JPH09246201A - Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof

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JPH09246201A
JPH09246201A JP4972696A JP4972696A JPH09246201A JP H09246201 A JPH09246201 A JP H09246201A JP 4972696 A JP4972696 A JP 4972696A JP 4972696 A JP4972696 A JP 4972696A JP H09246201 A JPH09246201 A JP H09246201A
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JP
Japan
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insulating film
integrated circuit
diffusion layer
circuit device
semiconductor integrated
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Application number
JP4972696A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisako Sato
久子 佐藤
Takahide Nakamura
高秀 中村
Katsumi Tsuneno
克己 常野
Jinko Aoyama
仁子 青山
Hisaaki Kunitomo
久彰 国友
Hiroo Masuda
弘生 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of a damage at the time of distribution of impurities as well as to control concentration distraction of impurities by forming a diffusion layer by making use of solid diffusion of impurities from an insulating film. SOLUTION: To make a diffusion layer 9 to be formed in a semiconductor region 1 being in contact with an insulating film 8 as well as the diffusion layer 9 is made to be formed in the semiconductor region 1 due to solid diffusion of impurities from the insulating film 8. For instance, a groove for a field insulating film is formed on a semiconductor substrate by using a selective etching technique and a silicon oxide film containing boron is formed by a CVD method so as to bury the insulating film 8 inside the groove. Next, the surface of the semiconductor substrate 1 in the region except the groove is made to be in an exposed state by using a CMP method. Next, heat treatment is performed so as to diffuse the impurities inside the insulating film 8 as the field insulating film sop as to form the diffusion layer 9 with a prescribed impurity concentration to become a channel stopper layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路装置は、高集積化と高性
能化が推進されている。
2. Description of the Related Art In semiconductor integrated circuit devices, higher integration and higher performance have been promoted.

【0003】ところで、本発明者は、半導体集積回路装
置の製造方法について検討した。以下は、本発明者によ
って検討された技術であり、その概要は次のとおりであ
る。
By the way, the present inventor has studied a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device. The following is a technique studied by the present inventors, and the outline is as follows.

【0004】すなわち、最近の半導体集積回路装置の高
性能化に伴ってその拡散層の製造工程には、不純物のイ
オン注入法を使用したイオン打ち込み技術が使用されて
いる。
That is, as the performance of a semiconductor integrated circuit device has recently been improved, an ion implantation technique using an impurity ion implantation method is used in the manufacturing process of the diffusion layer.

【0005】特に、半導体集積回路装置におけるMOS
FETのソース/ドレインとなる半導体領域を拡散層に
より半導体基板に形成する際には、固溶限以上の高濃度
の不純物を半導体基板にイオン打ち込みした後、アニー
ル処理を行ってその不純物を半導体基板に拡散すること
により形成している。
In particular, a MOS in a semiconductor integrated circuit device
When forming a semiconductor region to be a source / drain of an FET on a semiconductor substrate by a diffusion layer, an impurity having a high concentration equal to or higher than a solid solubility limit is ion-implanted into the semiconductor substrate, and then an annealing process is performed to remove the impurity. It is formed by diffusing into.

【0006】また、浅いpn接合の形成方法としては、
短時間アニール技術が検討されている。
As a method of forming a shallow pn junction,
Short-time annealing technology is being studied.

【0007】また、不純物の濃度分布の正確な予測がデ
バイス特性を予測する場合において極めて重要な技術と
なってきている。
Further, accurate prediction of impurity concentration distribution has become an extremely important technique in predicting device characteristics.

【0008】なお、拡散層を形成するためのイオン打ち
込み技術の文献としては、例えば1988年12月10
日、工業調査会発行の「電子材料1988年12月号別
冊」p56〜p66に記載されているものがある。
As a reference of the ion implantation technique for forming the diffusion layer, for example, December 10, 1988.
Some are described in "Electronic Materials, December 1988, Supplement," p56-p66, published by Japan Industrial Research Association.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した半
導体集積回路装置の製造方法には、種々の問題点がある
ことを本発明者は見い出した。
However, the present inventor has found that the above-described method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device has various problems.

【0010】すなわち、酸化工程を含む拡散処理におい
て、不純物の偏析現象により、酸化シリコン膜と拡散層
との界面での不純物分布を正確に見積もることが困難と
なっている。
That is, in the diffusion process including the oxidation step, it is difficult to accurately estimate the impurity distribution at the interface between the silicon oxide film and the diffusion layer due to the segregation phenomenon of impurities.

【0011】また、半導体基板の内部に不純物をイオン
注入法により打ち込むと、半導体基板の結晶に損傷を与
えることにより、その結晶の損傷が原因となって増速拡
散により不純物の濃度分布の制御が困難となっていると
共にpn接合の領域でリーク電流が発生しているという
問題点がある。
Further, when an impurity is implanted into the semiconductor substrate by an ion implantation method, the crystal of the semiconductor substrate is damaged, and the crystal damage causes the impurity concentration distribution to be controlled by accelerated diffusion. There is a problem that it is difficult and a leak current is generated in the pn junction region.

【0012】本発明の目的は、不純物拡散時に損傷の発
生が抑制できると共に不純物の濃度分布が高精度に制御
できる半導体集積回路装置およびその製造方法を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device capable of suppressing the occurrence of damage during diffusion of impurities and controlling the concentration distribution of impurities with high accuracy, and a method of manufacturing the same.

【0013】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0015】すなわち、本発明の半導体集積回路装置の
製造方法は、半導体基板などの半導体領域の表面に酸化
シリコン膜などの絶縁膜を形成した後、その絶縁膜にイ
オン注入法などによりホウ素などの不純物を添加する工
程と、絶縁膜に添加されている不純物を熱処理により半
導体領域に拡散して半導体領域に拡散層を形成する工程
とを有するものである。
That is, according to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, an insulating film such as a silicon oxide film is formed on the surface of a semiconductor region such as a semiconductor substrate, and then boron or the like is formed on the insulating film by an ion implantation method or the like. The method includes a step of adding impurities and a step of diffusing the impurities added to the insulating film into the semiconductor region by heat treatment to form a diffusion layer in the semiconductor region.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、重複説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0017】(実施の形態1)図1〜図4は、本発明の
一実施の形態である半導体集積回路装置における拡散層
の製造工程を示す断面図である。同図を用いて、本発明
の半導体集積回路装置およびその製造方法を具体的に説
明する。
(Embodiment 1) FIGS. 1 to 4 are sectional views showing a process of manufacturing a diffusion layer in a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention. The semiconductor integrated circuit device and the manufacturing method thereof according to the present invention will be specifically described with reference to FIG.

