JPS60116165A - 超高密度集積回路のmosトランジスタの製造方法 - Google Patents
超高密度集積回路のmosトランジスタの製造方法Info
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- JPS60116165A JPS60116165A JP59235923A JP23592384A JPS60116165A JP S60116165 A JPS60116165 A JP S60116165A JP 59235923 A JP59235923 A JP 59235923A JP 23592384 A JP23592384 A JP 23592384A JP S60116165 A JPS60116165 A JP S60116165A
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- H01L29/68—Types 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
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ディジタル機能とアナログi戊能が一つの
チップ上に集積されている超高密度集積(VLSI)回
路に含まれる高速度短チャンネルMl:)Sトランジス
タ(タイプA)と高耐電圧M OS )ランジスタ(タ
イプB)とを同時に製造−「る方法に関する。この製造
は通常次のように2行なわれる。
チップ上に集積されている超高密度集積(VLSI)回
路に含まれる高速度短チャンネルMl:)Sトランジス
タ(タイプA)と高耐電圧M OS )ランジスタ(タ
イプB)とを同時に製造−「る方法に関する。この製造
は通常次のように2行なわれる。
まずnチャンネル・トランジスタ又はpチャンイ・ル・
トランジスタを収容するpドープ又はnドープの盆仄領
域をシリコン基板内に作り、この領域(二種々の値のト
ランジスタ・しきい値電圧を設定するため適当なドーパ
ントを多重イオン注入によって人オする。その際各イメ
ン注入に対するマスクとしてフォト・レジスト構造、酸
化シリコン構造および窒化シリコン構造のいずれかある
いはその組合せが使用さオする。更にソース/ドレン領
域とゲート領域の形成と中間酸化膜ならびに絶縁分離酸
化膜の生成と導体路の形成は公知のMO8技術による製
造工程(二従って行われる。
トランジスタを収容するpドープ又はnドープの盆仄領
域をシリコン基板内に作り、この領域(二種々の値のト
ランジスタ・しきい値電圧を設定するため適当なドーパ
ントを多重イオン注入によって人オする。その際各イメ
ン注入に対するマスクとしてフォト・レジスト構造、酸
化シリコン構造および窒化シリコン構造のいずれかある
いはその組合せが使用さオする。更にソース/ドレン領
域とゲート領域の形成と中間酸化膜ならびに絶縁分離酸
化膜の生成と導体路の形成は公知のMO8技術による製
造工程(二従って行われる。
ディジタル機能とアナログ機能が一つのテップ上に集積
さ、lLでいる最近の超高密度集積回路には次の2種類
のMOS)ランジスタが必要である。
さ、lLでいる最近の超高密度集積回路には次の2種類
のMOS)ランジスタが必要である。
夕、イフ“A: 短チャンネル・トランジスタ。これは
非常に高速度のスイッチングを 可能にするものであるが、給電電圧 vl)D−5v)以上の電圧に耐える 必要はない。
非常に高速度のスイッチングを 可能にするものであるが、給電電圧 vl)D−5v)以上の電圧に耐える 必要はない。
ダイブB: アナログ・トランジスタ。これ(二は12
.Vまでの比較的高いドレン電 圧VDDが加えられるが、そのスイ ッチング速度に対する要求は余り高 いものではない。
.Vまでの比較的高いドレン電 圧VDDが加えられるが、そのスイ ッチング速度に対する要求は余り高 いものではない。
この発明の目的は、できるだけ僅かな工程段の追加によ
