JPH11233643A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH11233643A
JPH11233643A JP10030237A JP3023798A JPH11233643A JP H11233643 A JPH11233643 A JP H11233643A JP 10030237 A JP10030237 A JP 10030237A JP 3023798 A JP3023798 A JP 3023798A JP H11233643 A JPH11233643 A JP H11233643A
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JP
Japan
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impurity
region
forming
conductivity type
impurity region
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JP10030237A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Ono
圭一 大野
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the dispersion in an element characteristics, to form junction with less leakage currents and to realize an N well-N well isolation characteristic, by previously doping impurity for channel stopper to the base of a trench between N wells different in power voltage. SOLUTION: P-type impurity is injected into a prescribed region on a semiconductor substrate 101, and the pattern of a mask material 104 regulating the prescribed region of area into which p-type impurity is injected as an element separation area is formed. The semiconductor substrate 101 is etched with the mask material 104 as a mask. Then, p-type second impurity areas 105 are formed in the etched regions. Since impurity for channel stopper is previously doped to the base of the trench between the N wells different in power voltage, unnecessary impurity is prevented from being introduced to an active area. Then, dispersion of the element characteristic is suppressed, and junction with less leak current can be formed.

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、半導体装置の製造
方法、特にいわゆるウェルインウェル(well−in
−well)構造を有する半導体装置の製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a so-called well-in-well method.
-Well) relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】いわゆるwell−in−well構造
を有する半導体メモリセルの製造においては、例えば、
p型半導体基板に形成されたNウェル(大部分がN型不
純物からなる領域、p−チャネル トランジスタなどが
形成される領域)同士は、電気的には、p型半導体基板
によってNPN構造を形成して分離されるが、p型半導
体基板の不純物濃度だけでは、Nウェル−Nウェル間の
所望の分離特性を満足する事ができない場合が多い。
2. Description of the Related Art In the manufacture of a semiconductor memory cell having a so-called well-in-well structure, for example,
N wells formed in the p-type semiconductor substrate (regions mostly including N-type impurities, regions in which p-channel transistors and the like are formed) are electrically formed into an NPN structure by the p-type semiconductor substrate. In many cases, desired isolation characteristics between N wells cannot be satisfied only by the impurity concentration of the p-type semiconductor substrate.

【0003】特に、(1)トランジスタ特性等に影響を
与えない等の理由から低濃度基板を使用した場合、
(2)Nウェル同士が異電位になって電位差が生じる場
合(内部降圧・昇圧、Source-Sub共通接続など)、
(3)半導体チップの集積度を上げるためにNウェル−
Nウェル距離を縮めたい場合、等の場合には、分離特性
の確保が困難となる。
In particular, (1) when a low-concentration substrate is used because it does not affect the transistor characteristics and the like,
(2) When the N wells have different potentials to generate a potential difference (internal step-down / step-up, common source-sub connection, etc.)
(3) N-well to increase the degree of integration of the semiconductor chip
In the case where it is desired to reduce the N-well distance or the like, it is difficult to secure the separation characteristics.

【0004】これらの場合に、Nウェル−Nウェル間
に、最終ステップでPウェルを形成する方法が考えられ
る。即ち、例えば、図8(f)に示すようなwell−
in−well構造の場合には、309からなるPウェ
ル下に、313(Pウェル底)と310(Pウェル側
面)からなるNウェルを分離する為に、不純物領域31
2を形成する方法である。以下、この方法について、ウ
ェルインウェル構造を有する従来のCMOS集積回路の
製造方法を例にとり説明を加える。
In these cases, a method of forming a P well in the last step between the N well and the N well can be considered. That is, for example, well-
In the case of the in-well structure, the impurity region 31 is separated under the P-well 309 to separate the N-well 313 (P-well bottom) and 310 (P-well side).
2 is formed. Hereinafter, this method will be described by taking a conventional method of manufacturing a CMOS integrated circuit having a well-in-well structure as an example.

【0005】即ち、先ず、p型半導体基板上に酸化シリ
コン膜302、窒化シリコン膜303を順次積層したの
ち、レジスト膜304を全面に成膜し、所定のパターニ
ングを行い、前記レジストをマスクとして、酸化シリコ
ン膜、窒化シリコン膜及びシリコン半導体基板をRIE
によりエッチングを行う(図7(a))。
That is, first, after a silicon oxide film 302 and a silicon nitride film 303 are sequentially laminated on a p-type semiconductor substrate, a resist film 304 is formed on the entire surface, predetermined patterning is performed, and the resist is used as a mask. RIE of silicon oxide film, silicon nitride film and silicon semiconductor substrate
(FIG. 7A).

【0006】次いで、レジスト膜304を剥離後、Si
トレンチ部が埋まるように酸化シリコン膜305を形成
し、CMP(Chemical Mechanical Polishing )法によ
り研磨することにより、いわゆるSTI(Shallow Tren
ch Isolation)を形成する(図7(b))。続いて、レ
ジスト膜306を成膜、所定のパターニングを行い(図
7(c))、NMOS領域にn型の不純物を深くイオン
注入して、n型の不純物領域308を形成し、該領域上
にp型不純物をイオン注入してp型の不純物領域309
を形成する(図8(d))。
Next, after the resist film 304 is peeled off, Si
A so-called STI (Shallow Tren) is formed by forming a silicon oxide film 305 so as to fill the trench and polishing it by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method.
ch Isolation) (FIG. 7B). Subsequently, a resist film 306 is formed and predetermined patterning is performed (FIG. 7C), and an n-type impurity is deeply implanted into the NMOS region to form an n-type impurity region 308. A p-type impurity is ion-implanted into the
Is formed (FIG. 8D).

【0007】次に、図8(e)に示すように、レジスト
膜306を剥離後、レジスト膜311を成膜、所定のパ
ターニングを行い、前記NMOS領域とNウェル−Nウ
ェルを分離する領域以外の部位にn型の不純物をイオン
注入して、n型の不純物領域310を形成する。さら
に、図8(e)に示すように、レジスト膜311を剥離
後、レジスト膜313を成膜、所定のパターニングを行
い、前記Nウェル−Nウェルを分離する領域にp型の不
純物をイオン注入して、p型の不純物領域312を形成
する方法である。
Next, as shown in FIG. 8 (e), after the resist film 306 is peeled off, a resist film 311 is formed and predetermined patterning is performed to remove the NMOS region from the N well-N well. Then, an n-type impurity is ion-implanted into the region to form an n-type impurity region 310. Further, as shown in FIG. 8E, after the resist film 311 is peeled off, a resist film 313 is formed, predetermined patterning is performed, and a p-type impurity is ion-implanted into a region separating the N well-N well. Then, a p-type impurity region 312 is formed.

