JPS58165370A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS58165370A
JPS58165370A JP57048673A JP4867382A JPS58165370A JP S58165370 A JPS58165370 A JP S58165370A JP 57048673 A JP57048673 A JP 57048673A JP 4867382 A JP4867382 A JP 4867382A JP S58165370 A JPS58165370 A JP S58165370A
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oxide film
nitride film
semiconductor substrate
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Isami Sakai
勲美 酒井
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    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
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    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置の製造方法にかかり、特に相補型絶
縁ゲート重電界効果トランジスタのチャンネルストッパ
ーの形成方法に関する。
半導体基板と絶縁膜が接している場合、その境界面に基
板と逆導電型の反転チャンネルが誘起される。このため
逆電流や漏洩電流が大きくなり、素子の特性を低下させ
る原因となっていた。この問題に対し従来トランジスタ
のような個別半導体に対しては各種対策がとられている
。一方集積回路については個別゛素子の場合と異なり、
高集積化、高速、炭化、高耐圧化などの要求のため、各
素子間の寄生効果が問題となってきた。この寄生効果と
しては被着された絶縁膜に起因する寄生チャンネルによ
るものと、絶縁膜が被着された基板上に配線層を形成し
たこ゛とによる寄生MO8効果による寄生チャンネルに
よるものとがある。従来これらの寄生チャンネル阻止手
段として最も多く用いられているのはチャンネル・スト
ッパーの形成である。従米相補屋絶縁ゲート型電界効果
トランジス夕のチャンネルストッパーの形成は一般的に
第1図に示す工程により形成されている0すなわちN減
半導体基板10表面にシリコン酸化膜をマスクとしてボ
ロンイオンをイオン注入法により注入し、Pウェル2を
形成する。その後に表面の酸化膜を除去する(第1図(
&))。
次に表面に薄いシリコン酸化膜3を形成しその上にOV
D法によりシリコン窒化膜を約20001付着させ、そ
の後P−MO8,N−MO8の形成領域、すなわち活性
領域上のシリコン窒化#4および5をのこし池のシリコ
ン窒化膜を除去する。
(第1図(b))。次にPウェル領域以外をホトレジス
ト膜6,6′で覆いPウェル領域にボロンイオンをイオ
ン注入法により注入する。しかるとさけシリコン窒化膜
はボロンイオン注入のときマスクとして働くのでシリ・
ン1ム化膜の両側にのみボ・・1: ンイオンを注入することi=できる(第1図(C))。
次にホトレジスト膜を除太し新たにPウェル領域4をt
h)2ジ。膜6>’−い、yイオ、をイオ。
注入する。。しかるときはP−MO8形成領域の周囲表
面にリンイオン注入領域が形成できる(第1図(d))
。次にホトレジスト膜6“を除去し、熱酸化をする。し
かるときtiN−MOS、P−MO8形成領域はシリコ
ン窒化膜5.4がマスクとなり酸化膜は成長しないが、
その他の部分には厚いシリコン酸化膜7.7’ 、7”
が形成される。またさきにイオン注入法により各領域に
注入した不純物は拡散し%Pウェル領域2のシリコン酸
化膜の下にはP+不純物領域8,8′が形成でき、その
他のシリコン酸化膜の下にはN+不純物領域9゜9′、
9”が形成できる(第1図(e))。
次にN−MOS、P−11(08形成領域上のシリコン
窒化膜およびシリコン酸化膜を除去し、新たにゲー)d
化膜11,11’を形成、その上にポリシリコ/膜を約
5oooX付着させ写真蝕刻技術′: によりポリシリうン電極12.12’を形成する「。
(゛第1図(f))。′シ・ソ為るのちホトレジスト膜
でP−MO8領域を覆いリンイオンを注入しN−MOS
のソース14’およびドレイン14を形成する。
逆にN−MO8領域を覆いボロンイオンを注入しP−M
OSのソース13′とドレイン13を形成する。このと
き厚いポリシリコン膜12’、12はマスクとして働ら
く(第1図億))。次に表面をリンガラス15で覆いト
ランジスタのソース、ドレイン部に開孔し電極金属を付
着、パターン化するとき電極16.16’、17.17
’が形成され相補型絶縁ゲート聾電界効果トランジスタ
が得られる(第1図(h))。
しかるに上記したように従来の相補臘絶縁ゲート型電界
効果トランどスタの製造工程では第1−(C)および第
1図(d)に示したようにチャンネルストッパー形成の
ため2回のホトレジスト工程が必要である。従ってこの
2回のホトレジスト工程では目合せにずれを生じその境
界部でチャンネルストッパーの効果が失われる。従って
境界部には余裕をとることとなり小屋化が困難となる。
また写真蝕刻工程は最も工数のかかる工程の丸め2工程
は生産技術から考えて屯好ましいものではないと言う問
