JPH06334032A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH06334032A
JPH06334032A JP5281450A JP28145093A JPH06334032A JP H06334032 A JPH06334032 A JP H06334032A JP 5281450 A JP5281450 A JP 5281450A JP 28145093 A JP28145093 A JP 28145093A JP H06334032 A JPH06334032 A JP H06334032A
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Japan
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channel
region
oxide film
type impurity
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JP5281450A
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Takeshi Koga
剛 古賀
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • H01L29/1079Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/1083Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate with an inactive supplementary region, e.g. for preventing punch-through, improving capacity effect or leakage current

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Nチャネルトランジスタ領域の素子分離耐圧
を向上させること。 【構成】 半導体基板1の主表面中に、素子領域を他の
素子領域から分離するためのLOCOS酸化膜2が設け
られる。素子領域の下には、P型不純物で形成されたチ
ャネルカット層7aが設けられる。半導体基板1の主表
面中であって、かつLOCOS酸化膜2のバーズビーク
部分の直下には、チャネルカット層7a中のP型不純物
濃度よりも、濃度の濃いP+ 不純物領域34が形成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は一般に半導体装置に関
するものであり、より特定的にはNチャネルトランジス
タの素子分離耐圧を向上させることができるように改良
された半導体装置に関する。この発明は、また、そのよ
うな半導体装置の製造方法に関する。この発明は、さら
に、耐圧を向上させたNチャネルフィールドトランジス
タを含む半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体記憶装置の中で、記憶情報のラン
ダムな入出力が可能なものとして、DRAMが知られて
いる。一般に、DRAMは、多数の記憶情報を蓄積する
記憶領域であるメモリセルと、外部との入出力に必要な
周辺回路とから構成される。
【0003】図40は、一般的なDRAMの構成を示す
ブロック図である。本図において、DRAM50は、記
憶情報のデータ信号を蓄積するためのメモリセルアレイ
51を含む。ロウアンドカラムアドレスバッファ52
は、単に記憶回路を構成するメモリセルを選択するため
のアドレス信号を外部から受けるためのものである。ロ
ウアンドカラムアドレスバッファ52には、入力保護回
路59が接続されており、アドレス信号は、入力保護回
路59を通って、ロウアンドカラムアドレスバッファ5
2に導かれる。ロウデコーダ53とカラムデコーダ54
は、アドレス信号を解読することによってメモリセルを
指定するものである。センスリフレッシュアンプ55
は、指定されたメモリセルに蓄積された信号を増幅して
読出すものである。データインバッファ56とデータア
ウトバッファ57は、データ入出力のためのものであ
る。クロックジェネレータ58は、クロック信号を発生
するものである。
【0004】本願は、メモリセルアレイ中のNチャネル
トランジスタと、入力保護回路59中の高耐圧トランジ
スタに関する。
【0005】図41〜図51は、従来のCMOS電界効
果トランジスタの製造方法の順序の各工程における半導
体装置の部分断面図である。
【0006】図41を参照して、シリコン基板1の主表
面中に、素子分離を行なうためのフィールド酸化膜2を
LOCOS法により形成する。
【0007】図42を参照して、Pチャネルトランジス
タ領域3をレジスト4で覆い、Nチャネルトランジスタ
領域5中に、ウェルを形成するためのボロン6を、注入
エネルギ1Mev,注入濃度1×1013個/cm2 の条
件で注入する。フィールド酸化膜2のチャネルカットの
ためのボロン7を、注入エネルギ150KeV,注入濃
度5×1012個/cm2 の条件で注入する。その後、N
チャネルトランジスタのVthを決定するためのチャネル
ドープのボロン8を、注入エネルギ50KeV,注入濃
度3×1012個/cm2 の条件で注入する。
【0008】図43を参照して、Nチャネルトランジス
タ領域5をレジスト9で覆って、Pチャネルトランジス