【0008】しかしながら、上記方法では、付加的なレ
ジスト313を形成する工程(図8(e))を経て、p
型の不純物をイオン注入する必要がある。また、最後に
Nウェル−Nウェルを分離する領域にp型の不純物領域
を形成するため、特に、Nウェル−Nウェルの距離を縮
めた場合などにおいては、Nウェル−Nウェル間のn型
不純物領域が互いに接近して、Nウェル−Nウェルの分
離特性が不十分となるおそれがある。
However, in the above method, the step of forming the additional resist 313 (FIG. 8 (e))
It is necessary to implant a type impurity. In addition, since the p-type impurity region is finally formed in the region separating the N well-N well, especially when the distance between the N well and the N well is shortened, the n type between the N well and the N well is reduced. There is a possibility that the impurity regions come close to each other and the N well-N well separation characteristics become insufficient.

【0009】従って、半導体装置、特にウェルインウェ
ル構造を有する半導体装置においては、Nウェル−Nウ
ェル間の所望の分離特性を満足させることができる、半
導体装置を製造する方法の開発が求められいる。
Therefore, in a semiconductor device, particularly in a semiconductor device having a well-in-well structure, there is a need to develop a method of manufacturing a semiconductor device that can satisfy desired isolation characteristics between N wells. .

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記図8
(f)に示すwell−in−well構造は、Nウェ
ル、Pウェルともに分離できる為、異電位Nウェル、異
電位Pウェルを使用するDRAM(Dynamic Random Acc
ess Memory)混載Logicプロセス等で多用されてい
る。また、NウェルをPウェルの側面と底に分けて形成
するので、Pウェル領域には、N型不純物が導入され
ず、Nウェルの中に単純にPウェルを形成する方法に比
べて、Pウエルの全不純物濃度(トータル不純物濃度)
を減少させ、接合リーク電流を下げることが出来る為、
DRAM等のメモリセルを形成するのに適した方法であ
る。
However, FIG.
The well-in-well structure shown in (f) can be separated into N-well and P-well, so that DRAM (Dynamic Random Acc) using different potential N-well and different potential P-well is used.
ess Memory) is frequently used in a mixed Logic process and the like. Further, since the N well is formed separately on the side and bottom of the P well, no N-type impurity is introduced into the P well region, and the P well is formed as compared with the method of simply forming the P well in the N well. Well total impurity concentration (total impurity concentration)
To reduce the junction leakage current,
This is a method suitable for forming a memory cell such as a DRAM.

【0011】そこで、本発明は、図8(f)に示すよう
なwell−in−well構造を実現しつつ、基板表
面濃度に影響を与えず、かつ、マスク工程も追加するこ
となく、所望のNウェル−Nウェル分離特性を実現でき
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention realizes a well-in-well structure as shown in FIG. 8 (f), without affecting the substrate surface concentration and without adding a masking step. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of realizing N-well-N-well separation characteristics.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、半導体基板上の所定の領域に第1の導電型不
純物を注入する工程と、その第1の導電型の不純物を注
入した領域の所定の領域を素子分離領域として規定する
マスク材のパターンを形成する工程と、前記マスク材を
マスクとして、半導体基板をエッチングする工程と、前
記半導体基板をエッチングした領域に、前記第1の導電
型不純物と同じ導電型の第2の不純物領域を形成する工
程とを有する半導体装置の製造方法を提供する。
In order to achieve the above object,
The present invention provides a step of implanting a first conductivity type impurity into a predetermined region on a semiconductor substrate, and a method of forming a mask material defining a predetermined region of the first conductivity type impurity as an element isolation region. Forming a pattern, etching the semiconductor substrate using the mask material as a mask, and forming a second impurity region having the same conductivity type as the first conductivity type impurity in the region where the semiconductor substrate is etched. And a method of manufacturing a semiconductor device.

【0013】また、本発明は、半導体基板上の所定の領
域に第1の導電型不純物を注入する工程と、その第1の
導電型の不純物を注入した領域の所定の領域を素子分離
領域として規定するマスク材のパターンを形成する工程
と、その第1の導電型の不純物を注入した領域の所定の
領域を素子分離領域として規定するレジストパターンを
形成する工程と、前記素子分離領域として規定する所定
の領域に、前記第1の導電型不純物と同じ導電型の第2
の不純物領域を形成する工程と、前記レジストを除去し
たのち、前記マスク材をマスクとして、半導体基板をエ
ッチングする工程を有する半導体装置の製造方法を提供
する。
Further, the present invention provides a step of implanting a first conductivity type impurity into a predetermined region on a semiconductor substrate, and using the predetermined region of the first conductivity type impurity implanted region as an element isolation region. A step of forming a mask material pattern to be defined; a step of forming a resist pattern that defines a predetermined region of the region into which the impurity of the first conductivity type has been implanted as an element isolation region; and defining the resist pattern as the element isolation region. A second region having the same conductivity type as the first conductivity type impurity is formed in a predetermined region.
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming an impurity region of claim 1; and removing the resist and then etching the semiconductor substrate using the mask material as a mask.

【0014】前記本発明の半導体装置の製造方法におい
て、前記第2の不純物領域を形成したのち、素子分離と
して、STI(Shallow Trench Isolation)を形成する
工程と、前記STIの所定の領域に、第1の導電型と反
対の導電型の不純物を注入して第3の不純物領域を形成
する工程と、前記第3の不純物領域上層に、第1の導電
型と同じ導電型の不純物を注入して、第4の不純物領域
を形成する工程を有するのが好ましい。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a step of forming an STI (Shallow Trench Isolation) as an element isolation after forming the second impurity region; Implanting an impurity of a conductivity type opposite to the first conductivity type to form a third impurity region; and implanting an impurity of the same conductivity type as the first conductivity type into the upper layer of the third impurity region. And a step of forming a fourth impurity region.

【0015】また、前記第3の不純物濃度を形成する工
程は、第1の導電型と同じ導電型の不純物を、前記第2
の不純物領域の不純物濃度よりも高く濃度で注入する工
程であり、前記第2の不純物を形成する工程は、それぞ
れが分離した第3の不純物領域の間に前記第2の不純物
領域を形成する工程であるのが好ましい。
In the step of forming the third impurity concentration, the impurity of the same conductivity type as that of the first conductivity type is added to the second impurity concentration.
Implanting at a concentration higher than the impurity concentration of the impurity region. The step of forming the second impurity includes the step of forming the second impurity region between the separated third impurity regions. It is preferred that

【0016】また、本発明において、前記第4の不純物
領域を形成する工程は、前記第3の不純物領域により囲
まれる領域に前記第4の不純物領域を形成して、前記第
1の不純物領域と電気的に分離する工程であるであるの
がより好ましい。
Further, in the present invention, the step of forming the fourth impurity region includes forming the fourth impurity region in a region surrounded by the third impurity region, and forming the fourth impurity region with the first impurity region. More preferably, it is a step of electrically separating.

【0017】さらに、本発明においては、好ましくは、
前記第4の不純物領域の形成後、前記第2及び前記第4
の不純物領域に前記第1の不純物と反対の導電型の不純
物を注入して、第5の不純物領域を形成する工程を有す
る。
Further, in the present invention, preferably,
After the formation of the fourth impurity region, the second and fourth impurity regions are formed.
Forming a fifth impurity region by implanting an impurity of the opposite conductivity type to the first impurity into the impurity region.