【0018】まず、図1に示すように、例えばp型の単
結晶シリコンなどの半導体基板1を用意し、図2に示す
ように、半導体基板1の表面に絶縁膜2を形成する。
First, as shown in FIG. 1, a semiconductor substrate 1 such as p-type single crystal silicon is prepared, and an insulating film 2 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 as shown in FIG.

【0019】絶縁膜2は、例えば酸化シリコン膜をCV
D(Chemical Vapor Deposition )法により形成する。
As the insulating film 2, for example, a silicon oxide film is CV.
It is formed by the D (Chemical Vapor Deposition) method.

【0020】次に、図3に示すように、絶縁膜2にイオ
ン注入法を使用したイオン打ち込み技術により、例えば
ホウ素(B)などの不純物3を添加(ドーピング)す
る。この場合、絶縁膜2に例えばホウ素などの不純物3
のドーピングされているドーピング領域4が形成され、
このドーピング領域4の不純物3を用いて絶縁膜2の下
部の半導体基板1に後述する拡散層を形成するものであ
る。
Next, as shown in FIG. 3, an impurity 3 such as boron (B) is added (doping) to the insulating film 2 by an ion implantation technique using an ion implantation method. In this case, impurities 3 such as boron are added to the insulating film 2.
Forming a doped region 4 of
The impurity 3 in the doping region 4 is used to form a diffusion layer, which will be described later, on the semiconductor substrate 1 below the insulating film 2.

【0021】したがって、拡散層をドーピング領域4の
不純物3により形成する際に、ドーピング領域4は、絶
縁膜2の領域に形成された態様であればよいが、ドーピ
ング領域4をイオン打ち込み技術の条件を制御して半導
体基板1と絶縁膜2との界面に近い絶縁膜2の領域に形
成することにより、優れた拡散層を形成することができ
る。
Therefore, when the diffusion layer is formed by the impurities 3 of the doping region 4, the doping region 4 may be formed in the region of the insulating film 2, but the doping region 4 is subject to the condition of the ion implantation technique. By controlling the film formation in the region of the insulating film 2 close to the interface between the semiconductor substrate 1 and the insulating film 2, an excellent diffusion layer can be formed.

【0022】また、ドーピング領域4をイオン打ち込み
技術の条件を制御して絶縁膜2の内部に形成する際に、
半導体基板1の内部に不純物3がドーピングされないよ
うなイオン打ち込み技術の条件とすることにより、不純
物3のイオン打ち込みが原因となって半導体基板1に損
傷が発生するのを防止できる。
When the doping region 4 is formed inside the insulating film 2 by controlling the conditions of the ion implantation technique,
By setting the condition of the ion implantation technique so that the impurity 3 is not doped inside the semiconductor substrate 1, it is possible to prevent the semiconductor substrate 1 from being damaged due to the ion implantation of the impurity 3.

【0023】その後、図4に示すように、熱処理を行っ
て、絶縁膜2の内部の不純物3を半導体基板1に拡散さ
せることにより、所定の不純物濃度を有する拡散層5を
形成する。この場合、不純物3を拡散させるための熱処
理は、アニール装置などを用いて行うことができるが、
拡散層5の不純物濃度および形状を高精度に制御するた
めに高温でしかも短時間に拡散処理を行うことができる
RTA(Rapid Thermal Annealing )を使用し、拡散層
5の不純物濃度および形状を高精度に制御して所定の拡
散層5を形成している。
Thereafter, as shown in FIG. 4, heat treatment is performed to diffuse the impurities 3 inside the insulating film 2 into the semiconductor substrate 1 to form a diffusion layer 5 having a predetermined impurity concentration. In this case, the heat treatment for diffusing the impurities 3 can be performed using an annealing device or the like,
In order to control the impurity concentration and shape of the diffusion layer 5 with high accuracy, RTA (Rapid Thermal Annealing) that can perform diffusion processing at high temperature and in a short time is used, and the impurity concentration and shape of the diffusion layer 5 can be adjusted with high accuracy. The predetermined diffusion layer 5 is formed under the control.

【0024】前述した拡散層5は、半導体集積回路装置
におけるMOSFETのソースおよびドレインまたはバ
イポーラトランジスタのベースなどの種々の態様の半導
体領域に使用することができる。
The diffusion layer 5 described above can be used in various regions of the semiconductor region such as the source and drain of the MOSFET or the base of the bipolar transistor in the semiconductor integrated circuit device.

【0025】前述した本実施の形態の半導体集積回路装
置における拡散層の製造方法によれば、半導体基板1の
表面に形成されている絶縁膜2の内部の不純物3を固相
拡散法により半導体基板1に拡散して拡散層5を形成し
ていることにより、不純物3の偏析現象が防止できるの
で設計仕様に応じた不純物濃度および濃度分布を高精度
に制御して拡散層5を形成することができる。
According to the method of manufacturing the diffusion layer in the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment described above, the impurities 3 inside the insulating film 2 formed on the surface of the semiconductor substrate 1 are solid-phase diffused to the semiconductor substrate. By forming the diffusion layer 5 by diffusing into 1, the segregation phenomenon of the impurities 3 can be prevented. Therefore, the diffusion layer 5 can be formed by controlling the impurity concentration and the concentration distribution according to the design specifications with high accuracy. it can.

【0026】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
における拡散層の製造方法によれば、絶縁膜2の内部の
例えばホウ素などの不純物3を固相拡散法により半導体
基板1に拡散して拡散層5を形成する際に、RTAを使
用していることにより、拡散層5の不純物濃度および形
状を高精度に制御することができると共に短時間に拡散
層5を形成することができる。
Further, according to the method of manufacturing the diffusion layer in the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the impurity 3 such as boron inside the insulating film 2 is diffused into the semiconductor substrate 1 by the solid phase diffusion method. By using RTA when forming the layer 5, the impurity concentration and shape of the diffusion layer 5 can be controlled with high accuracy and the diffusion layer 5 can be formed in a short time.