ってこれら両件のトランジスタの同時製作を可能にする
ことである。
ってこれら両件のトランジスタの同時製作を可能にする
ことである。
1983年2月に開開された国際固体回路会議(Int
ernational 5olid −5tate−C
ircuits−Conference )の報告書中
のR,A、 Hakenその他による論文により、高い
電圧力両口えら、lする可能性力するnチャンネル・ト
ランジスタ(二対して賎濃度の1・゛−パント付加拡散
なソース/ドレン領域に実施し、軽ドープ・ドレン(1
1g11tly dopedd’rain)とすること
が公知である。
ernational 5olid −5tate−C
ircuits−Conference )の報告書中
のR,A、 Hakenその他による論文により、高い
電圧力両口えら、lする可能性力するnチャンネル・ト
ランジスタ(二対して賎濃度の1・゛−パント付加拡散
なソース/ドレン領域に実施し、軽ドープ・ドレン(1
1g11tly dopedd’rain)とすること
が公知である。
この発明はこれとは異り次の工程段の採用によって所期
の目的を達成する。
の目的を達成する。
+al 酸化シリコン層と窒化シリコン層から成る第に
重層をpドープシリコン基板りに設ける。
重層をpドープシリコン基板りに設ける。
(b) ドープ不要部分をフォト・レジスト層でマスク
し、所定区域内の窒化シリコン層を除去した後リン、ヒ
素又はアンブーモンのイオン注入によってn盆状領域を
作る。
し、所定区域内の窒化シリコン層を除去した後リン、ヒ
素又はアンブーモンのイオン注入によってn盆状領域を
作る。
fc) フォト・レジストマスクを溶解除去する。
(d) 局部酸化処理を実施して次のIN盆状領域外に
おけるホウ素の深部注入に対する酸化物マスクを作り、
リン、ヒ素又はアンチモンのイオンの第1拡散進入処理
を実施する。
おけるホウ素の深部注入に対する酸化物マスクを作り、
リン、ヒ素又はアンチモンのイオンの第1拡散進入処理
を実施する。
(e) g[しヅリコン構造を溶解除去し、n盆状区域
を更に深くまで進入させる。
を更に深くまで進入させる。
げ)第】ホウ素イオン注入を実施する。
(g) (R化物マスクを溶解除去する。
01) 酸化シリコン層と窒化シリコン層から成る第2
二重層を基板表面に設け、フォト・レジスト・マスクC
覆われた窒化シリコン層に構造を作り、能動トランジス
タ区域が窒化シリコン層で覆われているようにする。
二重層を基板表面に設け、フォト・レジスト・マスクC
覆われた窒化シリコン層に構造を作り、能動トランジス
タ区域が窒化シリコン層で覆われているようにする。
(i) フォト・レジスト・マスクを溶解除去′Tる。
fj) IN盆状領域上に別のフ71’ )・レジスト
層を設ける。
層を設ける。
阪) 君2ホウ素イオン注入を実施して1〕チ′Vンネ
ル・フィールド注入区域を作る。
ル・フィールド注入区域を作る。
(1) フォト・レジスト構造を溶解除去する。
θ→ 窒化シリコン層を一マスクとする局部酸化により
フィールド酸化膜区域を作る。
フィールド酸化膜区域を作る。
fn) 璧化シリコン層とその下(−ある酸化物層を除
去し、酸化処理を実施してゲート酸化膜を作る。
去し、酸化処理を実施してゲート酸化膜を作る。
(0)nチャンネルとp f ・Vンネルをドープ−「
る第3ホウ素イオン注入処理を全面的に実施し、その際
イオン注入面密度を他のイオン注入に適8’ L/て選
定してnチャンネル・トランジスタとpチャンネル・ト
ランジスタに対してできるだけ対称的なしきい値電圧I
UTIが達成さ几るようにする。
る第3ホウ素イオン注入処理を全面的に実施し、その際
イオン注入面密度を他のイオン注入に適8’ L/て選
定してnチャンネル・トランジスタとpチャンネル・ト
ランジスタに対してできるだけ対称的なしきい値電圧I
UTIが達成さ几るようにする。
(p) ポリシリコン層を析出させ、それにゲート区域
形成用の構造を作る。
形成用の構造を作る。
(q) j教化処理を実施し、その際作られた酸化物層
