JPS60138955A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS60138955A JPS60138955A JP58246476A JP24647683A JPS60138955A JP S60138955 A JPS60138955 A JP S60138955A JP 58246476 A JP58246476 A JP 58246476A JP 24647683 A JP24647683 A JP 24647683A JP S60138955 A JPS60138955 A JP S60138955A
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- Japan
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- well
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- ions
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture 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
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—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
- H01L21/82—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
- 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
- H01L21/8232—Field-effect technology
- H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
- H01L21/8238—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
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- Element Separation (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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〕
不発萌は半導体装置の製造方法に関するもので、特に同
一基板中に一導電型ウエルと逆導電型ウェルを有疹る0
M0EI半導体装置の製造に使用されるものである。
一基板中に一導電型ウエルと逆導電型ウェルを有疹る0
M0EI半導体装置の製造に使用されるものである。
相補型脳os(0MO8)半導体装置は同一基板上にP
チャネルトランジスタとnチャ゛ネルトランジスタを形
成したもので、これらが直列接続されることにより一方
が導通状態、他方がしゃ断状態にあることから消費電力
が少ないという長所を有する。
チャネルトランジスタとnチャ゛ネルトランジスタを形
成したもので、これらが直列接続されることにより一方
が導通状態、他方がしゃ断状態にあることから消費電力
が少ないという長所を有する。
従来→OMO′8半導体装置は、半導体基板中に−この
基板白杖逆導電型領域であるpウェルまたはnウェル讐
i成j、との半導体基板上およびpウェルまたはnウェ
ルの上にそれぞれトランジスタを形成するようにしてい
るが、近時の高密度化の要請から半導体素子が小さくて
も良好な動作を行うように基板中にnウェルとnウェル
の双方を形成することが行われる。
基板白杖逆導電型領域であるpウェルまたはnウェル讐
i成j、との半導体基板上およびpウェルまたはnウェ
ルの上にそれぞれトランジスタを形成するようにしてい
るが、近時の高密度化の要請から半導体素子が小さくて
も良好な動作を行うように基板中にnウェルとnウェル
の双方を形成することが行われる。
第1図はこのようなnウェルとnウェルの双方を有する
ciMos半導体装置における従来のウェル形成工程の
各段階を示す断面図であって、例えばn型半導体基板/
をまず熱酸化し、後に行われるイオン注入の際に基板を
保護するのに必要な厚さ分の熱酸化膜コを形成する(第
1図(a))。次に低濃度側ウェルであるn−ウェルを
形成するため、このn−ウェル領域外の領域上にイオン
注入を阻止するためのレジスト層3奢形成してリン(p
)tたはヒ素(A8)イオンを注入し、約1OOO′C
の熱処理を行うことによυnnタウルグを形成する(第
7図(b))。次に、レジスト3を除去し、n−ウェル
上をレジスト層jで被い、ホウ素(B)イオンを注入し
て同様に熱処理を行ってn−ウェルよシも濃度の高い逆
導電型不純物拡散領域であるp−ウェル6を形成する(
第1図(C))。このときp−領域n−領域よシもはド
ーズ量がl−λ桁長いため深さ方向だけでなく横方向に
も拡散する。すなわちp−拡散領域6は下方に拡散する
だけでなくレジメ)jの縁部よシも横方向拡散長さXj
+たけ侵入した形となる。最後にレジストjを除去すれ
ば、n−ウェルとp−ウェルを有する基板lが完成する
◎この基板を使用して各領域にトランジスタを公知の方
法を用いて形成すればCMOB半導体装置が得られる。
ciMos半導体装置における従来のウェル形成工程の
各段階を示す断面図であって、例えばn型半導体基板/
をまず熱酸化し、後に行われるイオン注入の際に基板を
