JPS59218767A - 相補絶縁ゲ−ト電界効果集積回路及びその製造方法 - Google Patents
相補絶縁ゲ−ト電界効果集積回路及びその製造方法Info
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- JPS59218767A JPS59218767A JP59034097A JP3409784A JPS59218767A JP S59218767 A JPS59218767 A JP S59218767A JP 59034097 A JP59034097 A JP 59034097A JP 3409784 A JP3409784 A JP 3409784A JP S59218767 A JPS59218767 A JP S59218767A
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- H01L21/822—Manufacture 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
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- H01L27/092—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
- H01L27/0927—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors comprising a P-well only in the substrate
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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】
本発明は、ＭＯ８素子および０ＭＯ８素子の分野と、そ
れを製造する方法とに関するものである。
れを製造する方法とに関するものである。
Ｎチャネル電界効果素子とＰチャネル電界効果素子を用
いる相補金属−酸化物一半導体（０ＭＯ８）素子は良く
知られている。それらの素子は、広い電源′紙圧範囲に
わたって消費電力が少く、かつノイズに強いことを要求
される用途においてしばしば用いられている。そのよう
な素子は米国特許第３３５６８５８号に早くも開示され
ている。
いる相補金属−酸化物一半導体（０ＭＯ８）素子は良く
知られている。それらの素子は、広い電源′紙圧範囲に
わたって消費電力が少く、かつノイズに強いことを要求
される用途においてしばしば用いられている。そのよう
な素子は米国特許第３３５６８５８号に早くも開示され
ている。
ＭＯ８素子を用いる集積回路は約１．０〜４０ボルトま
たはそれ以上の電源電圧な必要とするのが普通である。
たはそれ以上の電源電圧な必要とするのが普通である。
そのような素子を動作できるようにするために１それら
の素子の間の寄生トランジスタのための反転′電圧を電
源電圧より十分に筒＜シなければならないＯＮチャネル
素子とＰチャネル素子の少くとも一方の素子を用いてい
るＭＯ８集積回路装置においては、より高いフィールド
しきい値電圧を得る１つの方法は、フィールド酸化物を
厚（１−ることであるが、そうするとニポ化シリコン層
ステップの寸法が大きくなり、パターン決定の問題およ
びその他の関連する諸問題のために最終的な集積回路チ
ップの寸法が大きくなる。フィードしきい値電圧を＾く
する第２の方法は、ウェハー内のＰ型とＮ型の背景ドー
ビ／グレベルを尚くすることであるが、そうすると素子
の性能が低下する。それらの技術を用いることにより生
ずる醋問題はＯＭＱ５シリコンゲート素子を用いている
高密度集積回路が含まれる場合に一層大きくなり、その
他の問題も生じてくる。その理由は、ＣＭ ＯＳ素子の
場合にはＰＭＯ８素子とＮＭ ＯＳ素子の両方を作らな
ければならず、１つの導′亀型の素子を適正に作る工程
が、他の素子を虐正に作るのに有害であるか、効果がな
いことである。ＣＭＯ８東績回路に関しては、それらの
問題を解決するためにある先行技術はチャネルストップ
、ガードリングおよびその他の技術を採用している。
の素子の間の寄生トランジスタのための反転′電圧を電
源電圧より十分に筒＜シなければならないＯＮチャネル
素子とＰチャネル素子の少くとも一方の素子を用いてい
るＭＯ８集積回路装置においては、より高いフィールド
しきい値電圧を得る１つの方法は、フィールド酸化物を
厚（１−ることであるが、そうするとニポ化シリコン層
ステップの寸法が大きくなり、パターン決定の問題およ
びその他の関連する諸問題のために最終的な集積回路チ
ップの寸法が大きくなる。フィードしきい値電圧を＾く
する第２の方法は、ウェハー内のＰ型とＮ型の背景ドー
ビ／グレベルを尚くすることであるが、そうすると素子
の性能が低下する。それらの技術を用いることにより生
ずる醋問題はＯＭＱ５シリコンゲート素子を用いている
高密度集積回路が含まれる場合に一層大きくなり、その
他の問題も生じてくる。その理由は、ＣＭ ＯＳ素子の
場合にはＰＭＯ８素子とＮＭ ＯＳ素子の両方を作らな
ければならず、１つの導′亀型の素子を適正に作る工程
が、他の素子を虐正に作るのに有害であるか、効果がな
いことである。ＣＭＯ８東績回路に関しては、それらの
問題を解決するためにある先行技術はチャネルストップ
、ガードリングおよびその他の技術を採用している。
それらの先行技術が米国特許第４０１３４８４ 号、
第４２２３３３４号、第３９８３６２０号に開示されて
いる。
第４２２３３３４号、第３９８３６２０号に開示されて
いる。
この明細書では、ガードリングを、半導体基板内で１個
またはそれ以上のＮＭＯ８ｉ（子を含むＰ型井戸領域を
囲み、その囲まれているＰ型井戸領域の不純物濃度より
十分に旨い同じ不純物の４度を有する、半導体基板内の
環状のリングとして足表する。チャネルストップは、あ
も導電型ＣＰ−ＥたはＮ）の２つの拡散領域の間のチャ
ネル内の反転′１圧（チアネルストップ）を高くするた
めに、それら２つの拡散領域の間にそれらの拡ｔ＃！１
ｇｉ域から離れて置かれた、それらの拡散領域の導電型
とは異なる導電型（ＮまたはＰ）の拡散領域として定義
される。フィールド注入は、表面領域とくに能動素子を
形成する領域として指定されていない基板の全ての表面
領域における、Ｐ型またはＮ型の背景ドーピングレベル
の全体的な上昇として定義される。インプレーナ法の開
発とフィールド注入の使用が米国特許第３７５２７１１
号および工ＥＥＩｉ； Ｔｒａｎｓ Ｆ；１ｅｃ＋
。
またはそれ以上のＮＭＯ８ｉ（子を含むＰ型井戸領域を
囲み、その囲まれているＰ型井戸領域の不純物濃度より
十分に旨い同じ不純物の４度を有する、半導体基板内の
環状のリングとして足表する。チャネルストップは、あ
も導電型ＣＰ−ＥたはＮ）の２つの拡散領域の間のチャ
ネル内の反転′１圧（チアネルストップ）を高くするた
めに、それら２つの拡散領域の間にそれらの拡ｔ＃！１
ｇｉ域から離れて置かれた、それらの拡散領域の導電型
とは異なる導電型（ＮまたはＰ）の拡散領域として定義
される。フィールド注入は、表面領域とくに能動素子を
形成する領域として指定されていない基板の全ての表面
領域における、Ｐ型またはＮ型の背景ドーピングレベル
の全体的な上昇として定義される。インプレーナ法の開
発とフィールド注入の使用が米国特許第３７５２７１１
号および工ＥＥＩｉ； Ｔｒａｎｓ Ｆ；１ｅｃ＋
。
Ｄｅｖ、ＦｉＤ ２０４７３ （１９７３）所載のサン
スベリ−（Ｓａｎｓｂｕｒｙ）による論文「りんを注入
されたフィールドによるＭＯＳフィールドしきい値の上
昇ＭＯ８Ｆｉｅｌｄ ’ｒｈｒｅｓｈｏ１ａ工ｎｃｒｅ
ａｓｅ Ｂ７ Ｐｈ０８ｐｈｏｒｕ８■ｍｐｌａｎｔｅ
ｄ Ｆｉθ１ｄ月のような先行技術により示唆されて
いる。
スベリ−（Ｓａｎｓｂｕｒｙ）による論文「りんを注入
されたフィールドによるＭＯＳフィールドしきい値の上
昇ＭＯ８Ｆｉｅｌｄ ’ｒｈｒｅｓｈｏ１ａ工ｎｃｒｅ
ａｓｅ Ｂ７ Ｐｈ０８ｐｈｏｒｕ８■ｍｐｌａｎｔｅ
ｄ Ｆｉθ１ｄ月のような先行技術により示唆されて
いる。
ＣＭＯＳインプレーナ累子の丸めのフィールド注入技術
に関して、従来の方法はただ１つのフィールドに注入す
ることを含んでいるが、そのために性能が１５す約を受
けることになる。１つのシート注入と１つのフィールド
注入を用いることも提案されたが、これは０Ｊ′能な不
純物４度輪郭にある種の制約を課すことに７．Ｃる。そ
のために１得ることができるフィールド反転電圧の大き
さが制限されたり、素子の他の特性（すなわち、容量お
よびボデー効果）について妥協することになる。２つの
フィールド注入を使用することが採用されている。その
場合には、１つのフィールド注入を行うために窒化シリ
コン層がマスクとして採用される。フィールド注入マス
クの１つを形成するために薄い〔たとえば８００〜１０
００オングストロ一ム〕窒化シリコン層を使用すること
に関しては、そのような窒化シリコン層は適切な厚さの
フォトレジストはど効果的なマスクではないことが見出
されている。フィールド注入マスクとして、およびイン
プレーナ法の後の工程において厚い（たとえば１５００
〜２０００オングストローム）窒化シリコンゲーカ採用
されたとすると、寸法の制呻が一部損われるばかりでな
く、欠陥が生じて、現実には起らないかもしれない歩留
りが低下する可能性がある。
に関して、従来の方法はただ１つのフィールドに注入す
ることを含んでいるが、そのために性能が１５す約を受
けることになる。１つのシート注入と１つのフィールド
注入を用いることも提案されたが、これは０Ｊ′能な不
純物４度輪郭にある種の制約を課すことに７．Ｃる。そ
のために１得ることができるフィールド反転電圧の大き
さが制限されたり、素子の他の特性（すなわち、容量お
よびボデー効果）について妥協することになる。２つの
フィールド注入を使用することが採用されている。その
場合には、１つのフィールド注入を行うために窒化シリ
コン層がマスクとして採用される。フィールド注入マス
クの１つを形成するために薄い〔たとえば８００〜１０
００オングストロ一ム〕窒化シリコン層を使用すること
に関しては、そのような窒化シリコン層は適切な厚さの
フォトレジストはど効果的なマスクではないことが見出
されている。フィールド注入マスクとして、およびイン
プレーナ法の後の工程において厚い（たとえば１５００
〜２０００オングストローム）窒化シリコンゲーカ採用
されたとすると、寸法の制呻が一部損われるばかりでな
く、欠陥が生じて、現実には起らないかもしれない歩留
りが低下する可能性がある。
−Ｉ−厚い（たとえば８０００オングストローム）層を
一般に形成するフォトレジストを採用する場合にはその
ような諸問題は生ぜず、しかもそのように厚くても所要
の寸法ｉ１１鐸を行える０ある状況においては、集積回
路全体のフィールド反転成圧特性を全体として上昇させ
るフィールド注入を使用することが採用され、ガードリ
ングも要求されることがあり、またはガードリングを採
用することが望ましいロ一方、Ｐ形井戸境界の上を辿る
ポリシリコン・クロスオーツ（が採用されているＣＭＯ
８集積回路においては、特定の諸問題が仔在している。
一般に形成するフォトレジストを採用する場合にはその
ような諸問題は生ぜず、しかもそのように厚くても所要
の寸法ｉ１１鐸を行える０ある状況においては、集積回
路全体のフィールド反転成圧特性を全体として上昇させ
るフィールド注入を使用することが採用され、ガードリ
ングも要求されることがあり、またはガードリングを採
用することが望ましいロ一方、Ｐ形井戸境界の上を辿る
ポリシリコン・クロスオーツ（が採用されているＣＭＯ
８集積回路においては、特定の諸問題が仔在している。
それらの問題のためにガードリングを使用することにな
り、また、そのようなポリシリコン０クロスオーバは製
作が困難で、実用的ではない０ 集積回路とくに０ＭＯ８集積回路を形成するＰＭＯＳゲ
ート素子においては、ソース領域とドレイン領域を形成
するためのＰ形不純物の１つとしてホウ素を採用するこ
とが冒進のやり方であった。導電形成不純物としてホウ
素を用いると、その不純物がシリコンゲート電極に入る
結果となることがある。そうするとしきい値が不安定と
なり、とくに薄いゲート酸化物が用いられている場合に
しきい値が不安定となりやすい。ホウ素がシリコンゲー
ト電極の中に入ること、およびその後でゲート酸化物自
体の中にホウ素が入ることを阻止するために、シリコン
ゲート′電極の上に窒化シリコン層を形成することが提
案されている。この方法は、ホウ素がシリコンゲートの
上面に入ることは阻止するが、ホウ素源として熱付着が
採用された場合にはゲート電極の側壁にホウ素が入るこ
とを阻止することはできず、したがって、チャネルの短
いＰＭＯ８％４子に □とっては満足できるもの
ではない。ホウ素源としてイオン注入が採用されると、
ゲー１”Ｌ４Ｔｈの中にホウ素が入ることを阻止するた
めには比較的厚い窒化物層を必要とし、しかもその層を
後で除去することは困難であるか、実際的でない。
り、また、そのようなポリシリコン０クロスオーバは製
作が困難で、実用的ではない０ 集積回路とくに０ＭＯ８集積回路を形成するＰＭＯＳゲ
ート素子においては、ソース領域とドレイン領域を形成
するためのＰ形不純物の１つとしてホウ素を採用するこ
とが冒進のやり方であった。導電形成不純物としてホウ
素を用いると、その不純物がシリコンゲート電極に入る
結果となることがある。そうするとしきい値が不安定と
なり、とくに薄いゲート酸化物が用いられている場合に
しきい値が不安定となりやすい。ホウ素がシリコンゲー
ト電極の中に入ること、およびその後でゲート酸化物自
体の中にホウ素が入ることを阻止するために、シリコン
ゲート′電極の上に窒化シリコン層を形成することが提
案されている。この方法は、ホウ素がシリコンゲートの
上面に入ることは阻止するが、ホウ素源として熱付着が
採用された場合にはゲート電極の側壁にホウ素が入るこ