が続くpチャンネル・トランジスタとnチャンネル・ト
ランジスタのソース/ドレンイオン注入をマスクするこ
となく、ポリシリコン層縁端区域ではマスクとして作用
するようにする。
が続くpチャンネル・トランジスタとnチャンネル・ト
ランジスタのソース/ドレンイオン注入をマスクするこ
となく、ポリシリコン層縁端区域ではマスクとして作用
するようにする。
(r) pチャンネル・トランジスタ区域、nチャソイ
1ル・トランジスタ区域おぶびソース領域ならびにタイ
プf3り、l nチャンネル・トランジスタのドレン領
域りにフォト・レジスト・マスクをとりつける。
1ル・トランジスタ区域おぶびソース領域ならびにタイ
プf3り、l nチャンネル・トランジスタのドレン領
域りにフォト・レジスト・マスクをとりつける。
(S)nチャンネル・トランジスタ区域のドレン領域に
対してリン・−(ン1ン注入を実施する。
対してリン・−(ン1ン注入を実施する。
(1) フォト・レジスト・マスクを溶解除去した後リ
ン・イオンを拡散進行させる。
ン・イオンを拡散進行させる。
(u)、n盆状領域をフォト・レジストでマスクした後
タイプAとタイプBの11チヤンネル・トランジスタの
ソース/ドレン領域を作るための別のリン・イオン注入
を実施する。
タイプAとタイプBの11チヤンネル・トランジスタの
ソース/ドレン領域を作るための別のリン・イオン注入
を実施する。
fv) nチャンネル・トランジスタ区域をマスク゛T
るための写真蝕刻を実施する。
るための写真蝕刻を実施する。
(ロ) p+ヤンイ・ル・トランジスタのソース/ドレ
ン領域を作るための第4ホウ素イオン注入を実施する。
ン領域を作るための第4ホウ素イオン注入を実施する。
(聞 フォト・レジスト・マスクを除去する。
(y) 絶縁分ν;1#層、接触孔および輩属導体路を
公知方法で作る。
公知方法で作る。
この発明による製造工程は工程jり(qlにおけるフォ
ト・レジスト・マスキング後の工程段(S)と(田にお
ける二重のリン・イオン注入と工程段4L)における拡
散処理については既に提案さ2tている製法と一致する
(特願昭59−78296号参照)3.この発明の方法
では工程段fq)においてマスクの追加を必要とするが
、このマスクはドレンの深部注入から除外するソース領
域とディジタル回路部分のドレン領域だけを覆えばよい
のであるから重視’fる必要はない。一方提案されてい
る方法と異りこの発明の方法では・rオン注入が続く本
来のソース/ドレン・イオン注入のときと同じ窓を通し
て自己整合式に行なわれる。
ト・レジスト・マスキング後の工程段(S)と(田にお
ける二重のリン・イオン注入と工程段4L)における拡
散処理については既に提案さ2tている製法と一致する
(特願昭59−78296号参照)3.この発明の方法
では工程段fq)においてマスクの追加を必要とするが
、このマスクはドレンの深部注入から除外するソース領
域とディジタル回路部分のドレン領域だけを覆えばよい
のであるから重視’fる必要はない。一方提案されてい
る方法と異りこの発明の方法では・rオン注入が続く本
来のソース/ドレン・イオン注入のときと同じ窓を通し
て自己整合式に行なわれる。
この発明による製法はNMO8回路とCMO3回路のヌ
方に採用される。CMO8回路の場合n型盆状領域のも
のであってもp型盆状領截のものであっても、しい。
方に採用される。CMO8回路の場合n型盆状領域のも
のであってもp型盆状領截のものであっても、しい。
以下木尾明の実施例を第1図乃至第】3図について更に
詳箱に説明する。これらの図面はアナログ・トランジス
タが付加されたCMO8−n盆状領域溝道の各製造工程
段階における断面を示す。
詳箱に説明する。これらの図面はアナログ・トランジス
タが付加されたCMO8−n盆状領域溝道の各製造工程
段階における断面を示す。
第1図:製造工程の開始に当ってまず(1001方向に
切り出されたp ドープシリコン結晶板(比抵抗00J
乃至0.020cm ) (0表面にp−ドープエピタ
