JPS6035572A - 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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JPS6035572A
JPS6035572A JP14369183A JP14369183A JPS6035572A JP S6035572 A JPS6035572 A JP S6035572A JP 14369183 A JP14369183 A JP 14369183A JP 14369183 A JP14369183 A JP 14369183A JP S6035572 A JPS6035572 A JP S6035572A
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JP
Japan
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bccd
film
transistor
channel
gate electrode
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JP14369183A
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English (en)
Inventor
Norio Murakami
則夫 村上
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture 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
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture 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
    • H01L21/82Manufacture 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
    • H01L21/822Manufacture 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
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/823406Combination of charge coupled devices, i.e. CCD, or BBD

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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】 (技術分野) この発明は、相補型半導体素子と埋込みチャネル型CC
Dk同一基板上に形成し、集積密度全高め、低消費電力
化などの電気的特性を改善した半導体装置の製造方法に
関する。
(従来技術) 従来、CCD素子部とその駆動回路部をワンテップIC
化することが取扱いの便利さのために望まれている。
COD素子との製造工程の容易さのため、駆動回路部k
NMO3)ランジスタで構成すると、消費電力が大きい
ため、発熱によるCOD素子への特性を悪化させる問題
があった。
したがって、駆動回路を低消費電力動作が可能な0MO
3IC化することが望まれるが、製造工程が複雑になり
、製造歩留および製造コストが増加する欠点があった。
ここで、従来のNチャントランジスタによる周辺回路を
内蔵した埋込チャネル型COD素子について、第1図に
よシ概述する。この第1図は断面図として示したもので
ある。
この第1図において、1はP型半専体基板、2は寄生ト
ランジスタ防止用のチャネルストップ層であり、ボロン
がイオン注入されている。また、3は埋込チャネル型C
CDの埋込層、4はフィールド5102であシ、5,7
はそれぞれ第1および第2ゲート5iO1,7’はチャ
ネル不軸物、6,8はそれぞれ第1および第2ゲートポ
リシリコンである。
また、9はソース・ドレイン拡散層全示し、Aは埋込チ
ャネル型CCl)の領域を示し、BはNチャネルトラン
ジスタによる周辺回路を示1゛。
このような構造の埋込チャネル型CCD素子は次に列挙
するごとき欠点を有している。
(111周辺回路を構成するトランジスタが増加すると
、NMO8素子を使用しているため、消費電力の増加と
なシ、高集積化のためには、相補型トランジスタによシ
、周辺回路を構成した方が有利となる。
(2)、COD素子をホトセンサとして使用する場合、
入射光によりシリコン基板内部で電子が励起され、スミ
ア現象(にじみ覗2象)の問題が生じる。
(発明の目的) この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、低消費電力化および高集積化が図れるとともに
、埋込みチャネルff1ccDThホト七ンサとして使
用する場合、半畳si=板内部で発生する電子′lr、
N型半導体基板側へ吸収できるとともに、従来の製造方
法を利用できる半導体装置の製造方法全提供することを
目的とするつ(発明の概要) この発明の半導体装16の製造方法は、半導体基板上に
5ins膜を形成し、Pチャネル型トランジスタを形成
する領域のみにこの5i(h膜を残存させてこれをマス
クとしてボロンイオン注入を行ってアニールし、ボロン
不純物層内にNチャネルトランジスタおよび埋込チャネ
ルトランジスタを形成するとともにボロン不純物層り、
外にNチャネルトランジスタ全形成するようにしたもの
である。
(実施例) 以下、この発明の半導体装置の製造方法の実施例につい
て図面に基づき説明する。第2図ないし第8図にその一
実施例の製造工程を示す図である。
まず、第2図に示すように、10〜10cn1の不純物
濃度を有するN型半導体基板lO上に ・1000℃の
ウェット酸素子中で8000Aの5iOt膜11全形成