とを阻止することはできず、したがって、チャネルの短
いＰＭＯ８％４子に □とっては満足できるもの
ではない。ホウ素源としてイオン注入が採用されると、
ゲー１”Ｌ４Ｔｈの中にホウ素が入ることを阻止するた
めには比較的厚い窒化物層を必要とし、しかもその層を
後で除去することは困難であるか、実際的でない。
本発明のＣＭＱＳ巣稙回路はフィールド注入が完全に自
己整列しているイソプレーナ、自己整列シリコンゲート
を有する。そのようなフィールド注入はｐ Ｍ ＯＳ素
子とＮＭＯ８素子の両方に関連させられ、Ｐ形井戸の周
縁を囲むガードリングを有し、シリコンゲート′電極に
はホウ素が含まれない・そのようなＭＯ８集積回路を製
造する方法はＮ形能動領域とＰ形能動領域を形成した後
で分割フィールドマスクを使用することを含む。分割フ
ィールドマスクを使用することによりＰ形とＮ形の領域
をフィールド注入自己整列で形成できる。それらのフィ
ールド注入は、Ｎ形フィールド窒化物エツチングと自己
整列注入工程を含むＮ形フィールドマスク工程と、Ｎ形
フィールド窒化物エツチングと自己整列注入工程を含む
Ｐ形フィールドマスク工程とを別々に採用することによ
り行われる。この方法により分割フィールドマスキング
において窒化物エツチングマスクおよび注入マスクとし
てフォトレジストまたはその他の感光性マスキング物質
を使用できることになる。その場合には両者は自己整列
させられる。
己整列しているイソプレーナ、自己整列シリコンゲート
を有する。そのようなフィールド注入はｐ Ｍ ＯＳ素
子とＮＭＯ８素子の両方に関連させられ、Ｐ形井戸の周
縁を囲むガードリングを有し、シリコンゲート′電極に
はホウ素が含まれない・そのようなＭＯ８集積回路を製
造する方法はＮ形能動領域とＰ形能動領域を形成した後
で分割フィールドマスクを使用することを含む。分割フ
ィールドマスクを使用することによりＰ形とＮ形の領域
をフィールド注入自己整列で形成できる。それらのフィ
ールド注入は、Ｎ形フィールド窒化物エツチングと自己
整列注入工程を含むＮ形フィールドマスク工程と、Ｎ形
フィールド窒化物エツチングと自己整列注入工程を含む
Ｐ形フィールドマスク工程とを別々に採用することによ
り行われる。この方法により分割フィールドマスキング
において窒化物エツチングマスクおよび注入マスクとし
てフォトレジストまたはその他の感光性マスキング物質
を使用できることになる。その場合には両者は自己整列
させられる。
分割フィールドマスキング工程中にフィールドマスクを
爪ねることにより、集積回路の各Ｐ形井戸囲むガードリ
ングを付加してガードリング領域を設けることができる
。次のフィールド酸化工程中に、最初のフィールド酸化
工程と、それに続くガードリングマスキング工程と、窒
化物エツチング工程と、ガードリング注入工程とが存在
するように、そのフィールド酸化工程は中断させられる
。その後で、フィールド酸化は終了される。
爪ねることにより、集積回路の各Ｐ形井戸囲むガードリ
ングを付加してガードリング領域を設けることができる
。次のフィールド酸化工程中に、最初のフィールド酸化
工程と、それに続くガードリングマスキング工程と、窒
化物エツチング工程と、ガードリング注入工程とが存在
するように、そのフィールド酸化工程は中断させられる
。その後で、フィールド酸化は終了される。
ホウ素を含まないシリコンゲートが採用される。そのシ
リコンゲートはりんまたはその他の種類の不純物を用い
て形成され、自己整列させられたフォトレジスト層によ
りゲートをホウ素不純物から完全に保楯する。そのフォ
トレジスト層は、最初にシリコンゲートのパターンを定
めるために用いられ、その後は、ＰＭＯ８素子のソース
とドレインをホウ素注入により形成する工程の間は保持
される。
リコンゲートはりんまたはその他の種類の不純物を用い
て形成され、自己整列させられたフォトレジスト層によ
りゲートをホウ素不純物から完全に保楯する。そのフォ
トレジスト層は、最初にシリコンゲートのパターンを定
めるために用いられ、その後は、ＰＭＯ８素子のソース
とドレインをホウ素注入により形成する工程の間は保持
される。
本発明を用いて０ＭＯ８集積回路を製造する方法は、こ
の分野において個々には周知のものである種々の工程を
参照することにより、当業者であれば理解できる。イソ
プレーナシリコンゲート素子の形成に採用される方法が
米国特許第３９１３２１１号に開示されている。イソプ
レーナ酸化物分離を利用する素子を製造する方法が米国
特許第３６４８１２５号、第３７５２７１１号、第３９
１３２１１号に開示されている。イオン注入に関連する
方法が米国特許第３９１２５４５号（Ｒｅ２９６６０）
に開示されている。ＣＭ’Ｏ８集積回路装置を製造する
ために用いられる方法が米国特許第４０２７３８０号お
よび第４１３５９５５号に開示されている。
の分野において個々には周知のものである種々の工程を
参照することにより、当業者であれば理解できる。イソ
プレーナシリコンゲート素子の形成に採用される方法が
米国特許第３９１３２１１号に開示されている。イソプ
レーナ酸化物分離を利用する素子を製造する方法が米国
特許第３６４８１２５号、第３７５２７１１号、第３９
１３２１１号に開示されている。イオン注入に関連する
方法が米国特許第３９１２５４５号（Ｒｅ２９６６０）
に開示されている。ＣＭ’Ｏ８集積回路装置を製造する
ために用いられる方法が米国特許第４０２７３８０号お
よび第４１３５９５５号に開示されている。
そのような周知の集積回路技術と０Ｍ０Ｂ技術を背景に
すれば、以下に例示した、本発明に従って０ＭＯ８集積
回路装置を製造する方法の諸工程を掲示している要約し
た方法の流れ図を容易に理解できることであろう。
すれば、以下に例示した、本発明に従って０ＭＯ８集積
回路装置を製造する方法の諸工程を掲示している要約し
た方法の流れ図を容易に理解できることであろう。
要約した方法の流れ図
（ガードリングなし）
工程番号す 工 程１・
最初の酸化 ２、 ｐ形井戸マスク３、
プレ注入酸化４、
Ｐ形井戸注入５、 ｐ形井戸
拡散６、 酸化物除去 ７、 ブレ窒化物酸化８、
窒化物付層 ９、Ｎ Ｍ ＯＳフィールドマスク １０、 Ｎ 形フィールド窒
化物エツチング１１、 Ｎ Ｍ
ＯＳフィールド注入１２、
フォトンシスト除去／清掃１３、Ｎ形フィールド・ドラ
イブイン １４、 複合酸化１５、
Ｐ Ｍ ＯＳフィールドマスク１
６、 Ｐ Ｍ ＯＳフィールド
窒化物エツチング１７．
ＰＭＯＳフィールド日ノ、１８、
フォトレジスト除去／清掃１９、
フィールド液化２０、
窒化物除去、プレ窒化物、酸化物除去および清掃 ２１、 ゲート酸化２２、Ｐ形し
きい値調整マスク ２３、Ｐ形しきい値調整注入 冴、 フォトレジスト除去／清掃２
５、Ｎ形しきい値調整マスク ２６、Ｎ形しきい値調整注入 ２７、 ７オトレジスト除去／清掃
２８、 ポリシリコンマスク四・
りん付着／＋１２化３０、
ポリシリコンマスク３１、
Ｐ Ｍ ＯＳイオン注入マスク３２、
ホウ素注入３３、
フォトレジスト除去／清掃凋・
ＮＭＱＳ拡散マスク３５、
りん付層３６、 相互接
続酸化物分離、接点および金属相互接続を形成１−るた
め の処理 ３７、 機械的な素子採番および
裏側接点のための処理 この要約した方法流れ図は本発明の第１の実施例を構成
するものである。この流れ図に示されている各工程はい
くつかの詳しい工程を含んでいること、およびそれらの
工程は良く構成されており、知られているものであるこ
とを理解すべきである。たとえば、Ｐ形井戸マスク工程
のようなマスキング工程は、フォトレジストポリマーの
一様な層を付着する工程と、適切な波長の光を照射する
ことによりフォトレジストを選択的に露出する工程と、
フォトレジストを現像して希望のパターンを残す工程と
、酸化シリコンの層、ポリシリコン層、金属層、または
窒化シリコン層を除去し、それからイオン法人工程のよ
うな別の能動工程を実行する前または実行した後でフォ
トレジストポリマーを除去するというような能動工程を
実行するという間知の一連の工程を指すものである。フ
ォトレジストポリマーを除去実際の点は他の関連する工
程により決定される。
最初の酸化 ２、 ｐ形井戸マスク３、
プレ注入酸化４、
Ｐ形井戸注入５、 ｐ形井戸
拡散６、 酸化物除去 ７、 ブレ窒化物酸化８、
窒化物付層 ９、Ｎ Ｍ ＯＳフィールドマスク １０、 Ｎ 形フィールド窒
化物エツチング１１、 Ｎ Ｍ
ＯＳフィールド注入１２、
フォトンシスト除去／清掃１３、Ｎ形フィールド・ドラ
イブイン １４、 複合酸化１５、
Ｐ Ｍ ＯＳフィールドマスク１
６、 Ｐ Ｍ ＯＳフィールド
窒化物エツチング１７．
ＰＭＯＳフィールド日ノ、１８、
フォトレジスト除去／清掃１９、
フィールド液化２０、
窒化物除去、プレ窒化物、酸化物除去および清掃 ２１、 ゲート酸化２２、Ｐ形し
きい値調整マスク ２３、Ｐ形しきい値調整注入 冴、 フォトレジスト除去／清掃２
５、Ｎ形しきい値調整マスク ２６、Ｎ形しきい値調整注入 ２７、 ７オトレジスト除去／清掃
２８、 ポリシリコンマスク四・
りん付着／＋１２化３０、
ポリシリコンマスク３１、
Ｐ Ｍ ＯＳイオン注入マスク３２、
ホウ素注入３３、
フォトレジスト除去／清掃凋・
ＮＭＱＳ拡散マスク３５、
りん付層３６、 相互接
続酸化物分離、接点および金属相互接続を形成１−るた
め の処理 ３７、 機械的な素子採番および
裏側接点のための処理 この要約した方法流れ図は本発明の第１の実施例を構成
するものである。この流れ図に示されている各工程はい
くつかの詳しい工程を含んでいること、およびそれらの
工程は良く構成されており、知られているものであるこ
とを理解すべきである。たとえば、Ｐ形井戸マスク工程
のようなマスキング工程は、フォトレジストポリマーの
一様な層を付着する工程と、適切な波長の光を照射する
ことによりフォトレジストを選択的に露出する工程と、
フォトレジストを現像して希望のパターンを残す工程と
、酸化シリコンの層、ポリシリコン層、金属層、または
窒化シリコン層を除去し、それからイオン法人工程のよ
うな別の能動工程を実行する前または実行した後でフォ
トレジストポリマーを除去するというような能動工程を
実行するという間知の一連の工程を指すものである。フ
ォトレジストポリマーを除去実際の点は他の関連する工
程により決定される。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
まず第１図を参照する。図示の実施例においては、基板
１０は結晶の向きが（１００）であるＮ形（たとえばり
ん）単結晶シリコンで構成される。Ｎ形基板の場合には
０ＭＯ８素子を作るために１つまたは多くのＰ形井戸を
採用できる＠この実施例ではＮ形基板に’ＰＰ形井戸用
いているが、Ｐ形基板にＮ形井戸を用いることも本発明
の範囲内圧含まれ、かつ以ドに説明する製造工程も適切
に置き換えることによりＰ形基板に適用できることを理
解すべきである＠ 基板ｌＯの内部にＰ形井戸を作る工程が第１〜３図に示
されている。多くのＮＭＱＢ素子は典型的なＰ形井戸の
内ｓＫ影形成するものであることを理解すべきである＠
第１図に示されているように、酸化シリコン層１２が基
板１００表面に形成される・酸化物層１２の典型的な厚
さは５０００〜６０００オングストロームで、Ｐ形井戸
を形成すべき領域以外の基板領域をマスクするように機
能する。酸化物層１２の表面にパターン化されたフォト
レジスト層１４が形成される。
１０は結晶の向きが（１００）であるＮ形（たとえばり
ん）単結晶シリコンで構成される。Ｎ形基板の場合には
０ＭＯ８素子を作るために１つまたは多くのＰ形井戸を
採用できる＠この実施例ではＮ形基板に’ＰＰ形井戸用
いているが、Ｐ形基板にＮ形井戸を用いることも本発明
の範囲内圧含まれ、かつ以ドに説明する製造工程も適切
に置き換えることによりＰ形基板に適用できることを理
解すべきである＠ 基板ｌＯの内部にＰ形井戸を作る工程が第１〜３図に示
されている。多くのＮＭＱＢ素子は典型的なＰ形井戸の
内ｓＫ影形成するものであることを理解すべきである＠
第１図に示されているように、酸化シリコン層１２が基
板１００表面に形成される・酸化物層１２の典型的な厚
さは５０００〜６０００オングストロームで、Ｐ形井戸
を形成すべき領域以外の基板領域をマスクするように機
能する。酸化物層１２の表面にパターン化されたフォト
レジスト層１４が形成される。
そのフォトレジスト層１４は酸化物層１２の選択された
部分を除去できるようにするために用いられるＰ形井戸
のマスクを構成する（工程すｚ）ｏｐＰ形井戸マスク１
４が形成されたら、酸化物層１２の露出している部分１
６を除去するためＫＪ当なエツチング剤を付着する。酸
化物層１２の露出部分１６は基板ｌＯのうちＰ形井戸を
形成する領域の上方に位置する◇シリコン基板ｌＯの表
面が露出されるように、酸化物層１２全ての露出部分を
除去する。酸化物層１２の露出部分１６の除去に続いて
、シン注入酸化工程（工程す３）を実行する◎このプレ
注入酸化工程においては、後で行５ｐ形井戸注人工＠（
工ａ＋４）と拡散工程（工程す５）により形成されるＰ
形井戸の注入の制御と保護を助けるために、約６００〜
１０００オングストロームノ厚さの酸化物層を丹成長さ
せる。そのようなプレ注入酸化工程の後の基板と、Ｐ形
井戸注入工程を実行している様子を第２図に示す。
部分を除去できるようにするために用いられるＰ形井戸
のマスクを構成する（工程すｚ）ｏｐＰ形井戸マスク１
４が形成されたら、酸化物層１２の露出している部分１
６を除去するためＫＪ当なエツチング剤を付着する。酸
化物層１２の露出部分１６は基板ｌＯのうちＰ形井戸を
形成する領域の上方に位置する◇シリコン基板ｌＯの表
面が露出されるように、酸化物層１２全ての露出部分を
除去する。酸化物層１２の露出部分１６の除去に続いて
、シン注入酸化工程（工程す３）を実行する◎このプレ
注入酸化工程においては、後で行５ｐ形井戸注人工＠（
工ａ＋４）と拡散工程（工程す５）により形成されるＰ