キシャル層2が成長している晶板1上にSi02層3(
厚さう0nrn)と窒化シリコン層4(厚さ140nm
lから成る二重層を析出させる。
切り出されたp ドープシリコン結晶板(比抵抗00J
乃至0.020cm ) (0表面にp−ドープエピタ
キシャル層2が成長している晶板1上にSi02層3(
厚さう0nrn)と窒化シリコン層4(厚さ140nm
lから成る二重層を析出させる。
第2図: フオF・レジスト構造;5を使用1.て窒化
シリコン層4に構造が作られ、面密1−W2〜2.5
X I O”Cm−2、エネルギー160?VC7)リ
ン・イオン注入7によりn盆状領域6が作られる。
シリコン層4に構造が作られ、面密1−W2〜2.5
X I O”Cm−2、エネルギー160?VC7)リ
ン・イオン注入7によりn盆状領域6が作られる。
第3図:フォト・レジスト410造5の溶解除去後次の
ホウ素イオン深部圧入0に対−4−るマスク酸化層8(
厚さ500nm17作るための局部酸化が実施さオt1
その際注入さ几たリン・イオン7がn盆状領賊6内に拡
散進入する。
ホウ素イオン深部圧入0に対−4−るマスク酸化層8(
厚さ500nm17作るための局部酸化が実施さオt1
その際注入さ几たリン・イオン7がn盆状領賊6内に拡
散進入する。
第4図二 窒化シリコン構造4の溶解除去後1]盆状領
域に対する別の拡散進入処理(ドライブイン距離約2〜
6μrrL)の外面台度3〜7XIO”cm−2、”エ
イ・ルギー60 keV のホウ素イオン深部注入が酸
化物マスク8を通してn盆状領域に対し自己整合式に行
なわれる。これによってpドープ頭載10が作ら71す
る。
域に対する別の拡散進入処理(ドライブイン距離約2〜
6μrrL)の外面台度3〜7XIO”cm−2、”エ
イ・ルギー60 keV のホウ素イオン深部注入が酸
化物マスク8を通してn盆状領域に対し自己整合式に行
なわれる。これによってpドープ頭載10が作ら71す
る。
第5図二 酸化物マスク8の除去後酸化シリコン層11
と窒化シリコン層12がら成る別の二重層が基1反(1
,2,6,1o)の表面に設けられる。
と窒化シリコン層12がら成る別の二重層が基1反(1
,2,6,1o)の表面に設けられる。
第6図: フォト・レジスト・マスク13を使用して基
板の能動トランジスタ区域が覆ゎJするように3化ノリ
コン層12に構造を作る。
板の能動トランジスタ区域が覆ゎJするように3化ノリ
コン層12に構造を作る。
第7N: フォト・レジスト・マスクJ3の溶解除去後
n盆状区域6を覆う別のフォトレジスト構造14が作ら
れ、面密度」〜2 X 10 ’3cm−’、エネルギ
ー25keVで11チヤンネル・フ−r −ルド・イオ
ン注入15が実施さ、lする。
n盆状区域6を覆う別のフォトレジスト構造14が作ら
れ、面密度」〜2 X 10 ’3cm−’、エネルギ
ー25keVで11チヤンネル・フ−r −ルド・イオ
ン注入15が実施さ、lする。
第8図: フォト・レジスト構造14を除去した後窒化
シリコン層12をマスクとし、局部酸化によってフィー
ルド酸fヒ物区域16が800乃至] 000 nmの
厚さに作られる。
シリコン層12をマスクとし、局部酸化によってフィー
ルド酸fヒ物区域16が800乃至] 000 nmの
厚さに作られる。
第9図: 窒化シリコン層12と酸化シリコン層11を
溶解除去した後全表面を熱酸化17、その際ゲート酸化
膜18の厚さを15乃至5011mに調整する。次いで
全面同のホウ素イオン注入19によってpおよびnチャ
ンイ、ル(20,21)をドープし、その際注入面密度
他のイオン注入に適合してnチャンネルとpチャンネル
に対してできるだけ対称的なしきい値電圧U5.が達成
されるよう(=選定する。この実施(iJにおいてはイ
オン(主人面密度とイオンエネルギーが4.5 X I
O” B+cm ”、25 ](evニル1/J Q
されろ。こ几C二、J二っテシキい値電圧U7.は絶対
値で0.8 Vとなる(IUTl−08■)。イオン注