【0018】さらにまた、本発明においては、好ましく
は、前記第4の不純物領域の形成後、更に前記第4の不
純物領域に前記第4の不純物と同じ導電型の不純物を注
入する工程を有する。
Further, in the present invention, preferably, after the formation of the fourth impurity region, a step of further implanting an impurity of the same conductivity type as the fourth impurity into the fourth impurity region is provided.

【0019】本発明は、トレンチ法により素子分離領域
を形成した多電源ICにおいて、電源電圧の異なるNウ
ェル間に、予めトレンチの底部にチャネルストッパ用の
不純物をドープすることを特徴とする、半導体装置の製
造方法である。
According to the present invention, in a multiple power supply IC in which an element isolation region is formed by a trench method, an impurity for a channel stopper is previously doped into the bottom of the trench between N wells having different power supply voltages. It is a manufacturing method of an apparatus.

【0020】本発明によれば、以下の特質をもつウェル
インウェル構造の半導体装置を製造することができる。 (1)電源電圧の異なるNウェル間に、予めトレンチの
底部にチャネルストッパ用の不純物がドープされるの
で、アクティブ領域に余計な不純物を導入することがな
い。従って、素子特性のばらつきを抑え、リーク電流の
少ない接合を形成することができる。
According to the present invention, a semiconductor device having a well-in-well structure having the following characteristics can be manufactured. (1) Since an impurity for a channel stopper is previously doped into the bottom of the trench between N wells having different power supply voltages, unnecessary impurities are not introduced into the active region. Therefore, it is possible to suppress a variation in element characteristics and form a junction with a small leak current.

【0021】(2)また、例えば、比較的低濃度の不純
物がドープされたp型半導体基板を使用して、所望のN
ウェル−Nウェル間の分離が確保されるので、高集積化
を実現しながら、異電位Nウェルを形成することができ
る。さらに、異電位Nウェルを形成することによって、
内部降圧やトランジスタのSource−Sub.共通
接続等の使用が実現でき、デバイスパフォーマンスを向
上することができる。
(2) For example, using a p-type semiconductor substrate doped with a relatively low concentration
Since the separation between the well and the N well is ensured, it is possible to form the different potential N well while realizing high integration. Further, by forming a different potential N well,
Internal step-down and transistor source-sub. Use of a common connection or the like can be realized, and device performance can be improved.

【0022】(3)PウェルをP型半導体基板と分離で
きるので、DRAMメモリセルと周辺Logic部等の
wellを完全に分離することができる。従って、メモ
リセルに基板バイアスを印加することができ、セル内へ
のキャリアの注入を抑制して、良好な保持特性を得るこ
とができる。
(3) Since the P-well can be separated from the P-type semiconductor substrate, the DRAM memory cell and the well such as the peripheral Logic portion can be completely separated. Therefore, a substrate bias can be applied to the memory cell, carrier injection into the cell can be suppressed, and good holding characteristics can be obtained.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に、本発明の半導体装置の製造
方法を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下
に示す発明の実施形態は、本発明の半導体製造法を適用
する一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、他
の半導体装置の製造にも応用することができる。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiment of the invention described below is an example to which the semiconductor manufacturing method of the present invention is applied, and can be applied to the manufacture of other semiconductor devices without departing from the gist of the present invention.

【0024】第1実施形態 図3(i)に示すのは、本発明の半導体装置の製造方法
により製造される、ウェルインウェル構造を有するCM
OS集積回路の製造中間体の断面図である。図3(i)
中、101はp型半導体基板、110は第5の不純物領
域(n型不純物領域)、105は、Nウェル−Nウェル
間を分離する第2の不純物領域(p型不純物領域)、1
06は、トレンチ法で形成する酸化シリコン膜、109
は、第4の不純物領域(p型不純物領域)をそれぞれ示
す。
First Embodiment FIG. 3I shows a CM having a well-in-well structure manufactured by a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
It is sectional drawing of the manufacturing intermediate of OS integrated circuit. FIG. 3 (i)
In the figure, 101 is a p-type semiconductor substrate, 110 is a fifth impurity region (n-type impurity region), 105 is a second impurity region (p-type impurity region) separating between N wells and N wells, 1
06 is a silicon oxide film formed by a trench method, 109
Indicates a fourth impurity region (p-type impurity region).

【0025】次に、図3(i)に至るまでの製造ルート
を図面を参照しながら説明する。先ず、例えば、5×1
14/cm3 程度の濃度のp型不純物を含有させたp型
シリコン半導体基板101を作製する。この場合におい
て、比較的低い不純物濃度のp型又はn型の半導体基板
を用いることにより、ボディー効果(Bodyeffe
ct)特性を改善することができる。
Next, the manufacturing route up to FIG. 3 (i) will be described with reference to the drawings. First, for example, 5 × 1
A p-type silicon semiconductor substrate 101 containing a p-type impurity at a concentration of about 0 14 / cm 3 is manufactured. In this case, by using a p-type or n-type semiconductor substrate having a relatively low impurity concentration, the body effect (Bodyeffect) can be improved.
ct) The characteristics can be improved.

【0026】なお、本発明において、p型不純物とし
て、ホウ素化合物等を、n型不純物として、周期律表の
5B族元素であるリン、砒素等の化合物を用いることが
できる。また、不純物注入は、加速エネルギーの異なる
複数回のイオン注入によることもできる。複数回のイオ
ン注入によれば、微妙な不純物濃度のコントロールが可
能となる。
In the present invention, a boron compound or the like can be used as a p-type impurity, and a compound such as phosphorus or arsenic, which is a Group 5B element of the periodic table, can be used as an n-type impurity. Further, the impurity implantation may be performed by a plurality of ion implantations having different acceleration energies. According to the ion implantation a plurality of times, fine control of the impurity concentration becomes possible.

【0027】次いで、図1(a)に示すように、前記p
型半導体基板上に、酸化シリコン膜102を例えば、1
5nm程度の膜厚で形成した後、該酸化シリコン膜10
2上に窒化シリコン膜103を、例えば、200nmの
膜厚で形成する。前記酸化シリコン膜は、熱酸化法、C
VD(Chemical Vapor Deposition )法等により、前記
窒化シリコン膜は減圧CVD法により形成することがで
きる。窒化シリコン膜はCMPのストッパーとしての役
割を果たす。
Next, as shown in FIG.
A silicon oxide film 102 is formed on the
After being formed to a thickness of about 5 nm, the silicon oxide film 10
2, a silicon nitride film 103 is formed with a thickness of, for example, 200 nm. The silicon oxide film is formed by a thermal oxidation method,
The silicon nitride film can be formed by a low pressure CVD method by a VD (Chemical Vapor Deposition) method or the like. The silicon nitride film plays a role as a CMP stopper.