形井戸の注入の制御と保護を助けるために、約６００〜
１０００オングストロームノ厚さの酸化物層を丹成長さ
せる。そのようなプレ注入酸化工程の後の基板と、Ｐ形
井戸注入工程を実行している様子を第２図に示す。
Ｐ形井戸はＰ形不純物のイオン注入により形成される。
イオンを注入された領域２０を形成するために、薄い酸
化シリコン層１８の下側にホウ素を注入する。このイオ
ン注入のためのエネルギーレベルは、不純物が薄い酸化
シリコン層１８を透過するほど十分に高いが、厚い酸化
物層１２は透過できない程度に十分に低く保つ〇したか
って、薄い酸化シリコン層１８により定められる領域２
０と、それに類似の領域だけがイオン注入される。ここ
で説明している実施例においては、表面不純物濃度を５
〜７Ｘ１０／’ｃｄとするために７５ ＫＨＩＶでイオ
ン注入（Ｂ１１）を行う。薄い酸化物層１８の厚さは約
８００オングストロームである。
化シリコン層１８の下側にホウ素を注入する。このイオ
ン注入のためのエネルギーレベルは、不純物が薄い酸化
シリコン層１８を透過するほど十分に高いが、厚い酸化
物層１２は透過できない程度に十分に低く保つ〇したか
って、薄い酸化シリコン層１８により定められる領域２
０と、それに類似の領域だけがイオン注入される。ここ
で説明している実施例においては、表面不純物濃度を５
〜７Ｘ１０／’ｃｄとするために７５ ＫＨＩＶでイオ
ン注入（Ｂ１１）を行う。薄い酸化物層１８の厚さは約
８００オングストロームである。
次に、注入されたホウ素をドライブインすることにより
Ｐ形井戸２２（第３図）を形成するために、基板１０に
対してＰ形井戸拡Ｍ（工程す５）を行う。この拡工程中
に酸化物層１２の厚さが増大する。このＰ形井戸拡散は
酸化雰囲気中で、約１２８０Ｃにおいて約３時間行う。
Ｐ形井戸２２（第３図）を形成するために、基板１０に
対してＰ形井戸拡Ｍ（工程す５）を行う。この拡工程中
に酸化物層１２の厚さが増大する。このＰ形井戸拡散は
酸化雰囲気中で、約１２８０Ｃにおいて約３時間行う。
これにより深さ約７ミクロンのＰ形井戸が形成される０
更に、機能的な観点からは、Ｎチャネル素子のソース領
域とドレイン領域が基板１０に短絡することを避けるた
めに、Ｐ形井戸２２は十分に深くなければならない。１
つのＰ形井戸が示されているが、複数のＰ形井戸を用い
て集積回路を構成することも本発明とは矛盾しないこと
に注意すべきである。Ｐ形井戸は表面区域２４を有する
１つの領域を基板中に形成する。
更に、機能的な観点からは、Ｎチャネル素子のソース領
域とドレイン領域が基板１０に短絡することを避けるた
めに、Ｐ形井戸２２は十分に深くなければならない。１
つのＰ形井戸が示されているが、複数のＰ形井戸を用い
て集積回路を構成することも本発明とは矛盾しないこと
に注意すべきである。Ｐ形井戸は表面区域２４を有する
１つの領域を基板中に形成する。
その領域と区域は第１の種類のＭｏｓ素子とくに８ＭＯ
８素子を形成するためのものである。基板１０のうちＰ
形井戸を含まない他の部分は表面区域２６を有する第２
の領域２７を形成する。
８素子を形成するためのものである。基板１０のうちＰ
形井戸を含まない他の部分は表面区域２６を有する第２
の領域２７を形成する。
七の第２の領域に第２のａｔ＝のＭＯ８素子（たとえば
ＰＭＯ８）が形成される。
ＰＭＯ８）が形成される。
Ｐ形井戸の形成に続いて、全ての酸化物を除去しく工程
＋６）、基板１００表面に薄い（たとえば約１０００オ
ングストローム）酸化シリコン層を形成し、酸化シリコ
ン層２８０表面に薄イ（約１０００オングストローム）
窒化シリコン層３０を形成する（工程す７，８）。酸化
シリコン層と窒化シリコン層を形成した後の基板ｌＯを
第４図に示す。酸化物層１２を除去した後で基板１００
表面に酸化物層を熱成長させることにより酸化シリコン
層２８（たとえばＳｉＯ□）を形成できる。窒化シリコ
ン層３０は能動素子領域、すなわち、フィールド酸化物
がパターンを形成されている窒化シリコン層３０により
覆われていない基板領域の上に形成されるから処理中に
能動素子が最長的に形成される領域、をマスクするよう
に機能する◎それに加えて、以後の燃サイクル中に基板
中に欠陥が生ずることを阻止して、分離領域とフィール
ド酸化物に一層望ましい形状を持たせるためには、酸化
マスキング物質、すなわち窒化シリコン層３０とシリコ
ン基板１０との間にＩＲ化シリコン層２８を採用するこ
とが有利であることが先行技術において見出されている
。丈に、本発明の方法においては、窒化シリコン層３０
をフォトレジスト物質に組合わせ、窒化／すｊン層３０
０部分を選択的に除去することにより、自己整列される
ＮＭＯＳフィールド注入マスクと自己整列されるＰＭＯ
Ｓフィールド注入マスクの形成が容易となる０酸化物分
離層の形成に関連する個々の工程が下記の出版物を含む
一般的な技術文献に適切に記述されている。ハフ（Ｈｕ
ｆｆ）およびバージニス（Ｂｕｒｇｅｓｓ）編「半導体
シリコン（ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＳｉｌｉｃｏｎ
）」 （Ｐｒｉｎｃθ七ｏｎ、 Ｎｅｗ、Ｔａｒ−ｓ
ｅ３’１９７３）＋８６０ページ所載のクーイ（Ｋｏｏ
ｉ）とアラペル（Ａｐｐｅｌ−＋）のシリコンの選択的
酸化およびそれの素子への応用（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ
０ｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉ’１ｉｃｏｎ ａｎｄ
工ｔｓ Ｄｅｖｉｃｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）」と
、■ＥＥＥ 国際固体回路会議（工Ｆ＋］１ｉＦｆ 工
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｌ土ｄ ｓｔａｔｅＣ
！１ｒｃｕｉｔ σｏｎｆｅｒｅｎｃｅ） （Ｄｉ
ｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｌ、ｃａｌＰａｐｅｚ
ｓ） ５ｅｓｓｉｏｎ ＶＩＬＳＩＬｏｇｉｃ １９７
４＋ ６０ページ所載のＩ ０ＭＯ８のＬ：ＪＩのため
のシリコンの局部的な酸化／ＣＭＯＢ技術／設計システ
ム（ＬｏｏａｌＯｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ５ｉｌ
ｉｃｏｎ／ ０Ｍ０８Ｔｅ（！ｈｎ０１０ｇｙ／
Ｄｅｓｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＬＳＩ ｉ
ｎ ０Ｍ０８月。
＋６）、基板１００表面に薄い（たとえば約１０００オ
ングストローム）酸化シリコン層を形成し、酸化シリコ
ン層２８０表面に薄イ（約１０００オングストローム）
窒化シリコン層３０を形成する（工程す７，８）。酸化
シリコン層と窒化シリコン層を形成した後の基板ｌＯを
第４図に示す。酸化物層１２を除去した後で基板１００
表面に酸化物層を熱成長させることにより酸化シリコン
層２８（たとえばＳｉＯ□）を形成できる。窒化シリコ
ン層３０は能動素子領域、すなわち、フィールド酸化物
がパターンを形成されている窒化シリコン層３０により
覆われていない基板領域の上に形成されるから処理中に
能動素子が最長的に形成される領域、をマスクするよう
に機能する◎それに加えて、以後の燃サイクル中に基板
中に欠陥が生ずることを阻止して、分離領域とフィール
ド酸化物に一層望ましい形状を持たせるためには、酸化
マスキング物質、すなわち窒化シリコン層３０とシリコ
ン基板１０との間にＩＲ化シリコン層２８を採用するこ
とが有利であることが先行技術において見出されている
。丈に、本発明の方法においては、窒化シリコン層３０
をフォトレジスト物質に組合わせ、窒化／すｊン層３０
０部分を選択的に除去することにより、自己整列される
ＮＭＯＳフィールド注入マスクと自己整列されるＰＭＯ
Ｓフィールド注入マスクの形成が容易となる０酸化物分
離層の形成に関連する個々の工程が下記の出版物を含む
一般的な技術文献に適切に記述されている。ハフ（Ｈｕ
ｆｆ）およびバージニス（Ｂｕｒｇｅｓｓ）編「半導体
シリコン（ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＳｉｌｉｃｏｎ
）」 （Ｐｒｉｎｃθ七ｏｎ、 Ｎｅｗ、Ｔａｒ−ｓ
ｅ３’１９７３）＋８６０ページ所載のクーイ（Ｋｏｏ
ｉ）とアラペル（Ａｐｐｅｌ−＋）のシリコンの選択的
酸化およびそれの素子への応用（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ
０ｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉ’１ｉｃｏｎ ａｎｄ
工ｔｓ Ｄｅｖｉｃｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）」と
、■ＥＥＥ 国際固体回路会議（工Ｆ＋］１ｉＦｆ 工
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｌ土ｄ ｓｔａｔｅＣ
！１ｒｃｕｉｔ σｏｎｆｅｒｅｎｃｅ） （Ｄｉ
ｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｌ、ｃａｌＰａｐｅｚ
ｓ） ５ｅｓｓｉｏｎ ＶＩＬＳＩＬｏｇｉｃ １９７
４＋ ６０ページ所載のＩ ０ＭＯ８のＬ：ＪＩのため
のシリコンの局部的な酸化／ＣＭＯＢ技術／設計システ
ム（ＬｏｏａｌＯｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ５ｉｌ
ｉｃｏｎ／ ０Ｍ０８Ｔｅ（！ｈｎ０１０ｇｙ／
Ｄｅｓｉｇｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＬＳＩ ｉ
ｎ ０Ｍ０８月。
本発明の１つの重要な面が第５〜９因に示されている。
それらの図は種々の処理工程における基板１０の状態を
示すものである。すなわち、第１の種類のＭＯ８素子に
関連するフィールドを形成し、それから第２の種類のＭ
Ｏ８素子に関連するフィールド注入して、種々の種類の
ＭＯ８素子に関連する両方のフィールドが別々に独立し
て注入され、かつそれに従ってフィールド反転電圧が変
更されるようにする。先に述べたように、本発明以前は
同様な目的を達成するために他の技術が試みられていた
（たとえば米国％許第４０１３４８４号、第４０２７３
８０号）。本発明においては、分割フィールドマスクが
採用される。すなわち、フィールドマスクがＮ形フィー
ルドマスクおよびＰ形フィールドマスクの２つに分割さ
れる。この分割マスキング工程ハフイールド酸化工桿（
すなわち、前記流れ図の工程す１９）の実行前に行う必
要がある。それらの分割フィールドマスクは順次採用さ
れ、前記流れ図の工程す９〜す１８に示されているよう
に、各フィールドマスク工程、すなわち、ＮＭＯＳフィ
ールドマスク工程と、ｐＭＯｓフイールドマスク工程、
の後に自己藍列させられるフィールド注入工程を含むい
くつかの工程が続＜。
示すものである。すなわち、第１の種類のＭＯ８素子に
関連するフィールドを形成し、それから第２の種類のＭ
Ｏ８素子に関連するフィールド注入して、種々の種類の
ＭＯ８素子に関連する両方のフィールドが別々に独立し
て注入され、かつそれに従ってフィールド反転電圧が変
更されるようにする。先に述べたように、本発明以前は
同様な目的を達成するために他の技術が試みられていた
（たとえば米国％許第４０１３４８４号、第４０２７３
８０号）。本発明においては、分割フィールドマスクが
採用される。すなわち、フィールドマスクがＮ形フィー
ルドマスクおよびＰ形フィールドマスクの２つに分割さ
れる。この分割マスキング工程ハフイールド酸化工桿（
すなわち、前記流れ図の工程す１９）の実行前に行う必
要がある。それらの分割フィールドマスクは順次採用さ
れ、前記流れ図の工程す９〜す１８に示されているよう
に、各フィールドマスク工程、すなわち、ＮＭＯＳフィ
ールドマスク工程と、ｐＭＯｓフイールドマスク工程、
の後に自己藍列させられるフィールド注入工程を含むい
くつかの工程が続＜。
本発明の１つの重要な面についての主な工程を要約して
いるのがそれらの工程９〜１８である。
いるのがそれらの工程９〜１８である。
それらの工程が本発明にとって重曹であるから、前記流
れ図においてそれらの工程を他の類似の工程より詳しく
述べである。本発明の方法のこの部分の目立つ面は、窒
化物エツチングが続いて行われる１つのフィールドマス
ク処理工程と、自己整列フィールド注入工程が続く別の
フィールドマスク工程が後に続く自己整列フィールド注
入工程とが存在することである。それらは第２の窒化物
エツチング工程と第２のフィールドマスク工程に関する
ものである。それら全ての個々の工程は現在の一般的な
やり方に適合するものであるが、ＣＭＯ８集積回路に採
用されている２徨釧の各ＭＯ８素子に関連する、とくに
独立して調整され、かつ変更される反転電圧レベルを有
するフィールドの有利な結果を与えることに注意すべき
である。イオン注入マスクを形成するためにフォトマス
キング物質（たとえばフォトレジスト）を用いることに
より、寸法制御と歩留りを妥協することなしに最適にす
るために窒化物層２８との厚さを選択できるから寸法を
正確に制御すること、および歩留りを向上させることが
できる。
れ図においてそれらの工程を他の類似の工程より詳しく
述べである。本発明の方法のこの部分の目立つ面は、窒
化物エツチングが続いて行われる１つのフィールドマス
ク処理工程と、自己整列フィールド注入工程が続く別の
フィールドマスク工程が後に続く自己整列フィールド注
入工程とが存在することである。それらは第２の窒化物
エツチング工程と第２のフィールドマスク工程に関する
ものである。それら全ての個々の工程は現在の一般的な
やり方に適合するものであるが、ＣＭＯ８集積回路に採