【0027】さらに、本実施の形態の半導体集積回路装
置における拡散層の製造方法によれば、半導体基板1の
表面に形成されている絶縁膜2の内部の不純物3を固相
拡散法により半導体基板1に拡散して拡散層5を形成し
ているので、拡散層5を形成する際に半導体基板1に不
純物3がイオン打ち込みされない。これにより、不純物
3の打ち込みによって半導体基板1の結晶に損傷が発生
することが防止できることにより、増速拡散現象が防止
できるので、拡散層5の不純物濃度分布を高精度に制御
できると共にpn接合におけるリーク電流を防止するこ
とができる。
Further, according to the method of manufacturing the diffusion layer in the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the impurities 3 inside the insulating film 2 formed on the surface of the semiconductor substrate 1 are solid-phase diffused to the semiconductor substrate. Since the diffusion layer 5 is formed by diffusing to 1, the impurities 3 are not ion-implanted into the semiconductor substrate 1 when forming the diffusion layer 5. As a result, damage to the crystal of the semiconductor substrate 1 due to the implantation of the impurities 3 can be prevented, and the enhanced diffusion phenomenon can be prevented. Therefore, the impurity concentration distribution of the diffusion layer 5 can be controlled with high accuracy and at the pn junction. Leakage current can be prevented.

【0028】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
における拡散層の製造方法によれば、半導体基板1の表
面に形成されている絶縁膜2の内部の不純物3を固相拡
散法により半導体基板1に拡散して拡散層5を形成して
いるので、以下に記載する種々の態様を適用することが
できる。
Further, according to the method of manufacturing the diffusion layer in the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the impurities 3 in the inside of the insulating film 2 formed on the surface of the semiconductor substrate 1 are solid-phase diffused to the semiconductor substrate. Since the diffusion layer 5 is formed by diffusing into 1, the various modes described below can be applied.

【0029】すなわち、半導体基板1は、p型の単結晶
シリコンからなる半導体基板以外にn型の単結晶シリコ
ンからなる半導体基板などを適用できる。また、半導体
基板1に拡散層5を形成する態様の他に、SOI(Sili
con on Insulator)基板における半導体領域に拡散層5
を形成する態様などを適用できる。絶縁膜2としては、
酸化シリコン膜以外に窒化シリコン膜などの絶縁膜を適
用できる。
That is, as the semiconductor substrate 1, not only a semiconductor substrate made of p-type single crystal silicon but also a semiconductor substrate made of n-type single crystal silicon can be applied. In addition to the aspect in which the diffusion layer 5 is formed on the semiconductor substrate 1, the SOI (Silicon
Diffusion layer 5 in the semiconductor region of the substrate
It is possible to apply a mode of forming the. As the insulating film 2,
Other than the silicon oxide film, an insulating film such as a silicon nitride film can be applied.

【0030】また、絶縁膜2の内部に添加する不純物3
は、ホウ素などのp型の不純物またはリン(P)などの
n型の不純物を適用できる。絶縁膜2の内部に不純物3
を添加するには、不純物3のイオン注入法以外に、2B
3 =2B+3H2 または2PH3 =2P+3H2 など
の化学反応を利用することにより、酸化シリコン膜を形
成しながらホウ素またはリンなどの不純物3を絶縁膜2
に添加する態様、またはホウ素を含んでいる酸化シリコ
ン膜またはリンを含んでいる酸化シリコン膜などをCV
D法により形成して絶縁膜2に不純物を添加する態様を
適用できる。
Impurities 3 added to the inside of the insulating film 2
Can be a p-type impurity such as boron or an n-type impurity such as phosphorus (P). Impurities 3 inside the insulating film 2
In addition to the impurity 3 ion implantation method, 2B
By utilizing a chemical reaction such as H 3 = 2B + 3H 2 or 2PH 3 = 2P + 3H 2 , impurities 3 such as boron or phosphorus are removed while insulating film 2 is formed while forming a silicon oxide film.
Or a silicon oxide film containing boron or a silicon oxide film containing phosphorus, etc.
A mode in which impurities are added to the insulating film 2 formed by the D method can be applied.

【0031】さらに、絶縁膜2の内部に不純物3を添加
するには、イオン注入法、酸化シリコン膜を形成しなが
らホウ素またはリンなどの不純物3を絶縁膜2に添加す
るなどを単独に行う態様とそれらを組み合わせて行う態
様を設計仕様に応じて選択して行うことができる。
Further, in order to add the impurity 3 into the insulating film 2, the ion implantation method, the addition of the impurity 3 such as boron or phosphorus to the insulating film 2 while forming the silicon oxide film, and the like are independently performed. It is possible to select and perform a mode in which they are combined in accordance with design specifications.

【0032】また、絶縁膜2の形成方法は、半導体基板
1などの特性などを変更しない状態の低温状態において
形成できるCVD法を使用して酸化シリコン膜などの絶
縁膜2を形成する態様とは別に、半導体基板1の熱酸化
処理により熱酸化シリコン膜を形成する態様などを適用
できる。
The method of forming the insulating film 2 is different from the mode of forming the insulating film 2 such as a silicon oxide film by using the CVD method which can be formed in a low temperature state where the characteristics of the semiconductor substrate 1 are not changed. Alternatively, a mode in which a thermal silicon oxide film is formed by thermal oxidation of the semiconductor substrate 1 can be applied.

【0033】(実施の形態2)図5〜図8は、本発明の
他の実施の形態である半導体集積回路装置の製造工程を
示す断面図である。同図を用いて、本発明の半導体集積
回路装置およびその製造方法を具体的に説明する。
(Embodiment 2) FIGS. 5 to 8 are sectional views showing the steps of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention. The semiconductor integrated circuit device and the manufacturing method thereof according to the present invention will be specifically described with reference to FIG.

【0034】まず、図5に示すように、例えばp型の単
結晶シリコンなどの半導体基板1を用意し、その表面に
フォトレジスト膜6を形成する。次に、フォトレジスト
膜6にフォトリソグラフィ技術を使用して、フィールド
絶縁膜用の溝を形成する際のエッチング用マスクとなる
パターンを形成する。
First, as shown in FIG. 5, a semiconductor substrate 1 made of, for example, p-type single crystal silicon is prepared, and a photoresist film 6 is formed on the surface thereof. Next, a pattern serving as an etching mask when forming a groove for a field insulating film is formed on the photoresist film 6 by using a photolithography technique.

【0035】次に、フォトレジスト膜6をエッチング用
マスクとして選択エッチング技術を使用して半導体基板
1にフィールド絶縁膜用の溝7を形成する。
Next, using the photoresist film 6 as an etching mask, a selective etching technique is used to form a groove 7 for a field insulating film in the semiconductor substrate 1.

【0036】次に、図6に示すように、不要となったフ
ォトレジスト膜6を取り除いた後、半導体基板1の上に
絶縁膜8を形成し、溝7に絶縁膜8を埋め込む。この場
合、絶縁膜8は、例えばホウ素を含んでいる酸化シリコ
ン膜をCVD法により形成する。
Next, as shown in FIG. 6, after removing the unnecessary photoresist film 6, an insulating film 8 is formed on the semiconductor substrate 1 and the groove 7 is filled with the insulating film 8. In this case, as the insulating film 8, for example, a silicon oxide film containing boron is formed by the CVD method.