【0028】次に、図1(b)に示すように、全面にレ
ジスト膜104を成膜し、所定のパターニングを行う。
次いで、図1(c)に示すように、前記レジストパター
ンをマスクとして、酸化シリコン膜102、窒化シリコ
ン膜103及びp型半導体基板101を順次、例えば、
RIE(Reactive Ion Etching)法によりエッチングを
行う。
Next, as shown in FIG. 1B, a resist film 104 is formed on the entire surface, and predetermined patterning is performed.
Next, as shown in FIG. 1C, using the resist pattern as a mask, the silicon oxide film 102, the silicon nitride film 103, and the p-type semiconductor substrate 101 are sequentially formed, for example, by, for example,
Etching is performed by RIE (Reactive Ion Etching).

【0029】次いで、図2(d)に示すように、前記レ
ジストパターンをマスクとして、p型不純物(ホウ素
等)をイオン注入することにより、第2の不純物領域1
05を形成する。不純物濃度は、1015〜1018/cm
3 程度が好ましい。第2の導電型不純物領域を予め形成
しておくことにより、後の工程でトランジスタや接合が
形成されるシリコン表面付近には何ら影響を与えること
なく、基板中の不純物濃度を上げたのと同じ効果を得る
ことができる。すなわち、表面付近の不純物濃度のばら
つきに起因する、トランジスタ特性のばらつきを減少さ
せることができる。また、接合付近の不純物濃度が減少
する為、接合リークを減らすことができる。
Then, as shown in FIG. 2D, a p-type impurity (boron or the like) is ion-implanted using the resist pattern as a mask to form a second impurity region 1.
05 is formed. The impurity concentration is 10 15 to 10 18 / cm
About 3 is preferable. By forming the impurity region of the second conductivity type in advance, the impurity concentration in the substrate is increased without affecting the vicinity of the silicon surface where a transistor and a junction are formed in a later step. The effect can be obtained. That is, variations in transistor characteristics due to variations in impurity concentration near the surface can be reduced. In addition, since the impurity concentration in the vicinity of the junction decreases, junction leakage can be reduced.

【0030】次に、図2(e)に示すように、レジスト
104を剥離後、Siトレンチが埋まるように酸化シリ
コン膜106を、例えば、熱酸化法、CVD法等により
堆積させ、CMP法により研磨し、窒化シリコン膜10
3を除去して、いわゆるSTI(Shallow Trench Isola
tion)を形成する。この方法は、隣り合うメモリセル間
の素子分離として浅いトレンチ分離であり、分離幅0.
4μm以下の高耐圧素子分離法である。
Next, as shown in FIG. 2E, after removing the resist 104, a silicon oxide film 106 is deposited by, for example, a thermal oxidation method, a CVD method, or the like so as to fill the Si trench, and is then subjected to a CMP method. Polished, silicon nitride film 10
3 to remove the so-called STI (Shallow Trench Isola
formation). This method is a shallow trench isolation as an element isolation between adjacent memory cells, and has an isolation width of 0.1 mm.
This is a high breakdown voltage element isolation method of 4 μm or less.

【0031】さらに、図2(f)に示すように、レジス
ト膜107を全面に成膜し、所定のパターニングを行
い、図3(g)に示すように、NMOSが形成される領
域に、n型不純物を深くイオン注入して第3の導電型不
純物領域108を形成し、該領域の上層にp型不純物を
イオン注入して、第4の導電型不純物領域109を形成
する。第3の導電型不純物領域の不純物の濃度は、10
16〜1018/cm3 程度である。また、前記第3の導電
型不純物領域の不純物の濃度は、少なくとも、前記第2
の不純物濃度よりも高いのが好ましい。第3の導電型不
純物領域は第2の導電型不純物領域にイオン注入して形
成されるため、完全なn型不純物領域とするためである
(図3(g)等参照)。
Further, as shown in FIG. 2 (f), a resist film 107 is formed on the entire surface, predetermined patterning is performed, and as shown in FIG. A third conductivity type impurity region 108 is formed by deeply implanting a type impurity, and a p-type impurity is ion-implanted into an upper layer of the third conductivity type impurity region 109 to form a fourth conductivity type impurity region 109. The impurity concentration of the third conductivity type impurity region is 10
It is about 16 to 10 18 / cm 3 . Further, the impurity concentration of the third conductivity type impurity region is at least the second impurity concentration.
Is preferably higher than the impurity concentration. The third conductivity type impurity region is formed by ion-implanting the second conductivity type impurity region, so that it is a complete n-type impurity region (see FIG. 3 (g) and the like).

【0032】なお、前記第4の不純物領域は、トランジ
スタのしきい値を設定したり、STI下のチャネルスト
ッパを必要濃度とするために、深さ方向に対して不純物
濃度が変化してもよく、Nウェル中に埋め込み型のトラ
ンジスタを形成するために部分的に反対の導電型(n
型)の不純物領域になっていてもよい。
In the fourth impurity region, the impurity concentration may change in the depth direction in order to set the threshold value of the transistor or to set the channel stopper under the STI to a required concentration. , N-type wells to form buried transistors in the N-well.
(Type) impurity region.

【0033】また、ここで、イオン注入によって前記第
4の不純物領域を形成した後、チャネルストッパーとし
て、前記第4の不純物と同じ導電型の不純物を第4の不
純物領域に、追加注入することも好ましい。このときの
イオン注入のエネルギーは、イオンが酸化シリコン膜1
06を通過し、第4の不純物領域109の表層に到達で
きる程度であれば足りる。不純物濃度は、例えば、1×
1016〜1×1018/cm3 程度である。
Here, after forming the fourth impurity region by ion implantation, an impurity of the same conductivity type as the fourth impurity may be additionally implanted into the fourth impurity region as a channel stopper. preferable. At this time, the energy of the ion implantation is such that the ions are
06 is sufficient if it can reach the surface of the fourth impurity region 109. The impurity concentration is, for example, 1 ×
It is about 10 16 to 1 × 10 18 / cm 3 .

【0034】次いで、所定のパターニングを行い、該レ
ジストパターンをマスクとして、第5の導電型不純物領
域110を形成する。このとき、チャネルストッパーと
して、第5の導電型不純物領域に第5の不純物と同じ導
電型の不純物を追加注入することも好ましい。このとき
のイオン注入のエネルギーは、イオンが酸化シリコン膜
106を通過し、第5の不純物領域110の表層に到達
できる程度であれば足りる。不純物濃度は、例えば、1
×1016〜1×1018/cm3 程度である。
Next, predetermined patterning is performed, and a fifth conductivity type impurity region 110 is formed using the resist pattern as a mask. At this time, it is also preferable to additionally implant an impurity of the same conductivity type as the fifth impurity into the fifth conductivity type impurity region as a channel stopper. The energy of the ion implantation at this time is sufficient as long as the ions can pass through the silicon oxide film 106 and reach the surface of the fifth impurity region 110. The impurity concentration is, for example, 1
It is about × 10 16 to 1 × 10 18 / cm 3 .