用されている２徨釧の各ＭＯ８素子に関連する、とくに
独立して調整され、かつ変更される反転電圧レベルを有
するフィールドの有利な結果を与えることに注意すべき
である。イオン注入マスクを形成するためにフォトマス
キング物質（たとえばフォトレジスト）を用いることに
より、寸法制御と歩留りを妥協することなしに最適にす
るために窒化物層２８との厚さを選択できるから寸法を
正確に制御すること、および歩留りを向上させることが
できる。
工程＋９〜す１８について詳しい説明を続ける前にＮ形
フィールドマスクドｐ 形７ イール）”マスクについ
て更に定義する。Ｎ形フィールド−ｑスフ（Ｎ Ｆ ）
は通常のフィールドマスクのうちＰ形井戸（ＰＷ）２２
の中に入っている部分のことである。Ｆを通常のフィー
ルドマスクとすると、Ｎ Ｆ ＝Ｆ 、 ｒＷ−１−（
（Ｆ Ｗ＋４ ） １ｎｖｅｒｓｅ ）である。Ｆ、Ｐ
Ｗ項はＦのうちＰ形井戸の中にあるＮＭＯ８部分を表す
。（（Ｆ Ｗ＋４ ） １ｎｖｅｒｓｅ ）項は任意の
Ｐ形井戸２２の約４ミクロン外側にある回路領域を表す
。その約４ミクロンという数値は第３図の領域５に見ら
れるようにＰ形井戸の横方向寸法を示すものである。同
様に、Ｐ形フィールドマスク（ＰＦ）はＮ 形フィール
ドマスク（ＮＦ）とはほぼ逆である。Ｐ形フィールドマ
スクＰＦは、Ｐ Ｆ ＝ Ｆ ｅ （ＰＷ １ｎｖｅｒ
ｓｅ）−４−（ＦＷ＋２）として表すことができる。Ｆ
−ＰＷ＋２ ）項はＰＭＯ８素子領域、すなわち、Ｐ
形井戸２２の外側の領域２６．２７内のフィールドパタ
ーンを表し、（ＰＷ＋２）項は以前にパターンを定めら
れたＰ形井戸内の領域を表す。Ｐ形フィールドマスクは
Ｐ形井戸２２を４ミクロンではなくて約２ミクロンだけ
こえて延びるが、それが複合酸化に関連して整列が狂う
理由である。これは、Ｐ形井戸の横方向拡散に関して４
ミクロンの間隔を適用できると仮定している。予想され
るよう札、横方向寸法が異なる場合にはそれらの数値は
裳るかも、それらの数値はここで説明している実施例に
対するものであると見なすべきである〇 ガードリングが形成される本発明の別の実施例において
は、以上説明したマスキングの関係は変更される。その
ような実施例においては、マスキングの関係は（１）
ＮＦ ＝Ｆ −ＦＷ＋（ＰＷ １ｎｖｅｒｓｅ）、（２
）ＰＦ＝（Ｆ−ＰＷ １ｎｖｅｒｓｅ）＋（ＰＩＦ−）
−４）である。このマスキング関係の変更により複合酸
化の必要がなくなり、ガードリングを形成できることに
なる。これについては第１３〜１６図を参照して詳しく
説明する。ガードリングを用いる実施例とガードリング
を用いない実施例とにおいてはマスキング関係が異なる
が、それら２つの実施例は感光材料（たとえばフォトレ
ジスト）マスクを用いて窒化物エツチングと、自己整列
させられるフィールド注入とを可能とする分割フィール
ドマスキング法を用いる。
フィールドマスクドｐ 形７ イール）”マスクについ
て更に定義する。Ｎ形フィールド−ｑスフ（Ｎ Ｆ ）
は通常のフィールドマスクのうちＰ形井戸（ＰＷ）２２
の中に入っている部分のことである。Ｆを通常のフィー
ルドマスクとすると、Ｎ Ｆ ＝Ｆ 、 ｒＷ−１−（
（Ｆ Ｗ＋４ ） １ｎｖｅｒｓｅ ）である。Ｆ、Ｐ
Ｗ項はＦのうちＰ形井戸の中にあるＮＭＯ８部分を表す
。（（Ｆ Ｗ＋４ ） １ｎｖｅｒｓｅ ）項は任意の
Ｐ形井戸２２の約４ミクロン外側にある回路領域を表す
。その約４ミクロンという数値は第３図の領域５に見ら
れるようにＰ形井戸の横方向寸法を示すものである。同
様に、Ｐ形フィールドマスク（ＰＦ）はＮ 形フィール
ドマスク（ＮＦ）とはほぼ逆である。Ｐ形フィールドマ
スクＰＦは、Ｐ Ｆ ＝ Ｆ ｅ （ＰＷ １ｎｖｅｒ
ｓｅ）−４−（ＦＷ＋２）として表すことができる。Ｆ
−ＰＷ＋２ ）項はＰＭＯ８素子領域、すなわち、Ｐ
形井戸２２の外側の領域２６．２７内のフィールドパタ
ーンを表し、（ＰＷ＋２）項は以前にパターンを定めら
れたＰ形井戸内の領域を表す。Ｐ形フィールドマスクは
Ｐ形井戸２２を４ミクロンではなくて約２ミクロンだけ
こえて延びるが、それが複合酸化に関連して整列が狂う
理由である。これは、Ｐ形井戸の横方向拡散に関して４
ミクロンの間隔を適用できると仮定している。予想され
るよう札、横方向寸法が異なる場合にはそれらの数値は
裳るかも、それらの数値はここで説明している実施例に
対するものであると見なすべきである〇 ガードリングが形成される本発明の別の実施例において
は、以上説明したマスキングの関係は変更される。その
ような実施例においては、マスキングの関係は（１）
ＮＦ ＝Ｆ −ＦＷ＋（ＰＷ １ｎｖｅｒｓｅ）、（２
）ＰＦ＝（Ｆ−ＰＷ １ｎｖｅｒｓｅ）＋（ＰＩＦ−）
−４）である。このマスキング関係の変更により複合酸
化の必要がなくなり、ガードリングを形成できることに
なる。これについては第１３〜１６図を参照して詳しく
説明する。ガードリングを用いる実施例とガードリング
を用いない実施例とにおいてはマスキング関係が異なる
が、それら２つの実施例は感光材料（たとえばフォトレ
ジスト）マスクを用いて窒化物エツチングと、自己整列
させられるフィールド注入とを可能とする分割フィール
ドマスキング法を用いる。
次に、第５〜８図を参照して特定の工程を説まず第５図
を参照して、酸化シリコン層２８と窒化シリコンｊ−３
８の形成後に窒化シリコン層３０の上にＮ形フィールド
マスク３２を形成する（工程す９）。通常のフォトレジ
スト・マスキング技術によりＮ形フィールドマスク３２
が形成される。そのフォトレジスト・マスキング技術に
おいては、フォトレジスト層を窒化シリコン層の上にま
ず形成し、それから、反復マスキング装置により接触工
程、照射工程または直接工程によって露光させ、前記フ
ォトレジスト層の露光された部分と露光されなかった部
分を形成スる。次に、フォトレジスト層を現像して電化
シリコン層３０の上にフォトレジスト物質のパターン３
２を残すＯそして、窒化シリコン層のうち部分３４のよ
うな除去すべき部分が露出される。窒化シリコン層３０
の部分か露出されると、基板１０は次に、標準的なグラ
ズマ窒化物工程により除去された窒化シリコン層３０の
露出部分を有する（工程す１０〕。第６図に示すように
１基板は、窒化物エッチング工程により窒化シリコン層
が選択的に除去するやり方を示す。Ｎ形フィールドマス
クを補うものとしてうしろの領域で窒化物が除去されて
いることに注意すべきである。Ｐ形井戸の中に能動ＰＭ
Ｏ８素子を形成すべき領域に窒化物が保持されているこ
とを除き、前記領域はＰ形井戸の上側の領域にほぼ一致
するＯ窒化シリコン層のうち＼Ｐ形井戸の上側に保持さ
れている部分は窒化シリコン層部分３６に示されている
。
を参照して、酸化シリコン層２８と窒化シリコンｊ−３
８の形成後に窒化シリコン層３０の上にＮ形フィールド
マスク３２を形成する（工程す９）。通常のフォトレジ
スト・マスキング技術によりＮ形フィールドマスク３２
が形成される。そのフォトレジスト・マスキング技術に
おいては、フォトレジスト層を窒化シリコン層の上にま
ず形成し、それから、反復マスキング装置により接触工
程、照射工程または直接工程によって露光させ、前記フ
ォトレジスト層の露光された部分と露光されなかった部
分を形成スる。次に、フォトレジスト層を現像して電化
シリコン層３０の上にフォトレジスト物質のパターン３
２を残すＯそして、窒化シリコン層のうち部分３４のよ
うな除去すべき部分が露出される。窒化シリコン層３０
の部分か露出されると、基板１０は次に、標準的なグラ
ズマ窒化物工程により除去された窒化シリコン層３０の
露出部分を有する（工程す１０〕。第６図に示すように
１基板は、窒化物エッチング工程により窒化シリコン層
が選択的に除去するやり方を示す。Ｎ形フィールドマス
クを補うものとしてうしろの領域で窒化物が除去されて
いることに注意すべきである。Ｐ形井戸の中に能動ＰＭ
Ｏ８素子を形成すべき領域に窒化物が保持されているこ
とを除き、前記領域はＰ形井戸の上側の領域にほぼ一致
するＯ窒化シリコン層のうち＼Ｐ形井戸の上側に保持さ
れている部分は窒化シリコン層部分３６に示されている
。
Ｎ形フィールドマスクがそのように形成されるから、自
己整列ＮＭＯ８または自己整列Ｎ形フィールドイオン注
入工程が実行される（工程す１１）。ここで説明してい
る方法においては、厚さが８００〜１０００オングスト
ロームである酸化物層２８に４ Ｘ １０”／ｃａの不
純物濃度レベルを得るために、自己整列Ｎ形注入は７５
ＫｗＶｙ−おけるホウ素（Ｂ１１）注入である。（注入
後の基板が第６図に示されている。第６図において、Ｐ
形井戸の表面近くの×印３８は、注入工程により行われ
たホウ素注入を表すものである。注入量と注入エネルギ
ーはイオン注入において精密に制御できるから、自己整
列フィールド注入をなるべくイオン注入で行うようにす
るが、この場合には、不純物原子が基板の表面に入って
浅い深度に止る。以後の工程でそれらの不純物原子が基
板中にドライブされると、そのフィールド注入がＰ形井
戸２２の中のＰ形不純物の濃度を高くし、Ｐ形井戸の表
面２４のうちフィールド酸化物層が最終的に形成される
部分の附近における反転を阻止する。そのような反転は
Ｎ形拡散領域の間に起り得るそれにより寄生Ｎ形チャネ
ル素子が形成される。典型的には、フィールド注入の不
純物濃度はＰ形井戸の表面の残りの部分における不純物
濃度より約１桁高い。）′パターンを形成されている窒
化シリコン層３０の上の場所に残っているフォトレジス
ト層３２は、基板の残りの部分にイオン注入工程でイオ
ンが注入されることを阻止し、エツチングされた窒化シ
リコンパターンにその注入を自己整列させる。この注入
の後でフォトレジスト層くターンを基板１００表面から
除去し、通常の清掃工程（工程す１２）により残りの窒
化シリコンと酸化シリコン層を清掃する。
己整列ＮＭＯ８または自己整列Ｎ形フィールドイオン注
入工程が実行される（工程す１１）。ここで説明してい
る方法においては、厚さが８００〜１０００オングスト
ロームである酸化物層２８に４ Ｘ １０”／ｃａの不
純物濃度レベルを得るために、自己整列Ｎ形注入は７５
ＫｗＶｙ−おけるホウ素（Ｂ１１）注入である。（注入
後の基板が第６図に示されている。第６図において、Ｐ
形井戸の表面近くの×印３８は、注入工程により行われ
たホウ素注入を表すものである。注入量と注入エネルギ
ーはイオン注入において精密に制御できるから、自己整
列フィールド注入をなるべくイオン注入で行うようにす
るが、この場合には、不純物原子が基板の表面に入って
浅い深度に止る。以後の工程でそれらの不純物原子が基
板中にドライブされると、そのフィールド注入がＰ形井
戸２２の中のＰ形不純物の濃度を高くし、Ｐ形井戸の表
面２４のうちフィールド酸化物層が最終的に形成される
部分の附近における反転を阻止する。そのような反転は
Ｎ形拡散領域の間に起り得るそれにより寄生Ｎ形チャネ
ル素子が形成される。典型的には、フィールド注入の不
純物濃度はＰ形井戸の表面の残りの部分における不純物
濃度より約１桁高い。）′パターンを形成されている窒
化シリコン層３０の上の場所に残っているフォトレジス
ト層３２は、基板の残りの部分にイオン注入工程でイオ
ンが注入されることを阻止し、エツチングされた窒化シ
リコンパターンにその注入を自己整列させる。この注入
の後でフォトレジスト層くターンを基板１００表面から
除去し、通常の清掃工程（工程す１２）により残りの窒
化シリコンと酸化シリコン層を清掃する。
行うべき仄の工程はＮ形フィールドドライブイン工程と
複合酸化工程（工程す１３とす１４）である。Ｎ形フィ
ールドドライブイン工程は、ホウ素フィールド注入３８
がフィールド酸化物領域と分離領域の次の形成中に過度
にな（されることがないように、ホウ素フィールド注入
３８をシリコンと酸化シリコンとの境界から離れるよう
に動かす通常の工程である。複合酸化工程により複合酸
化シリコン層３７が形成される。
複合酸化工程（工程す１３とす１４）である。Ｎ形フィ
ールドドライブイン工程は、ホウ素フィールド注入３８
がフィールド酸化物領域と分離領域の次の形成中に過度
にな（されることがないように、ホウ素フィールド注入
３８をシリコンと酸化シリコンとの境界から離れるよう
に動かす通常の工程である。複合酸化工程により複合酸
化シリコン層３７が形成される。
その複合酸化シリコン層３７の厚さは典型的には２００
０オングストロームであって、窒化シリコン層３０が除
去された狽城中にスチーム酸化により形成されて、Ｎ形
フィールド注入を可能にし、酸化シリコン層２８が露出
される。この複合酸化シリコン層３７は、マスクの整列
と誤差とには独立に、Ｐ形井戸の８縁部において２つの
フィールド注入を自己整列させるために設けられる。複
合酸化シリコン層により、１′１ｑＷの場所の全ての窒
化物を除去できるようにして、窒化物が２回エツチング
領域にシリコンの表面を保護する厚い（２０００オング
ストローム）酸化物層が形成されるようにする。そのた
めに、処理されている基板が損傷を受けることが避けら
れる。第７図は複合酸化物３７とＰ形フィールドマスク
４０の形成後の基板１０を示す。Ｐ形フィールドマスク
の整列が狂っても基板１０が損傷を受けたり、Ｐ形井戸
の周縁部における窒化シリコン層の除去に失敗すること
がな（、Ｐ形井戸の周縁部において２つのフィールド注
入が確実に自己整列させられることが第７図かられかる
。この説明の後の部分で、Ｐ形井戸の周縁部の向囲Ｐ形
フィールドマスクの爪なり合いが、ガードリングの形成
をどのようにして容易にできるかが明らかとなるであろ
う。
０オングストロームであって、窒化シリコン層３０が除
去された狽城中にスチーム酸化により形成されて、Ｎ形
フィールド注入を可能にし、酸化シリコン層２８が露出
される。この複合酸化シリコン層３７は、マスクの整列
と誤差とには独立に、Ｐ形井戸の８縁部において２つの
フィールド注入を自己整列させるために設けられる。複
合酸化シリコン層により、１′１ｑＷの場所の全ての窒