保護するのに必要な厚さ分の熱酸化膜コを形成する(第
1図(a))。次に低濃度側ウェルであるn−ウェルを
形成するため、このn−ウェル領域外の領域上にイオン
注入を阻止するためのレジスト層3奢形成してリン(p
)tたはヒ素(A8)イオンを注入し、約1OOO′C
の熱処理を行うことによυnnタウルグを形成する(第
7図(b))。次に、レジスト3を除去し、n−ウェル
上をレジスト層jで被い、ホウ素(B)イオンを注入し
て同様に熱処理を行ってn−ウェルよシも濃度の高い逆
導電型不純物拡散領域であるp−ウェル6を形成する(
第1図(C))。このときp−領域n−領域よシもはド
ーズ量がl−λ桁長いため深さ方向だけでなく横方向に
も拡散する。すなわちp−拡散領域6は下方に拡散する
だけでなくレジメ)jの縁部よシも横方向拡散長さXj
+たけ侵入した形となる。最後にレジストjを除去すれ
ば、n−ウェルとp−ウェルを有する基板lが完成する
◎この基板を使用して各領域にトランジスタを公知の方
法を用いて形成すればCMOB半導体装置が得られる。
しかしながら、上述の横方向拡散長さXj+は深さ方向
拡散長さzjに対してSO〜bO%であってかなシ大き
く素子の微細化を図る上での支障となっている。
拡散長さzjに対してSO〜bO%であってかなシ大き
く素子の微細化を図る上での支障となっている。
また、両ウェルを別工程で行っておシ、レジストマスク
を2種類準備しなければならない他、レジスト塗布や熱
処理は2回ずつ行うため、工程が複雑であるという問題
がある。
を2種類準備しなければならない他、レジスト塗布や熱
処理は2回ずつ行うため、工程が複雑であるという問題
がある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、両
溝電型ウェルのうちの濃度の高いウェルの横方向拡散長
さを小さくすると共に工程の簡略な0MO8半導体装置
の製造方法を提供することを目的とする。
溝電型ウェルのうちの濃度の高いウェルの横方向拡散長
さを小さくすると共に工程の簡略な0MO8半導体装置
の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的達成のため、本発明においては、ウェル形成領
域全体に一導電型不純物イオンを低濃度に注入し、ウェ
ル形成領域の一部をマスキングして逆導霜型不純物イオ
ンを一導電型不純物イオンよシも高い濃度に注入した後
熱処理を行って一導電型ウエルと逆導電型ウェルとを同
時に拡散形成するようにしており、簡単々工程で横方向
拡散−さの短かいCMO8半導体装置を得ることができ
尿ものである。
域全体に一導電型不純物イオンを低濃度に注入し、ウェ
ル形成領域の一部をマスキングして逆導霜型不純物イオ
ンを一導電型不純物イオンよシも高い濃度に注入した後
熱処理を行って一導電型ウエルと逆導電型ウェルとを同
時に拡散形成するようにしており、簡単々工程で横方向
拡散−さの短かいCMO8半導体装置を得ることができ
尿ものである。
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例嶽詳細に説
明する。
明する。
第2図は、本発明にかかる半導体装置の製造方法の各工
程を示す断面図であって、n型半導体基板//を熱酸化
してイオン注入の際の保護膜と々る熱酸化膜lコをまず
形成する(第1図(1))。なお、図示した領域はすべ
てウェル形成領域であるとする。次にこのウェル形成領
域全体にリン(p)イオンを低濃度(ドーズf1oII
〜1012crn−りに注入すると基板//の表面近く
には注入層13が形成される(第、2図(b))。次に
n−ウェル形成領域の上にレジスト/44をリソメラフ
ィ技術を用いて形成し、ウェル形成領域全体にホウ素(
B)イオンをりンよシも高い濃度(ドーズ量10It〜
101*tWI−″)に注入すると、レジス)/ダの形
成されながったp−ウェル形成領域側の基板//の表面
近くにはリンイオンとホウ素イオンが共存する注入層i
sが形成される(第2図(C))。レジストはイオン注
入後は不要であるので除去し、この基板全体をイオン拡
散のため約1ooo’cの雰囲気中で加熱する(第λ図
@))と、リンイオンの拡散によってn−領域/6が、
ホウ素イオンの拡散によってp−領域i’yがそれぞれ
同時に形成される。
程を示す断面図であって、n型半導体基板//を熱酸化
してイオン注入の際の保護膜と々る熱酸化膜lコをまず
形成する(第1図(1))。なお、図示した領域はすべ
てウェル形成領域であるとする。次にこのウェル形成領
域全体にリン(p)イオンを低濃度(ドーズf1oII
〜1012crn−りに注入すると基板//の表面近く
には注入層13が形成される(第、2図(b))。次に
n−ウェル形成領域の上にレジスト/44をリソメラフ
ィ技術を用いて形成し、ウェル形成領域全体にホウ素(
B)イオンをりンよシも高い濃度(ドーズ量10It〜
101*tWI−″)に注入すると、レジス)/ダの形
成されながったp−ウェル形成領域側の基板//の表面
近くにはリンイオンとホウ素イオンが共存する注入層i
sが形成される(第2図(C))。レジストはイオン注
入後は不要であるので除去し、この基板全体をイオン拡
散のため約1ooo’cの雰囲気中で加熱する(第λ図
@))と、リンイオンの拡散によってn−領域/6が、
ホウ素イオンの拡散によってp−領域i’yがそれぞれ
同時に形成される。
ところで、基板の表面近くに不純物イオンを注入し、熱
処理によって不純物拡散を行ったときの横方向拡散長x
jは次の式で表わされる。
処理によって不純物拡散を行ったときの横方向拡散長x
jは次の式で表わされる。
xj#、2、/fT1n(”7/、。B)ここでp:拡