題があった。
従って本発明は以上の問題点に対処してなされたもので
1回の写真蝕刻工程によりNチャンネルおよびPチャン
ネルストッパーが形成でき、しかもセルファラインによ
って形成できる小型化高集積化の進んだ半導体装置の製
造方法を提供するにある。
本発明では、−導電型の半導体基板に該半導体基板主表
面に露出せる逆導電型領域を形成する工程と、該逆導電
型領域並びに−導電型領域の活性領域形成部表面上に窒
化膜を形成する工程と、上記半導体基板上に′第1の酸
化膜を形成する工程と、該第1の酸化膜上に窒化膜を形
成する工程と、前記逆導電型領域上の該窒化膜を除去し
、しかる後に前記逆導電型領域に逆導電麗の不純物を導
入する工程と、前記逆導電型領域上に前記第1の酸化膜
より厚い第2の酸化膜を形成する工程と、しかる後に前
記窒化膜を除去して前記半導体基板に一導電MO不純物
を導入する工程とを有することを特徴とする半導体装置
の製造方法にある。
また本発明は、−導電盤の半導体基板に逆導電型のウェ
ルを形成する工程と、相補型電界効果トランジスタを形
成する領域上に選択的に第1の窒化膜を形成し、咳第1
の窒化膜上に例えばOVD法により第1の酸化膜を形成
し、該第1の酸化膜上に第2の窒化膜を形成する工程と
、前記相N型絶縁ゲー)W電界効果トランジスタの何れ
か一方の電界効果トランジスタを形成する領域上の前記
第2の窒化膜を選択除去する工程と、前記第2の窒化膜
を除去した領域の半導体基板にイオン注入法によりチャ
ンネルストッパーを形成する工程と、前記残留している
第1および第2の窒化膜をマスクとして熱酸化し第2の
窒化膜の除去領域に第2の酸化膜を形成する工程と、前
記残された第2の窒化膜を除去する工程と、前記相祷型
絶縁ゲート截電界効果Fランジスタの他方の電界効果ト
ランジスタを形成する領域の半導体基板にイオン注入法
によりチャンネルストッパーを形成する工程と、前記第
1の窒化膜を・〜りと)L゛て熱酸化をし、第3の酸化
膜を形成すると共に第2の酸化膜を成長せしめる工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法にある。
以下この発明の具体的実施例について図面を参照し説明
する。
第2図(a)〜(j)は本発明の一実施例による半導体
装置の製造方法を示す工程別断面図である。以下工程を
おって説明する。
(1)N型半導体基鈑1の表面にシリコン酸化膜をマス
クとしてボリンイオンをイオン注入法により注入してP
ウェル2を形成し、その後表面の酸化膜を除去する(第
1図(a))。
(2)  表面に薄いシリコン酸化膜を形成しその上に
OVD法により第1のシリコン窒化膜を20001形成
し、次に写真蝕刻技術によりN−MOS。
P−MO8形成領域すなわち活性領域、以外のシリコン
窒化膜を一夫し、シリコン窒化illのパターン4およ
び5を形成する。31および3〃はシリ・ン窒化111
−F”1のシリ・ン酸化膜である・1・′:、し) (第2図(b))。
(3)次にov’n法により上記表面に第1のシリコン
酸化!11121をsoo、i、その上に重ねて第2の
シリコン窒化膜22を2ooo1を形成し、更にホトレ
ジスト膜23を被着する(第2図(C))。
(4)  次にPウェル領域上のホトレジストを#夫、
この領域上の第2のシリコン窒化膜を除去する。
22’、22“は惰った窒化シリコン膜、23’。
23“は同じく残ったホトレジスト膜である。
次にイオン注入法によってボロンイオン注入する。しか
るときはボ田ンイオンは薄い第1L:DI!!I化膜を
通して注入される(′is2図(d))。
(5)  次にホトレジスト膜23’、23”を除!、
熱酸化をしPウェル領域に約aoooXの第2のシリコ
ン酸化膜24.24’を形成する。他の部分はシリコン
窒化膜22’ 、5,22“が耐酸化マスクとして榊く
ので厚いシリコン酸化膜は形成されない(第2図(・)
)。
(6)  次にP−MO8形成領域のシリコン窒化膜2
2’、22“を除去し、イオン注入法によりリンイオン
を注入する。このときシリコン窒化膜4および5並びに
前工程で形成したPウェル上の厚い漕化膜24.24’
はマスクとして遁〈のでこの部分にはリンイオンは注入
もれない(第2図(f))。
(7)  次に前記基板を熱酸化し第1の窒化膜の存在
する領域並びに第2の酸化膜のない領域に厚い第3のシ
リコン酸化[27,271,27“を形成する。しかる
ときはPウェル領域のシリコン11化膜の下にはP+の
チャンネルストッパー25.25’ 、P−MO8領域
の厚イシリコン酸化膜の下にはチャンネルストッパー2
6゜26’、26“が形成される(第2図(2))。
(8)  N −M O8オよびP−MO8形成領域上
ノシリコン酸化酸化よびシリコン窒化膜4,5を除去し
、新たにゲート酸化$28.28’t−5001形成す
る。しかるのち表面にポリシリコン膜を5oooi付着
させ、写真蝕刻技術によりゲート電極29.29’を形
成する(12図(h))。
(9)  次KP−MOB@をホトレジスト膜で覆いリ
ンイオンを拡散しPウェル領域にN−MOS用のソース
30′、ドレイン3oを形成する。次にN−MOS側を
ホトレジスト膜で覆いボ四ンイオンを注入しP−M%J
8のソース31′、ドレイン31を形成する(第2図(
1))。
α0)以上で機能部分は形成されたが、次に表面にリン
ガラス膜32を5oooX被着させ、丈の後それぞれの
トランジスタのソース、ドレイン部に開孔を設け、電極
金属を付着させ、パターン化すればP−MO8の電極3
3.33’および、N −M 08の電極34.34’
が得られ、相補型絶縁ゲート型電界効果トランジスタは