【0037】なお、絶縁膜8に例えばホウ素などの不純
物を添加する態様は、前述した実施の形態1と同様に種
々の態様とすることができる。
The mode of adding impurities such as boron to the insulating film 8 can be various modes as in the first embodiment.

【0038】次に、図7に示すように、CMP(Chemic
al Mechanical Polishing 、化学的機械研磨)法を使用
して、絶縁膜8を半導体基板1の溝7に埋め込んだ状態
でしかも溝7以外の領域の半導体基板1の表面が露出し
ている状態とする。溝7に埋め込まれている絶縁膜8
は、半導体集積回路装置におけるフィールド絶縁膜とし
て使用されるものである。
Next, as shown in FIG. 7, CMP (Chemic
al mechanical polishing), the insulating film 8 is embedded in the groove 7 of the semiconductor substrate 1 and the surface of the semiconductor substrate 1 in the region other than the groove 7 is exposed. . Insulating film 8 embedded in the groove 7
Is used as a field insulating film in a semiconductor integrated circuit device.

【0039】この場合、CMP法を使用して、絶縁膜8
の表面から研磨しているので、絶縁膜8の表面に凹凸が
あり平坦化されていない状態であっても、溝8に埋め込
まれている絶縁膜8の表面と半導体基板1の表面とが研
磨後に平坦化された状態とすることができる。
In this case, the insulating film 8 is formed by the CMP method.
Since the surface of the insulating film 8 is polished from the surface thereof, the surface of the insulating film 8 embedded in the groove 8 and the surface of the semiconductor substrate 1 are polished even if the surface of the insulating film 8 is uneven and is not flattened. It can be flattened later.

【0040】なお、エッチング法またはエッチング法と
CMP法とを組み合わせた手法を使用して絶縁膜8の一
部を取り除く態様とすることができる。
It is possible to adopt a mode in which part of the insulating film 8 is removed by using an etching method or a method combining the etching method and the CMP method.

【0041】次に、図8に示すように、熱処理を行っ
て、フィールド絶縁膜としての絶縁膜8の内部の不純物
を半導体基板1に拡散させることにより、所定の不純物
濃度を有する拡散層9を形成する。拡散層9は、半導体
集積回路装置におけるチャネルストッパー層として使用
されるものである。
Next, as shown in FIG. 8, heat treatment is performed to diffuse the impurities inside the insulating film 8 as the field insulating film into the semiconductor substrate 1 to form the diffusion layer 9 having a predetermined impurity concentration. Form. The diffusion layer 9 is used as a channel stopper layer in a semiconductor integrated circuit device.

【0042】この場合、フイールド絶縁膜としての絶縁
膜8の内部の不純物を拡散させるための熱処理は、アニ
ール装置などを用いて行うことができるが、拡散層9の
不純物濃度および形状を高精度に制御するために高温で
しかも短時間に拡散処理を行うことができるRTAを使
用して、拡散層9の不純物濃度および形状を高精度に制
御して所定の拡散層9を形成している。
In this case, the heat treatment for diffusing the impurities inside the insulating film 8 as the field insulating film can be carried out by using an annealing device or the like, but the impurity concentration and shape of the diffusion layer 9 can be accurately adjusted. For control, an RTA capable of performing a diffusion process at a high temperature for a short time is used, and the impurity concentration and shape of the diffusion layer 9 are controlled with high accuracy to form a predetermined diffusion layer 9.

【0043】次に、図示を省略しているが、設計仕様に
応じて種々のウエハ処理を行うことにより、半導体基板
1の領域に例えばMOSFETまたはバイポーラトラン
ジスタなどの半導体素子を形成した後、その上に多層配
線層を形成することにより、半導体集積回路装置の製造
を終了する。
Next, although not shown in the drawing, after performing various wafer processes according to design specifications to form semiconductor elements such as MOSFETs or bipolar transistors in the region of the semiconductor substrate 1, the semiconductor elements are further formed thereon. The manufacturing of the semiconductor integrated circuit device is completed by forming a multi-layer wiring layer on.

【0044】前述した本実施の形態の半導体集積回路装
置の製造方法によれば、半導体基板1の表面に形成され
ているフィールド絶縁膜としての絶縁膜8の内部の不純
物を固相拡散法で半導体基板1に拡散して拡散層9を形
成していることにより、不純物の偏析現象が防止できる
ので、設計仕様に応じた不純物濃度および濃度分布を高
精度に制御してチャネルストッパー層としての拡散層9
を製造することができる。
According to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment described above, the impurities inside the insulating film 8 as the field insulating film formed on the surface of the semiconductor substrate 1 are used for the semiconductor by the solid phase diffusion method. By forming the diffusion layer 9 by diffusing into the substrate 1, the segregation phenomenon of impurities can be prevented, so that the impurity concentration and the concentration distribution according to the design specifications can be controlled with high accuracy and the diffusion layer as a channel stopper layer can be controlled. 9
Can be manufactured.

【0045】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、絶縁膜8の内部の不純物を固相拡
散法により半導体基板1に拡散して拡散層9を形成する
際に、RTAを使用しているので、拡散層9の不純物濃
度および形状を高精度に制御することができると共に短
時間に拡散層9を形成することができる。
According to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of this embodiment, when the impurities inside the insulating film 8 are diffused into the semiconductor substrate 1 by the solid phase diffusion method to form the diffusion layer 9, Since RTA is used, the impurity concentration and shape of the diffusion layer 9 can be controlled with high accuracy, and the diffusion layer 9 can be formed in a short time.

【0046】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、フィールド絶縁膜としての絶縁膜
8を半導体基板1の溝7に埋め込んでいるので、フィー
ルド絶縁膜としての絶縁膜8の微細加工ができると共
に、小面積の領域に高性能な素子分離用の絶縁膜8を形
成することができる。
Further, according to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the insulating film 8 as the field insulating film is embedded in the groove 7 of the semiconductor substrate 1. Therefore, the insulating film 8 as the field insulating film 8 is formed. In addition to being capable of fine processing, it is possible to form a high-performance insulating film 8 for element isolation in a small area.

【0047】(実施の形態3)図9〜図11は、本発明
の他の実施の形態である半導体集積回路装置の製造工程
を示す断面図である。同図を用いて、本発明の半導体集
積回路装置およびその製造方法を具体的に説明する。
(Third Embodiment) FIGS. 9 to 11 are sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention. The semiconductor integrated circuit device and the manufacturing method thereof according to the present invention will be specifically described with reference to FIG.