散係数(不純物の81類による)t:熱処理時間 CB−表面濃度 CB:基板濃度 であるから、cs/oBの値が小さいtlど横方向拡散
長が小さいことがわかる。本発明(おいて祉p−拡散は
n−拡散とともに行っておシ、表面濃度差は基板に対す
る場合と比べてれるかに小さいから、p−拡散によるp
ウェルの横方向拡散Xjsは基板に直接pウェルを形成
する場合に比べて減少する。
散係数(不純物の81類による)t:熱処理時間 CB−表面濃度 CB:基板濃度 であるから、cs/oBの値が小さいtlど横方向拡散
長が小さいことがわかる。本発明(おいて祉p−拡散は
n−拡散とともに行っておシ、表面濃度差は基板に対す
る場合と比べてれるかに小さいから、p−拡散によるp
ウェルの横方向拡散Xjsは基板に直接pウェルを形成
する場合に比べて減少する。
すなわち第3図に示されるように一点鎖線で表わされる
レジスト/’If)端部位置からレジスト側にp−拡散
が拡がった距離をxjl、深さ方向拡散長をzjとすれ
は、Xjtとsajとの関係を調べた実験結果は第μ回
においてOで示された曲線によシ示される。これは、基
板にpウェルのみを形成した場合を表わすA、基板にn
ウェルとpウェルを別個に形成した場合を示すBと比べ
て低下し、特にPに対しては約%〜ケ、の値となってお
シ、本発明の適用によ°シ検方向拡散長が減少したこと
が確認された◎ 第コ図&3)の状態からpウェルi’tおよびnウェル
16にトランジスタ等を公知の方法を用いて形成すれば
CMOB半導体装置が得られる。
レジスト/’If)端部位置からレジスト側にp−拡散
が拡がった距離をxjl、深さ方向拡散長をzjとすれ
は、Xjtとsajとの関係を調べた実験結果は第μ回
においてOで示された曲線によシ示される。これは、基
板にpウェルのみを形成した場合を表わすA、基板にn
ウェルとpウェルを別個に形成した場合を示すBと比べ
て低下し、特にPに対しては約%〜ケ、の値となってお
シ、本発明の適用によ°シ検方向拡散長が減少したこと
が確認された◎ 第コ図&3)の状態からpウェルi’tおよびnウェル
16にトランジスタ等を公知の方法を用いて形成すれば
CMOB半導体装置が得られる。
以上の実施例においては基板表面保饅のために基板上に
熱酸化膜を形成するようにL7ているが、イオン注入条
件によって基板の損傷が少ないときは省略することがで
きる。また、イオン法人時には熱酸化膜を設けておき、
不純物拡散を行う熱処理工程前に除去するようにしても
よい。
熱酸化膜を形成するようにL7ているが、イオン注入条
件によって基板の損傷が少ないときは省略することがで
きる。また、イオン法人時には熱酸化膜を設けておき、
不純物拡散を行う熱処理工程前に除去するようにしても
よい。
また、実施例においては通常の0MO8に見られるよう
に基板をn型低纒度ウェルをn−1これよシ高濃度のウ
ェルをp−としたが必要に応じてp型基板を用い、低濃
度ウェルをp−1これよシ高濃度のウェルをn−として
もよい。
に基板をn型低纒度ウェルをn−1これよシ高濃度のウ
ェルをp−としたが必要に応じてp型基板を用い、低濃
度ウェルをp−1これよシ高濃度のウェルをn−として
もよい。
以上のように、本発明においては一導電型ウエル形成領
域と逆導電型ウェル形成領域に一導電型不純物を低濃度
に注入し、次に逆導電型ウェル形成領域のみが露出する
ように適尚なマスキン〆を行って逆導電型ウェル形成領
域に逆導電型不純物な一導電型不純物よりも高い濃度に
注入し、熱処理を行って一導電型ウエルと逆導電型ウェ
ルを同時に拡散形成しておシ、イオン一度差によシ逆導
電型ウェルの横方向拡散長を減少させ、高精度のトラン
ジスタ形成が可能となって素子の微細化を図ることがで
きる。
域と逆導電型ウェル形成領域に一導電型不純物を低濃度
に注入し、次に逆導電型ウェル形成領域のみが露出する
ように適尚なマスキン〆を行って逆導電型ウェル形成領
域に逆導電型不純物な一導電型不純物よりも高い濃度に
注入し、熱処理を行って一導電型ウエルと逆導電型ウェ
ルを同時に拡散形成しておシ、イオン一度差によシ逆導
電型ウェルの横方向拡散長を減少させ、高精度のトラン
ジスタ形成が可能となって素子の微細化を図ることがで
きる。
また、両ウェルは一回の熱処理によシ同時に拡。
数形成されるため、工程が簡単で、コストダウン′:を
可能にする。
可能にする。
第1図は従来のn−ウェルとp″″″ウエル含有10M
O8半導体装置の製造工程の一部を示す断面図、第2図
は本発明の一実施例における製造工程を示。 すW1面図、193図は横方向拡散長さを示す断面図こ
第4図は本発明の効果を示すグラフである。 /弘・・・レジスト、≠、/A・・・11−領域、6.
/り・・・p−領域、/J、/j・・・注入層、xj・
・・横方向拡散長。 出顧人代理人猪股消 第1図 第2図
O8半導体装置の製造工程の一部を示す断面図、第2図
は本発明の一実施例における製造工程を示。 すW1面図、193図は横方向拡散長さを示す断面図こ
第4図は本発明の効果を示すグラフである。 /弘・・・レジスト、≠、/A・・・11−領域、6.
/り・・・p−領域、/J、/j・・・注入層、xj・
・・横方向拡散長。 出顧人代理人猪股消 第1図 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 /、半導体基板のウェル形成領域全体に一導電型不純物
イオンを低濃度に注入する工程と、前記ウェル形成領域
中の所定−分をマスキレダし、マスキングを行わない部
分のみに逆導電。 型不純物イオンを前記−導電型示純物イオンよりも高い
濃度に注入する工程と、 所定の熱処理を行って、前記一導電型不純物イオンのみ