化物を除去できるようにして、窒化物が２回エツチング
領域にシリコンの表面を保護する厚い（２０００オング
ストローム）酸化物層が形成されるようにする。そのた
めに、処理されている基板が損傷を受けることが避けら
れる。第７図は複合酸化物３７とＰ形フィールドマスク
４０の形成後の基板１０を示す。Ｐ形フィールドマスク
の整列が狂っても基板１０が損傷を受けたり、Ｐ形井戸
の周縁部における窒化シリコン層の除去に失敗すること
がな（、Ｐ形井戸の周縁部において２つのフィールド注
入が確実に自己整列させられることが第７図かられかる
。この説明の後の部分で、Ｐ形井戸の周縁部の向囲Ｐ形
フィールドマスクの爪なり合いが、ガードリングの形成
をどのようにして容易にできるかが明らかとなるであろ
う。
Ｎ形フィールド・ドライブイン工程と複合酸化工程ＫＭ
いて、ＰＭＯ８すなわちＰ形フイールドマスク工程とＰ
！１０８すなわちＰ形注入工程を行う（工程す１５〜１
８）。それらの工程は、Ｎ形フィールドマスク工程とＮ
形フィールド注入工程のために採用される工程が、２Ｍ
Ｏ８素子に関連するフィールドに関連してそれらのＰＭ
ＯＳ素子が形成される領域である領域である基板１０の
第２の領域２６．２７に関して実行されること、および
、注入物質が、次のフィールド酸化中にシリコン表面か
ら過度になくされることがないりんのようなＮ形不純物
であることを除いて、Ｎ形フィールドマスク工程とＮ形
フィールド注入工程のために用いられる工程・と全体と
してほぼ同じである。第７図に示すように、前記したフ
ォトリソグラフ技術によりパターンを形成されたフォト
レジスト層４ｏによりＰ形フィールドマスクが形成され
る。希望のパターンが窒化シリコン層３０のうち酸化物
層２８の上に残しておくべき部分被接および保積し、窒
化シリコン層３０のうち除去すべき部分を露出させる。
いて、ＰＭＯ８すなわちＰ形フイールドマスク工程とＰ
！１０８すなわちＰ形注入工程を行う（工程す１５〜１
８）。それらの工程は、Ｎ形フィールドマスク工程とＮ
形フィールド注入工程のために採用される工程が、２Ｍ
Ｏ８素子に関連するフィールドに関連してそれらのＰＭ
ＯＳ素子が形成される領域である領域である基板１０の
第２の領域２６．２７に関して実行されること、および
、注入物質が、次のフィールド酸化中にシリコン表面か
ら過度になくされることがないりんのようなＮ形不純物
であることを除いて、Ｎ形フィールドマスク工程とＮ形
フィールド注入工程のために用いられる工程・と全体と
してほぼ同じである。第７図に示すように、前記したフ
ォトリソグラフ技術によりパターンを形成されたフォト
レジスト層４ｏによりＰ形フィールドマスクが形成され
る。希望のパターンが窒化シリコン層３０のうち酸化物
層２８の上に残しておくべき部分被接および保積し、窒
化シリコン層３０のうち除去すべき部分を露出させる。
更に、パターンを形成されたフォトレジスト層４０はパ
ターンを形成された窒化シリコン層３０の下側の部分の
うち、先に行われたＮ形フィールドマスク工程とＮ形フ
ィールド注入工程の結果として以前に露出された部分４
２を横う。窒化シリコン層３０の定められている部分と
、酸化シリコン層の定められている部分４２はエツチン
グの作用から保護されているが、窒化シリコン層３０の
露出部分は除去される（工程す１６）。そのような窒化
物エツチング工程の結果を第８図に示す。第８図には、
窒化シリコン層３０の露出部分が除去されている状態が
示されている。酸化シリコン層２８のうち、後でフィー
ルド酸化物領域と分離領域を形成すべき全ての部分から
窒化シリコンが除去されていることに注意すべきである
。窒化シリコンノくター／は、酸化シリコン層２８のう
ち能動素子を形成すべき基板１０の領域の上に存在する
領域のみに残る。
ターンを形成された窒化シリコン層３０の下側の部分の
うち、先に行われたＮ形フィールドマスク工程とＮ形フ
ィールド注入工程の結果として以前に露出された部分４
２を横う。窒化シリコン層３０の定められている部分と
、酸化シリコン層の定められている部分４２はエツチン
グの作用から保護されているが、窒化シリコン層３０の
露出部分は除去される（工程す１６）。そのような窒化
物エツチング工程の結果を第８図に示す。第８図には、
窒化シリコン層３０の露出部分が除去されている状態が
示されている。酸化シリコン層２８のうち、後でフィー
ルド酸化物領域と分離領域を形成すべき全ての部分から
窒化シリコンが除去されていることに注意すべきである
。窒化シリコンノくター／は、酸化シリコン層２８のう
ち能動素子を形成すべき基板１０の領域の上に存在する
領域のみに残る。
Ｐ形フィールドマスクが形成され、窒化物のエツチング
が終了したら、基板１０のうち嬉出している酸化シリコ
ン層２８の下側の部分４６にＮ形不紳物を加えるために
イオン注入を行う（工程す１７）。Ｐ形フィールドマス
クは複合酸化物３７とともに、そのように被覆されてい
る領域が注入により影響を受けることを阻止する。Ｎ形
フィールド注入には一般にりんが用いられるが、ひ素イ
オン注入を用いることも可能である。厚さ約１ミクロン
のフォトレバンストＰ形フィールドマスクと、約８００
〜１０００オングストロームの厚さの酸化シリコン層を
用いることにより１２９ＫＩｎＶのエネルギーで５×１
ｏ／ｃＪｎのりんフィールドイオン注入を行うことがで
きる。行われたフィールド注入の濃度の典型的な値は、
Ｎ形基板における濃度より約１桁高い。
が終了したら、基板１０のうち嬉出している酸化シリコ
ン層２８の下側の部分４６にＮ形不紳物を加えるために
イオン注入を行う（工程す１７）。Ｐ形フィールドマス
クは複合酸化物３７とともに、そのように被覆されてい
る領域が注入により影響を受けることを阻止する。Ｎ形
フィールド注入には一般にりんが用いられるが、ひ素イ
オン注入を用いることも可能である。厚さ約１ミクロン
のフォトレバンストＰ形フィールドマスクと、約８００
〜１０００オングストロームの厚さの酸化シリコン層を
用いることにより１２９ＫＩｎＶのエネルギーで５×１
ｏ／ｃＪｎのりんフィールドイオン注入を行うことがで
きる。行われたフィールド注入の濃度の典型的な値は、
Ｎ形基板における濃度より約１桁高い。
このＰ形フィールド注入工程はＰＭＯＢ素子のフィール
ドに関連するフィールド反転電圧を独立して上昇させる
。そのような反転は、寄生Ｐチャネル素子を形成するＰ
形拡牧領域の間で起る。
ドに関連するフィールド反転電圧を独立して上昇させる
。そのような反転は、寄生Ｐチャネル素子を形成するＰ
形拡牧領域の間で起る。
第８図に示すように、Ｐ形フィールド注入が起きた領域
がクリコン基板の表面４６の近くの小さい丸印をつけた
部分４６により表されている０前記したように、フォト
レジスト層４０か付うように複合酸化物がフィールド注
入４４なマスクするから、領域４４は複合１波化物３７
により領域３８に整列させられる。第７．８図において
）フォトレジスト層４０の破線で示されている部分は、
そのフォトレジスト層の肥効状態か狂っていることを示
すものである。
がクリコン基板の表面４６の近くの小さい丸印をつけた
部分４６により表されている０前記したように、フォト
レジスト層４０か付うように複合酸化物がフィールド注
入４４なマスクするから、領域４４は複合１波化物３７
により領域３８に整列させられる。第７．８図において
）フォトレジスト層４０の破線で示されている部分は、
そのフォトレジスト層の肥効状態か狂っていることを示
すものである。
ＰＭＯＳフィールド注入が終了すると、フォトレジスト
（すなわち、Ｐ形フィールドマスク）が基板１０から除
去され、標準的な技術に従って基板が清掃される（工程
４１ｓ）その後の基板が第９図に示されている。本発明
の一実施例においては、この工程から終りまでは基板１
０はＭＯ８集積回路とＯＭＱＥＩ集積回路のための標準
的なインプレーナ技術に従って処理される。
（すなわち、Ｐ形フィールドマスク）が基板１０から除
去され、標準的な技術に従って基板が清掃される（工程
４１ｓ）その後の基板が第９図に示されている。本発明
の一実施例においては、この工程から終りまでは基板１
０はＭＯ８集積回路とＯＭＱＥＩ集積回路のための標準
的なインプレーナ技術に従って処理される。
前述したように、そのような技術が米国特許第３６４８
１２５号、第３７５２７１１号、第３９１３２１１号、
第４０１３４８４号、第４０２７３８０号に示されてい
る＠前記流れ図に示した工程す１９〜３６は、本発明に
採用できる従来のイソプレーナ法を要約したものである
。しかし、後で説明する本発明の一実施例においては、
ガードリングの形成を容易にするためにマスキング工程
とフィールド酸化工程が変更される。この変更は、後述
のマスキング関係の変化とともに、ガードリングを用い
る本発明の実施例における工程の主な変更である。本発
明の別の而においては、ポリシリコン・フォトレジスト
マスクがホウ素注入工程（工ａ＋ ３２ ）中はその位
置に保持されて、ホウ素を含まないゲートまたはゲート
′電極を形成する０前記流れ図に示されているそれら特
定の工程については後で詳しく説明する。
１２５号、第３７５２７１１号、第３９１３２１１号、
第４０１３４８４号、第４０２７３８０号に示されてい
る＠前記流れ図に示した工程す１９〜３６は、本発明に
採用できる従来のイソプレーナ法を要約したものである
。しかし、後で説明する本発明の一実施例においては、
ガードリングの形成を容易にするためにマスキング工程
とフィールド酸化工程が変更される。この変更は、後述
のマスキング関係の変化とともに、ガードリングを用い
る本発明の実施例における工程の主な変更である。本発
明の別の而においては、ポリシリコン・フォトレジスト
マスクがホウ素注入工程（工ａ＋ ３２ ）中はその位
置に保持されて、ホウ素を含まないゲートまたはゲート
′電極を形成する０前記流れ図に示されているそれら特
定の工程については後で詳しく説明する。
フィールド注入の形成の終了に続いて、第１Ｏ図に示す
ようにフィールド酸化物領域５０力を形成される。それ
らのフィールド酸化物領域は窒化シリコン層３０が形成
されていない場所であればどこでも形成される。フィー
ルド酸化物領域５０の典型的な厚さは１ミクロンである
Ｏフィールド酸化物領域５０は、基板１０のうち、以前
にフィールド注入を受けた領域の上に形成され、基板１
０のフィールド注入された領域を基板中に深くドライブ
する０ フィールド酸化物領域５０の形成に絖いて、窒化シリコ
ン層３０と、その窒化シリコン層３０の下側の酸化シリ
コン層半が基板から除去され、従来の技術に従って基板
１０を清掃する（工程す２０９゜その後で、第１の領域
２２と兜２の領域２７の両方に形成すべきＭＯ８素子の
部分を構成するゲート酸化物層５２が第１１図に示すよ
うに形成される０そのゲート酸化物層５２はなるべく二
酸化シリコンとする。その二酸化シリコンは熱成長させ
られて、下側のシリコン基板１０とＭ！ましいインター
フェイス特性を生ずる。典型的には、ゲー）［化物層５
２として二酸化シリコンが用いられた場合には、ゲート
酸化物層５２の厚さは４００〜８００オングストローム
である（工程す２１）。
ようにフィールド酸化物領域５０力を形成される。それ
らのフィールド酸化物領域は窒化シリコン層３０が形成
されていない場所であればどこでも形成される。フィー
ルド酸化物領域５０の典型的な厚さは１ミクロンである
Ｏフィールド酸化物領域５０は、基板１０のうち、以前
にフィールド注入を受けた領域の上に形成され、基板１
０のフィールド注入された領域を基板中に深くドライブ
する０ フィールド酸化物領域５０の形成に絖いて、窒化シリコ
ン層３０と、その窒化シリコン層３０の下側の酸化シリ
コン層半が基板から除去され、従来の技術に従って基板
１０を清掃する（工程す２０９゜その後で、第１の領域
２２と兜２の領域２７の両方に形成すべきＭＯ８素子の
部分を構成するゲート酸化物層５２が第１１図に示すよ
うに形成される０そのゲート酸化物層５２はなるべく二
酸化シリコンとする。その二酸化シリコンは熱成長させ
られて、下側のシリコン基板１０とＭ！ましいインター
フェイス特性を生ずる。典型的には、ゲー）［化物層５
２として二酸化シリコンが用いられた場合には、ゲート
酸化物層５２の厚さは４００〜８００オングストローム
である（工程す２１）。
前記流れ図に示されているように、工程２２〜２７はゲ
ート酸化物層５２の下側に形成されている頭載のしきい
値電圧を正確に設定するためのしきい値Ａ！工程を含む
。これに関連して、しきい値調整のために定められた領
域はＭＯ８素子のチャネルを形成すべき領域を含む。し
きい値調整工程は要求されるわけではないが、ある望ま
しい特性を有するＭＯ８素子を得るためには好ましい。
ート酸化物層５２の下側に形成されている頭載のしきい
値電圧を正確に設定するためのしきい値Ａ！工程を含む
。これに関連して、しきい値調整のために定められた領
域はＭＯ８素子のチャネルを形成すべき領域を含む。し
きい値調整工程は要求されるわけではないが、ある望ま
しい特性を有するＭＯ８素子を得るためには好ましい。
しきい値調整工程は、Ｐ形井戸２２に関連する、すなわ
ち、ＮＭＯ８素子を形成すべき領域に関連するゲート酸
化物層５２の下側の定められた基板領域、および、２Ｍ
Ｏ８素子を形成すべき、ゲート酸化物層５２の下側の基
板中の領域２７とについて実行すべきである。
ち、ＮＭＯ８素子を形成すべき領域に関連するゲート酸
化物層５２の下側の定められた基板領域、および、２Ｍ
Ｏ８素子を形成すべき、ゲート酸化物層５２の下側の基
板中の領域２７とについて実行すべきである。
Ｎ形しきい値調整工程はＰ形井戸に対して行い、Ｐ形し
きい値調擬工程は領域２７に対して行う。
きい値調擬工程は領域２７に対して行う。
そのような調整工程は周知の工程であって、たとえば米
国時ｉ＋’ｆ ｇ ３４１２５４５号（Ｒｅ ２９６６
０）とｍ４０５３２２９号に開示されている。
国時ｉ＋’ｆ ｇ ３４１２５４５号（Ｒｅ ２９６６
０）とｍ４０５３２２９号に開示されている。