【0048】まず、図9に示すように、前述した実施の
形態2と同様な製造工程を使用して、半導体基板1の選
択的な領域にホウ素などの不純物が添加されている絶縁
膜8をフィールド絶縁膜として形成する。次に、半導体
基板1の上にCVD法により酸化シリコン膜などの絶縁
膜10を形成する。
First, as shown in FIG. 9, an insulating film 8 having impurities such as boron added to a selective region of the semiconductor substrate 1 is formed by using the same manufacturing process as that of the second embodiment. It is formed as a field insulating film. Next, the insulating film 10 such as a silicon oxide film is formed on the semiconductor substrate 1 by the CVD method.

【0049】次に、図10に示すように、CMP法、エ
ッチング法またはそれらを組み合わせた手法を使用し
て、絶縁膜10の膜厚を小さくして、所定の膜厚の絶縁
膜10を形成する。なお、前述した絶縁膜10の製造工
程において、所定の膜厚となっている薄膜の絶縁膜10
を形成できる場合には、この製造工程を省略することが
できる。
Next, as shown in FIG. 10, the film thickness of the insulating film 10 is reduced by using a CMP method, an etching method, or a combination thereof to form the insulating film 10 having a predetermined film thickness. To do. In the manufacturing process of the insulating film 10 described above, the thin insulating film 10 having a predetermined thickness is used.
If it can be formed, this manufacturing process can be omitted.

【0050】次に、絶縁膜10の表面にフォトレジスト
膜11を形成した後、フォトリソグラフィ技術と選択エ
ッチング技術とを使用して、絶縁膜8の上以外の絶縁膜
10を取り除くことにより、絶縁膜8の上にのみ絶縁膜
10を残存させる。
Next, after the photoresist film 11 is formed on the surface of the insulating film 10, the insulating film 10 other than the insulating film 8 is removed by using the photolithography technique and the selective etching technique, thereby insulating the insulating film 10. The insulating film 10 is left only on the film 8.

【0051】次に、図11に示すように、不要となった
フォトレジスト膜11を取り除いた後、熱処理を行っ
て、フィールド絶縁膜としての絶縁膜8の内部の不純物
を半導体基板1に拡散させることにより、所定の不純物
濃度を有する拡散層9を形成する。拡散層9は、半導体
集積回路装置におけるチャネルストッパー層として使用
されるものである。
Next, as shown in FIG. 11, after removing the unnecessary photoresist film 11, heat treatment is performed to diffuse the impurities inside the insulating film 8 as the field insulating film into the semiconductor substrate 1. Thus, the diffusion layer 9 having a predetermined impurity concentration is formed. The diffusion layer 9 is used as a channel stopper layer in a semiconductor integrated circuit device.

【0052】また、フイールド絶縁膜としての絶縁膜8
の内部の不純物を拡散するための熱処理は、アニール装
置などを用いて行うことができるが、RTAなどの短時
間処理を使用し、絶縁膜8に添加されている不純物が絶
縁膜10を突き抜けない条件とし、不純物が外部に拡散
されて表面が露出している半導体基板1などに不純物が
添加されるのを防止している。
In addition, the insulating film 8 as a field insulating film.
The heat treatment for diffusing the impurities in the inside can be performed using an annealing device or the like, but a short-time treatment such as RTA is used so that the impurities added to the insulating film 8 do not penetrate through the insulating film 10. As a condition, impurities are prevented from being diffused to the outside and being added to the semiconductor substrate 1 or the like whose surface is exposed.

【0053】また、フイールド絶縁膜としての絶縁膜8
の内部の不純物を拡散するための熱処理は、RTAなど
の短時間処理を使用し、拡散層9の不純物濃度および形
状を高精度に制御して所定の拡散層9を形成している。
Also, the insulating film 8 as a field insulating film.
The heat treatment for diffusing the impurities inside is formed by using a short-time treatment such as RTA and controlling the impurity concentration and shape of the diffusion layer 9 with high accuracy to form a predetermined diffusion layer 9.

【0054】次に、図示を省略しているが、設計仕様に
応じて種々のウエハ処理を行うことにより、半導体基板
1の領域に例えばMOSFETまたはバイポーラトラン
ジスタなどの半導体素子を形成した後、その上に多層配
線層を形成し、半導体集積回路装置の製造を終了する。
Next, although not shown, various wafer processes are performed in accordance with design specifications to form semiconductor elements such as MOSFETs or bipolar transistors in the region of the semiconductor substrate 1, and then the semiconductor elements are formed thereon. A multi-layer wiring layer is formed on the substrate, and the manufacturing of the semiconductor integrated circuit device is completed.

【0055】本実施の形態の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、絶縁膜8の上に絶縁膜10を設けている
ので、絶縁膜8に添加されている不純物が絶縁膜10を
突き抜けて外部に放出されてその不純物が表面が露出し
ている半導体基板1などに添加されるのを防止できるこ
とにより、不要な不純物の添加を防止することができ
る。
According to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, since the insulating film 10 is provided on the insulating film 8, the impurities added to the insulating film 8 penetrate through the insulating film 10. Since it is possible to prevent the impurities from being released to the outside and being added to the semiconductor substrate 1 or the like whose surface is exposed, it is possible to prevent unnecessary impurities from being added.

【0056】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、絶縁膜8に添加されている不純物
が外部に放出されるのを絶縁膜10により防止できるの
で、拡散層9を形成するための不純物量を高精度に制御
できる。その結果、拡散層9の不純物濃度および形状を
高精度に制御して所定の拡散層9を形成することができ
る。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the impurity added to the insulating film 8 can be prevented from being released to the outside by the insulating film 10, so that the diffusion layer 9 is formed. The amount of impurities to be formed can be controlled with high accuracy. As a result, the impurity concentration and shape of the diffusion layer 9 can be controlled with high accuracy to form the predetermined diffusion layer 9.

【0057】(実施の形態4)図12〜図15は、本発
明の他の実施の形態である半導体集積回路装置の製造工
程を示す断面図である。同図を用いて、本発明の半導体
集積回路装置およびその製造方法を具体的に説明する。
(Embodiment 4) FIGS. 12 to 15 are sectional views showing the steps of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention. The semiconductor integrated circuit device and the manufacturing method thereof according to the present invention will be specifically described with reference to FIG.