タ領域3中に、ウェルを形成するためのリン10を、注
入エネルギ1.2MeV,注入濃度1×1013個/cm
2 の条件で注入する。PチャネルトランジスタのVth
決定するチャネルドープのボロン11を、注入エネルギ
20KeV,注入濃度1×1012個/cm2 の条件で注
入する。
【0009】図44を参照して、膜厚150Å程度のシ
リコン酸化膜12と、リンドープされた多結晶シリコン
膜13と、タングステンシリサイド膜14を順次形成
し、MOSトランジスタのゲート電極15を形成する。
なお、図44以下、ボロン7が注入された部分をチャネ
ルカット層7a(濃度1×1016〜5×1016個/cm
3 )と呼ぶ。
【0010】図45を参照して、Pチャネルトランジス
タ領域3をレジスト16で覆い、Nチャネルトランジス
タのソース/ドレイン領域17中に、リン18を、注入
エネルギ50KeV,注入濃度2×1013個/cm2
条件で、45度に傾けた斜め回転注入法により、注入す
る。
【0011】図46を参照して、Nチャネルトランジス
タ領域5をレジスト19で覆い、Pチャネルトランジス
タのソース/ドレイン領域20に二フッ化ボロン21を
注入エネルギ20KeV,注入濃度1×1013個/cm
2 の条件で注入する。
【0012】図47を参照して、ゲート電極15の側壁
に、シリコン酸化膜により、サイドウォール22を形成
する。その後、Pチャネルトランジスタ領域3をレジス
ト23で覆い、Nチャネルトランジスタのソース/ドレ
イン領域17中に、砒素24を注入エネルギ50Ke
V,注入濃度5×1015個/cm2 の条件で注入する。
【0013】図48を参照して、Nチャネルトランジス
タ領域5をレジスト25で覆い、Pチャネルトランジス
タのソース/ドレイン領域20に二フッ化ボロン26
を、注入エネルギ20KeV,注入濃度5×1015個/
cm2 の条件で注入する。その後、850℃で、O2
囲気下、20分程度ドライブ(熱処理)を行なった。
【0014】図49(a)を参照して、ROM注入部分
(図49(b)で示す部分)以外の部分をレジスト27
で覆う。
【0015】図50(a)を参照して、ROM決定を行
なうためのボロン28を注入する(加速電圧300ke
V)。これによって、ROM注入部分(図50(b)に
示す部分)に、データを書込む(プログラムする)イオ
ンが注入される。
【0016】なお、参考のために、ROM注入について
説明しておく。ROMは、任意のアドレスに任意の順序
でアクセスすることを許すもので、読出しを、主なある
いは唯一の動作とするメモリをいう。データを書込む
(プログラムする)方法として、上述のイオン注入プロ
グラム法が知られている。図50(b)を参照して、イ
オン注入マスク(27)を用いて、チャネルイオン注入
(28)を行なうことにより、メモリセル・トランジス
タ100のしきい値電圧を変え、それによって、データ
がプログラムされる。
【0017】ROM注入を行なった後レジスト27を除
去する。
【0018】図51を参照して、ゲート電極を覆うよう
にシリコン基板1の上に層間絶縁膜29を形成する。層
間絶縁膜29中に、ソース/ドレイン領域の表面を露出
させるためのコンタクトホールを形成し、このコンタク
トホールを通って、電極30を、ソース/ドレイン領域
に接続する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は、
以上のような方法で製造されていたので、次のような問
題点があった。
【0020】図52は、図44においてA−A線に沿っ
て切った、シリコン基板中のボロン濃度のプロファイル
(基板の深さとボロン濃度との関係)である。
【0021】従来の方法では、図42と図44と図52
を参照して、Nチャネルトランジスタのチャネルカット
のためのボロン7を高エネルギで深く注入し、その後熱
拡散させて、チャネルカット層7aを形成していた。こ
のとき、シリコン酸化膜2の端部2aの下にまでボロン
が拡散するため、シリコン酸化膜2の端部2aの直下
で、ボロン濃度が低くなり(図52中の、a部分におい
て、約1×1016〜5×1016個/cm3 になる)、ひ
いては素子分離耐圧が低下するという問題点があった。
【0022】また、従来の方法においては、上述のNチ
ャネルトランジスタと同時に作るNチャネルフィールド
トランジスタ(高耐圧トランジスタ)の耐圧も減少する
という問題点があった。
【0023】なお、高耐圧トランジスタは、図40を参
照して、入力保護回路59を形成するためのものであ
る。
【0024】入力保護回路は、図53を参照して、パッ
ドとアドレスバッファの間に設けられる。入力保護回路
59は、NチャネルフィールドトランジスタとPチャネ
ルフィールドトランジスタを含み、入力信号のノイズを
外部へ逃がす働きをする。
【0025】図54は、入力保護回路の中で形成されて
いるNチャネルフィールドトランジスタの断面図であ
る。図54に示すNチャネルフィールドトランジスタ1
15は、図51に示すトランジスタから離れたところに
形成されるが、これらは同一のチップ内に形成される。
図54と図51において、同一のハッチングで示した部
分は、同時に形成される。
【0026】図54を参照して、フィールド酸化膜2の
上に、多結晶シリコン膜13とタングステンシリサイド
膜14とから形成されたゲート電極15が形成されてい
る。ゲート電極15の下のフィールド酸化膜2は厚く、
このようにして形成されたトランジスタは高耐圧トラン
ジスタとも呼ばれている。
【0027】図54においてA−A線に沿って切った、
