JPS59155125A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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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。
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の改良に関する。
従来、半導体装置例えばMO8型トランジスタは第1図
(、)〜(、)に示す如く製造されていた。
(、)〜(、)に示す如く製造されていた。
[i)まず、例えばp型半導体基板1上に厚い絶縁膜2
を形成する(第1図(−)図示)。つづいて、写真蝕刻
法によシこの絶縁膜2の素子形成予定部に対応する部分
のみ選択的に除去し、フィール・ド領域3を形成する。
を形成する(第1図(−)図示)。つづいて、写真蝕刻
法によシこの絶縁膜2の素子形成予定部に対応する部分
のみ選択的に除去し、フィール・ド領域3を形成する。
次いで、熱処理を施して霧出する基板1上に薄い熱酸化
膜4を形成子る。礎に、全面にレジスト層を形成した後
写真蝕刻法によシチャネル領域形成予定部に対応する部
分が開口されたレジスト層やターン5を形成する。しか
る後、このレジストパターン5をマスクとして基板1表
面にp型不純物をイオン注入し、チャネル領域のしきい
値を制御するイオン注入層6を形成暖う(第1n6)図
示)。
膜4を形成子る。礎に、全面にレジスト層を形成した後
写真蝕刻法によシチャネル領域形成予定部に対応する部
分が開口されたレジスト層やターン5を形成する。しか
る後、このレジストパターン5をマスクとして基板1表
面にp型不純物をイオン注入し、チャネル領域のしきい
値を制御するイオン注入層6を形成暖う(第1n6)図
示)。
〔11〕 次に、前記レジストパターン5を除去した後
、全面に多結晶シリコン層7を形成する。
、全面に多結晶シリコン層7を形成する。
つづいて、写真蝕刻法によシこの多結晶シリコン層7上
のダート電極形成予定部にレジストパターン8を形成す
る(第1図(c)図示)。次いで、このレジストパター
ン8をマスクとして前記多結晶シリコン屑6及び熱酸化
膜4を順次選択的にエツチング除去し、ダート電極9、
ダート絶縁膜10を形成する。更゛に、同しジス) A
?ターン8をマスクとして基板1表面に高濃度のn型不
純物をイオン注入する(第1図(d)図示)。ひきつづ
き、レジスト層ぐターン8を剥離後、熱処理を施してn
型のソース、ドレイン領域11゜12を形成する。以
下全面に眉間絶縁膜13を形成した後、前記ソース、ド
レイン領域1ノ。
のダート電極形成予定部にレジストパターン8を形成す
る(第1図(c)図示)。次いで、このレジストパター
ン8をマスクとして前記多結晶シリコン屑6及び熱酸化
膜4を順次選択的にエツチング除去し、ダート電極9、
ダート絶縁膜10を形成する。更゛に、同しジス) A
?ターン8をマスクとして基板1表面に高濃度のn型不
純物をイオン注入する(第1図(d)図示)。ひきつづ
き、レジスト層ぐターン8を剥離後、熱処理を施してn
型のソース、ドレイン領域11゜12を形成する。以
下全面に眉間絶縁膜13を形成した後、前記ソース、ド
レイン領域1ノ。
12の一部に対応する眉間絶縁膜13部分にコンタクト
ホール14,15を形成し、更にコンタクトホール14
,15に配線16.17を形成してMO8型トランジス
タを製造する(第1図(、)図示)。
ホール14,15を形成し、更にコンタクトホール14
,15に配線16.17を形成してMO8型トランジス
タを製造する(第1図(、)図示)。
しかしながら、前述した製造方法によれば、イオン注入
層6とソ、−ストレイン領域11.12とを夫々別々の
PEP工程によるレジス) A?ターン5,8をマスク
として形成するため、これらの領域6及び11.12を
互いに自己整合的に形成することが困難である。このよ
うなことがら、第1図(d)に示す如くイオン注入層6
とソース、ドレイン領域11.12とに部分的に重なシ
部分が生じてソース、ドレイy 領域1.1 e 12
中の一部分の不純物濃度が低下し、抵抗増加をもたらし
て素子特性が変化する。また、レジストノナターン8を
マスクとしてイオン注入を行なう際、前述した重なり部
分での基板1表面が損傷して素子特性の劣化を招く。
層6とソ、−ストレイン領域11.12とを夫々別々の
PEP工程によるレジス) A?ターン5,8をマスク
として形成するため、これらの領域6及び11.12を
互いに自己整合的に形成することが困難である。このよ
うなことがら、第1図(d)に示す如くイオン注入層6