【0035】その後、レジスト111を剥離して、図3
(i)に示す状態を得る。図3(i)に示す状態から
は、A上にNMOSトランジスタ、B及びCにPMOS
トランジスタを形成し、層間絶縁膜、コンタクトホー
ル、配線層等を順次形成することによって、CMOSタ
イプのDRAM等の所望の半導体装置を製造することが
できる。
Thereafter, the resist 111 is peeled off, and FIG.
The state shown in (i) is obtained. From the state shown in FIG. 3 (i), NMOS transistors are placed on A, and PMOS transistors are placed on B and C.
By forming a transistor and sequentially forming an interlayer insulating film, a contact hole, a wiring layer, and the like, a desired semiconductor device such as a CMOS type DRAM can be manufactured.

【0036】以上の様にして得られた半導体装置(製造
中間体)は、図3(i)に示すように、Pウェル(第4
の導電型不純物領域)は、Nウェル(第5の導電型不純
物領域)により、取り囲まれた構造を有している。また
このとき、Nウェル−Nウェルの間には、p型不純物領
域が予め形成されているため、優れた分離特性を有する
半導体装置を製造することができる。
As shown in FIG. 3 (i), the semiconductor device (manufactured intermediate) obtained as described above is
Has a structure surrounded by an N-well (fifth conductivity type impurity region). At this time, since the p-type impurity region is formed in advance between the N wells, a semiconductor device having excellent isolation characteristics can be manufactured.

【0037】第2実施形態 図6(h)に示すのは、第1実施形態と同様の本発明の
半導体装置の製造方法により製造されるウェルインウェ
ル構造を有するCMOS集積回路の製造中間体の断面図
である。図6(h)中、201はp型半導体基板、21
0は第5の導電型不純物領域(n型不純物領域)、20
5は、Nウェル−Nウェル間を分離する第2の導電型不
純物領域(p型不純物領域)、トレンチ法で形成する2
05は酸化シリコン膜、209は第4の導電型不純物領
域(p型不純物領域)をそれぞれ示す。
Second Embodiment FIG. 6H shows a manufacturing intermediate of a CMOS integrated circuit having a well-in-well structure manufactured by the same method of manufacturing a semiconductor device of the present invention as in the first embodiment. It is sectional drawing. In FIG. 6H, 201 is a p-type semiconductor substrate, 21
0 is the fifth conductivity type impurity region (n-type impurity region), 20
Reference numeral 5 denotes a second conductivity type impurity region (p-type impurity region) for separating an N well from an N well, which is formed by a trench method.
05 denotes a silicon oxide film, and 209 denotes a fourth conductivity type impurity region (p-type impurity region).

【0038】次に、図6(h)に至までの製造ルートを
図面を参照しながら説明する。先ず、例えば、5×10
14/cm3 程度の濃度のn型不純物を含有するp型シリ
コン半導体基板201を作製する。この場合において、
比較的低い不純物濃度のp型又はn型の半導体基板を用
いることにより、ボディー効果(Body effec
t)特性を改善することができる。なお、本実施形態に
おいても、p型不純物として、ホウ素化合物等を、n型
不純物として、周期律表の5B族元素であるリン、砒素
等の化合物を用いることができる。
Next, the manufacturing route up to FIG. 6H will be described with reference to the drawings. First, for example, 5 × 10
A p-type silicon semiconductor substrate 201 containing an n-type impurity at a concentration of about 14 / cm 3 is manufactured. In this case,
By using a p-type or n-type semiconductor substrate having a relatively low impurity concentration, a body effect (Body effect) is obtained.
t) The characteristics can be improved. Also in the present embodiment, a boron compound or the like can be used as the p-type impurity, and a compound such as phosphorus or arsenic, which is a Group 5B element of the periodic table, can be used as the n-type impurity.

【0039】次いで、図4(a)に示すように、前記p
型半導体基板上に、酸化シリコン膜202を例えば、1
5nm程度の膜厚で形成した後、該酸化シリコン膜20
2上に窒化シリコン膜203を、例えば、200nmの
膜厚で形成する。前記酸化シリコン膜は、熱酸化法、C
VD(Chemical Vapor Deposition )法等により、前記
窒化シリコン膜は減圧CVD法により形成することがで
きる。窒化シリコン膜はCMPのストッパーとしての役
割を果たすのは、第1実施形態の場合と同様である。
Next, as shown in FIG.
A silicon oxide film 202, for example,
After being formed to a thickness of about 5 nm, the silicon oxide film 20 is formed.
2, a silicon nitride film 203 is formed with a thickness of, for example, 200 nm. The silicon oxide film is formed by a thermal oxidation method,
The silicon nitride film can be formed by a low pressure CVD method by a VD (Chemical Vapor Deposition) method or the like. The role of the silicon nitride film as a stopper for CMP is the same as in the first embodiment.

【0040】次に、図4(b)に示すように、全面にレ
ジスト膜204を成膜し、所定のパターニングを行う。
次いで、図4(c)に示すように、前記レジストパター
ンをマスクとして、酸化シリコン膜202、窒化シリコ
ン膜203及びp型半導体基板201を順次、例えば、
RIE(Reactive Ion Etching)法によりエッチングを
行う。
Next, as shown in FIG. 4B, a resist film 204 is formed on the entire surface, and predetermined patterning is performed.
Next, as shown in FIG. 4C, using the resist pattern as a mask, the silicon oxide film 202, the silicon nitride film 203, and the p-type semiconductor substrate 201 are sequentially formed, for example, as follows.
Etching is performed by RIE (Reactive Ion Etching).

【0041】次いで、前記レジストパターンをマスクと
して、p型不純物(ホウ素等)をイオン注入することに
より、第2の導電型不純物領域205を形成する。不純
物濃度は、1015〜1018/cm3 程度が好ましい。第
2の導電型不純物領域をこの段階で形成する効果は、第
1の実施形態で説明したとおりである。
Next, a second conductivity type impurity region 205 is formed by ion-implanting a p-type impurity (boron or the like) using the resist pattern as a mask. The impurity concentration is preferably about 10 15 to 10 18 / cm 3 . The effect of forming the second conductivity type impurity region at this stage is as described in the first embodiment.

【0042】次に、レジスト204を剥離後、窒化シリ
コン膜203をマスクとして、Siトレンチが埋まるよ
うに酸化シリコン膜206を、例えば、熱酸化法、CV
D法等により形成する。次いで、CMP法により研磨し
て、窒化シリコン膜203を除去して、いわゆるSTI
(Shallow Trench Isolation)を形成して、図5(e)
に示す状態を得る。以下の工程は、第1実施形態で説明
した図2(f)以降と同様にして、所望の半導体装置を
製造することができる(図5(f)〜図6(h))。
Next, after the resist 204 is peeled off, the silicon oxide film 206 is formed by, for example, a thermal oxidation method using the silicon nitride film 203 as a mask so as to fill the Si trench.
It is formed by the D method or the like. Next, the silicon nitride film 203 is removed by polishing by a CMP method, and the so-called STI
(Shallow Trench Isolation) is formed, and FIG.
The state shown in is obtained. In the following steps, a desired semiconductor device can be manufactured in the same manner as in FIG. 2F and later described in the first embodiment (FIGS. 5F to 6H).