完成す用の不純物の導入は第2図(d)に示したとおり
ホトレジスト工程を一工程で−ませることができ、従来
のようにN・−MO8,P−MO8の2工程の必要はな
い。しかもその他の工程iすべて七ルアアラインにより
実施する臣)′:1″、!、ができると云う特徴を有す
るためチャンネル基IllIglll’l’l)ツバ−
用の不純物導入・′  □。
のためのホトレジスト工程を2回行うことにより引き起
された目金せずれはなくなり特性の向上と小型化、ひい
ては集積度の向上を達成することができた。
また工数を要する写真蝕刻工程を一工程にへらすことが
できたことは生産上からも効果が大である〇 なおP−MO8,N−MO8の製造順序は本実施例では
N−MO8,P−MO8の順序に行つたが逆に行っても
差支えないことは言うまでもない。
以上説明したとおり、本発明によれば寄生効果防止対策
の施され、小屋化、高密度化され九半導体装置を容易に
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
Is1図(a)〜(6)、は従来の半導体装置の製造方
法を示す工程別断面図、第2図(a)〜(j)は本発明
の一実施例による半導体装置の製造方法を示す工程別断
面図である。:11叫5 )′、、4( l・・・・・・半導体゛基板、2・・・・・・Pウェル
、3.3’。 3“、7.7’、7“・・・・・・シリコン酸化膜、2
1゜21’ 、21”・・・・・・第1シリコン酸化膜
%24゜24′・・・・・・第2シリコン酸化膜、j7
.27’。 27“・・・・・・第3シリコン酸化膜、if、11’
。 28.28’°・・・・・ゲート用シリコン酸化膜、6
゜6’ 、6’、23.23’・・・・・・ホトレジス
ト膜、4゜5・・・・・・第1シリコン窒化膜% 22
,22’ 、22”・・・・・・第2シリコン窒化膜、
8.8’、9.9’、9“・25.25’ 、26’ 
、26”・・・・・・チャンネルストッパー、12.1
2’ 、29.29’・・・・・・ポリシリコンゲート
電極、13,14.3()、31・・・・・・ドレイン
、13’ 、14’ 、30’ 、31’・・・・・・
ソース、15.32・・・・・・リンガラス、16.1
6’ 、17゜17’ 、 33.33’ 、 34.
34’・・・・・・電極。 手続補正書(th発) 特許庁長官 殿 1、事件の表示   昭和57年 特許 願第0486
73号2、発−の名称  半導体装置の製造方法3、補
正をする者 事件との関係       出 願 人東京都港区芝五
丁目33番1号 □、、、 4、代理人   ) 〒108  東京都港区芝五丁目37番8号 住人三田
ビル11111 日本電気株式会社内 (6591)  弁理士 内 原   晋& 補正の対
象 (1)  明細書の[発明の詳細な説明の楠」(2)図
面 6、@正の内容 口)明細書の「発明の詳細な説明の−」中8負9行目の
[(第1図(a) ) Jを「(第2図(a) ) J
と補正する。 (2)  図面鮪2図U)を本補正書添付の図面第2図
(j)のとおシ補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一導電型の半導体基板に腋半導体基板主表面に露出せる
    逆導電型領域を形成する工程と、骸逆導電聾領域並びに
    −導電製領域の活性領域形成部表面上に窒化膜を形成す
    る工程と、上記半導体基板上に第1の酸化膜を形成する
    工程と、鋏第1の酸化膜上に窒化膜を形成する工程と、
    前記逆導電製領域上の該窒化膜を除去し、しかる後に前
    記逆導電型領域に逆導電型の不純物を導入する工程と、
    前記逆導電型領域上に前記第1の酸化膜より厚い第2の
    酸化膜を形成する工程と、しかる後に前記窒化膜を除去
    して前記半導体基板に一導電型の不純物を導入する工程
    とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP57048673A 1982-03-26 1982-03-26 半導体装置の製造方法 Granted JPS58165370A (ja)

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JPS6410103B2 JPS6410103B2 (ja) 1989-02-21

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60116165A (ja) * 1983-11-09 1985-06-22 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト 超高密度集積回路のmosトランジスタの製造方法
JPS6144456A (ja) * 1984-08-09 1986-03-04 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60116165A (ja) * 1983-11-09 1985-06-22 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト 超高密度集積回路のmosトランジスタの製造方法
JPS6144456A (ja) * 1984-08-09 1986-03-04 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法

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