソース、ドレイン領
域1151,1161、p+型のソース、ドレイン
領域1152,1162を形成した。その後、全
面にCVD−SiO2膜117を堆積し、コンクリ
ートホール1181〜1184を開孔した後、Al
膜の蒸着、パターニングによりAl配線119
〜122を形成したCMOSを製造した(第2
図j図示)。
112を熱酸化して厚さ400Åの酸化膜を成長
させ、更に全面に燐ドープ多結晶シリコン膜を
堆積し、これをパターニングして各素子領域1
11,112上にゲート電極1131,1132
を選択的に形成した後、これらケート電極11
31,1132をマスクとして酸化膜をエツチン
グしてゲート酸化膜1141,1142を形成し
た。つづいて、p型素子領域111に砒素を、
n型素子領域112にボロンを、夫々イオン注
入し、熱処理してn+型のソース、ドレイン領
域1151,1161、p+型のソース、ドレイン
領域1152,1162を形成した。その後、全
面にCVD−SiO2膜117を堆積し、コンクリ
ートホール1181〜1184を開孔した後、Al
膜の蒸着、パターニングによりAl配線119
〜122を形成したCMOSを製造した(第2
図j図示)。
しかして、本発明方法により製造された
CMOSは第2図jに示す如くp型シリコン基
板101上に素子分離領域105を設け、かつ
この素子分離領域105に分離された島状の基
板領域1061,1062に夫々単結晶シリコン
層からなるp型素子領域(nチヤンネルTr領
域)111、n型素子領域(pチヤンネルTr
領域)112を設けると共に、基板101とp
型素子領域111の界面全体に薄い酸化層10
7を介在させた構造になつている。このため、
nチヤンネルTrとpチヤンネルTrは薄い酸化
層107で絶縁されるので、寄生トランジスタ
が形成されず、これによるラツチアツプ現象の
ない良好な素子特性を有するCMOSを得るこ
とができる。また、素子分離領域105とp
型,n型の素子領域111,112との表面が
同一レベルとなり平坦化できる。更に、ウエル
領域となるn型素子領域112は素子分離領域
105間の幅で決まり、横方向への拡散は阻止
される。したがつて、上記ラツチアツプ現象の
防止、素子領域の平坦化、及びウエル領域の横
方向拡散の阻止により高密度、高集積度の
CMOSを得ることができる。
CMOSは第2図jに示す如くp型シリコン基
板101上に素子分離領域105を設け、かつ
この素子分離領域105に分離された島状の基
板領域1061,1062に夫々単結晶シリコン
層からなるp型素子領域(nチヤンネルTr領
域)111、n型素子領域(pチヤンネルTr
領域)112を設けると共に、基板101とp
型素子領域111の界面全体に薄い酸化層10
7を介在させた構造になつている。このため、
nチヤンネルTrとpチヤンネルTrは薄い酸化
層107で絶縁されるので、寄生トランジスタ
が形成されず、これによるラツチアツプ現象の
ない良好な素子特性を有するCMOSを得るこ
とができる。また、素子分離領域105とp
型,n型の素子領域111,112との表面が
同一レベルとなり平坦化できる。更に、ウエル
領域となるn型素子領域112は素子分離領域
105間の幅で決まり、横方向への拡散は阻止
される。したがつて、上記ラツチアツプ現象の
防止、素子領域の平坦化、及びウエル領域の横
方向拡散の阻止により高密度、高集積度の
CMOSを得ることができる。
また、第2図iに示す如く素子分離領域105
で分離された島状の基板領域に該素子分離領域表
面と略同一レベルのp型、n型の単結晶シリコン
からなる素子領域111,112を形成できる。
このため、前記〔〕工程において、酸化膜成
長、燐ドープ多結晶シリコン膜堆積後、レジスト
膜塗布、写真蝕刻に際して、素子分離領域105
の端部でレジスト残りが生じるのを回避でき、こ
れによつて寸法精度が良好なレジストパターンの
形成が可能となり、ひいては高精度のゲート電極
1131,1132を形成できる。しかも、同
〔〕 工程においてAl配線を形成する際、素子
分離領域105端部で各Al配線119,122
が断切れするのを防止できる。
で分離された島状の基板領域に該素子分離領域表
面と略同一レベルのp型、n型の単結晶シリコン
からなる素子領域111,112を形成できる。
このため、前記〔〕工程において、酸化膜成
長、燐ドープ多結晶シリコン膜堆積後、レジスト
膜塗布、写真蝕刻に際して、素子分離領域105
の端部でレジスト残りが生じるのを回避でき、こ
れによつて寸法精度が良好なレジストパターンの
形成が可能となり、ひいては高精度のゲート電極
1131,1132を形成できる。しかも、同
〔〕 工程においてAl配線を形成する際、素子
分離領域105端部で各Al配線119,122
が断切れするのを防止できる。
また、nチヤンネルTrの素子領域111と基
板101の界面に酸化層107を形成することに
よつてフイールド反転防止層の形成工程を省略で
き、極めて簡単かつ量産的にCMOSを製造でき
る。
板101の界面に酸化層107を形成することに
よつてフイールド反転防止層の形成工程を省略で
き、極めて簡単かつ量産的にCMOSを製造でき
る。
更に、素子分離領域105の形成工程におい
て、選択酸化法のようなバーズビークの発生はな
いため、素子分離領域105の微細化、ひいては
素子領域111,112の寸法縮小を抑制でき、
高集積度のCMOSを製造できる。その他、素子
領域111,112にホワイトリボンが生成され
るのを防止できるため、素子特性の優れた
CMOSを得ることができる。
て、選択酸化法のようなバーズビークの発生はな
いため、素子分離領域105の微細化、ひいては
素子領域111,112の寸法縮小を抑制でき、
高集積度のCMOSを製造できる。その他、素子
領域111,112にホワイトリボンが生成され