【0043】なお、第1の実施形態と同様、前記第4の
不純物領域を形成した後、チャネルストッパーとして、
前記第4の不純物と同じ導電型の不純物を第4の不純物
領域に、第5の導電型不純物領域に第5の不純物と同じ
導電型の不純物を、それぞれ追加注入することも好まし
い。このときのイオン注入のエネルギーは、イオンが酸
化シリコン膜106(206)を通過し、第5の不純物
領域110(210)の表層に到達できる程度であれば
足りる。不純物濃度は、例えば、1×1016〜1×10
18/cm3 程度である。
As in the first embodiment, after forming the fourth impurity region, a channel stopper is formed.
It is also preferable to additionally implant an impurity of the same conductivity type as the fourth impurity into the fourth impurity region and an impurity of the same conductivity type as the fifth impurity into the fifth impurity region. The energy of the ion implantation at this time is sufficient as long as the ions can pass through the silicon oxide film 106 (206) and reach the surface layer of the fifth impurity region 110 (210). The impurity concentration is, for example, 1 × 10 16 to 1 × 10
It is about 18 / cm 3 .

【0044】本実施形態では、窒化シリコンをマスク
(ストッパー)として、Si基板にトレンチを形成する
ものであり、この方法によれば、レジスト中に含まれる
カーボンの影響をなくすことができ、窒化シリコン/N
SG(Non-doped Silicate Glass)エッチング時に生じ
るレジスト側面のッチング堆積物によるSiエッチング
時のエッチング変換差をなくすことができる。
In the present embodiment, a trench is formed in a Si substrate using silicon nitride as a mask (stopper). According to this method, the influence of carbon contained in the resist can be eliminated. / N
The etching conversion difference at the time of Si etching due to the etching deposit on the side surface of the resist generated at the time of non-doped silicate glass (SG) etching can be eliminated.

【0045】本発明の半導体装置の製造方法は、特に、
ウェルインウェル構造の半導体装置、例えば、CMOS
タイプのDRAM等に製造に好適に適用することができ
る。
The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention
Well-in-well semiconductor device, for example, CMOS
The present invention can be suitably applied to manufacturing of a DRAM of a type.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、特に、
ウェルインウェル構造を有する半導体装置の製造方法で
あって、電源電圧の異なるNウェル間に、予めトレンチ
の底部にチャネルストッパ用の不純物をドープすること
を特徴とする。本発明によれば、以下のような特質をも
つ半導体装置を製造することができる。
As described above, the present invention particularly provides
A method of manufacturing a semiconductor device having a well-in-well structure, wherein an impurity for a channel stopper is previously doped into the bottom of a trench between N wells having different power supply voltages. According to the present invention, a semiconductor device having the following characteristics can be manufactured.

【0047】(1)電源電圧の異なるNウェル(基板が
p型の場合)間に、予めトレンチの底部にチャネルスト
ッパ用の不純物がドープされるので、アクティブ領域に
余計な不純物を導入することがない。従って、素子特性
のばらつきを抑え、リーク電流の少ない接合を形成する
ことができる。
(1) Since an impurity for a channel stopper is previously doped into the bottom of the trench between N wells having different power supply voltages (when the substrate is a p-type), unnecessary impurities may be introduced into the active region. Absent. Therefore, it is possible to suppress a variation in element characteristics and form a junction with a small leak current.

【0048】(2)また、例えば、比較的低濃度の不純
物がドープされたp型半導体基板を使用して、所望のN
ウェル−Nウェル間の分離が確保されるので、高集積化
を実現しながら、異電位Nウェルを形成することができ
る。さらに、異電位Nウェルを形成によって、内部降圧
やトランジスタのSource−Sub.共通接続等の
使用が実現でき、デバイスパフォーマンスを向上するこ
とができる。
(2) For example, using a p-type semiconductor substrate doped with a relatively low concentration
Since the separation between the well and the N well is ensured, it is possible to form the different potential N well while realizing high integration. Further, by forming a different potential N-well, internal step-down and transistor Source-Sub. Use of a common connection or the like can be realized, and device performance can be improved.

【0049】(3)PウェルがP型半導体基板と分離で
きるので、DRAMメモリセルと周辺Logic部等の
wellを完全に分離することができる。従って、メモ
リセルに基板バイアスを印加することができ、セル内へ
のキャリアの注入を抑制して、良好な保持特性を得るこ
とができる。
(3) Since the P-well can be separated from the P-type semiconductor substrate, the DRAM memory cell and the well such as the peripheral Logic portion can be completely separated. Therefore, a substrate bias can be applied to the memory cell, carrier injection into the cell can be suppressed, and good holding characteristics can be obtained.

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

【図1】図1は、第1実施形態の半導体装置の製造方法
の主な工程の状態図であり、(a)は、p型半導体基板
に酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を形成した図であ
り、(b)は、レジスト膜を成膜後、所定のパターニン
グを行った図であり、(c)は、レジストをマスクに酸
化シリコン膜、窒化シリコン膜及びシリコン基板のエッ
チングを行った図である。
FIG. 1 is a state diagram of main steps of a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment. FIG. 1A is a diagram in which a silicon oxide film and a silicon nitride film are formed on a p-type semiconductor substrate. FIG. 2B is a diagram in which a predetermined patterning is performed after forming a resist film, and FIG. 2C is a diagram in which a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon substrate are etched using the resist as a mask. is there.

【図2】図2は、第1実施形態の半導体装置の製造方法
の主な工程の状態図であり、(d)は図1(c)に示す
状態から、p型不純物をドープした図であり、(e)
は、STIを形成した図であり、(f)は、(e)に示
す状態から、レジスト膜を成膜後、所定のパターニング
を行った図である。
FIG. 2 is a state diagram of main steps of a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 2D is a diagram in which a p-type impurity is doped from the state shown in FIG. Yes, (e)
FIG. 4 is a view in which an STI is formed, and FIG. 4F is a view in which a resist film is formed from the state shown in FIG.

【図3】図3は、第1実施形態の半導体装置の製造方法
の主な工程の状態図であり、(g)は、NMOS領域に
第3の導電型不純物領域と第4の導電型不純物領域を形
成した図であり、(h)は、(g)に示す状態から、レ
ジストを剥離後、再度レジスト膜を成膜後、所定のパタ
ーニングを行った後、レジストパターンをマスクにn型
不純物をドープして第5導電型不純物領域を形成した図
であり、(i)は、(h)に示す状態から、レジスト膜
を除去した図である。
FIG. 3 is a state diagram of main steps of a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment. FIG. 3 (g) shows a third conductivity type impurity region and a fourth conductivity type impurity in an NMOS region. FIG. 5H is a diagram in which a region is formed. FIG. 5H shows a state in which the resist is stripped from the state shown in FIG. And FIG. 7I is a diagram in which a fifth conductive type impurity region is formed by doping with a resist film. FIG.