シリコン基板1中のボロンのプロファイルは、図52に
示すものと同じである。シリコン酸化膜2端部2aの直
下で、ボロン濃度は低くなり、ひいてはNチャネルフィ
ールドトランジスタ115の耐圧が低下する。そのた
め、矢印Bで示す方向にリーク電流が流れ、ひいては、
入力保護回路としての機能を果たすことができなくなる
という問題点があった。
【0028】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、Nチャネルトランジスタの素
子分離耐圧を向上させた、半導体装置を提供することを
目的とする。
【0029】この発明の他の目的は、Nチャネルフィー
ルドトランジスタの耐圧を向上させた半導体装置を提供
することにある。
【0030】この発明は、さらにそのような半導体装置
の製造方法を提供することにある。
【0031】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、主表面を有する半導体基板を備える。上記半導体
基板の主表面中に、素子領域を取囲み、該素子領域を他
の素子領域から分離するためのLOCOS酸化膜が設け
られる。当該装置は、上記素子領域の中に設けられたN
チャネルトランジスタを備える。上記LOCOS酸化膜
はバーズビーク部分を含む。上記素子領域の下には、P
型不純物が注入されているチャネルカット層が設けられ
ている。上記半導体基板の主表面中であって、かつ上記
LOCOS酸化膜の上記バーズビーク部分の直下には、
上記チャネルカット層中のP型不純物濃度よりも、濃度
の濃いP+ 不純物領域が形成されている。
【0032】この発明の第2の局面に従う半導体装置
は、入力保護回路を形成するためのNチャネルフィール
ドトランジスタを含む半導体装置に係るものである。当
該装置は、半導体基板と、上記半導体基板の主表面中に
互いに離されて形成された1対のN型不純物領域と、上
記1対のN型不純物領域を取囲み、これらを分離するた
めの、バーズビーク部分を有するLOCOS酸化膜と、
を備える。上記LOCOS酸化膜の上に、上記1対のN
型不純物領域にまたがるように、ゲート電極が設けられ
ている。上記素子領域の下には、P型不純物が注入され
ているチャネルカット層が、さらに設けられている。上
記半導体基板の主表面中であって、かつ上記LOCOS
酸化膜の上記バーズビーク部分の直下には、上記チャネ
ルカット層中のP型不純物濃度よりも、濃度の濃いP+
不純物領域が形成されている。
【0033】この発明の第3の局面に従う半導体装置の
製造方法は、NチャネルトランジスタとPチャネルトラ
ンジスタを含む半導体装置の製造方法に係るものであ
る。まず、半導体基板の主表面中に、バーズビーク部分
を含むLOCOS酸化膜を形成する。上記素子領域内の
上記半導体基板の主表面中に、チャネルドープ用の第1
のP型不純物イオンを注入する。上記半導体基板の主表
面中に、上記素子領域の下側にチャネルカット層を形成
するための第2のP型不純物イオンクレームを注入す
る。上記素子領域内の上記半導体基板の上に、上記Nチ
ャネルトランジスタを形成する。上記半導体基板の主表
面中であって、上記素子領域から離れた位置に上記Pチ
ャネルトランジスタのP型ソース/ドレイン領域を形成
するための第3のP型不純物イオンを注入する。上記半
導体基板の主表面中に、ROM決定を行なうための第4
のP型不純物イオンを注入する。上記LOCOS酸化膜
の上記バーズビーク部分の直下に、上記チャネルカット
層中のP型不純物濃度よりも、濃度の濃いP+ 不純物領
域を形成する。
【0034】
【作用】この発明の第1の局面に従う半導体装置によれ
ば、半導体基板の主表面中であって、かつLOCOS酸
化膜のバーズビーク部分の直下に、チャネルカット層中
のP型不純物濃度よりも、濃度の濃いP+ 不純物領域が
形成されているので、Nチャネルトランジスタの素子分
離耐圧が向上する。
【0035】この発明の第2の局面に従う半導体装置に
よれば、入力保護回路を形成するためのNチャネルフィ
ールドトランジスタを含む半導体装置において、半導体
基板の主表面中であって、かつLOCOS酸化膜のバー
ズビーク部分の直下に、チャネルカット層中のP型不純
物濃度よりも、濃度の濃いP+ 不純物領域が形成されて
いるので、Nチャネルフィールドトランジスタの耐圧が
向上する。
【0036】この発明の第3の局面に従う半導体装置の
製造方法によれば、LOCOS酸化膜のバーズビーク部
分の直下に、チャネルカット層中のP型不純物よりも、
濃度の濃いP+ 不純物領域を形成するので、素子分離耐
圧が向上したNチャネルトランジスタが得られる。
【0037】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。
【0038】実施例1 図1は、この発明の一実施例に係る半導体装置の断面図
である。
【0039】図1を参照して、シリコン基板1の主表面
にNウェル31とPウェル32が、互いに隣接して設け
られている。Pウェル32は、Nチャネルトランジスタ
33が形成される領域である。Nウェル31内は、Pチ
ャネルトランジスタ35が形成される領域である。Nチ
ャネルトランジスタ領域5において、Nチャネルトラン
ジスタ33を形成するための素子領域を取囲み、該素子
領域を他の素子領域から分離するためのフィールド酸化
膜2が設けられる。フィールド酸化膜2は、その膜厚が
実質的に一定にされた本体部分2aと、該本体部分2a
と一体的に形成され、かつ素子領域の周囲を直接取囲