るのを防止できるため、素子特性の優れた
CMOSを得ることができる。
なお、上記実施例では絶縁膜として熱酸化膜を
用いたが、これに限らずCVD法により堆積され
たSiO2膜、Si3N4膜、Al2O3膜等を用いてもよい。
また、非単結晶シリコン層として多結晶シリコン
に代えて非晶質シリコンを用いてもよい。
用いたが、これに限らずCVD法により堆積され
たSiO2膜、Si3N4膜、Al2O3膜等を用いてもよい。
また、非単結晶シリコン層として多結晶シリコン
に代えて非晶質シリコンを用いてもよい。
上記実施例では、エネルギービームとしてレー
ザビームを用いたが、電子ビーム、イオンビーム
等を用いてもよい。
ザビームを用いたが、電子ビーム、イオンビーム
等を用いてもよい。
上記実施例ではp型単結晶シリコン層をn型に
変える手段としてイオン注入法を採用したが、こ
れに限らずPSG膜やAsSG膜を拡散源とする方
法、燐拡散方法等を採用してもよい。
変える手段としてイオン注入法を採用したが、こ
れに限らずPSG膜やAsSG膜を拡散源とする方
法、燐拡散方法等を採用してもよい。
上記実施例ではp型基板に素子分離領域を設
け、非単結晶シリコン層を被覆し、エネルギービ
ームの照射によりp型単結晶シリコン層にし、選
択エツチングして素子分離領域間にp型単結晶シ
リコン層をn型(n−ウエル領域)に変換した
が、これに限定されない。例えば、酸化層の存在
するp型単結晶シリコン層をn型に変えてもよ
い。また、n型半導体基板を用いて前記とは逆に
一方のn型単結晶シリコン層をp型(p−ウエル
領域)に変換してもよい。
け、非単結晶シリコン層を被覆し、エネルギービ
ームの照射によりp型単結晶シリコン層にし、選
択エツチングして素子分離領域間にp型単結晶シ
リコン層をn型(n−ウエル領域)に変換した
が、これに限定されない。例えば、酸化層の存在
するp型単結晶シリコン層をn型に変えてもよ
い。また、n型半導体基板を用いて前記とは逆に
一方のn型単結晶シリコン層をp型(p−ウエル
領域)に変換してもよい。
上記実施例では少なくとも隣り合う二つの領域
に形成した素子領域のうちの一方の素子領域と基
板の界面全体に酸化層を介在させたが、該界面の
一部に酸化層等の薄い絶縁層を介在させてもよ
い。このように部分的に介在させる場合、隣り合
う他方の素子領域側に近い界面部分に絶縁層を配
置することが望ましい。
に形成した素子領域のうちの一方の素子領域と基
板の界面全体に酸化層を介在させたが、該界面の
一部に酸化層等の薄い絶縁層を介在させてもよ
い。このように部分的に介在させる場合、隣り合
う他方の素子領域側に近い界面部分に絶縁層を配
置することが望ましい。
以上詳述した如く、本発明によればラツチアツ
プ現象の防止と素子の微細化がなされた高性能、
高集積度の相補型MOS半導体装置を簡単な工程
で製造し得る方法を提供できるものである。
プ現象の防止と素子の微細化がなされた高性能、
高集積度の相補型MOS半導体装置を簡単な工程
で製造し得る方法を提供できるものである。
第1図a〜hは従来のCMOSの製造を示す工
程断面図、第2図a〜jは本発明の実施例におけ
るCMOSの製造を示す工程断面図である。 101……p型シリコン基板、102……熱酸
化膜(絶縁膜)、103a,103b……レジス
トパターン、105……素子分離領域、107…
…酸化層、111……p型単結晶シリコンからな
る素子領域、112……n型単結晶シリコンから
なる素子領域、1131,1132……ゲート電
極、1151,1152……ソース領域、1161,
1162……ドレイン領域、119〜122……
Al配線。
程断面図、第2図a〜jは本発明の実施例におけ
るCMOSの製造を示す工程断面図である。 101……p型シリコン基板、102……熱酸
化膜(絶縁膜)、103a,103b……レジス
トパターン、105……素子分離領域、107…
…酸化層、111……p型単結晶シリコンからな
る素子領域、112……n型単結晶シリコンから
なる素子領域、1131,1132……ゲート電
極、1151,1152……ソース領域、1161,
1162……ドレイン領域、119〜122……
Al配線。
Claims (1)
- 1 第1導電型の半導体基板上に素子分離領域と
なる絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜を選択
的にエツチング除去して前記基板上に素子分離領
域を形成する工程と、この素子分離領域で分離さ
れた複数の島状基板領域のうち少なくとも隣り合
う二つの領域の一方の領域表面全体に前記素子分
離領域より充分に薄い絶縁層を形成する工程と、
全面に非単結晶シリコン層を堆積した後、エネル
ギービームを前記非単結晶シリコン層に照射して
前記薄い絶縁層が被覆されていない島状基板領域
と直接接触する非単結晶シリコン層を前記基板を
種結晶として単結晶化させると共に、前記絶縁層
が被覆された島状基板領域上の非単結晶シリコン
層も単結晶化する工程と、この単結晶シリコン層
をエツチバツクすることにより、前記絶縁層が被
覆された島状基板領域及びこれと隣接する他の島
状基板領域に表面が前記素子分離領域と同一レベ
ルもしくはほぼ同一レベルの単結晶シリコン層を
残存させた後、これら単結晶シリコン層のいずれ
か一方に第2導電型の不純物をドーピングして少
なくとも隣り合う島状基板領域に第1導電型、第
2導電型の素子領域を形成する工程とを具備した
ことを特徴とする相補型MOS半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56138831A JPS5840851A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | 相補型mos半導体装置及びその製造方法 |