とソース、ドレイン領域11.12とに部分的に重なシ
部分が生じてソース、ドレイy 領域1.1 e 12
中の一部分の不純物濃度が低下し、抵抗増加をもたらし
て素子特性が変化する。また、レジストノナターン8を
マスクとしてイオン注入を行なう際、前述した重なり部
分での基板1表面が損傷して素子特性の劣化を招く。
更に、前述の如(PEP工程を2回行なうため、歩留シ
が低下し製品のコスト高を招く。
が低下し製品のコスト高を招く。
本発明は上記°事情に鑑みてなされたもので、素子特性
の安定化を図るとともに、PEP工程を減少して製品コ
ストの低減を達成し得る半導体装置の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
の安定化を図るとともに、PEP工程を減少して製品コ
ストの低減を達成し得る半導体装置の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
本発明は、半導体基板もしくは絶縁性基板上の半導体層
上に直接あるいは絶縁膜を介して少なくともポジ型及び
ネガ型からなる2層のレジスト層を形成する工程と、こ
れら2層のレジスト層の所定領域を露光する工程とd層
のレジスト層を現像処理して第1のレジストパターンヲ
形成する工程と、このレジストハターンを剥離した後下
層のレジスト層を現像処理して第2のレジス)/−Pタ
ーンを形成する工程とを具備し、前記第1.第2のレジ
メ) i4ターンを不純物のイオン注入用マスクとして
用いることによって素子特性の安定化とともに、PEP
工程を減少して製品コストの低減を達成できるものであ
る。
上に直接あるいは絶縁膜を介して少なくともポジ型及び
ネガ型からなる2層のレジスト層を形成する工程と、こ
れら2層のレジスト層の所定領域を露光する工程とd層
のレジスト層を現像処理して第1のレジストパターンヲ
形成する工程と、このレジストハターンを剥離した後下
層のレジスト層を現像処理して第2のレジス)/−Pタ
ーンを形成する工程とを具備し、前記第1.第2のレジ
メ) i4ターンを不純物のイオン注入用マスクとして
用いることによって素子特性の安定化とともに、PEP
工程を減少して製品コストの低減を達成できるものであ
る。
以下、本発明をMO8型トランジスタの製造方法に適用
した場合について第2図(、)〜(f)を参照して説明
する。
した場合について第2図(、)〜(f)を参照して説明
する。
〔1〕まず、例えばp型のSt基板2゛1上に絶経膜と
しての厚さ80001の酸化膜22を形成した(第2図
(−)図示)。つづいて、写真蝕刻法によりこの酸化膜
22の素子形成予定部に対応する部分のみ選択的に除去
し、フィールド領域23を形成した。次いで、熱処理を
施して露出する基板21上に厚さ80()Xの薄い酸化
膜24を形成した。更に、全面に電極材料層としての多
結晶シリコン層25を形成した。ひきつづき、全面に夫
々厚さ4000Xのネガレジスト(東京応イL゛i業(
株)製部品名:’OMR−8a )、ポジレジスト(東
京応化工業@)製部品名; 0FPR−78)を塗布し
てネガレジスト層26、ポジレジスト層27を順次形成
した。この後、チャネル領域形成予定部に対応するポジ
レジスト層27、ネガレジスト層26部分に選択的に紫
外線を照射して露光した(第2図(b)図示)。この結
果、露光されたポジレジスト層27では崩壊反応が起こ
シ、露光されたネガレジスト層26では架橋反応が起こ
った。
しての厚さ80001の酸化膜22を形成した(第2図
(−)図示)。つづいて、写真蝕刻法によりこの酸化膜
22の素子形成予定部に対応する部分のみ選択的に除去
し、フィールド領域23を形成した。次いで、熱処理を
施して露出する基板21上に厚さ80()Xの薄い酸化
膜24を形成した。更に、全面に電極材料層としての多
結晶シリコン層25を形成した。ひきつづき、全面に夫
々厚さ4000Xのネガレジスト(東京応イL゛i業(
株)製部品名:’OMR−8a )、ポジレジスト(東
京応化工業@)製部品名; 0FPR−78)を塗布し
てネガレジスト層26、ポジレジスト層27を順次形成
した。この後、チャネル領域形成予定部に対応するポジ
レジスト層27、ネガレジスト層26部分に選択的に紫
外線を照射して露光した(第2図(b)図示)。この結
果、露光されたポジレジスト層27では崩壊反応が起こ
シ、露光されたネガレジスト層26では架橋反応が起こ
った。
〔11〕次に、ポジレジスト用の現像液を用いて露光さ
れたポジレジスト層27を溶解除去し、第1のレジスト
層リーンとしてのダート電極形成予定部に対応する部分
が開孔されたポジレジスト層やターン28を形成した。
れたポジレジスト層27を溶解除去し、第1のレジスト