が注入された領域においてれこの一導電型不純物イオン
の拡散によって一導電型ウェルを、前記一導電型不純物
イオンおよび前記逆導電型不純物イオンが注入さhi領
領域おいてはこれら両不純物イオンの拡散によって逆導
電型ウェルを同時に形成する工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 コ、イオン注入が、半導体基板上に形成された熱酸化膜
を通して行われるものである特許請求の範囲第1項記載
の半導体装置のi造パ方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58246476A JPS60138955A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58246476A JPS60138955A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60138955A true JPS60138955A (ja) | 1985-07-23 |
Family
ID=17148965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58246476A Pending JPS60138955A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60138955A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4925806A (en) * | 1988-03-17 | 1990-05-15 | Northern Telecom Limited | Method for making a doped well in a semiconductor substrate |
JPH0397261A (ja) * | 1989-09-11 | 1991-04-23 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
US5292681A (en) * | 1993-09-16 | 1994-03-08 | Micron Semiconductor, Inc. | Method of processing a semiconductor wafer to form an array of nonvolatile memory devices employing floating gate transistors and peripheral area having CMOS transistors |
US5583062A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-10 | Lsi Logic Corporation | Self-aligned twin well process having a SiO2 -polysilicon-SiO2 barrier mask |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58246476A patent/JPS60138955A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4925806A (en) * | 1988-03-17 | 1990-05-15 | Northern Telecom Limited | Method for making a doped well in a semiconductor substrate |
JPH0397261A (ja) * | 1989-09-11 | 1991-04-23 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
US5460984A (en) * | 1989-09-11 | 1995-10-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semi conductor device having a second well formed within a first well |
US6011292A (en) * | 1989-09-11 | 2000-01-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having an alignment mark |
US5292681A (en) * | 1993-09-16 | 1994-03-08 | Micron Semiconductor, Inc. | Method of processing a semiconductor wafer to form an array of nonvolatile memory devices employing floating gate transistors and peripheral area having CMOS transistors |
US5583062A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-10 | Lsi Logic Corporation | Self-aligned twin well process having a SiO2 -polysilicon-SiO2 barrier mask |
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