【図4】図4は、第2実施形態の半導体装置の製造方法
の主な工程の状態図であり、(a)は、p型半導体基板
に酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を形成した図であ
り、(b)は、レジスト膜を成膜後、所定のパターニン
グを行った図であり、(c)は、前記レジスト膜をマス
クに酸化シリコン膜、窒化シリコン膜及びシリコン基板
のエッチングを行いスクにエッチングを行った図であ
る。
FIG. 4 is a state diagram of main steps of a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment. FIG. 4A is a diagram in which a silicon oxide film and a silicon nitride film are formed on a p-type semiconductor substrate. FIG. 2B is a view showing a state where a predetermined patterning is performed after forming a resist film, and FIG. FIG.

【図5】図5は、第2実施形態の半導体装置の製造方法
の主な工程の状態図であり、(d)は、を行った後、p
型不純物をドープした図であり、(e)は、レジスト膜
を除去した後、窒化シリコン膜をマスクにシリコン基板
にトレンチを形成して、STIを形成した図であり、
(f)は、レジスト膜を成膜後、所定のパターニングを
行い、NMOSを形成する領域に第3の導電型不純物領
域と第4の導電型不純物領域を形成した図である。
FIG. 5 is a state diagram of main steps of a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment.
FIG. 4E is a diagram in which a type impurity is doped, and FIG. 5E is a diagram in which after removing a resist film, a trench is formed in a silicon substrate using a silicon nitride film as a mask to form an STI;
(F) is a diagram in which a third conductive type impurity region and a fourth conductive type impurity region are formed in a region where an NMOS is to be formed by performing a predetermined patterning after forming a resist film.

【図6】図6は、第2実施形態の半導体装置の製造方法
の主な工程の状態図であり、(g)は、前記レジスト膜
を剥離後、レジスト膜を再度成膜し、所定のパターニン
グを行った後、レジストパターンをマスクにn型不純物
をドープして第5導電型不純物領域を形成した図であ
り、(h)は、(g)に示す状態からレジスト膜を除去
した図である。
FIG. 6 is a state diagram of main steps of a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment. FIG. 6 (g) shows that after the resist film is peeled off, a resist film is formed again, and FIG. 9 is a diagram in which an n-type impurity is doped by using a resist pattern as a mask after patterning to form a fifth conductivity type impurity region, and (h) is a diagram in which the resist film is removed from the state shown in (g). is there.

【図7】図7は、従来のウェルインウェル構造のCMO
S集積回路の製造方法の主な工程図であり、(a)は、
p型半導体基板に酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を形
成した後、レジスト膜を成膜後、所定のパターニングを
行った図であり、(b)は、レジスト膜を除去後、酸化
シリコン膜を形成し、STIを形成した図であり、
(c)は、レジスト膜を成膜後、所定のパターニングを
行ったのち、NMOSが形成される領域にn型不純物領
域とp型不純物領域を形成した図である。
FIG. 7 is a conventional CMO having a well-in-well structure.
It is a main process drawing of the manufacturing method of S integrated circuit, (a) is
FIG. 4B is a diagram in which a silicon oxide film and a silicon nitride film are formed on a p-type semiconductor substrate, a resist film is formed, and then a predetermined patterning is performed. FIG. And STI is formed,
FIG. 3C is a diagram in which after a resist film is formed, predetermined patterning is performed, and then an n-type impurity region and a p-type impurity region are formed in a region where an NMOS is to be formed.

【図8】図8は、従来のウェルインウェル構造のCMO
S集積回路の製造方法の主な工程図であり、(d)は、
レジスト膜を成膜後、所定のパターニングを行ったの
ち、n型不純物をドープした図であり、(e)は、レジ
スト膜を成膜後、所定のパターニングを行ったのち、第
1N−ウェルと第2Nウェル間の領域にp型の不純物を
ドープした図であり、(f)は、(e)に示す状態か
ら、レジスト膜を除去した図である。
FIG. 8 is a CMO having a conventional well-in-well structure.
It is a main process figure of the manufacturing method of S integrated circuit, (d) is
FIG. 4E is a diagram in which after a resist film is formed, a predetermined patterning is performed, and then an n-type impurity is doped. (E) is a diagram in which, after the resist film is formed, a predetermined patterning is performed, FIG. 7 is a diagram in which a region between the second N wells is doped with a p-type impurity, and FIG. 7 (f) is a diagram in which the resist film is removed from the state shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201,301…p型シリコン半導体基板、1
02,202,302,106,206,305…酸化
シリコン膜、103,203,303…窒化シリコン
膜、104,107,204,207,304,30
6,313…レジスト膜、105,205…第2の導電
型不純物領域、108,308…第3の導電型不純物領
域、109,309…第4の導電型不純物領域、11
0,310,314…第5の導電型不純物領域、312
…p型不純物領域、A,B,C…MOSFET形成部位
101, 201, 301... P-type silicon semiconductor substrate, 1
02, 202, 302, 106, 206, 305: silicon oxide film, 103, 203, 303: silicon nitride film, 104, 107, 204, 207, 304, 30
6,313 ... resist film, 105,205 ... second conductivity type impurity region, 108,308 ... third conductivity type impurity region, 109,309 ... fourth conductivity type impurity region, 11
0, 310, 314... Fifth impurity type impurity region, 312
... p-type impurity region, A, B, C ... MOSFET formation site