入19は全面的に行なゎ71,7)から公知のCMl)
3過程と異り°マスクを必要としない。
溶解除去した後全表面を熱酸化17、その際ゲート酸化
膜18の厚さを15乃至5011mに調整する。次いで
全面同のホウ素イオン注入19によってpおよびnチャ
ンイ、ル(20,21)をドープし、その際注入面密度
他のイオン注入に適合してnチャンネルとpチャンネル
に対してできるだけ対称的なしきい値電圧U5.が達成
されるよう(=選定する。この実施(iJにおいてはイ
オン(主人面密度とイオンエネルギーが4.5 X I
O” B+cm ”、25 ](evニル1/J Q
されろ。こ几C二、J二っテシキい値電圧U7.は絶対
値で0.8 Vとなる(IUTl−08■)。イオン注
入19は全面的に行なゎ71,7)から公知のCMl)
3過程と異り°マスクを必要としない。
第10図: ここでポリシリコン層(厚さ500nm
)の析出とその構造化が行われ、ゲート電極22.23
および4oが形成される。
)の析出とその構造化が行われ、ゲート電極22.23
および4oが形成される。
第11図二 〇盆状区域内に形成された酸化物層31が
ソース/ドレン領域の・rオン注入が終った後pチーV
ンネル・トランジスタはマスクしないがポリシリコン層
縁端部はマスクするよう(二実施さjtた酸化処理の実
施後、フォト・レジスト・マスク3Gをpチャンネル・
トランジスタ区域(6,18,20,221の上と夕・
fプAのrlチャンネル・トランジスタLI0,18,
2]、23)とソース領域34の上ならびにタイプBの
11チヤンネル・トランジスタのドレン領域のフィール
ド酸化物層縁端の上に設け、更に矢印37で示した第1
リン・イオン注入をイオン面密度1×1014cm”−
2、イオンエネルギー80 keV でタイプBトラン
ジスタのドレン領賊35に対して実施する。
ソース/ドレン領域の・rオン注入が終った後pチーV
ンネル・トランジスタはマスクしないがポリシリコン層
縁端部はマスクするよう(二実施さjtた酸化処理の実
施後、フォト・レジスト・マスク3Gをpチャンネル・
トランジスタ区域(6,18,20,221の上と夕・
fプAのrlチャンネル・トランジスタLI0,18,
2]、23)とソース領域34の上ならびにタイプBの
11チヤンネル・トランジスタのドレン領域のフィール
ド酸化物層縁端の上に設け、更に矢印37で示した第1
リン・イオン注入をイオン面密度1×1014cm”−
2、イオンエネルギー80 keV でタイプBトラン
ジスタのドレン領賊35に対して実施する。
その際11チヤンネル・トランジスタのポリシリコン・
ゲー1の4;t11面の酸化物層32が注入縁端の引き
戻しくS/Dプルバック)に使用される。マスク36を
除去した後1000℃約3時間の熱処理により注入され
たリン・イオンを拡散進行させるとタイプBのトランジ
スタのドレン領域35が形成される。
ゲー1の4;t11面の酸化物層32が注入縁端の引き
戻しくS/Dプルバック)に使用される。マスク36を
除去した後1000℃約3時間の熱処理により注入され
たリン・イオンを拡散進行させるとタイプBのトランジ
スタのドレン領域35が形成される。
第12図: ここでn盆状領域6をフォト・レジスト・
マスク24で覆った後タイプAとタイプBのnチャンネ
ル・トランジスタのソース/ドレン領域形成のための本
来のリン・イオン注入38を実施する。その際+1 f
ヤンネル・トランジスタのポリシリコン・ゲートの側面
りの酸化物層32がイオン注入縁端の引き戻しくS/D
プルパック)に使用さiする。この・イオン注入の面密
度と・rオンエネルギーは3XIOcm 、90keV
に調整される。
マスク24で覆った後タイプAとタイプBのnチャンネ
ル・トランジスタのソース/ドレン領域形成のための本
来のリン・イオン注入38を実施する。その際+1 f
ヤンネル・トランジスタのポリシリコン・ゲートの側面
りの酸化物層32がイオン注入縁端の引き戻しくS/D
プルパック)に使用さiする。この・イオン注入の面密