み、さらにその膜厚が上記本体部分2aから素子領域に
向かう方向に徐々に減少している取囲み部分2bとから
形成される。シリコン基板1の主表面中であって、かつ
フィールド酸化膜2の取囲み部分2bの直下には、P型
不純物濃度が1×1017〜5×1017個/cm3 の範囲
に選ばれたP+ 不純物領域34が形成されている。素子
領域の下には、P型不純物が注入されたチャネルカット
層7a(濃度1×1016〜5×1016個/cm3 )が設
けられている。Pチャネルトランジスタ領域3には、P
チャネルトランジスタ35が設けられている。Nチャネ
ルトランジスタ33とPチャネルトランジスタ35を覆
うように、層間絶縁膜29がシリコン基板1の上に設け
られている。層間絶縁膜29内には、Nチャネルトラン
ジスタ33とPチャネルトランジスタ35のそれぞれの
ソース/ドレイン領域を露出させるためのコンタクトホ
ール36が設けられている。コンタクトホール36を通
って、ソース/ドレイン領域に電極30が接続されてい
る。
【0040】本実施例によれば、フィールド酸化膜2の
取囲み部分2bの直下に、P型不純物濃度が1×1017
〜5×1017個/cm3 の範囲に選ばれたP+ 不純物領
域34が設けられているので、その部分でP型不純物の
濃度が高まり、ひいては素子分離耐圧が向上する。
【0041】次に、図1に示す半導体装置の製造方法に
ついて説明する。図2〜図11は、図1に示す半導体装
置の製造方法の順序の各工程における半導体装置の部分
断面図である。
【0042】図2を参照して、シリコン基板1の主表面
に、素子分離を行なうためのシリコン酸化膜2を、LO
COS法により形成する。フィールド酸化膜2は、その
膜厚が実質的に一定にされた本体部分2aと、本体部分
2aと一体的に形成され、かつ素子領域の周囲を直接取
囲み、さらにその膜厚が本体部分2aから素子領域に向
かう方向に徐々に減少している取囲み部分2bとから形
成される。
【0043】Pチャネルトランジスタ領域3をレジスト
4で覆い、Nチャネルトランジスタ領域5に、ウェルを
形成するためのボロン6を、注入エネルギ1MeV,注
入濃度1×1013個/cm2 の条件で注入する。シリコ
ン酸化膜2のチャネルカットのためのボロン7を、注入
エネルギ150KeV,注入濃度5×1012個/cm 2
の条件で、基板中に1×1016〜5×1016個/cm3
残るように、注入する。Nチャネルトランジスタのしき
い値電圧Vthを決定するチャネルドープのボロン8
を、50KeV,注入濃度3×1012個/cm2 の条件
で、45°の斜め回転注入する。
【0044】図12は、本発明に使用する回転イオン注
入装置の概念図である。回転イオン注入装置は、Y偏光
板116と、X偏光板117と、マスク118と、回転
ターゲット119とを備えている。回転ターゲット11
9は矢印G方向に角度が傾けられるようになっており、
この傾斜角により不純物イオンの注入角度θが調整さ
れ。また、回転ターゲット119は矢印F方向に回転す
るようになっており、この回転により、回転ターゲット
119の上に置かれた半導体基板が回転される。
【0045】次に、この回転イオン注入装置を用いて、
回転イオン注入を行なう方法について説明する。回転タ
ーゲット119の上に、図2に示すシリコン基板を置
く。次いで、回転ターゲット119を、注入角度θが4
5°になるように傾け、矢印F方向に回転させる。次い
で、イオンビームを照射する。イオンビームはY偏光板
116により垂直方向に引伸ばされ、さらにX偏光板1
17により水平方向に引伸ばされ、マスク118を通っ
て、回転ターゲット119の上に置かれたシリコン基板
に入射する。こうして、シリコン基板1の主表面に、ボ
ロン8が45°の角度で斜め回転注入される。
【0046】図3は、素子領域の拡大図である。図13
は、素子領域の平面図である。図2と図3と図13を参
照して、ボロン8を45°の斜め回転注入することによ
って、シリコン酸化膜2の取囲み部分2bの直下に、濃
度1×1017〜5×1017個/cm3 のP+ 不純物領域
34が形成される。
【0047】図4を参照して、Nチャネルトランジスタ
領域5をレジスト9で覆い、Pチャネルトランジスタ領
域3に、ウェルを形成するためのリン10を、注入エネ
ルギ1.2MeV,注入濃度1×1012個/cm2 の条
件で注入する。Pチャネルトランジスタのしきい値電圧
Vthを決定するチャネルドープのボロン11を、注入
エネルギ20KeV,注入濃度1×1012個/cm2
条件で注入する。
【0048】図5を参照して、膜厚150Å程度のシリ
コン酸化膜12と、リンドープされた多結晶シリコン1
3と、タングステンシリサイド膜14を順次形成するこ
とにより、MOSトランジスタのゲート電極15を形成
する。
【0049】図6を参照して、Pチャネルトランジスタ
領域3をレジスト16で覆い、Nチャネルトランジスタ
のソース/ドレイン領域17に、リン18を、注入エネ
ルギ50KeV,注入濃度2×1013個/cm2 の条件
で、45°の斜め回転注入を行なう。この斜め回転注入
の目的は、LDD構造のソース/ドレイン領域を形成す
るためである。
【0050】図7を参照して、Nチャネルトランジスタ
領域5をレジスト19で覆い、Pチャネルトランジスタ
のソース/ドレイン領域20に、二フッ化ボロン21
を、注入エネルギ20KeV,注入濃度1×1013個/
cm2 の条件で注入する。
【0051】図8を参照して、ゲート電極15の側壁
に、シリコン酸化膜により、サイドウォール22を形成