層リーンとしてのダート電極形成予定部に対応する部分
が開孔されたポジレジスト層やターン28を形成した。
つづいて、このポジレジスト“パターン28をマスクと
して前記基板21表面にp型不純物例えば?ロンをイオ
ン注入してチャネル領域のしきい値を制御するイオン注
入層29を形成した(第2図(C)図示)。
して前記基板21表面にp型不純物例えば?ロンをイオ
ン注入してチャネル領域のしきい値を制御するイオン注
入層29を形成した(第2図(C)図示)。
次いで、前記ポジレジストパターン28を剥離した後、
ネガレジスト用の現像液を用いて露光されないネガレジ
スト層26を溶解除去し、ポジレジストパターン28と
は逆ノやターンのネガレジストパターン(第2のレジス
ト層ぐターン)30を形成した(第2図(d)図示)。
ネガレジスト用の現像液を用いて露光されないネガレジ
スト層26を溶解除去し、ポジレジストパターン28と
は逆ノやターンのネガレジストパターン(第2のレジス
ト層ぐターン)30を形成した(第2図(d)図示)。
更に、このネガレジストパターン30をマスクとして前
記多結晶シリコン層25、薄い酸化膜24を選択的に除
去し、ダート電極31、ダート絶縁膜32を形成した。
記多結晶シリコン層25、薄い酸化膜24を選択的に除
去し、ダート電極31、ダート絶縁膜32を形成した。
この後、ネガレジスト)J?パターン0をマスクとして
基板21表面にn型不純物例えばリンをイオン注入した
(第2図(、)図示)。
基板21表面にn型不純物例えばリンをイオン注入した
(第2図(、)図示)。
ひきつづき、ネガレジストノJ?ターン30を剥離後、
熱処理を施して計型のソース、ドレイン領域33.34
を形成した。以下、全面に層間絶縁膜35を形成した後
、前記ソース、ドレイン領域33.34の一部に対応す
る眉間絶縁膜35部分にコンタクトホール36−s7を
形成し、更にコンタクトホールse、svに配a3B、
、、39を形成してMO8型トランジスタを製造する(
第2図(f)図示)。
熱処理を施して計型のソース、ドレイン領域33.34
を形成した。以下、全面に層間絶縁膜35を形成した後
、前記ソース、ドレイン領域33.34の一部に対応す
る眉間絶縁膜35部分にコンタクトホール36−s7を
形成し、更にコンタクトホールse、svに配a3B、
、、39を形成してMO8型トランジスタを製造する(
第2図(f)図示)。
しかして、本発明によれば、基板21上に熱酸・化膜2
′4、多結晶25を介して順次積層したポジレジスト層
27、ネガレジスト層26を1回の露光と2回の現像処
理で互に反転したイオン注入層29形成用のポジレジス
トパターン28とソース、ドレイン領域33.34形成
用のネガレジス)/母ターン30とを形成できる。
′4、多結晶25を介して順次積層したポジレジスト層
27、ネガレジスト層26を1回の露光と2回の現像処
理で互に反転したイオン注入層29形成用のポジレジス
トパターン28とソース、ドレイン領域33.34形成
用のネガレジス)/母ターン30とを形成できる。
チャネル領域のしきい値制御用のイオン注入層29とソ
ース、ドレイン領域33.34とを互に自己整合的に形
成することができる。したがって、従来の如く、イオン
注入層とソース、ドレイン領域との重ab部分に起因し
てソース、ドレイン領域中の一部の抵抗増加が生じて素
子特性が変化したシ、重なシ部分で基板表面が損傷して
素子特性が劣化したシすることを回避できる。
ース、ドレイン領域33.34とを互に自己整合的に形
成することができる。したがって、従来の如く、イオン
注入層とソース、ドレイン領域との重ab部分に起因し
てソース、ドレイン領域中の一部の抵抗増加が生じて素
子特性が変化したシ、重なシ部分で基板表面が損傷して
素子特性が劣化したシすることを回避できる。
また、ネガレジストパターン30は従来と同様にr−)
電極31のエツチングマスクとして使用できるため、ダ
ート電極31とソース、ドレイン領域33.34とを自
己整合的に形成できる。
電極31のエツチングマスクとして使用できるため、ダ
ート電極31とソース、ドレイン領域33.34とを自
己整合的に形成できる。
更に、前述の如くポジレジストパターン28とネガレジ
スト層ぐターン30とが1回の露光と2回の現像処理で
形成できるため、歩止シを向上させ、製品のコスト低減
を図ることができる。
スト層ぐターン30とが1回の露光と2回の現像処理で
形成できるため、歩止シを向上させ、製品のコスト低減
を図ることができる。
なお、上記実施例ではネガレジスト層とポジレジスト層
を順次積層したが、これに限らず、例えば順序を逆にし
て積層してもよいし、あるいはレジスト層間にスAツタ
sio、g等の光を透過する物償を介在させ、上層のレ