US06/307,877 US4560421A (en) | 1980-10-02 | 1981-10-02 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56138831A JPS5840851A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | 相補型mos半導体装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5840851A JPS5840851A (ja) | 1983-03-09 |
JPH0324068B2 true JPH0324068B2 (ja) | 1991-04-02 |
Family
ID=15231235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56138831A Granted JPS5840851A (ja) | 1980-10-02 | 1981-09-03 | 相補型mos半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5840851A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6074564A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-26 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
JPS6074664A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-26 | Toshiba Corp | 相補型mos半導体装置の製造方法 |
JPS6030169A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-15 | Toshiba Corp | 相補型mos半導体装置及びその製造方法 |
JPS6089957A (ja) * | 1983-10-24 | 1985-05-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 相補形半導体装置 |
JPS6239047A (ja) * | 1985-08-13 | 1987-02-20 | Toppan Printing Co Ltd | Cmos型集積回路素子 |
JP2533160Y2 (ja) * | 1992-06-17 | 1997-04-23 | 小松ゼノア株式会社 | 気化器のカバー |
-
1981
- 1981-09-03 JP JP56138831A patent/JPS5840851A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5840851A (ja) | 1983-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4459325A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
US5573963A (en) | Method of forming self-aligned twin tub CMOS devices | |
JPH0355984B2 (ja) | ||
JP2982383B2 (ja) | Cmosトランジスタの製造方法 | |
EP0518611B1 (en) | Method of fabricating a semiconductor structure having MOS and bipolar devices | |
US4560421A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
US5079183A (en) | C-mos device and a process for manufacturing the same | |
JPH0324069B2 (ja) | ||
JPH0324068B2 (ja) | ||
JPH065706B2 (ja) | BiCMOS素子の製造方法 | |
EP0126292B1 (en) | Semiconductor device having an element isolation layer and method of manufacturing the same | |
JPH0831543B2 (ja) | BiCMOS半導体素子の製造方法 | |
JPS6021560A (ja) | 相補型mos半導体装置及びその製造方法 | |
JPH0974189A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2622047B2 (ja) | 半導体デバイスおよびその製造方法 | |
JPH0345548B2 (ja) | ||
JPS6244862B2 (ja) | ||
JPH0481336B2 (ja) | ||
KR100259586B1 (ko) | 반도체장치 제조방법 | |
JPH0527265B2 (ja) | ||
KR100386460B1 (ko) | 씨모스 트랜지스터의 게이트 전극 형성방법 | |
JP2918205B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2892436B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2616809B2 (ja) | 半導体装置 | |
JPS6030168A (ja) | 相補型mos半導体装置及びその製造方法 |