する。その後、Pチャネルトランジスタ領域3をレジス
ト23で覆い、Nチャネルトランジスタのソース/ドレ
イン領域17に、砒素24を注入エネルギ50KeV,
注入濃度5×1015個/cm2 の条件で注入する。
【0052】図9を参照して、Nチャネルトランジスタ
領域5をレジスト25で覆い、Pチャネルトランジスタ
のソース/ドレイン領域20に、二フッ化ボロン26
を、注入エネルギ20KeV,注入濃度5×1015個/
cm2 の条件で注入する。
【0053】図10を参照して、850℃で、酸素雰囲
気下、10分程度、熱処理を行なう。その後、ROM注
入以外の箇所をレジスト27で覆い、チップ上に、RO
M決定を行なうためのボロン28を注入する。
【0054】図11を参照して、Nチャネルトランジス
タとPチャネルトランジスタを覆うように、シリコン基
板1の上に層間絶縁膜29を形成する。層間絶縁膜29
中に、NチャネルトランジスタとPチャネルトランジス
タのソース/ドレイン領域を露出させるためのコンタク
トホール36を形成する。コンタクトホール36を通っ
て、ソース/ドレイン領域に電極30を接続する。この
実施例によれば、図14(図3中のA−A線に沿って切
った、半導体基板中のボロンのプロファイル)を参照し
て、フィールド酸化膜の取囲み部分の直下において、P
型不純物濃度が高められているので、素子分離耐圧が向
上する。なお、図14中、(b)点における濃度は、1
×1016〜5×1016/cm3 となり、(a)点におけ
る濃度は1×1017〜5×1017/cm3 となる。
【0055】図15は、図1に示す半導体装置と同時に
作られる、入力保護回路を形成するためのNチャネルフ
ィールドトランジスタの断面図である。図16は、Nチ
ャネルフィールドトランジスタの平面図である。
【0056】これらの図を参照して、フィールド酸化膜
2の取囲み部分2bの直下に、P型不純物濃度が1×1
17〜5×1017/cm3 の範囲に選ばれたP+ 不純物
領域34が形成されているので、Nチャネルフィールド
トランジスタの耐圧が向上する。なお、図15におい
て、A−A線に沿って切った、シリコン基板中のボロン
のプロファイルは、図14に示すものと同一である。
【0057】実施例2 図17〜図27は、図1に示す半導体装置の他の製造方
法の順序の各工程における半導体装置の部分断面図であ
る。
【0058】図17を参照して、シリコン基板1の主表
面に、素子分離を行なうためのシリコン酸化膜2をLO
COS法により形成する。
【0059】図18を参照して、Pチャネルトランジス
タ領域3をレジスト4で覆い、Nチャネルトランジスタ
領域5に、ウェルを形成するためのボロン6を、注入エ
ネルギ1MeV,注入濃度1×1013個/cm2 の条件
で注入する。シリコン酸化膜2のチャネルカットのため
のボロン7を、注入エネルギ150KeV,注入濃度5
×1012個/cm2 の条件で注入する。Nチャネルトラ
ンジスタのしきい値電圧Vthを決定するチャネルドー
プのボロン8を、注入エネルギ50KeV,注入濃度3
×1012個/cm2 の条件で注入する。
【0060】図19を参照して、Nチャネルトランジス
タ領域5をレジスト9で覆い、Pチャネルトランジスタ
領域3に、ウェルを形成するためのリン10を、注入エ
ネルギ1.2MeV,注入濃度1×1013個/cm2
条件で注入する。Pチャネルトランジスタのしきい値電
圧Vthを決定するチャネルドープのボロン11を、注
入エネルギ20KeV,注入濃度1×1012個/cm2
の条件で注入する。
【0061】図20を参照して、膜厚150Å程度のシ
リコン酸化膜12、リンドープされた多結晶シリコン膜
13、タングステンシリサイド膜14を順次形成するこ
とにより、MOSトランジスタのゲート電極15を形成
する。
【0062】図21を参照して、Pチャネルトランジス
タ領域3をレジスト16で覆い、Nチャネルトランジス
タのソース/ドレイン領域17に、リン18を、注入エ
ネルギ50KeV,注入濃度2×1013個/cm2 の条
件で、45°の斜め回転注入をする。LDD構造のトラ
ンジスタを作るためである。
【0063】図22を参照して、フィールド酸化膜2の
取囲み部分2bの上部分がレジストで覆われないよう
に、Nチャネルトランジスタ領域5をレジスト19で覆
う。フィールド酸化膜2の部分の拡大図を図23に示
す。
【0064】図22と図23を参照して、レジスト19
をマスクにして、Pチャネルトランジスタのソース/ド
レイン領域20に、二フッ化ボロン21を、注入エネル
ギ20KeV,注入濃度1×1013個/cm2 の条件
(基板中に5×1016〜1×1017個/cm3 注入され
るように)で注入する。フィールド酸化膜2の取囲み部
分2bがレジストで覆われていないので、フィールド酸
化膜2の取囲み部分2bの直下に、濃度1×1017〜5
×1017/cm3 程度のP+ 不純物領域34が形成され
る。
【0065】図24を参照して、ゲート電極15の側壁
に、シリコン酸化膜により、サイドウォール22を形成
する。その後、Pチャネルトランジスタ領域3をレジス
ト23で覆い、Nチャネルトランジスタのソース/ドレ
イン領域に、砒素24を注入エネルギ50KeV,注入
濃度5×1015個/cm2 の条件で注入する。
【0066】図25を参照して、Nチャネルトランジス
タ領域5をレジスト25で覆い、Pチャネルトランジス
タのソース/ドレイン領域に、二フッ化ボロン26を、
注入エネルギ20KeV,注入濃度5×1015個/cm
2 の条件で注入する。