ジスト層のノリーンの形成時もしくは該パターンの除去
時に下層のレジストパターンとなる部分が除去され々い
ようにしてもよい。
を順次積層したが、これに限らず、例えば順序を逆にし
て積層してもよいし、あるいはレジスト層間にスAツタ
sio、g等の光を透過する物償を介在させ、上層のレ
ジスト層のノリーンの形成時もしくは該パターンの除去
時に下層のレジストパターンとなる部分が除去され々い
ようにしてもよい。
上記実施例ではパターンをポジレジスト層、ネガレジス
ト層の紫外線を照射して露光を行なりたが、とれに限ら
ず、例えば短波長紫外線(de@p UV )、X線、
電子線、イオンビーム等を照射して露光を行なってもよ
い。なお、デジレジ、スト層及びネガレジスト層の種類
は露光源あるいは照射源に適宜合わせて選択すればよい
。
ト層の紫外線を照射して露光を行なりたが、とれに限ら
ず、例えば短波長紫外線(de@p UV )、X線、
電子線、イオンビーム等を照射して露光を行なってもよ
い。なお、デジレジ、スト層及びネガレジスト層の種類
は露光源あるいは照射源に適宜合わせて選択すればよい
。
上記実施例では半導体基板表面にチャネル領域 ソース
、ドレイン領域を形成する場合について述べたが、これ
に限らず、絶縁性基板上の半導体層表面にそれらの領域
を形成する場合についても同様に適用できる。
、ドレイン領域を形成する場合について述べたが、これ
に限らず、絶縁性基板上の半導体層表面にそれらの領域
を形成する場合についても同様に適用できる。
上記実施例では、ポジレジストパター7 ヲーrスクと
して基板表面にゾロンをイオン注入したが、これに限ら
ず、InあるいはP 、 As等のn型の導電性不純物
でもよい。更にC,N、O,等の非導電性をイオン注入
して基板表面チャネル領域を非晶質化した後、熱処理を
施して再結晶化してもチャネル領域のしきい値を制御で
きる。
して基板表面にゾロンをイオン注入したが、これに限ら
ず、InあるいはP 、 As等のn型の導電性不純物
でもよい。更にC,N、O,等の非導電性をイオン注入
して基板表面チャネル領域を非晶質化した後、熱処理を
施して再結晶化してもチャネル領域のしきい値を制御で
きる。
上記実施例ではnチャネルのMOS ’ )ランジスタ
の場合について述べたが、これに限らず、pチャネルの
MOS )ランジスタについても同様に適用できる。
の場合について述べたが、これに限らず、pチャネルの
MOS )ランジスタについても同様に適用できる。
以上詳述した如く本発明によれば、素子特性が安定であ
るとともに、PEP工程を減少して製品コストの低減を
達成し得る半導体装置の製造方法を提供できるものであ
る。
るとともに、PEP工程を減少して製品コストの低減を
達成し得る半導体装置の製造方法を提供できるものであ
る。
第1図(、)〜(、)は従来のMO8型トランジスタの
製造方法を工程順に示す断面図、第2図(、)〜(f)
は本発明の一実施例であるMO8型トランジスタの製造
方法を工程順に示す断面図である。 2ノ・・・p型のsi基板、22.24・・・酸化膜、
23・・・フづ−ルド領域、2 s・・・多結晶シリコ
ン層(電極材料層)、26・・・ネガレジスト層、27
・・・ポジレジスト層、28・・・デジレジスト層等タ
ーン(第1のレジスト層やターン)、29・・・イオン
注入層、30・・・ネガレジストパターン(第2のレジ
ストパターン)、3ノ・・・ダート電極、32・・・ダ
ート絶nFz 3s・・・計型のソース領域、34・
・・計型のドレイン領域、35・・・層間絶縁膜、36
、 、? 7・・・コツタクトホール、38.39・
・・配線。
製造方法を工程順に示す断面図、第2図(、)〜(f)
は本発明の一実施例であるMO8型トランジスタの製造
方法を工程順に示す断面図である。 2ノ・・・p型のsi基板、22.24・・・酸化膜、
23・・・フづ−ルド領域、2 s・・・多結晶シリコ
ン層(電極材料層)、26・・・ネガレジスト層、27
・・・ポジレジスト層、28・・・デジレジスト層等タ
ーン(第1のレジスト層やターン)、29・・・イオン
注入層、30・・・ネガレジストパターン(第2のレジ
ストパターン)、3ノ・・・ダート電極、32・・・ダ
ート絶nFz 3s・・・計型のソース領域、34・
・・計型のドレイン領域、35・・・層間絶縁膜、36
、 、? 7・・・コツタクトホール、38.39・
・・配線。
Claims (4)
- (1)半導体基板もしくは絶縁性基板上の半導体層上に
直接あるいは絶縁膜を介して少なくともポジ型及びネガ
型からなる2層のレゾスト層を形成する工程と、これら
2層のレジスト層の所定領域を露光する工程と、上層の
レジスト層を現像処理して第1のレジストパターンを形