【0058】まず、図12に示すように、前述した実施
の形態2と同様な製造工程を使用して、半導体基板1の
選択的な領域にフィールド絶縁膜としての絶縁膜8とチ
ャネルストッパー層としての拡散層9を形成する。次
に、半導体基板1の上にCVD法により酸化シリコン膜
などの絶縁膜12を形成する。
First, as shown in FIG. 12, an insulating film 8 as a field insulating film and a channel stopper layer are formed in selective regions of the semiconductor substrate 1 by using the same manufacturing process as in the second embodiment. The diffusion layer 9 is formed. Next, the insulating film 12 such as a silicon oxide film is formed on the semiconductor substrate 1 by the CVD method.

【0059】次に、絶縁膜12にイオン注入法を使用し
たイオン打ち込み技術により、例えばホウ素などの不純
物をドーピングする。この場合、絶縁膜12の領域に例
えばホウ素などの不純物のドーピングされているドーピ
ング領域が形成され、このドーピング領域の不純物を用
いて後述する製造工程により、絶縁膜12の下部の半導
体基板1にMOSFETのしきい電圧を制御するための
チャネル領域としての拡散層を形成するものである。
Next, the insulating film 12 is doped with impurities such as boron by an ion implantation technique using an ion implantation method. In this case, a doping region doped with an impurity such as boron is formed in the region of the insulating film 12, and a MOSFET is formed on the semiconductor substrate 1 below the insulating film 12 by a manufacturing process described later using the impurity in the doping region. A diffusion layer is formed as a channel region for controlling the threshold voltage.

【0060】次に、図13に示すように、CMP法、エ
ッチング法またはそれらを組み合わせた手法を使用し
て、絶縁膜12の膜厚を小さくして所定の膜厚の絶縁膜
12とし、ゲート絶縁膜としての絶縁膜12を形成す
る。なお、前述した絶縁膜12の製造工程において、所
定の膜厚となっている薄膜の絶縁膜12を形成できる場
合には、この製造工程を省略することができる。
Next, as shown in FIG. 13, by using the CMP method, the etching method or a combination thereof, the thickness of the insulating film 12 is reduced to form the insulating film 12 having a predetermined thickness, and the gate is formed. The insulating film 12 as an insulating film is formed. In the manufacturing process of the insulating film 12 described above, when the thin insulating film 12 having a predetermined film thickness can be formed, this manufacturing process can be omitted.

【0061】次に、絶縁膜12の上に例えば多結晶シリ
コン膜などからなるゲート電極13およびゲート電極1
3の上に酸化シリコン膜などの絶縁膜14を形成した
後、フォトリソグラフィ技術と選択エッチング技術とを
使用して絶縁膜14とゲート電極13とゲート絶縁膜と
しての絶縁膜12を選択的に取り除いてゲート電極13
およびゲート絶縁膜としての絶縁膜12のパターンを形
成する。次に、ゲート電極13の側壁に酸化シリコン膜
などからなる側壁絶縁膜15を形成する。
Next, the gate electrode 13 and the gate electrode 1 made of, for example, a polycrystalline silicon film or the like are formed on the insulating film 12.
3, an insulating film 14 such as a silicon oxide film is formed, and then the insulating film 14, the gate electrode 13 and the insulating film 12 as a gate insulating film are selectively removed using a photolithography technique and a selective etching technique. Gate electrode 13
And a pattern of the insulating film 12 as a gate insulating film is formed. Next, the sidewall insulating film 15 made of a silicon oxide film or the like is formed on the sidewall of the gate electrode 13.

【0062】次に、図14に示すように、ゲート電極1
3を不純物拡散用マスクとした自己整合的な状態をもっ
て表面が露出している半導体基板1に例えばリンなどの
不純物をイオン注入法によりイオン打ち込みする。
Next, as shown in FIG. 14, the gate electrode 1
An impurity such as phosphorus is ion-implanted by an ion implantation method into the semiconductor substrate 1 whose surface is exposed in a self-aligned state using 3 as an impurity diffusion mask.

【0063】次に、熱処理を行って、絶縁膜12の内部
の不純物を半導体基板1に拡散させることにより、所定
の不純物濃度を有する拡散層16を形成すると共に、半
導体基板1にイオン注入されている不純物を拡散させて
ソースおよびドレインとなる拡散層17を形成する。こ
の場合、不純物を拡散するための熱処理は、アニール装
置などを用いて行うことができるが、拡散層16の不純
物濃度および形状を高精度に制御するためにRTAを使
用し、拡散層16の不純物濃度および形状を高精度に制
御してMOSFETのしきい電圧を制御するための所定
の拡散層16を形成している。
Next, heat treatment is performed to diffuse the impurities in the insulating film 12 into the semiconductor substrate 1 to form a diffusion layer 16 having a predetermined impurity concentration, and the semiconductor substrate 1 is ion-implanted. Diffusion layers 17 serving as a source and a drain are formed by diffusing the existing impurities. In this case, the heat treatment for diffusing the impurities can be performed using an annealing device or the like, but RTA is used to control the impurity concentration and shape of the diffusion layer 16 with high accuracy, and the impurity of the diffusion layer 16 is used. A predetermined diffusion layer 16 is formed to control the threshold voltage of the MOSFET by controlling the concentration and shape with high accuracy.

【0064】拡散層16を形成するための熱処理は、ゲ
ート絶縁膜としての絶縁膜12に不純物を添加した後に
行う態様を適用できるので、拡散層16を形成するため
の熱処理とソースおよびドレインとなる拡散層17を形
成するための熱処理とはそれぞれの設計仕様に応じた熱
処理条件を適用した別の熱処理により行うことができ
る。また、ソースおよびドレインとなる拡散層17を形
成するための製造工程は、前述した実施の形態1の拡散
層の製造方法を使用した態様を使用することができる。
The heat treatment for forming the diffusion layer 16 can be performed after the impurity is added to the insulating film 12 as the gate insulating film, so that the heat treatment for forming the diffusion layer 16 and the source and drain are performed. The heat treatment for forming the diffusion layer 17 can be performed by another heat treatment applying heat treatment conditions according to each design specification. The manufacturing process for forming the diffusion layer 17 serving as the source and the drain can use the mode using the method for manufacturing the diffusion layer of the first embodiment described above.

【0065】次に、図15に示すように、半導体基板1
の上に酸化シリコン膜などの絶縁膜18を形成した後、
絶縁膜18にコンタクトホールを形成した後、アルミニ
ウムなどからなるコンタクト電極19を形成する。
Next, as shown in FIG. 15, the semiconductor substrate 1
After forming an insulating film 18 such as a silicon oxide film on the
After forming a contact hole in the insulating film 18, a contact electrode 19 made of aluminum or the like is formed.