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板上の所定の領域に第1の導電型
不純物を注入する工程と、 その第1の導電型の不純物を注入した領域の所定の領域
を素子分離領域として規定するマスク材のパターンを形
成する工程と、 前記マスク材をマスクとして、半導体基板をエッチング
する工程と、 前記半導体基板をエッチングした領域に、前記第1の導
電型不純物と同じ導電型の不純物を注入することによ
り、第2の不純物領域を形成する工程とを有する、 半導体装置の製造方法。
A step of implanting an impurity of a first conductivity type into a predetermined region on a semiconductor substrate; and a mask material defining a predetermined region of the region into which the impurity of the first conductivity type is implanted as an element isolation region. Forming a pattern of: a step of etching the semiconductor substrate using the mask material as a mask; and implanting an impurity of the same conductivity type as the first conductivity type impurity into the region where the semiconductor substrate is etched. Forming a second impurity region.
【請求項2】半導体基板上の所定の領域に第1の導電型
不純物を注入する工程と、 その第1の導電型の不純物を注入した領域の所定の領域
を素子分離領域として規定するマスク材のパターンを形
成する工程と、 その第1の導電型の不純物を注入した領域の所定の領域
を素子分離領域として規定するレジストパターンを形成
する工程と、 前記素子分離領域として規定する所定の領域に、前記第
1の導電型不純物と同じ導電型の不純物を注入すること
により、第2の不純物領域を形成する工程と、 前記レジストを除去したのち、前記マスク材をマスクと
して、半導体基板をエッチングする工程とを有する、 半導体装置の製造方法。
2. A step of implanting a first conductivity type impurity into a predetermined region on a semiconductor substrate, and a mask material defining a predetermined region of the first conductivity type impurity implanted region as an element isolation region. Forming a resist pattern defining a predetermined region of the region into which the impurity of the first conductivity type has been implanted as an element isolation region; and forming a resist pattern defining the element isolation region as a predetermined region. Forming a second impurity region by injecting an impurity of the same conductivity type as the first conductivity type impurity; removing the resist; and etching the semiconductor substrate using the mask material as a mask And a method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項3】前記第2の不純物領域を形成したのち、素
子分離として、STI(Shallow Trench Isolation)を
形成する工程と、 前記STIの所定の領域に、第1の導電型と反対の導電
型の不純物を注入して第3の不純物領域を形成する工程
と、 前記第3の不純物領域上層に、第1の導電型と同じ導電
型の不純物を注入して、第4の不純物領域を形成する工
程とを有する、 請求項1記載の半導体装置の製造方法。
3. A step of forming an STI (Shallow Trench Isolation) as an element isolation after forming the second impurity region; and forming a conductive type opposite to the first conductive type in a predetermined region of the STI. Forming a third impurity region by implanting an impurity of a third impurity region; and implanting an impurity of the same conductivity type as the first conductivity type into the upper layer of the third impurity region to form a fourth impurity region. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising the steps of:
【請求項4】前記第3の不純物濃度を形成する工程は、
第1の導電型と同じ導電型の不純物を、前記第2の不純
物領域の不純物濃度よりも高く濃度で注入する工程であ
る、 請求項3記載の半導体装置の製造方法。
4. The step of forming the third impurity concentration comprises:
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein an impurity of the same conductivity type as the first conductivity type is implanted at a concentration higher than an impurity concentration of the second impurity region. 5.
【請求項5】前記第2の不純物を形成する工程は、それ
ぞれが分離した第3の不純物領域の間に前記第2の不純
物領域を形成する工程である、 請求項1記載の半導体装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of forming the second impurity is a step of forming the second impurity region between the separated third impurity regions. Method.
【請求項6】前記第4の不純物領域を形成する工程は、
前記第3の不純物領域により囲まれる領域に前記第4の
不純物領域を形成して、前記第1の不純物領域と電気的
に分離する工程である、 請求項3記載の半導体装置の製造方法。
6. The step of forming the fourth impurity region,
4. The method according to claim 3, wherein the fourth impurity region is formed in a region surrounded by the third impurity region, and is electrically separated from the first impurity region. 5.
【請求項7】前記第4の不純物領域の形成後、前記第2
及び前記第4の不純物領域に前記第1の不純物と反対の
導電型の不純物を注入して、第5の不純物領域を形成す
る工程を有する、 請求項3記載の半導体装置の製造方法。
7. The method according to claim 1, further comprising: forming the second impurity region after forming the fourth impurity region.
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, further comprising: implanting an impurity of a conductivity type opposite to the first impurity into the fourth impurity region to form a fifth impurity region. 5.
【請求項8】前記第4の不純物領域の形成後、更に前記
第4の不純物領域に前記第4の不純物と同じ導電型の不
純物を注入する工程を有する、 請求項3記載の半導体装置の製造方法。
8. The method according to claim 3, further comprising, after forming the fourth impurity region, implanting an impurity of the same conductivity type as the fourth impurity into the fourth impurity region. Method.
【請求項9】前記第5の不純物領域の形成後、更に前記
第5の不純物領域に前記第5の不純物と同じ導電型の不
純物を注入する工程を有する、 請求項3記載の半導体装置の製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, further comprising, after forming the fifth impurity region, implanting an impurity of the same conductivity type as the fifth impurity into the fifth impurity region. Method.
【請求項10】前記第2の不純物領域を形成したのち、
素子分離として、STI(Shallow Trench Isolation)
を形成する工程と、 前記STIの所定の領域に、第1の導電型と反対の導電
型の不純物を注入して第3の不純物領域を形成する工程
と、 前記第3の不純物領域上層に、第1の導電型と同じ導電
型の不純物を注入して、第4の不純物領域を形成する工
程とを有する、 請求項2記載の半導体装置の製造方法。
10. After forming the second impurity region,
STI (Shallow Trench Isolation) as element isolation
Forming a third impurity region by implanting an impurity of a conductivity type opposite to a first conductivity type into a predetermined region of the STI; and forming a third impurity region on an upper layer of the third impurity region. 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, further comprising: implanting an impurity having the same conductivity type as the first conductivity type to form a fourth impurity region. 4.
【請求項11】前記第3の不純物濃度を形成する工程
は、第1の導電型と同じ導電型の不純物を、前記第2の
不純物領域の不純物濃度よりも高い濃度で注入する工程
である、 請求項10記載の半導体装置の製造方法。
11. The step of forming the third impurity concentration is a step of implanting an impurity of the same conductivity type as the first conductivity type at a concentration higher than the impurity concentration of the second impurity region. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 10.
【請求項12】前記第2の不純物を形成する工程は、そ
れぞれが分離した第3の不純物領域の間に前記第2の不
純物領域を形成する工程である、 請求項2記載の半導体装置の製造方法。
12. The manufacturing of a semiconductor device according to claim 2, wherein the step of forming the second impurity is a step of forming the second impurity region between the third impurity regions separated from each other. Method.
【請求項13】前記第4の不純物領域を形成する工程
は、前記第3の不純物領域により囲まれる領域に前記第
4の不純物領域を形成して、前記第1の不純物領域と電
気的に分離する工程である、 請求項10記載の半導体装置の製造方法。
13. The step of forming the fourth impurity region includes forming the fourth impurity region in a region surrounded by the third impurity region and electrically separating the fourth impurity region from the first impurity region. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein:
【請求項14】前記第4の不純物領域の形成後、前記第
2及び前記第4の不純物領域に前記第1の不純物と反対
の導電型の不純物を注入して、第5の不純物領域を形成
する工程を有する、 請求項10記載の半導体装置の製造方法。
14. After the formation of the fourth impurity region, a fifth impurity region is formed by implanting an impurity of a conductivity type opposite to that of the first impurity into the second and fourth impurity regions. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, further comprising:
【請求項15】前記第4の不純物領域の形成後、更に前
記第4の不純物領域に前記第4の不純物と同じ導電型の
不純物を注入する工程を有する、 請求項10記載の半導体装置の製造方法。
15. The manufacturing of a semiconductor device according to claim 10, further comprising, after forming the fourth impurity region, implanting an impurity of the same conductivity type as the fourth impurity into the fourth impurity region. Method.
【請求項16】前記第5の不純物領域の形成後、更に前
記第5の不純物領域に前記第5の不純物と同じ導電型の
不純物を注入する工程を有する、 請求項10記載の半導体装置の製造方法。
16. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, further comprising a step of implanting an impurity of the same conductivity type as said fifth impurity into said fifth impurity region after forming said fifth impurity region. Method.
【請求項17】前記半導体装置は、ウェルインウェル
(well−in−well)構造を有する半導体装置
である、 請求項1記載の半導体装置の製造方法。
17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor device is a semiconductor device having a well-in-well structure.
【請求項18】前記半導体装置は、ウェルインウェル
(well−in−well)構造を有する半導体装置
である、 請求項2記載の半導体装置の製造方法。
18. The method according to claim 2, wherein the semiconductor device is a semiconductor device having a well-in-well structure.
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