【0067】図26を参照して、850℃で酸素雰囲気
下、20分程度熱処理を行なう。その後、ROM注入以
外の箇所をレジスト27で覆い、チップ上に、ROM決
定を行なうためのボロン28を注入する。その後、レジ
スト27を除去する。
【0068】図27を参照して、Nチャネルトランジス
タとPチャネルトランジスタを覆うように、シリコン基
板1の上に層間絶縁膜29を形成する。層間絶縁膜29
中に、NチャネルトランジスタとPチャネルトランジス
タのソース/ドレイン領域の表面を露出させるためのコ
ンタクトホール36を形成する。コンタクトホール36
を通って、ソース/ドレイン領域に電極30を接続す
る。
【0069】実施例3 図28〜図38は、図1に示す半導体装置のさらに他の
製造方法の順序の各工程における半導体装置の部分断面
図である。
【0070】図28〜図35は、図41〜図48に示し
た従来の工程と、同一であるので、同一部分には同一の
参照番号を付し、その説明を繰り返さない。
【0071】図36を参照して、Nチャネルトランジス
タ領域5のシリコン酸化膜2の取囲み部分2bの上部分
がレジスト27で覆われないように、ROM注入以外の
箇所をレジスト27で覆う。Nチャネルトランジスタ領
域5の、シリコン酸化膜2の部分の拡大図を、図37に
示す。
【0072】図36と図37を参照して、レジスト27
をマスクにして、ボロン28を注入する。フィールド酸
化膜2の取囲み部分2bがレジスト27で覆われていな
いので、フィールド酸化膜2の取囲み部分2bの直下
に、濃度1×1017〜5×10 17個/cm3 程度のP+
不純物領域34が形成される。レジスト27を除去す
る。
【0073】図38を参照して、Nチャネルトランジス
タとPチャネルトランジスタとを覆うように、シリコン
基板1の上に層間絶縁膜29を形成する。層間絶縁膜2
9中に、NチャネルトランジスタとPチャネルトランジ
スタのソース/ドレイン領域の表面を露出させるための
コンタクトホール36を形成する。コンタクトホール3
6を通って、ソース/ドレイン領域に、電極30を接続
する。
【0074】上述した製造方法では、P+ 不純物領域3
4を、チャネルドープ工程、P−ソース/ドレイン領域
の形成工程またはROM注入工程を利用することによっ
て形成しているので、マスク合せの回数を増加させな
い。ひいては、工程を増加させることなく、P+ 不純物
領域を形成できる。
【0075】実施例4 図39は、この発明のさらに他の実施例に係る半導体装
置の断面図である。
【0076】上述の実施例では、レトログレードウェル
によって素子を分離した半導体装置を例示したが、この
発明はこれに限られるものでなく、図39に示すよう
に、フィールド酸化膜2の直下にP+ 不純物層51を形
成した、半導体装置にも適用できる。すなわち、フィー
ルド酸化膜2の取囲み部分2bの直下に、P型不純物濃
度が1×1017〜5×1017個/cm3 の範囲に選ばれ
たP+ 不純物領域34を設けることにより、素子分離耐
圧を向上させることができる。
【0077】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の第1の
局面に従う半導体装置によれば、半導体基板の主表面中
であって、かつLOCOS酸化膜のバーズビーク部分の
直下に、チャネルカット層中のP型不純物濃度よりも、
濃度の濃いP+ 不純物領域が形成されているので、素子
分離耐圧が向上するという効果を奏する。
【0078】また、この発明の第2の局面に従う、入力
保護回路を形成するためのNチャネルフィールドトラン
ジスタを含む半導体装置によれば、半導体基板の主表面
中であって、かつLOCOS酸化膜のバーズビーク部分
の直下に、チャネルカット層中のP型不純物濃度より
も、濃度の濃いP+ 不純物領域が形成されているので、
Nチャネルフィールドトランジスタの耐圧が向上すると
いう効果を奏する。
【0079】さらに、この発明の第3の局面に従う半導
体装置の製造方法によれば、LOCOS酸化膜のバーズ
ビーク部分の直下に、チャネルカット層中のP型不純物
濃度よりも、濃度の濃いP+ 不純物領域を形成するの
で、素子分離耐圧が向上したNチャネルトランジスタが
得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る半導体装置の断面図
である。
【図2】図1に示す半導体装置の第1の製造方法の順序
の第1の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図3】図2の部分拡大図である。
【図4】図1に示す半導体装置の第1の製造方法の順序
の第2の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図5】図1に示す半導体装置の第1の製造方法の順序
の第3の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図6】図1に示す半導体装置の第1の製造方法の順序
の第4の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図7】図1に示す半導体装置の第1の製造方法の順序
の第5の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図8】図1に示す半導体装置の第1の製造方法の順序
の第6の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図9】図1に示す半導体装置の第1の製造方法の順序