度と・rオンエネルギーは3XIOcm 、90keV
に調整される。
第13N: フA1・・レジスト・マスク24を溶解除
去した後回め゛CnチーVンネル・トランジスタ区域を
マスク−fるフメト・レジスト・マスク27を設け、全
面的ホウ素イオン注入(矢印29)を実施して盆状領域
6円にpチャンイ・ル・トランしンスタのソース/ドレ
ン領域30・2作る。この・イオン注入の注入イオン面
密度とイオンエネルギーは4 X ] O”cm””’
と25 keV に5周整する。ここでもpチャンネ
ル・トランジスタのポリシリコン・ゲートの側面上の酸
化物層32がイオン注入の引き戻しくS/Dプルパック
)に使用′される。フォト・レジスト・マスク27の溶
解除去後注入されたホウ素原子を追い込むとpチャンネ
ル・トランジスタのソース/ドレン領域30が作られる
。
去した後回め゛CnチーVンネル・トランジスタ区域を
マスク−fるフメト・レジスト・マスク27を設け、全
面的ホウ素イオン注入(矢印29)を実施して盆状領域
6円にpチャンイ・ル・トランしンスタのソース/ドレ
ン領域30・2作る。この・イオン注入の注入イオン面
密度とイオンエネルギーは4 X ] O”cm””’
と25 keV に5周整する。ここでもpチャンネ
ル・トランジスタのポリシリコン・ゲートの側面上の酸
化物層32がイオン注入の引き戻しくS/Dプルパック
)に使用′される。フォト・レジスト・マスク27の溶
解除去後注入されたホウ素原子を追い込むとpチャンネ
ル・トランジスタのソース/ドレン領域30が作られる
。
イ色緑分Nm Nと接触孔と金属導体路の形成はCMO
8技術による公知工程に従って行われるからここでは説
明しない。
8技術による公知工程に従って行われるからここでは説
明しない。
第14図にタイプBのトランジスタのドレン領域内のド
ーピング密度分布を示す。横軸には基板表面から侵入深
さXをとり、縦軸にはドーピング密度の対数(1ogN
)をとる。曲線工は工程段(U)における本来のS /
Dイオン注入に対応し、曲線■はこの発明に従って実
施される工程段(s)とft)における付加的の・イオ
ン注入に対応する。付加イオン注入とドライブ・イン拡
散はドレン側のpn接合前の電場の勾配ができるだけゆ
るやかになるように選定される。この条件は対数目盛に
よるドーピング密度の分布がポリシリコン層縁端からチ
ャンネル内部に向って直線的に低下するこ・とによって
最適に満たされる。この場合一定の下向き拡散X、8に
対して対数ドーピング勾配d(logN)/dx が最
小になる。点破線で示したこの線形勾配はこの発明によ
り工程段fs)における付加・イオン注入と工程段(1
1)における本来のS/Dイオン注入の双方にリンをド
ーパントと1−で使用1−ることによって達成される。
ーピング密度分布を示す。横軸には基板表面から侵入深
さXをとり、縦軸にはドーピング密度の対数(1ogN
)をとる。曲線工は工程段(U)における本来のS /
Dイオン注入に対応し、曲線■はこの発明に従って実
施される工程段(s)とft)における付加的の・イオ
ン注入に対応する。付加イオン注入とドライブ・イン拡
散はドレン側のpn接合前の電場の勾配ができるだけゆ
るやかになるように選定される。この条件は対数目盛に
よるドーピング密度の分布がポリシリコン層縁端からチ
ャンネル内部に向って直線的に低下するこ・とによって
最適に満たされる。この場合一定の下向き拡散X、8に
対して対数ドーピング勾配d(logN)/dx が最
小になる。点破線で示したこの線形勾配はこの発明によ
り工程段fs)における付加・イオン注入と工程段(1
1)における本来のS/Dイオン注入の双方にリンをド
ーパントと1−で使用1−ることによって達成される。
その際付1JLI的のイオン注入のイオン面密度は本来
のイ側ン注入のイオン面密度よりも最高2桁だけ小さく
し、工程段[1)における付加的のドライブ・イン拡散
の進入深さXは本来のS / Dイオン注入の進入深さ
の約2倍に選ぶ。
のイ側ン注入のイオン面密度よりも最高2桁だけ小さく