成□ する工程と、とのレジスト層リーンを剥離した
後下層のレジスト層を現像処理して第2のレジメ) t
+ターンを形成する工程とを具備し、前記第1#第2の
レジストパターンを不純物のイオン注入用マスクとして
用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - (2)半導体基板もしくは絶縁性基板上の半導体層上に
薄い絶縁膜を形成する工程と、全面にダート電極材料層
を形成した後少なくともポジ型及びネガ型からなる2層
のレジスト層を形成する工程と、これら2層のレジスト
層の所定領域を露光する工程と、上層のレジスト層を現
像処理してダート電極形成予定部に対応する部分が開口
された第1のレジストパターンを形成した後、該ノ9タ
ーンをマスクとして前記半導体基板もしくは半導体層に
第1の不純物をイオン注入する工程と、前記レジスト層
やターンを除去し他方のレジスト層を現像処理して第2
のレジスト1.ノぐターンを形成した後、該レジストパ
ターンをマ゛・スフとして前記半導体基板もしくは半導
体層顛第2の不純物をイオン注入する工程とを具備する
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。 - (3)全面にダート電極材料層を形成した後、全面にポ
ジ型レジスト層を設け、更にsio、膜を介してネガ型
レジスト層を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
2項記載の半導体装置の製造方法。 - (4)上層のレジスト層を現像処理してダート電極形成
予定部に対応する部分が開孔された第1のレジスト層や
ターンを形成する工程と、このレジストパターンをマス
クとして半導体基板もしくは半導体層に第1導電型の不
純物をイオン注入してチャネル領域のしきい値を制御す
るためのイオン注入層を形成する工程と、前記レジスト
パターンを除去し他方のレジスト層を現像処理して第2
のレジストパターンを形成した後、該レゾストパターン
をマスクとして電極材料層、薄い絶縁膜を選択的に除去
しダート電極、ダート絶縁膜を形成する工程と、同レジ
ストパターンをマスクとして前記半導体基板もしくは半
導体層にソース、ドレイン領域を形成するための第2導
電型の不純物をイオン注入する工程とを具備することを
特徴とする特許請求の範囲第2項記載の半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2970983A JPS59155125A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 半導体装置の製造方法 |
US06/575,921 US4564583A (en) | 1983-02-07 | 1984-02-01 | Method for manufacturing a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2970983A JPS59155125A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59155125A true JPS59155125A (ja) | 1984-09-04 |
Family
ID=12283632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2970983A Pending JPS59155125A (ja) | 1983-02-07 | 1983-02-24 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59155125A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01173757A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Fujitsu Ltd | Mis型半導体装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-02-24 JP JP2970983A patent/JPS59155125A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01173757A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Fujitsu Ltd | Mis型半導体装置の製造方法 |
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