ゲート酸化物層５２が形成され、しきい値調整工程がボ
くったら、能動素子すなわちＰＭＯＢ素子の製造を終ら
せることができる。前記流れ図において示したように、
工程２８〜３７でＣＭＯ８集積回路の製造が終る。それ
らの工程を行うために、ゲート酸化物層５２０表面にポ
リシリコン層を付着する。このポリシリコン層はゲート
の一部（一般にゲート電極と呼ばれる）として用いられ
、かつ相互接続層として用いることもできる（工程す２
８）。ポリシリコン層の刺着後に、そのポリシリコン層
を希望に応じて導電性にするために不純物（なるべくり
ん）をそのポリシリコン層の上に付着する（工程≠２９
）。
くったら、能動素子すなわちＰＭＯＢ素子の製造を終ら
せることができる。前記流れ図において示したように、
工程２８〜３７でＣＭＯ８集積回路の製造が終る。それ
らの工程を行うために、ゲート酸化物層５２０表面にポ
リシリコン層を付着する。このポリシリコン層はゲート
の一部（一般にゲート電極と呼ばれる）として用いられ
、かつ相互接続層として用いることもできる（工程す２
８）。ポリシリコン層の刺着後に、そのポリシリコン層
を希望に応じて導電性にするために不純物（なるべくり
ん）をそのポリシリコン層の上に付着する（工程≠２９
）。
りんの句着に続いて、フォトレジスト物質を用いてマス
キング工程を行う（工程す３０９゜このマスキング工程
の前にｌＮ掃・酸化物除去工程とりん再酸化工程を行う
ことができ、またはマスキング工程が清掃・酸化物除去
工程とりん再酸化工程を含むこともできることを理解ず
べきである。このマスキング工程は前記した従来のフォ
トリソグラフ工程を用いることができ、そうするとポリ
シリコンゲート電極と相互接続層が形成される。
キング工程を行う（工程す３０９゜このマスキング工程
の前にｌＮ掃・酸化物除去工程とりん再酸化工程を行う
ことができ、またはマスキング工程が清掃・酸化物除去
工程とりん再酸化工程を含むこともできることを理解ず
べきである。このマスキング工程は前記した従来のフォ
トリソグラフ工程を用いることができ、そうするとポリ
シリコンゲート電極と相互接続層が形成される。
ここで、基板にホウ素を注入する次の工程の間シリコン
ゲート電極のための保護被覆としてポリシリコンマスク
のフォトレジスト層を所定位置に保持することが本発明
の１つの面であることに注意すべきである。そのような
ホウ素注入ザよ、基板１００領域２７に形成すべき、ｐ
ＭＯ８素子に関連するソース領域とドレイン領域の形成
中に行われる。フォトレジスト層のそのような保持がｇ
１２ａ図に示されている。第１２ａ図においては、ポリ
シリコン層５４がゲート電極上に形成され、そのポリシ
リコン層５４の表面にフォトレジスト層５６が付着され
ている場合の基板１０が示されている。ポリシリコン層
）表ｍ Ｉｃフォトレジストのパターンが形成された銑
はそのポリシリコンをなるべく ＯＦ４＋ Ｏ，＋Ｈθ
のプラズマ中でエツチングすることに注意すべきである
。１ｔｚａ図においては、ホウ素注入工程（工程≠３２
）の直前で、かつＰＭＯＳソース／ドレイン注入マスキ
ング工程１２０の後における基板１０の伏朋を示すもの
である。この状態においては、領域１００をゲートｍ化
物層５２が覆い、２ＭＯ８素子のソース領域とドレイン
領域を形成すべき部分はゲート酸化物層５２により覆わ
れていない。ホウ素注入はゲート酸化物層５２を進じて
行われる。２ＭＯ８素子のソース領域とドレイン領域を
ホウ素注入により行われるにもかかわらず、ポリシリコ
ンゲート５４にホウ素が入らないようにフォトレジスト
層５６がポリシリコンゲート５４を保循する。ポリシリ
コンゲート５４中にホウ素が存在するとある種の素子が
不安定となり、とくにゲート酸化物層が希望によりと（
に薄く作られている場合に不安定となることが見出され
ている。
ゲート電極のための保護被覆としてポリシリコンマスク
のフォトレジスト層を所定位置に保持することが本発明
の１つの面であることに注意すべきである。そのような
ホウ素注入ザよ、基板１００領域２７に形成すべき、ｐ
ＭＯ８素子に関連するソース領域とドレイン領域の形成
中に行われる。フォトレジスト層のそのような保持がｇ
１２ａ図に示されている。第１２ａ図においては、ポリ
シリコン層５４がゲート電極上に形成され、そのポリシ
リコン層５４の表面にフォトレジスト層５６が付着され
ている場合の基板１０が示されている。ポリシリコン層
）表ｍ Ｉｃフォトレジストのパターンが形成された銑
はそのポリシリコンをなるべく ＯＦ４＋ Ｏ，＋Ｈθ
のプラズマ中でエツチングすることに注意すべきである
。１ｔｚａ図においては、ホウ素注入工程（工程≠３２
）の直前で、かつＰＭＯＳソース／ドレイン注入マスキ
ング工程１２０の後における基板１０の伏朋を示すもの
である。この状態においては、領域１００をゲートｍ化
物層５２が覆い、２ＭＯ８素子のソース領域とドレイン
領域を形成すべき部分はゲート酸化物層５２により覆わ
れていない。ホウ素注入はゲート酸化物層５２を進じて
行われる。２ＭＯ８素子のソース領域とドレイン領域を
ホウ素注入により行われるにもかかわらず、ポリシリコ
ンゲート５４にホウ素が入らないようにフォトレジスト
層５６がポリシリコンゲート５４を保循する。ポリシリ
コンゲート５４中にホウ素が存在するとある種の素子が
不安定となり、とくにゲート酸化物層が希望によりと（
に薄く作られている場合に不安定となることが見出され
ている。
本＠明の一実施例においては、全ての素子すなわちＮＭ
Ｏ８素子と２ＭＯ８素子のためのゲート電極５４は同時
に形成する。その後で、形成すべき１つの種類の素子（
ＰＭＯ８）に関連するゲート酸化物層を露出させる。１
つの種類の素子のソース領域を形成している間は、別の
４１１１１のソース領域とドレイン領域を形成すべきゲ
ート酸化物層（または基板表面を保護することは、要求
されるわけではないが、望ましいことである、。
Ｏ８素子と２ＭＯ８素子のためのゲート電極５４は同時
に形成する。その後で、形成すべき１つの種類の素子（
ＰＭＯ８）に関連するゲート酸化物層を露出させる。１
つの種類の素子のソース領域を形成している間は、別の
４１１１１のソース領域とドレイン領域を形成すべきゲ
ート酸化物層（または基板表面を保護することは、要求
されるわけではないが、望ましいことである、。
これはいくつかのｍ＝の工程で行うことができる。前記
流れ図において示し、かつ第１２図に一部示した本発明
の実施例においては、ＰＭＯＢ素子のソース領域とドレ
イン領域を形成すべき領域の上側のゲート酸化物層を露
出させる。基板１００表面領域のうち、Ｐ形井戸のＮＭ
Ｏ８素子１３０に関してソース領域とドレイン領域を形
成すべき領域の上側のゲート酸化物層５２が、ゲート竜
＠ｓｉと、フォトレジスト層５６と、ゲート酸化物層５
２の上側に重ねられたフォトレジストマスク１２０によ
り保藤される。このフォトレジストマスクはＮｍｏｓ素
子１３０のソース領域と度が１．ＰＭＯ８素子のソース
領域とドレイン領域の形成により影響を受けないように
保護する。それから、ホウ素注入工程（工程す３２）に
よりｐＭＯ８素子のソース領域とドレイン領域を形成で
きる。この工程は前記した周知の技術に従って実行され
る。このホウ素注入中は、Ｐ形井戸２２の中に形成すべ
きＮＭＯ８素子に関連するゲートおよびゲート酸化ｖｌ
Ｊ層のように、ホウ素が注入されないように保護される
ことに注意すべきである・ 本発明の一実施例においては、ＮＭＯ８拡散マスク工程
を続けることによりＮＭＯ８素子は完成される。そのＮ
ＭＯ８拡散マスク工程においては、ゲート酸化物層と、
そのゲート酸化物層の上の他のマスキング物質を除去し
て、基板１０のうちＰ形井戸２２ＯＮＭＯＳ素子に関し
てソース領域とドレイン領域を形成すべき表面部分を露
出させる（工程≠３４）。この後に、Ｐ形井戸２２のソ
ース領域とドレイン領域を形成するためにりんの熱付看
および拡散工程を行う（工程す３５）。前記流れ図に示
すように、ポリシリコン１ｉＬ極をアルミニウム電極か
ら分離するために通常の酸化物層付着工程と、その後の
接点開口部の形成と、シロックス（Ｓｉｌｏｘ ）付層
、シロツクス流、接点開口部マスキング、ンロックス再
流（Ｓｉｌｏｘ ｒｅｆｌｏｗ ） 、金属付層、金属
相互接続マスキングおよび合金形成のような工程により
相互接続する。それらの接点および相互接続の形成に続
いて、スクラッチ保ａ酸化物付層と、その後のスクラッ
チ保護酸化物マスキングとにより保護される。第１２ｂ
図は金属相互接続層３００の形成後の基板を示す。９Ｍ
Ｏ８寄生トランジスタがソース拡散３１０と、ドレイン
拡散３２０と、組合わされた分離酸化物３３０とフィー
ルド酸化物５０で構成されたゲート酸化物層と、金属相
互接続層３００により構成されているゲート電極とによ
り構成される。その９ＭＯ８寄生トランジスタのチャネ
ル領域は、その寄生トランジスタの反転電圧を電源電圧
より十分に高くするためにフィールド注入されている領
域９２である◇同様に、ＮＭＯ８究生トランジスタはソ
ース拡散３４０と、ドレイン拡散３５０と、組合わされ
た分離酸化物３３０とフィールド酸化物５０で構成され
たゲート酸化物層と、金属相互接続層３００により構成
されているゲート電極とにより構成される。その９ＭＯ
８寄生トランジスタのチャネル領域は、その寄生トラン
ジスタの反転電圧を電源電圧より十分に高くするために
フィールド注入されている領域８６である。
流れ図において示し、かつ第１２図に一部示した本発明
の実施例においては、ＰＭＯＢ素子のソース領域とドレ
イン領域を形成すべき領域の上側のゲート酸化物層を露
出させる。基板１００表面領域のうち、Ｐ形井戸のＮＭ
Ｏ８素子１３０に関してソース領域とドレイン領域を形
成すべき領域の上側のゲート酸化物層５２が、ゲート竜
＠ｓｉと、フォトレジスト層５６と、ゲート酸化物層５
２の上側に重ねられたフォトレジストマスク１２０によ
り保藤される。このフォトレジストマスクはＮｍｏｓ素
子１３０のソース領域と度が１．ＰＭＯ８素子のソース
領域とドレイン領域の形成により影響を受けないように
保護する。それから、ホウ素注入工程（工程す３２）に
よりｐＭＯ８素子のソース領域とドレイン領域を形成で
きる。この工程は前記した周知の技術に従って実行され
る。このホウ素注入中は、Ｐ形井戸２２の中に形成すべ
きＮＭＯ８素子に関連するゲートおよびゲート酸化ｖｌ
Ｊ層のように、ホウ素が注入されないように保護される
ことに注意すべきである・ 本発明の一実施例においては、ＮＭＯ８拡散マスク工程
を続けることによりＮＭＯ８素子は完成される。そのＮ
ＭＯ８拡散マスク工程においては、ゲート酸化物層と、
そのゲート酸化物層の上の他のマスキング物質を除去し
て、基板１０のうちＰ形井戸２２ＯＮＭＯＳ素子に関し
てソース領域とドレイン領域を形成すべき表面部分を露
出させる（工程≠３４）。この後に、Ｐ形井戸２２のソ
ース領域とドレイン領域を形成するためにりんの熱付看
および拡散工程を行う（工程す３５）。前記流れ図に示
すように、ポリシリコン１ｉＬ極をアルミニウム電極か
ら分離するために通常の酸化物層付着工程と、その後の
接点開口部の形成と、シロックス（Ｓｉｌｏｘ ）付層
、シロツクス流、接点開口部マスキング、ンロックス再
流（Ｓｉｌｏｘ ｒｅｆｌｏｗ ） 、金属付層、金属
相互接続マスキングおよび合金形成のような工程により
相互接続する。それらの接点および相互接続の形成に続
いて、スクラッチ保ａ酸化物付層と、その後のスクラッ
チ保護酸化物マスキングとにより保護される。第１２ｂ
図は金属相互接続層３００の形成後の基板を示す。９Ｍ
Ｏ８寄生トランジスタがソース拡散３１０と、ドレイン
拡散３２０と、組合わされた分離酸化物３３０とフィー
ルド酸化物５０で構成されたゲート酸化物層と、金属相
互接続層３００により構成されているゲート電極とによ
り構成される。その９ＭＯ８寄生トランジスタのチャネ
ル領域は、その寄生トランジスタの反転電圧を電源電圧
より十分に高くするためにフィールド注入されている領
域９２である◇同様に、ＮＭＯ８究生トランジスタはソ
ース拡散３４０と、ドレイン拡散３５０と、組合わされ
た分離酸化物３３０とフィールド酸化物５０で構成され
たゲート酸化物層と、金属相互接続層３００により構成
されているゲート電極とにより構成される。その９ＭＯ
８寄生トランジスタのチャネル領域は、その寄生トラン
ジスタの反転電圧を電源電圧より十分に高くするために
フィールド注入されている領域８６である。
以上説明した方法は種々の別の工程と、それらの工程の
植々の組合わせにより実施できることがわかるであろう
。工程のある特定の組合わせが本発明の特定の目的の達
成に影響を及ぼす範囲を除き、その特定の組合わせは重
要なものではない。
植々の組合わせにより実施できることがわかるであろう
。工程のある特定の組合わせが本発明の特定の目的の達
成に影響を及ぼす範囲を除き、その特定の組合わせは重
要なものではない。
以上説す］した本発明の実施例について、本発明の最も
重装な個々の分離できる向は、ＰＭＯ８素子とＮＭＯ８
素子に関連するフィールドに対して独立の自己整列注入
を行うこと、および別々に制御および固定されてホウ素
を含才ないゲートを得られることである。その自己整列
注入は別々にかつ独立して形成される。本琴明のフィー
ルド注入の面に関しては、達成できるフィールド反転′
紙圧を、フィールド注入する不純物の量を増加するだけ
で有用な値の広い範１甜（２５〜６′０ボルトまたはそ
れ以上）にわたって個々に設定できることが見出されて
いる。イオン注入量がその注入量範囲にわたって増加す
るにつれて、ｐｎｏｓｖｔ域または１１ｔｏｓｇ４域の
いずれかの領域内の辿Ｕの降伏電圧（ＢＶＤＢＳ）は必
ずしも直ちに減少せず、それよりもむしろゲート酸化物
の厚さくたとえば５００オングストローム）が降伏電圧
（ＢＶＤＳＳ）をＨｉｌｌ ｆｔ１ｌする。更に、それ
らの結果は、分割フィールド感光物質（たとえばレジス
ト）型マスクを用いることによる歩留りを低下させるこ
となしに容易に達成できる。