の第7の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図10】図1に示す半導体装置の第1の製造方法の順
序の第8の工程における半導体装置の部分断面図であ
る。
【図11】図1に示す半導体装置の第1の製造方法の順
序の第9の工程における半導体装置の部分断面図であ
る。
【図12】本発明において用いられる回転イオン注入装
置の概念図である。
【図13】図2におけるNチャネルトランジスタ領域の
平面図である。
【図14】図3のA−A線に沿って切った半導体基板中
の、ボロンのプロファイルである。
【図15】図1に示すチャネルトランジスタと同時に作
られる、Nチャネルフィールドトランジスタの断面図で
ある。
【図16】図15に示すNチャネルフィールドトランジ
スタの平面図である。
【図17】図1に示す半導体装置の第2の製造方法の第
1の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図18】図1に示す半導体装置の第2の製造方法の第
2の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図19】図1に示す半導体装置の第2の製造方法の第
3の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図20】図1に示す半導体装置の第2の製造方法の第
4の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図21】図1に示す半導体装置の第2の製造方法の第
5の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図22】図1に示す半導体装置の第2の製造方法の第
6の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図23】図22の部分拡大図である。
【図24】図1に示す半導体装置の第2の製造方法の第
7の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図25】図1に示す半導体装置の第2の製造方法の第
8の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図26】図1に示す半導体装置の第2の製造方法の第
9の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図27】図1に示す半導体装置の第2の製造方法の第
10の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図28】図1に示す半導体装置の第3の製造方法の第
1の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図29】図1に示す半導体装置の第3の製造方法の第
2の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図30】図1に示す半導体装置の第3の製造方法の第
3の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図31】図1に示す半導体装置の第3の製造方法の第
4の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図32】図1に示す半導体装置の第3の製造方法の第
5の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図33】図1に示す半導体装置の第3の製造方法の第
6の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図34】図1に示す半導体装置の第3の製造方法の第
7の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図35】図1に示す半導体装置の第3の製造方法の第
8の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図36】図1に示す半導体装置の第3の製造方法の第
9の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図37】図36の部分拡大図である。
【図38】図1に示す半導体装置の第3の製造方法の第
10の工程における半導体装置の部分断面図である。
【図39】この発明のさらに他の実施例に係る半導体装
置の断面図である。
【図40】従来のDRAMのブロック図である。
【図41】従来の半導体装置の製造方法の第1の工程に
おける半導体装置の部分断面図である。
【図42】従来の半導体装置の製造方法の第2の工程に
おける半導体装置の部分断面図である。
【図43】従来の半導体装置の製造方法の第3の工程に
おける半導体装置の部分断面図である。
【図44】従来の半導体装置の製造方法の第4の工程に
おける半導体装置の部分断面図である。
【図45】従来の半導体装置の製造方法の第5の工程に
おける半導体装置の部分断面図である。
【図46】従来の半導体装置の製造方法の第6の工程に
おける半導体装置の部分断面図である。
【図47】従来の半導体装置の製造方法の第7の工程に
おける半導体装置の部分断面図である。
【図48】従来の半導体装置の製造方法の第8の工程に
おける半導体装置の部分断面図である。