【0066】次に、図示を省略しているが、設計仕様に
応じて種々のウエハ処理を行うことにより、半導体基板
1の上に多層配線層を形成し、半導体集積回路装置の製
造を終了する。
Next, although not shown, various wafer processes are performed according to design specifications to form a multilayer wiring layer on the semiconductor substrate 1 and the manufacturing of the semiconductor integrated circuit device is completed. .

【0067】本実施の形態の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、ゲート絶縁膜としての絶縁膜12に不純
物が添加されており、その不純物を拡散することによ
り、絶縁膜12の下部の半導体基板1にMOSFETの
しきい電圧を制御するためのチャネル領域としての拡散
層16を形成しているので、拡散層16の不純物濃度お
よび形状を高精度に制御してデバイス特性に対応した所
定の拡散層16を形成することができる。
According to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of this embodiment, the impurity is added to the insulating film 12 as the gate insulating film, and the semiconductor under the insulating film 12 is diffused by diffusing the impurity. Since the diffusion layer 16 as the channel region for controlling the threshold voltage of the MOSFET is formed on the substrate 1, the impurity concentration and shape of the diffusion layer 16 can be controlled with high accuracy to achieve a predetermined diffusion corresponding to the device characteristics. Layer 16 can be formed.

【0068】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it can be changed.

【0069】例えば、本発明の半導体集積回路装置およ
びその製造方法は、半導体基板またはSOI基板などの
半導体領域にMOSFET、CMOSFET、バイポー
ラトランジスタまたはMOSFETとバイポーラトラン
ジスタを組み合わせたBiMOSあるいはBiCMOS
構造などの種々の半導体素子を有する半導体集積回路装
置およびその製造方法に適用できる。
For example, a semiconductor integrated circuit device and a method of manufacturing the same according to the present invention include a MOSFET, a CMOSFET, a bipolar transistor or a BiMOS or BiCMOS in which a MOSFET and a bipolar transistor are combined in a semiconductor region such as a semiconductor substrate or an SOI substrate.
The present invention can be applied to a semiconductor integrated circuit device having various semiconductor elements such as structures and a manufacturing method thereof.

【0070】[0070]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0071】(1).本発明の半導体集積回路装置にお
ける拡散層の製造方法によれば、半導体基板の表面に形
成されている絶縁膜の内部の不純物を固相拡散法により
半導体基板に拡散させて拡散層を形成していることによ
り、不純物の偏析現象が防止できるので、設計仕様に応
じた不純物濃度および濃度分布を高精度に制御して拡散
層を形成することができる。
(1). According to the method of manufacturing the diffusion layer in the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the diffusion layer is formed by diffusing the impurities inside the insulating film formed on the surface of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate by the solid phase diffusion method. By doing so, the segregation phenomenon of impurities can be prevented, so that the diffusion layer can be formed by controlling the impurity concentration and the concentration distribution according to the design specifications with high accuracy.

【0072】また、本発明の半導体集積回路装置におけ
る拡散層の製造方法によれば、絶縁膜の内部の不純物を
固相拡散法により半導体基板に拡散させて拡散層を形成
する際に、RTAを使用しているので、拡散層の不純物
濃度および形状を高精度に制御して浅い接合を形成する
ことができると共に、短時間に拡散層を形成することが
できる。
Further, according to the method of manufacturing the diffusion layer in the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the RTA is used when the diffusion layer is formed by diffusing the impurities inside the insulating film into the semiconductor substrate by the solid phase diffusion method. Since it is used, the impurity concentration and shape of the diffusion layer can be controlled with high accuracy to form a shallow junction, and the diffusion layer can be formed in a short time.

【0073】また、本発明の半導体集積回路装置におけ
る拡散層の製造方法によれば、拡散層を形成する際に半
導体基板に不純物がイオン打ち込みされないので、不純
物により半導体基板の結晶に損傷が発生することが防止
できる。その結果、増殖拡散現象が防止できるので拡散
層の不純物濃度分布を高精度に制御できると共に、pn
接合におけるリーク電流を防止することができる。
Further, according to the method of manufacturing the diffusion layer in the semiconductor integrated circuit device of the present invention, impurities are not ion-implanted into the semiconductor substrate when forming the diffusion layer, so that the crystals of the semiconductor substrate are damaged by the impurities. Can be prevented. As a result, the multiplication and diffusion phenomenon can be prevented, so that the impurity concentration distribution in the diffusion layer can be controlled with high accuracy and the pn
Leakage current at the junction can be prevented.

【0074】(2).本発明の半導体集積回路装置の製
造方法によれば、半導体基板の表面に形成されているフ
ィールド絶縁膜としての絶縁膜の内部の不純物を固相拡
散法により半導体基板に拡散させて拡散層を形成してい
ることにより、不純物の偏析現象が防止できるので、設
計仕様に応じた不純物濃度および濃度分布を高精度に制
御してチャネルストッパー層としての拡散層を形成する
ことができる。
(2). According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, the diffusion layer is formed by diffusing the impurities inside the insulating film as the field insulating film formed on the surface of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate by the solid phase diffusion method. By doing so, the segregation phenomenon of impurities can be prevented, so that it is possible to form the diffusion layer as the channel stopper layer by controlling the impurity concentration and the concentration distribution according to the design specifications with high accuracy.

【0075】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、フィールド絶縁膜としての絶縁膜を半導
体基板の溝に埋め込んでいるので、フィールド絶縁膜と
しての絶縁膜の微細加工ができると共に小面積の領域に
高性能な素子分離用の絶縁膜を形成することができる。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, since the insulating film as the field insulating film is embedded in the groove of the semiconductor substrate, the insulating film as the field insulating film can be finely processed. A high-performance insulating film for element isolation can be formed in a small area.

【0076】(3).本発明の半導体集積回路装置の製
造方法によれば、拡散層を形成するための熱処理におい
て、不純物が添加されている絶縁膜の上に別の絶縁膜を
設けているので、絶縁膜に添加されている不純物がその
絶縁膜を突き抜けて外部に放出されてその不純物が表面
が露出している半導体基板などに添加されるのを防止で
きることにより、不要な不純物の添加を防止することが
できる。
(3). According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, in the heat treatment for forming the diffusion layer, another insulating film is provided on the insulating film to which the impurity is added, and therefore, it is added to the insulating film. Since it is possible to prevent the existing impurities from penetrating the insulating film and being released to the outside and being added to the semiconductor substrate or the like whose surface is exposed, unnecessary addition of impurities can be prevented.