重装な個々の分離できる向は、ＰＭＯ８素子とＮＭＯ８
素子に関連するフィールドに対して独立の自己整列注入
を行うこと、および別々に制御および固定されてホウ素
を含才ないゲートを得られることである。その自己整列
注入は別々にかつ独立して形成される。本琴明のフィー
ルド注入の面に関しては、達成できるフィールド反転′
紙圧を、フィールド注入する不純物の量を増加するだけ
で有用な値の広い範１甜（２５〜６′０ボルトまたはそ
れ以上）にわたって個々に設定できることが見出されて
いる。イオン注入量がその注入量範囲にわたって増加す
るにつれて、ｐｎｏｓｖｔ域または１１ｔｏｓｇ４域の
いずれかの領域内の辿Ｕの降伏電圧（ＢＶＤＢＳ）は必
ずしも直ちに減少せず、それよりもむしろゲート酸化物
の厚さくたとえば５００オングストローム）が降伏電圧
（ＢＶＤＳＳ）をＨｉｌｌ ｆｔ１ｌする。更に、それ
らの結果は、分割フィールド感光物質（たとえばレジス
ト）型マスクを用いることによる歩留りを低下させるこ
となしに容易に達成できる。
本発明の別の実施例はガードリングの形成を含むもので
ある。ガードリングはＰ形井戸を囲む。ガードリングを
形成するために、先に説明したようにマスキング関係は
変更され、フィールド酸化工程１９０代りに次の工程を
用いる。
ある。ガードリングはＰ形井戸を囲む。ガードリングを
形成するために、先に説明したようにマスキング関係は
変更され、フィールド酸化工程１９０代りに次の工程を
用いる。
１９（ａ） 第１のフィールド酸化。
１９（ｂ） ガードリングマスク。
１９ （Ｃ） ガードリング窒化物エツチング。
１９ （ｄ） カードリング注入。
１９（ｅ） 第２のフィールド酸化。
それらの工程を付加し、マスクを変えることによりＰ形
井戸の尚囲にガードリングを形成できる。第１３〜１７
図はそれらの工程の棟々の段階における基板を示すもの
である。
井戸の尚囲にガードリングを形成できる。第１３〜１７
図はそれらの工程の棟々の段階における基板を示すもの
である。
第１３．１４．１５図は第６．７．９図に示されている
処理工程にそれぞれ匹敵するものである。
処理工程にそれぞれ匹敵するものである。
それらの図から、層１４０の部分に関して皿なり合う関
係であるように、Ｎ形フィールドマスク３２（第１３図
）とＰ形フィールドマスク４２（第１４図）が窒化物層
３ｏの上に延びていることがわかる。その結果として窒
化物ガードリングマスク３１（第１５図）が形成される
。そのマスク３１により処理の後段においてガードリン
グを形成できるとともに、複合酸化を９う必要を無くす
。窒化物ガードリングマスク３１を形成するために必要
とされる止なり合うマスク関係のために整列の狂いが生
じ、ガードリングの領域においてマスク３１の絶対寸法
が変化するが、いずれにしてモ、窒化物層３ｏの他の部
分の除去中は、基板１０と薄いば化シリコン層２８は保
穫されたままである。
係であるように、Ｎ形フィールドマスク３２（第１３図
）とＰ形フィールドマスク４２（第１４図）が窒化物層
３ｏの上に延びていることがわかる。その結果として窒
化物ガードリングマスク３１（第１５図）が形成される
。そのマスク３１により処理の後段においてガードリン
グを形成できるとともに、複合酸化を９う必要を無くす
。窒化物ガードリングマスク３１を形成するために必要
とされる止なり合うマスク関係のために整列の狂いが生
じ、ガードリングの領域においてマスク３１の絶対寸法
が変化するが、いずれにしてモ、窒化物層３ｏの他の部
分の除去中は、基板１０と薄いば化シリコン層２８は保
穫されたままである。
３ｍ１６．１７図はガードリングレジストマスク４９が
形成された（工程１９ （ｔ）） ）第１の酸化工程（
工程１９ （ａ） ）の後と、第２のフィールド酸化工
程の後の基板１０をそれぞれ示すものである。第１７図
はガードリングの無い第１１図に示す処理段階に対応す
るものである。比較的厚いフィールド酸化物層により覆
われているガードリングを形成できるようにするために
、第１５図に示す基板１００表面にはフィールド酸化物
層が２つの工程で形成される。まず、第１６図に示すよ
うに、約６０００オングストロームの典型的な厚さの第
１のフィールド酸化物層５１を形成する。そのフィール
ド酸化物層は窒化物層により覆われていない全ての表面
上に形成する。
形成された（工程１９ （ｔ）） ）第１の酸化工程（
工程１９ （ａ） ）の後と、第２のフィールド酸化工
程の後の基板１０をそれぞれ示すものである。第１７図
はガードリングの無い第１１図に示す処理段階に対応す
るものである。比較的厚いフィールド酸化物層により覆
われているガードリングを形成できるようにするために
、第１５図に示す基板１００表面にはフィールド酸化物
層が２つの工程で形成される。まず、第１６図に示すよ
うに、約６０００オングストロームの典型的な厚さの第
１のフィールド酸化物層５１を形成する。そのフィール
ド酸化物層は窒化物層により覆われていない全ての表面
上に形成する。
次に、ガードリングフォトレジストマスク４９を形成し
て、窒化シリコンマスク層３１（およびそれに近いある
フィールド酸化物層）だけを露出させる。次に、窒化シ
リコンマスク層３１を除去し、ホウ素注入を行ってＰガ
ードリング５３を形成する。フォトレジストマスク４９
を除去して第２のフィールド酸化工程５６を行って、最
初に形成したフィールド酸化物層の厚さを増大させ、ガ
ードリング５３の上に第２のフィールド酸化物層５６を
形成する。最長的に形成されたフィールド酸化物層５６
と、ガードリンク５５の上のフィールド酸化物層の典型
的な厚さはそれぞれ約１ｏｏｏｏオングストローム。
て、窒化シリコンマスク層３１（およびそれに近いある
フィールド酸化物層）だけを露出させる。次に、窒化シ
リコンマスク層３１を除去し、ホウ素注入を行ってＰガ
ードリング５３を形成する。フォトレジストマスク４９
を除去して第２のフィールド酸化工程５６を行って、最
初に形成したフィールド酸化物層の厚さを増大させ、ガ
ードリング５３の上に第２のフィールド酸化物層５６を
形成する。最長的に形成されたフィールド酸化物層５６
と、ガードリンク５５の上のフィールド酸化物層の典型
的な厚さはそれぞれ約１ｏｏｏｏオングストローム。
８２００オングストロームである。
とくに、工程１９（ａ）〜１９ （１））は次のように
して実行できる。
して実行できる。
工程＋１９（ａ）−９５０Ｃで５時間、第１回のフィー
ルド酸化を行う。
ルド酸化を行う。
工程≠１９（ｂ）−通常のＧＲマスク＝（ＦＷ−２）＋
（ＰＷ＋５） １ｎｖｅｒｓｅ 工程す１９（Ｑ）−標準的なガードリング窒化物エツチ
ング作業 工；ｉｎ １９ ＠）−７５ＫｈｉＶ［オイテｉ、ｏ
Ｘ １０１５ホウ素注入 工程す１９（！３）−９５０ｔ：’で１１時間第２回目
のフィールド酸化 このガードリングの形成によりＰ形井戸の局縁邪におけ
る洩れ電流が減少して、Ｐ形井戸に極めて良く接触して
保持の開始を抑制するという利点が得られる。そのよう
なガードリングは先行技術においても形成されており、
かつポリシリコン・クロスオーバが形成されているが、
ガードリングの上を通るポリシリコン・クロスオーバを
有するガードリングを形成することは行われていない。
（ＰＷ＋５） １ｎｖｅｒｓｅ 工程す１９（Ｑ）−標準的なガードリング窒化物エツチ
ング作業 工；ｉｎ １９ ＠）−７５ＫｈｉＶ［オイテｉ、ｏ
Ｘ １０１５ホウ素注入 工程す１９（！３）−９５０ｔ：’で１１時間第２回目
のフィールド酸化 このガードリングの形成によりＰ形井戸の局縁邪におけ
る洩れ電流が減少して、Ｐ形井戸に極めて良く接触して
保持の開始を抑制するという利点が得られる。そのよう
なガードリングは先行技術においても形成されており、
かつポリシリコン・クロスオーバが形成されているが、
ガードリングの上を通るポリシリコン・クロスオーバを
有するガードリングを形成することは行われていない。
本発明に従ってこれが可能となった理由は、２回のフィ
ールド酸化工程のうちの２回目の部分で形成されたガー
ドリングの上の厚い酸化物層のためである。
ールド酸化工程のうちの２回目の部分で形成されたガー
ドリングの上の厚い酸化物層のためである。
要約すると、＾曽度比較的高′紙圧のＭＯ８素子を比較
釣菌い歩留りで確実に製造できる方法について説明した
。更に、この方法は０ＭＯ８素子の製造にと（に有利で
ある。最後に、従来の素子と比較してとくに有利で、優
れた結果が得られる０ＭＯ８素子か得られる・たとえば
、素子の特性が別々かつ独立して決定されるから、フィ
ールド反転電圧が高く、飽州電流が大きく、ボデ一定数
が改善され、しきい値電圧が改善されるというような全
体の特性が向上した素子を有するＯＭＱ１３集積回路を
製造できる。素子の他の特性を低下することなしに、か
つ工程の制御問題や歩留りの問題を生ずることなしに反
転電圧を改善できる。
釣菌い歩留りで確実に製造できる方法について説明した
。更に、この方法は０ＭＯ８素子の製造にと（に有利で
ある。最後に、従来の素子と比較してとくに有利で、優
れた結果が得られる０ＭＯ８素子か得られる・たとえば
、素子の特性が別々かつ独立して決定されるから、フィ
ールド反転電圧が高く、飽州電流が大きく、ボデ一定数
が改善され、しきい値電圧が改善されるというような全
体の特性が向上した素子を有するＯＭＱ１３集積回路を
製造できる。素子の他の特性を低下することなしに、か
つ工程の制御問題や歩留りの問題を生ずることなしに反
転電圧を改善できる。
第１図はシリコン基板の上面に酸化物層を含み、その酸
化物層の上にパターンを形成されているシリコン基板の
一郡の断面図、第２図は元の厚い酸化物をエツチングし
、フォトレジストを除去し、ホウ素Ｐ形井戸注入工程で
第２の薄い酸化物を形成した後の第１図の基板の＋＋ｘ
ｒ面図、第３図はＰ形井戸ドライブイン工程後の第２図
の基板の断面図、第４図は全ての酸化物層を除去し、そ
の上に薄い酸化物層を新しく形成し、その酸化物層の上
に窒化シリコンｌ−を形成した後の第３図の基板の断面
図、第５図はＰ形井戸に関連するフィールドと、その中
でのＮＭＯ８素子との形成を可能にするマスクを形成す
るために窒化シリコン層の上にパターンを形成されたフ
ォトレジスト層が形成されている第４図の基板の断面図
、第６図はＰ形井戸とＮＭＯ８素子に関連して自己整列
させられたフィールド注入を行わせる領域内で窒化シリ
コンが除去されており、注入が続行中の第５図の基板の
断面図、第７図はＰ形井戸とＮＭＱｆ３累子に関連する
）４−ルド注入の終了と、複合酸化物の形成との後にお
ける、ＰＭＯ８素子に関連するフィールドを形成するた
めにマスクが形成されている第６図の基板断面図、第８
図はＰλ４０Ｓ素子に関連するフィールド注入を行わせ
、かつＰＭＯ８素子に関連するフィールドの注入が行わ
れる領域において窒化シリコンが除去されている第７図
の基板の断面図、第９図は両方のフィールドが注入され
た後の、酸化物のうち次の工程中にフィールド酸化物の
形成を阻止すべき部分の上に窒化シリコンが保持されて
いる第８図の基板の断面図、第１０図はフィールド酸化
が行われた後の第９図の基板の断面図、第１１図は窒化
シリコンの除去と、ゲート酸化物層として用いる酸化物
層の形成後の第１ｏ図の基板の断面図、第１２（ａ）図
はソース領域とドレイン領域の形成と、ポリシリコン・
ゲートと相互接続ノーの形成住における第１１図の基板
の断面図、第１２（１））図は金塊相互接続層が形成さ
れた後、およびスクラッチ保護層の形成前の第１２（ａ
）図の基板の断面図、第１３〜１７図はガードリングを
形成するために必要であるマスキングの変更と、フィー
ルド酸化物層の形成の変更を示す、本発明の方法の別の
実施例による第６．７．９図の基板の断面図である。 ｌＯ・・・基板、１２．１８．２８，３７．４２・・・
酸化物層、１４・−ｐ形井戸マスク、１６・・・酸化物
層１２の塵出部分、２ｏ・・・イオン注入領域、２２・
・・Ｐ形井戸、３０・・・窒化シリコン層、３２．４０
・・・フォトレジスト層、５ｏ・・・フィールド酸化物
領域、５２・・・ゲート酸化物層。 手辛）℃ンｉ１３ Ｊ−ＩＥ四 １ ＼ 特許庁長官 殿 １、事件の表示 相補絶縁ゲート電界効果集積回路及びそのＴＭ造方法３
、補正をする者 事イ′１との関係 特６′［出願人 ウェスタン、デジタル、］−ボレーション４、代理人 （〒１０４）東京都中央区銀座２丁目１１Ｍ２号銀座大
作ビル６階 電話０３−５４５−３５０８ （代表）６
、補正の内容 −′、；−゛、 ・１・“コ、：＋”、ｊ３ 違 手続ネ１１１正徊（方式） ％式％ ２、発明の名称 相補絶縁ゲート電界効果集積回路及びその製造ｌｊ法３
、補正をする者 事イ！１との関係 特ｉｆ出願人 ウェスタン、デジタル、コーポレーション４、代理人 （〒１０４）東京都中央区銀座２丁目１１番２号７、補
正の内容 別紙の通り、但し図面は浄書（内容に変更なし）。
化物層の上にパターンを形成されているシリコン基板の
一郡の断面図、第２図は元の厚い酸化物をエツチングし
、フォトレジストを除去し、ホウ素Ｐ形井戸注入工程で
第２の薄い酸化物を形成した後の第１図の基板の＋＋ｘ
ｒ面図、第３図はＰ形井戸ドライブイン工程後の第２図
の基板の断面図、第４図は全ての酸化物層を除去し、そ
の上に薄い酸化物層を新しく形成し、その酸化物層の上
に窒化シリコンｌ−を形成した後の第３図の基板の断面
図、第５図はＰ形井戸に関連するフィールドと、その中
でのＮＭＯ８素子との形成を可能にするマスクを形成す
るために窒化シリコン層の上にパターンを形成されたフ
ォトレジスト層が形成されている第４図の基板の断面図
、第６図はＰ形井戸とＮＭＯ８素子に関連して自己整列
させられたフィールド注入を行わせる領域内で窒化シリ
コンが除去されており、注入が続行中の第５図の基板の
断面図、第７図はＰ形井戸とＮＭＱｆ３累子に関連する
）４−ルド注入の終了と、複合酸化物の形成との後にお
ける、ＰＭＯ８素子に関連するフィールドを形成するた
めにマスクが形成されている第６図の基板断面図、第８
図はＰλ４０Ｓ素子に関連するフィールド注入を行わせ