【図49】従来の半導体装置の製造方法の第9の工程に
おける半導体装置の部分断面図である。
【図50】従来の半導体装置の製造方法の第10の工程
における半導体装置の部分断面図である。
【図51】従来の半導体装置の製造方法の第11の行程
における半導体装置の部分断面図である。
【図52】図44のA−A線に沿って切った半導体基板
中の、ボロンのプロファイルである。
【図53】入力保護回路の回路図である。
【図54】従来のNチャネルトランジスタの断面図であ
る。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 フィールド酸化膜 2a フィールド酸化膜の本体部分 2b フィールド酸化膜の取囲み部分 7a チャネルカット層 33 Nチャネルトランジスタ 34 P+ 不純物領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/108

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主表面を有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面中に設けられ、素子領域を取囲
    み、該素子領域を他の素子領域から分離するためのLO
    COS酸化膜と、 前記素子領域の中に設けられたNチャネルトランジスタ
    とを備え、 前記LOCOS酸化膜は、バーズビーク部分を含み、 前記素子領域の下には、P型不純物が注入されているチ
    ャネルカット層が設けられており、 前記半導体基板の主表面中であって、かつ前記LOCO
    S酸化膜の前記バーズビーク部分の直下には、前記チャ
    ネルカット層中のP型不純物濃度よりも、濃度の濃いP
    + 不純物領域が形成されている、半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記半導体基板の主表面中にはPウェル
    とNウェルが互いに隣接して形成されており、前記Nチ
    ャネルトランジスタは前記Pウェル内に形成されてお
    り、前記Nウェル内にはPチャネルトランジスタが形成
    されている、請求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 入力保護回路を形成するためのNチャネ
    ルフィールドトランジスタを含む半導体装置であって、 半導体基板と、 前記半導体基板の主表面中に互いに離されて形成された
    1対のN型不純物領域と、 前記1対のN型不純物領域を取囲み、これらを分離する
    ための、バーズビーク部分を有するLOCOS酸化膜
    と、 前記LOCOS酸化膜の上に、前記1対のN型不純物領
    域にまたがるように設けられたゲート電極と、を備え、 前記素子領域の下にはP型不純物が注入されているチャ
    ネルカット層が、さらに設けられており、 前記半導体基板の主表面中であって、かつ前記LOCO
    S酸化膜の前記バーズビーク部分の直下には、前記チャ
    ネルカット層中のP型不純物濃度よりも、濃度の濃いP
    + 不純物領域が形成されている半導体装置。
  4. 【請求項4】 NチャネルトランジスタとPチャネルト
    ランジスタを含む半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の主表面中に、バーズビーク部分を含むLO
    COS酸化膜を形成する行程と、 前記素子領域内の前記半導体基板の主表面中に、チャネ
    ルドープ用の第1のP型不純物イオンを注入する行程
    と、 前記半導体基板の主表面中に、前記素子領域の下側にチ
    ャネルカット層を形成するための第2のP型不純物イオ
    ンを注入する行程と、 前記素子領域内に前記半導体基板の上に前記Nチャネル
    トランジスタを形成する行程と、 前記半導体基板の主表面中であって、前記素子領域から
    離れた位置に前記PチャネルトランジスタのP型ソース
    /ドレイン領域を形成するための第3のP型不純物イオ
    ンを注入する行程と、 前記半導体基板の主表面中にROM決定を行なうための
    第4のP型不純物イオンを注入する行程と、 前記LOCOS酸化膜の前記バーズビーク部分の直下
    に、前記チャネルカット層中のP型不純物濃度よりも濃
    度の濃いP+ 不純物領域を形成する行程と、を備えた半
    導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記P+ 不純物領域を形成する行程は、
    前記第1のP型不純物イオンを注入する行程と同時に行
    なわれ、かつ、斜め回転イオン注入法により行なわれ
    る、請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記P+ 不純物領域を形成する行程は、
    前記第3のP型不純物イオンを注入する行程と同時に行
    なわれる、請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記P+ 不純物領域を形成する行程は、
    前記第4のP型不純物イオンを注入する行程と同時に行
    なわれる、請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
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