JPS58190060A - 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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Publication number
JPS58190060A
JPS58190060A JP7242782A JP7242782A JPS58190060A JP S58190060 A JPS58190060 A JP S58190060A JP 7242782 A JP7242782 A JP 7242782A JP 7242782 A JP7242782 A JP 7242782A JP S58190060 A JPS58190060 A JP S58190060A
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JP
Japan
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film
semiconductor substrate
impurity
oxide film
ion
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Pending
Application number
JP7242782A
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English (en)
Inventor
Naoyuki Shigyo
直之 執行
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に係わり、特に耐酸化
膜による選択酸化法を用いた半導体装置の製造方法に関
する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近時、半導体装置の製造工程において、耐酸化膜音用い
た選択酸化法が使用されている。この方法では、まず第
1図(&)に示す如くシリコン基板1の一主面に熱酸化
法により酸化膜2を形成する。次いで、第1図(b)に
示す如く酸化膜2上に窒化シリコン膜3を形成し、この
Δ化シリコン膜3の必要部分をフォトレゾスト4でマス
りし、マスクされていない部分音、例えばCF4のプラ
ズマエツチングで除去する。次いで、第1図Te)に示
す如く酸化膜2を介してシリコン基板1内ヘボロンのイ
オン注入全行なVlN O/イオン注入層5を形成する
。その後、フォトレゾスト4を除去し、第1図(d)に
示す如く選択酸化を行ないフィールド酸化膜6を形成す
る。これ以降は、周知の技術によりP−)電極および配
線層等を形成することによって、MOS )ランソスタ
が作成される。
しかしながら、この種の方法にあっては次のような問題
があった。すなわち、MOS )ランジスタの製造に適
用した場合、第2図に示す如くチャンネル幅が狭くなる
に従いしきい値電圧が増大する、所謂狭チャネル効果が
生じると云う欠点がある。さらに、シリコン基板中にイ
オン注入したIロンが素子形成領域にしみ出し、第3図
に示す如き不純物分布となり、前記狭チャネル効果が強
調される。狭チャネル効果によるしきい値電圧のチャネ
ル幅依存性は、素子の微細化と共に増大し素子の%性に
悪影#を与える。
このように、し1込蝕電圧のチャネル幅依存性が重要な
問題となっていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、シ墓い値電圧のチャネル幅依存性を防
止することができ、素子特性および信頼性の向上をはか
り得る半導体装置の製造方法を提供することKある。
〔発明の概要〕
本発明の骨子は、半導体基板と同導電型を作るイオンが
素子領域へしみ出すのを防止するために、基板と逆導電
型を作る不純物のイオン注入全行ない第4図に示す如く
素子領域中央部よりも素子領域周辺部において不純物濃
度が低くなるような不純物分布を得ることにある。
すなわち本発明は、耐酸化性被膜をマスクとして用い半
導体基板上に選択的に熱酸化層を形成する工程を含む半
導体装置の製造方法において、上記半導体基板上に耐酸
化性被膜を選択的に形成したのち、上記半導体基板およ
び耐酸化性被膜上の全面にイオン注入用マスク材料膜を
堆積し、次いで上記イオン注入用マスク材料膜を全面エ
ツチングし該材料膜を上記耐酸化性被膜の段差側面部に
のみ残存せしめ、次いで上記イオン注入用マスク材料膜
をマスクとしてm起生導体基板と同導電型を作る第1の
不純物を上記半導体基板にイオン注入し、次いで前記イ
オン注入用マスク材料膜を除去し、次いで前記半導体基
板と逆導電型を作る第2の不純物を前記第1の不純物よ
シ少ない注入量で上記半導体基板にイオン注入し、しか
るのち前記半導体基板の前記耐酸化性被膜で覆われてい
ない部分に熱酸化層を形成するようにした方法である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、半導体基板と逆導電型を作る不純物の
イオン注入によル前記第4図に示す如き不純物#度を得
ることができ、これKよす電5図に示す如く狭チャネル
効果が従来よシも抑えられた半導体装置を得ることがで
きる。このため、信頼性の向上をはかル得て、また集積
5− 変の向上KW与し得る等の効果を奏する。
〔発明の実施例〕
第6図(a)〜(g)は本発明の一実施例に係わ個OS
トランジスタ製造工程を示す断面図である。まず、第6
図(a) K示す如(p型シリコン基板(半導体基板)
1上に熱酸化法により厚さ300 (i)の酸化膜12
を形成する。次いで、第6図(b)に示す如(酸化M1
jの上に厚さ4ooo[X]oil化シリコンM(耐酸
化性被膜)13を形成し、さらに同図(cl K示す如
く窒化シリコン膜13の必要部分をフォトレゾスト14
でマスクし、マスクされない部分i CF4のプラズマ
エツチングで除去する。次いで、フォトレゾスト14t
−除去したのち、第6図(dlに示す如く試料上の全面
KCVD法に! リ3000[X)の酸化[(イオン注
入用マスク材料膜)15を形成する。このとき、前記窒
化シリコン膜13の存在に起因する断差により、酸化膜
15にもこの段差に応じた段差が形成される。そして、
酸化膜15の窒化シリコン膜13の端部16における膜
厚が他の部分6− よりも厚くなる。
次に、例えばフレオンと水素がスを用いて0.01〜0
.03 [Torr )のガス圧で異方性ドライエツチ
ングを行い上記酸化膜15を全面エツチングすると、第
6図(e)に示す如く窒化シリコン膜13の側壁および
その近傍のみに酸化膜が残置される。次いで、上記残っ
た酸化膜1′f:マスクとして用い加速電圧100[k
eV]、ドーズ量lX10[α 〕でフィールドイオン
注入を行なう。
注入イオンにはd?ポロン第1の不純物)を使用した。
ここで、前記窒化シリコン膜13で覆われている部分に
はイオン注入されず、また前記酸化膜15で隋われた窒
化シリコン膜13の端部にもイオン注入は殆んどされな
り0このため、第6図fe) K示す如くポロンイオン
注入層17は窒化シリコン)lX13およびその端部近
傍(酸化膜15)を除いた部分に選択的に形成される。
次に、前記酸化膜15をNH4F=i!によりエツチン
グ除去したのち、加速電圧100[kθ■〕、ドーズ量
lX1012〔d2〕で砒素(第2の不純物)をイオン
注入し第6図(f)Ic示す如く砒素イオン注入層18
を形成する。このとき砒素イオン注入は前記ポロンイオ
ン注入の注入量よシ少ないので、砒素イオン注入による
反転防止層は前記窒化シリコン膜13の端部近傍のみに
形成されることKなる。すなわち、シリコン基板11上
の不純物濃度が前記第4図に示す如き状態になる。
次に、熱識化法を用いて第6図(g)に示す如くフィー
ルド酸化gxyを形成する。その後、窒化シリコン膜1
3を除去したのち、周知の技術を用いてf−)電極およ
び配線層等を形成することによってMOSトランジスタ
が作製されることになる。かぐして形成されたMOS 
)ランソスタは、前記第4図に示す不純物分布を有する
ことから、狭チャネル効果を抑えることができ、高1頼
件のものとなる。
なお、不発ψノは上述した実施例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、種々賢形して実施
することができる。例えば、前記CVD法によるイオン
注入用マスク材料膜は、前記第6図(d)に示す形状に
形成される膜であればシリコン酸化膜、PSG(リン・
シリケート・ガラス)膜、多結晶シリコン膜、アルミニ
ウム膜等でもよく、またこれらを組み合わせた多層膜で
もよい。また、半導体基板としてはp型を用いたが、n
型を用いてもよいのは勿論である。
ただしこの場合、前記第1および第2の不純物を変える
必要がある。つまり、第1の不純物は半導体基板と同導
電型を作るもので、第2の不純物は半導体基板と逆導電
型を作るもので、かつ第2の不純物のイオン注入量が第
1の不純物のイオン注入量より少ないものであればより
0また、MOS )ランゾスタに限らず、C−MOSそ
の他の半導体装置に適用できるのも勿論のことである。
また、前記第6図if)に示した第2の不純物のイオン
注入工程を、同図(c)に示す状態のときに行うことも
可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(d)は従来の選択酸化法を用いた9− MOS)ランゾスタ製造工程を示す断面図、紀2図は従
来法により得られたトランジスタのしきい値電圧のチャ
ネル幅依存性を示す特性図、第3図は従来法による酸化
膜シリコンとの界面における不純物分布を示す特性図、
第4図は本発明による酸化膜とシリコンとの界面におけ
る不純物分布を示す特性図、第5図は本発明により得ら
れるトランジスタのしきい値電圧のチャネル幅依存性を
示す特性図、第6図(&)〜(g)は本発明の一実施例
に係わるMOS l−ランゾスタ製造工程を示す断面図
である。 11・・・p型シリコン基板(半導体基板)、12・・
・酸化膜、13・・・窒化シリコン膜(耐酸化性波[)
、14・・・フォトレジスト、15・・・酸化膜(イオ
ン注入用マスク材料膜)、77・・・ポロンイオン注入
層、18・・・砒素イオン注入層、19・・・フィール
ド酸化膜。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦10− 第5図 1 ・ \ \ 異  \ 重ご・  ゝ・ \、 −−〜 T 第6FjA 第6図 JJJINlllli