し、工程段[1)における付加的のドライブ・イン拡散
の進入深さXは本来のS / Dイオン注入の進入深さ
の約2倍に選ぶ。
第1図から第13図まではアナログ・トランジスタがf
づ加されているCMO8・回路をこの発明の方法によっ
て製造する際の種々の工程段階におけるデバイスの断面
構造を示し、第14図はこの発明の方法で作られた回路
に含まれるタイプBトランジスタのドレン領域内のドー
ピング密度の分布曲線を示す。
づ加されているCMO8・回路をこの発明の方法によっ
て製造する際の種々の工程段階におけるデバイスの断面
構造を示し、第14図はこの発明の方法で作られた回路
に含まれるタイプBトランジスタのドレン領域内のドー
ピング密度の分布曲線を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)ディジタ11機1′1旨とアナログ機能が−っのチ
ップ上に集積されている超高密度集積回路に含まれる高
速度短チャンイ、ルMO8)ランジスタ(タイプA)と
高耐′覗圧MlUS)ランジスタ(タイプB)とを同時
に製造すうため、nチャンネル・トランジスタ又はpチ
ャンイ、ル・トランジスタを収容するpドープ又はnド
ープの盆状領域(10,(i)をシリコン基板(1,2
)内に作り、この領域に種々の値のトランジスタ・しき
い値電圧を設定するため適当なドーパントを多重イオン
注入によって入れ、その際各イオン注入に対するマスク
としてフォト・レジスト構造および窒化シリコン構造の
いずれかあるいはその組合せを使用1. 百l−ソープ
/ I、’ rノソ・箇を直イ2690.34,35)
とデート領域(’22. 23゜40)の形成と中間酸
化膜ならびに絶縁分離酸(ヒ膜の生成と導体路の形成を
公知のM OS技術による製造工程2二従って行う方法
において、次の工程段 (a) 酸化ヅリコン層(3)と窒化シリコン層(4)
から成る二重層をpドープシリコン基板[1,2)上に
設ける、 (b)゛フォト・レジスト・マスク(5)(二よって不
要部分をマスクし、所定個所の窒化シリコン層(4)を
除去した後リン、ヒ素又は゛1ンチモンのイオン注入(
7)により11型需状領域(6)を作る、 (C) フォト・レジスト・マスク(5)を溶解除去す
る、 [d) 次に行われる盆状領域(6)外のホウ素イオン
1果都・主入(9)に際しての酸fヒ物マスク(8)を
形成するための局部酸化処理とリン、ヒ素又はアンチモ
ン(7)の第1拡散進入処理を実施する、 (el 窒化シリコン層構造(4)を溶解除去し、n盆
状領域(6)を更(二深く押し進める、げ)第1ホウ素
イオン注入(9)を実施する、(g) 酸化物マスク(
3,8)を全面的に溶解除去する、 (稙酸化シリコン層(11)と窒化シリコン層(12)
から成る第2二重層を基板表面に設け、フォト・レジス
トマスク(13)で覆われた窒化シリコン層(12)に
横置を作り、能動トランジスタ領域が’4(ヒシリコン
層(12〕で覆われているようにする、(i) フォト
・レジストマスク(13)を溶解除去する、 (j) 別のフォト・レジスト層(14)をi1盆状領
域(6)表面に設ける、 (ld nチャンネル・フィールド・イオン注入領域を
作るための’;:4J、 2ホク素イオン注入を実施す
る、 (1) フォト・レジスト構造(J4)を溶解除去する
、 (ホ)窒化7937層(J2)をマスクとして局部酸化
によりフ・r−ルド酸(ヒ物領域(16)を作る、 (n) 窒1ヒンリコン層(J2)とその下にある酸化
膜(1])を除去し、ゲート醒化膜(18)の形成のた
めの酸化処理を実施する、to) t+ f −V ン
ネル(2’13とpチャンネル(20)をドープ−fる
ため全面的の第3ホウ素イオン注入(19)を実施し、
その際イオン注入量はnチャンネルトランジスタとp%
キャンルトランジスタに対してできるだけ対称的なしき
い値電圧(IUTI )が達成さ、Iするように他のイ
オン注入と適合して選定する、 (p) ポリシリコン層を析出させそれに構造を作って