【0077】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、絶縁膜に添加されている不純物が外部に
放出されるのを別の絶縁膜により防止できることによ
り、拡散層を形成するための不純物量を高精度に制御で
きる。その結果、拡散層の不純物濃度および形状を高精
度に制御して所定の拡散層を形成することができる。
Further, according to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, since the impurity added to the insulating film can be prevented from being released to the outside by another insulating film, the diffusion layer is formed. The amount of impurities can be controlled with high precision. As a result, the impurity concentration and shape of the diffusion layer can be controlled with high accuracy to form a predetermined diffusion layer.

【0078】(4).本発明の半導体集積回路装置の製
造方法によれば、ゲート絶縁膜としての絶縁膜に不純物
が添加されており、その不純物を拡散させることによ
り、ゲート絶縁膜としての絶縁膜の下部の半導体基板に
MOSFETのしきい電圧を制御するためのチャネル領
域としての拡散層を形成するので、拡散層の不純物濃度
および形状を高精度に制御してデバイス特性に対応した
所定の拡散層を形成することができる。
(4). According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, an impurity is added to the insulating film serving as the gate insulating film, and the impurity is diffused to form a semiconductor substrate below the insulating film serving as the gate insulating film. Since the diffusion layer is formed as the channel region for controlling the threshold voltage of the MOSFET, the impurity concentration and shape of the diffusion layer can be controlled with high accuracy to form a predetermined diffusion layer corresponding to the device characteristics. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置における拡散層の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view showing a step of manufacturing a diffusion layer in a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置における拡散層の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view showing a step of manufacturing a diffusion layer in a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置における拡散層の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view showing a step of manufacturing a diffusion layer in a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置における拡散層の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view showing a step of manufacturing a diffusion layer in a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施の形態である半導体集積回路
装置の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 5 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【図6】本発明の他の実施の形態である半導体集積回路
装置の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 6 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【図7】本発明の他の実施の形態である半導体集積回路
装置の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 7 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【図8】本発明の他の実施の形態である半導体集積回路
装置の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 8 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【図9】本発明の他の実施の形態である半導体集積回路
装置の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention;

【図10】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view showing a manufacturing step of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention;

【図11】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention;

【図12】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 12 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【図13】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 13 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【図14】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 14 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【図15】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の製造工程を示す要部断面図である。
FIG. 15 is a main-portion cross-sectional view showing the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 絶縁膜 3 不純物 4 ドーピング領域 5 拡散層 6 フォトレジスト膜 7 溝 8 絶縁膜 9 拡散層 10 絶縁膜 11 フォトレジスト膜 12 絶縁膜 13 ゲート電極 14 絶縁膜 15 側壁絶縁膜 16 拡散層 17 拡散層 18 絶縁膜 19 コンタクト電極 1 semiconductor substrate 2 insulating film 3 impurities 4 doping region 5 diffusion layer 6 photoresist film 7 groove 8 insulating film 9 diffusion layer 10 insulating film 11 photoresist film 12 insulating film 13 gate electrode 14 insulating film 15 sidewall insulating film 16 diffusion layer 17 Diffusion layer 18 Insulating film 19 Contact electrode

フロントページの続き (72)発明者 青山 仁子 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 国友 久彰 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 増田 弘生 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内Front Page Continuation (72) Inventor Niko Aoyama 2326 Imai, Ome City, Tokyo, Hitachi Device Development Center (72) Inventor Hisaaki Kunitomo 2326 Imai, Ome City, Tokyo Hitachi, Ltd. Device Development Center (72) ) Inventor Hiroo Masuda 2326 Imai, Ome City, Tokyo Metropolitan Government Device Development Center, Hitachi, Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁膜と接触している半導体領域に拡散
層が形成されており、前記拡散層は、前記絶縁膜からの
不純物の固相拡散により前記半導体領域に形成されてい
ることを特徴とする半導体集積回路装置。
1. A diffusion layer is formed in a semiconductor region in contact with an insulating film, and the diffusion layer is formed in the semiconductor region by solid phase diffusion of impurities from the insulating film. Semiconductor integrated circuit device.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記絶縁膜は、MOSFETにおけるゲート絶縁
膜であることを特徴とする半導体集積回路装置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the insulating film is a gate insulating film in a MOSFET.
【請求項3】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記絶縁膜は、フィールド絶縁膜であることを特
徴とする半導体集積回路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the insulating film is a field insulating film.
【請求項4】 請求項1または3記載の半導体集積回路
装置において、前記絶縁膜は、前記半導体領域の選択的
な領域に形成されている溝に埋め込まれていることを特
徴とする半導体集積回路装置。
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the insulating film is embedded in a groove formed in a selective region of the semiconductor region. apparatus.
【請求項5】 半導体領域の表面に絶縁膜を形成する工
程と、 前記絶縁膜に不純物を添加する工程と、 熱処理を行って、前記絶縁膜に添加されている前記不純
物を前記半導体領域に拡散して前記半導体領域に拡散層
を形成する工程とを有することを特徴とする半導体集積
回路装置の製造方法。
5. A step of forming an insulating film on a surface of a semiconductor region, a step of adding an impurity to the insulating film, and a heat treatment to diffuse the impurity added to the insulating film into the semiconductor region. And a step of forming a diffusion layer in the semiconductor region, the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
【請求項6】 請求項5記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記半導体領域の表面に絶縁膜を形成
する工程は、前記半導体領域の選択的な領域に溝を形成
した後に前記溝に絶縁膜を埋め込む工程を有することを
特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the step of forming an insulating film on the surface of the semiconductor region includes forming a groove in a selective region of the semiconductor region and then forming the trench in the groove. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising a step of burying an insulating film.
【請求項7】 請求項5または6記載の半導体集積回路
装置の製造方法において、前記絶縁膜に不純物を添加す
る工程の後に、前記絶縁膜の上に別の絶縁膜を形成する
工程を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 5, further comprising a step of forming another insulating film on the insulating film after the step of adding impurities to the insulating film. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
【請求項8】 請求項5〜7のいずれか1項に記載の半
導体集積回路装置の製造方法において、前記熱処理は、
RTAを使用して行うことを特徴とする半導体集積回路
装置の製造方法。
8. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the heat treatment is
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, which is performed using RTA.
【請求項9】 請求項5〜8のいずれか1項に記載の半
導体集積回路装置の製造方法において、前記絶縁膜は、
CVD法により形成することを特徴とする半導体集積回
路装置の製造方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the insulating film is
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, which is characterized by being formed by a CVD method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6221730B1 (en) 1998-02-03 2001-04-24 Nec Corporation Fabrication method of semiconductor device with HSG configuration
JP2005260033A (en) * 2004-03-12 2005-09-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device manufacturing method
JP2006310458A (en) * 2005-04-27 2006-11-09 Toshiba Corp Method of manufacturing semiconductor device

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