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)耐酸化性被膜をマスクとして用い半導体基板上に
    選択的に熱酸化層を形成する工程を含む半導体装置の製
    造方法において、上記半導体基板上に耐酸化性被膜を選
    択的に形成したのち、上記半導体基板および耐酸化性被
    膜上の全面にイオン注入用マスク材料膜を堆積し、次い
    で上記イオン注入用マスク材料膜全全面エツチングし該
    材料膜を上記耐酸化性被膜の段差側面部にのみ残存せし
    め、次いで上記イオン注入用マスク材料膜をマスクとし
    て前記半導体基板と同導電型を作る第1の不純物を上記
    半導体基板にイオン注入し、次いで#記イオン注入用マ
    スク材料膜を除去し、次いで前記半導体基板と逆導電型
    を作る第2の不純物を前記第1の不純物より少ない注入
    量で上記半導体基板にイオン注入し、しかるのち前記半
    導体基板の前記耐酸化性被膜で覆われていない部分に熱
    酸化層を形成することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  2. (2)紬記イオン注入用マスク材料膜を前記酸化性被膜
    の段差側面部のみに残存せしめる工程として、異方性ド
    ライエツチング法を用いたことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
JP7242782A 1982-04-28 1982-04-28 半導体装置の製造方法 Pending JPS58190060A (ja)

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JP (1) JPS58190060A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61130061A (ja) * 1984-11-29 1986-06-17 Pentel Kk サ−マルヘツドの製造方法
US4753479A (en) * 1984-10-11 1988-06-28 Mitsubishi Motor Corp. Thigh support device in a seat for vehicles

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US4753479A (en) * 1984-10-11 1988-06-28 Mitsubishi Motor Corp. Thigh support device in a seat for vehicles
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