ゲート領域(22,23,40)を形成させる、 (ψ 形成さ九た酸化物層(31)が次に行なわjする
pチャンネル・トランジスタとnチャソイ1ル拳トラン
ジスタのソース/ドレン・イ、1′ン注入をマスクをす
ることなくポリシリコン層縁端部分に対してはマスクと
して作用するように酸化処理を実施する、+r) フォ
ト・レジスト・マスク(36):&pチャンネル・トラ
ンジスタ区域(6,18、2,o、22)、nチャンネ
ル・トランジスタ区域(10,18,21,23)およ
びソース領域(34)の外にB型のnチャンネル・トラ
ンジスタのドレン領域(3s)の上に設ける、 is) nチャンネル・トランジスタ区域(21)のト
レン領域(35)にリン・イオン注入(37)を実施す
る、 (t) フォト・レジスト・マスク(36)を溶解除去
した後リン・イオン(37)を拡散「ω 11盆状領域
(6)をフォト・レジスト・マスク(24)で覆った後
タイプAとタイプBの11チヤンネル・トランジスタ(
25,26;34,35)のソース/ドレン領域(2s
、34.35)形成のだめの別のリン・イオン注入(3
8)を実施する、fv) nチャンネル・トランジスタ
区域をマスク(271Tるための写真蝕刻処理を実施す
る、 M pチャンネル・トランジスタのソース/ドレン領域
(30)を作るための第4ホウ素イオン注入(29)を
実施する、 (遁 フォト・レジスト・マスク(27)を溶解除去す
る、 (y+ 絶縁分離層、接触孔区域および金属導体路を公
知方法によって作る、 によることを特徴とする超高密度集積回路のMOS)ラ
ンジスタの製造方′法。 入(37)の注入面密度とイオン・エネルギーが5×1
0 乃至IX10Cm と80fe、eV に調整され
、工程段(11)における第2リン・イオン注入(38
)のそメtらがaX’to”乃至3 X 10” cm
’ と80keV に調整されることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の方法。 3)工程段(1)におけるリン・イオンの拡散進入が1
時間から5時間の間(−11つれることを特徴とする特
許請求の範囲第1項又は第2項記11(の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833340560 DE3340560A1 (de) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | Verfahren zum gleichzeitigen herstellen von schnellen kurzkanal- und spannungsfesten mos-transistoren in vlsi-schaltungen |
DE3340560.3 | 1983-11-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60116165A true JPS60116165A (ja) | 1985-06-22 |
Family
ID=6213892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59235923A Pending JPS60116165A (ja) | 1983-11-09 | 1984-11-08 | 超高密度集積回路のmosトランジスタの製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4562638A (ja) |
EP (1) | EP0148342B1 (ja) |
JP (1) | JPS60116165A (ja) |
AT (1) | ATE36094T1 (ja) |
CA (1) | CA1223084A (ja) |
DE (2) | DE3340560A1 (ja) |
Cited By (1)
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