、かつＰＭＯ８素子に関連するフィールドの注入が行わ
れる領域において窒化シリコンが除去されている第７図
の基板の断面図、第９図は両方のフィールドが注入され
た後の、酸化物のうち次の工程中にフィールド酸化物の
形成を阻止すべき部分の上に窒化シリコンが保持されて
いる第８図の基板の断面図、第１０図はフィールド酸化
が行われた後の第９図の基板の断面図、第１１図は窒化
シリコンの除去と、ゲート酸化物層として用いる酸化物
層の形成後の第１ｏ図の基板の断面図、第１２（ａ）図
はソース領域とドレイン領域の形成と、ポリシリコン・
ゲートと相互接続ノーの形成住における第１１図の基板
の断面図、第１２（１））図は金塊相互接続層が形成さ
れた後、およびスクラッチ保護層の形成前の第１２（ａ
）図の基板の断面図、第１３〜１７図はガードリングを
形成するために必要であるマスキングの変更と、フィー
ルド酸化物層の形成の変更を示す、本発明の方法の別の
実施例による第６．７．９図の基板の断面図である。 ｌＯ・・・基板、１２．１８．２８，３７．４２・・・
酸化物層、１４・−ｐ形井戸マスク、１６・・・酸化物
層１２の塵出部分、２ｏ・・・イオン注入領域、２２・
・・Ｐ形井戸、３０・・・窒化シリコン層、３２．４０
・・・フォトレジスト層、５ｏ・・・フィールド酸化物
領域、５２・・・ゲート酸化物層。 手辛）℃ンｉ１３ Ｊ−ＩＥ四 １ ＼ 特許庁長官 殿 １、事件の表示 相補絶縁ゲート電界効果集積回路及びそのＴＭ造方法３
、補正をする者 事イ′１との関係 特６′［出願人 ウェスタン、デジタル、］−ボレーション４、代理人 （〒１０４）東京都中央区銀座２丁目１１Ｍ２号銀座大
作ビル６階 電話０３−５４５−３５０８ （代表）６
、補正の内容 −′、；−゛、 ・１・“コ、：＋”、ｊ３ 違 手続ネ１１１正徊（方式） ％式％ ２、発明の名称 相補絶縁ゲート電界効果集積回路及びその製造ｌｊ法３
、補正をする者 事イ！１との関係 特ｉｆ出願人 ウェスタン、デジタル、コーポレーション４、代理人 （〒１０４）東京都中央区銀座２丁目１１番２号７、補
正の内容 別紙の通り、但し図面は浄書（内容に変更なし）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 第１の種類のＭＯ８素子のための第１の領域
と、第２のａｆ類のＭＯ８素子のための第２の領域とを
含むシリコン基板上に、第１の種類のＭＯ８素子に関連
するフィールドと第２の種類Ｍ ＯＳ素子に関連するフ
ィールドとのフィールド反転′亀圧を独立に設定するた
めの方法において、 （ａ） ｆｎＪ記第１の種類のＭＯ８素子を形成すべ
き領域の導電型と同じ導電型を前記第１の種類のＭＯ８
素子に関連するフィールドに注入できるようにする第１
の光マスクを前記基板上に形成する工程と、 （ｂ） ｍＪ記４１０饋域のうち注入０Ｔ能とされて
いる部分Ｋ ｉｆＪ記第１の頭載の導電型と同じ導電型
の不純物を注入する工程と、 （Ｃ） Ｎｉｌ記第２の種類のＩＶｌｏｓ素子を形成
すべき第２の領域の導電型と同じ導電型をｎ１Ｊ＝己第
２の種類のＭＯ８素子に関連するフィールドに注入でき
るようにする第ｌの光マスクをｉｉＪ記基根基板上成す
る工程と、（ｄ） ｍＪ記第２の領域のうち注入可能
とされている部分に前記第１と第２の領域の導電型と同
じ導電型の不純物を注入する工程と、を備え、それによ
り前記第１０ＫＮ類のＭＯ８素子とｄｉｓ記第２の種類
のＭＯ８素子とに関連するフィールドに注入され、それ
らのフィールド反転電圧が別々にかつ独立して決定され
ることを特徴とする相補型絶縁ゲート電界効果集積回路
。 （２、特許請求の範囲第１項記載の方法であって、Ｘと
Ｙをプロセスの設計値に依存する数１＋Ｍとして、第ｌ
のマスクは関係 Ｎ ｐ＝ Ｆ −ＦＷ−１−（（ＰＷ−４−Ｘ ） １
ｎｖｅｒｓｅ ）により決定され、第２のマスクは関係 ＰＦ＝Ｆ−（ＦＷ ｉｎｖｅｒ８ｅ）−４−（ＦＷ−１
−Ｙ）により決定されることを特徴とする方法。 （３）特許請求の範囲第１項記載の方法であって。 第１のマスクを形成する工程は （ａ） 前記基板上に酸化シリコン層を形成する工程
と、 （ｂ） その酸化シリコン層の上に窒化シリコン層を
イｑ治する工程と、 （Ｃ）！！１の種類のＭＯＳ素子のためのフィールドを
形成する前記基板上の領域の上にある窒化シリコンの領
域を露出させる前記光マスクパターンを前記窒化シリコ
ン層の上に形成する工程と、 （ｄ） 露出した窒化シリコンを除去して下側の酸化
シリコン層を露出させる工程と、 を含み、ｖ（１把Ｆ側の酸化シリコン層は、注入部分が
電化シリコンパターンに自己整列するようにしてＭｉｔ
記フィールドを独立に注入できるように、第１の種類の
ＭＯＳ素子に関連するフィールドに関して上側で自己玉
列関係にあることを特徴とする方法。 （４）特許請求の範囲第２項記載の方法であって、第１
０槙翅のＭＯＳ素子に関連するフィールドの注入後に酸
化シリコン層を形成し、その酸化シリコン層は、前記窒
化シリコンを除去した場所に形成して、θＩＪ記露出さ
せられた酸化シリコン層との複合酸化シリコン層を形成
することを特徴とする方法。 （５）特許請求の範囲第３項記載の方法であって、前記
第２のマスクを形成する工程は、 （ａ） フォトレジストのパターンを一部は酸化シリ
コン層の上に、一部は窒化シリコンの上に形成する工程
と、 （１））！’２の領域の部分を形成しているフィールド
の上側に存在し、かつフォトレジストにより覆われ【い
ない窒化シリコンを除去する工程と、を含み、前記酸化
シリコン層は第１のマスクの形成中に除去されたもので
あり、前ｄ己フォトレジストのパターンは注入されてい
る第１の領域の表向を堕い、かつ第２の種類のＭＯＥＩ
素子を形成すべき第２の領域の上側の窒化シリコン層を
覆うことを特徴とする方法〇 （６） Ｑ’Ｍ針請求の範囲第１項記載の方法であり
て、第１のマスクの形成前に＠記基板内に井戸領域を形
成し、ｇｆｆ記第１の＃ｉ類のＭＯＳ素子を形成するた
めの前【妃第１の領域を構成することを特徴と１−る方
法◇ （７）特許請求の範囲Ａ１項記載の方法であって、第２
の領域の注入後に、前記基板中の前記第１の領域に能動
素子を作る工程を実行することを特徴とする方法。 （８） （ａ）第１０槙翅のＭＯＳ素子が形成されて
いる第１の領域と、第２の棟端のＭＯＳ素子が形成され
ている第２の別々の領域とを含む単結晶シリコン基板を
備え、 （１））前記第１の領域Ｉ・ま前記第１の種類のＭＯＳ
素子に関連するフィールドを有し、そのフィールドは独
立に決定されたそれのしきい値゛紙圧で注入され、 （Ｃ）前記第２の領域は前記第２の種類のＭＯＳ素子に
関連するフィールドを有し、そのフィールドは独立かつ
別々に決定されたそれのしきい値′電圧で注入されるこ
とを特徴とするイソグレーナＯシリコン・ゲートＣＭＯ
８集積回路。 （９）付Ｗ［請求の範囲第８項記載のＣＭＯ８集積回路
であって、前記基板はホウ素を含まないゲート電極を有
するシリコンゲートＭＯＳ素子を含むことを特徴とする
ＣＭＯ８集積回路。 （１０）％許請求の範囲第９項記載のＣＭＯ８集積回路
であって、前記第１の領域の導電型と同じ導電型を有す
るガードリングを前記基板内に前記第１の領域を囲んで
形成し、そのような集積回路構造の一部としてポリシリ
コン・クロスオーバを形成し、それらのクロスオーバは
前記ガードリングの上を絶縁されて辿ることを特徴とす
るＣＭＯ８集積回路。 （１１〕 特許請求の範囲第８項記載のＣＭＯ８集積
回路であって、前記第１の領域を囲むガードリングを有
することを特徴とするＣ！ＭＯ８集積回路０ （１２）％ｗｆＭ求の範囲第９項記載のＣＭＯ８集積回
路であって、厚い酸化物層がクロスオーバを前り己ガー
ド９ングから分離することを特徴とする０ＭＯ８集積回
路。 （１３）％許請求の範囲第１２項記載の０ＭＯ８集積回
路であって、前記酸化物層の厚さは約５０ｏＯオングス
トロームであることを特徴とするＣＭＯ８集撰回路。 Ｃ１４）第１のａｈのＭ ＯＳ素子を形成するための第
１の領域と、第２の檎類のＭＯ８素子を形成するための
第２の別々の領域とを含むシリコン基板上に、前記第１
の領域の周囲にガードリングを形成し、かつ前記第１の
領域と前記第２の種団の間にフィールド分離酸化物を形
成するための方法にどいて、 （ａ） 前記基板の表面の一部の上に、前記ａ１の領
域と前記第２の領域との少くとも一部の上側の部分と前
記ガードリングを形成すべき領域の上側の部分とを含む
酸化禁止マスクを形成する工程と、 （’ｌ）） 前記基板の部分のうち酸化禁止マスクが
存在しない部分の上に第１の酸化物分離層を形成する工
程と、 （Ｃ） 前記ガードリングを形成すべき領域の上側の
酸化禁止マスクを除去する工程と、（（１） 基板の
うち前記酸化禁止マスクが除去されている部分に不純物
を入れることにより前記ガードリングを形成する工程と
、 （ｅ） 前記ガードリングの上とｎ１記第１の酸化物
分離層との上に第２の酸化物分離フィールド層を形成す
る工程と、 を備えることを特徴とするガードリングを形成する方法
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US46958783A | 1983-02-25 | 1983-02-25 | |
| US469587 | 1983-02-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59218767A true JPS59218767A (ja) | 1984-12-10 |
Family
ID=23864335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59034097A Pending JPS59218767A (ja) | 1983-02-25 | 1984-02-24 | 相補絶縁ゲ−ト電界効果集積回路及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0123384A1 (ja) |
| JP (1) | JPS59218767A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3125929B2 (ja) * | 1990-03-09 | 2001-01-22 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US5258645A (en) * | 1990-03-09 | 1993-11-02 | Fujitsu Limited | Semiconductor device having MOS transistor and a sidewall with a double insulator layer structure |
| EP0637074A3 (en) | 1993-07-30 | 1995-06-21 | Sgs Thomson Microelectronics | Process for the production of active and isolated areas by split imaging. |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1017073A (en) * | 1974-06-03 | 1977-09-06 | Fairchild Camera And Instrument Corporation | Complementary insulated gate field effect transistor structure and process for fabricating the structure |
| JPS5286083A (en) * | 1976-01-12 | 1977-07-16 | Hitachi Ltd | Production of complimentary isolation gate field effect transistor |
| JPS5333074A (en) * | 1976-09-08 | 1978-03-28 | Sanyo Electric Co Ltd | Production of complementary type insulated gate field effect semiconductor device |
| IT1166587B (it) * | 1979-01-22 | 1987-05-05 | Ates Componenti Elettron | Processo per la fabbricazione di transistori mos complementari ad alta integrazione per tensioni elevate |
| US4244752A (en) * | 1979-03-06 | 1981-01-13 | Burroughs Corporation | Single mask method of fabricating complementary integrated circuits |
| US4325169A (en) * | 1979-10-11 | 1982-04-20 | Texas Instruments Incorporated | Method of making CMOS device allowing three-level interconnects |
-
1984
- 1984-02-22 EP EP84301151A patent/EP0123384A1/en not_active Withdrawn
- 1984-02-24 JP JP59034097A patent/JPS59218767A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0123384A1 (en) | 1984-10-31 |
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