する。
次に、Pチャネルトランジスタ全形成する領域Et−除
く領域の5i(h膜11をホトリングラフィおよびエツ
チングによシ除去し、さらに、 ioo。
Aの5i01膜12を1000℃のドライ酸素中にて形
成する。
この第2図において、Dは相補型半導体素子(以下、0
MO8と略称する)形成領域紮示し、また、Cは埋込み
チャネル型CCD(以下、BCCDと略す)形成領域を
示している。
さらに、Sigh FIA 11 ′にマスクとして、
ボロンイオン13を〜10 cm 注入゛」−る。
次に、第3図において、12oo′ceこて、30時#
J程度のアニール全行い、ボロン不純物層14を7μ程
度の深さに形成する。
次に、5i02 ml 1 、12をすべて除去し、新
たに5i01膜15 f 5 (LOA、 5isNn
flfk 16 ’fc2000Aそれぞれ1000’
Cのドライ[+C中および減圧CVD法によシ順次形成
する。
さらに、各アクティブ領域となる部分にホトレジストパ
ターン17iホトリソグ2フィにより形成する。
次に、第4図に示す工程に移行する。この第4図に示す
工程では、ホトレジストパターン17をマスクとして、
5isN4膜16 f (CF<+Ox )プラズマに
てエツチングし、アクティブ層上にのみS r3Na 
M k残存させ、さらに、寄生トランジスタ防止用のチ
ャ本レストツブ18および19をフォトリングラフィお
よびイオン注入にょシ形成する。
ここで、チャネルストップ屑18はPチャネル型トラン
ジスタ用でア勺、チャネルストップ層19tiNチャネ
ルトランジスタ用である。
次に、上記ホトレジストノリ−ン17を除去した後、第
5図に示す工程において、ウェット酸素中にて、フィー
ルド5ins膜2oi7oooX〜10000A形成し
、次に、ドライ酸素中で50OAのSiO雪膜21を形
成する。
さらに、フォトリングラフィによシ、DCCD形成領域
以外にレジストパターン22に3u成し、 ・これをマ
スクとして、イオン注入23によりN型不純物を〜10
12cm−2注入する。
次に、第6図において、レジス) a+ターン22を除
去した後、1000℃以上のドライ窒素中にてアニール
を数時間行い、N型不純物層24會0.5〜1.0 μ
m形成し、さらに、5t(h膜21を希弗酸によシエッ
チングし、第1のゲート5i(h膜25を1000℃の
ドライ酸素中で3ooA〜150、OA影形成る。
このときの第1のグー)Si(h膜25の厚さはBCC
D特性によシ選択される。次に、BCCDの第1のゲー
ト電極形成用の高濃度の不純物を含むポリシリコン全減
圧CVD法により、3000〜5000A成長させ、ホ
トリングラフィおよび(CF4 +(h )プラズマエ
ツチングにより、埋込みチャネル型CCDの第1のゲー
ト電極26を形成する。
次に、第7図に示す工程で、第1のグー)Si(h膜2
5を希弗酸によシエッチングし、第2のグー) SiO
!膜27 ’t:300〜1500 A形成fル。
さらに、0MO8)ランジスタおよびBCCDの特性コ
ントロール用のイオン証人k ”= l (1” ”c
m−2行い、第2のゲート5t(h M 27の下のト
ランジスタチャネル領域27′の不純物分布全コントロ
ールする。
次に、高継度の不純物全台むポリシリコンを減圧CVD
法によシ、aoo、o 〜5000X成長させ、フォト
リングラフィおよび(CF4+(h)プラズマエツチン
グによシ、BCCDの第2ゲート電極およびCMO8I
−ランジスタのゲート電極28を形成する。
次に、第8図に示す工程において、第2のグー)5i0
2膜27全希弗酸にて除去した後、900℃〜1ooo
℃のドライ酸素中にて20(IXの5102膜29を形
成し、さらに、高濃イオン注入およびフォトリングラフ
ィによp、0MO8)ランジスタのソース・ドレイン拡
散層およびBCCDの拡散層30を形成する。
以上説明したように、上記実施例では、N型半専体基板
lO上にBCCDおよび0M08回路を形成し、0MO
8)ランジスタのPチャネルトランジスタ以外t″Pウ
ェル層で形成していゐので、以下に列挙するごとき利点
を有する。
(7)、低消費電力化および高集積化が図れる。
RへBCCDkホトセンサとして使用する場合、半導体
基板内部で発生する電子tN型半導体側へ吸収できる。
Q)、従来の製造方法を利用できる。
(発明の効果) 以上詳述したように、この発明の半導体装置の製造方法
によれば、半導体基板上にSi0g膜を形成し、Pチャ
ネル型トランジスタ全形成する領域のみにこのSigh
膜葡残任させてこれ全マスクとしてボロンイオン注入全
行つ°Cアニ〜ルし、ボロン不純物層内にNチャネルト
ランジスタおよび埋込チャネルトランジスタ全形成する
とともにボロン不純物層以外にNチャネルトランジスタ
全形成するようにしたので、低消費電力化、高集積化お
よびBCCDの特性向上に多大な効果音もたらすことが
できる。
これにともない、周辺回路内蔵型のBCCDt−利用し
たデバイスに適用できるものでa)6゜
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のNチャネルトランジスタによる周辺回路
全内蔵した埋込チャネル型CCD素子の断面図、第2図
ないし第8図はそれぞれこの発明の半導体装置の製造方
法の一実施例の工程説明図である。 10・・・N型半導体基板、11,12,15゜21.
29・・・5ift膜、13・・・ボロンイオン、14
・・・ボロン不純物層、16・・・Si3N4.17・
・・ホトレジストパターン、18.19・・チャネルス
トップ層、20・・・フィールド5t(h膜、22・・
・レジストパターン、23・・・イオン注入、24・・
・N型不純物屑、25・・・第1のグー)Si0g膜、
26・・・第1のゲート電極、27・・・第2のゲート
Si0g膜、27′・・・トランジスタチャネル領域、
28・・・ゲート電極、30・・・ソース・ドレイン拡
散層およびBCCDの拡散層。 手続補正書 昭和53年ξ′B月−9日 特許庁長官 若 杉 和失敗 1、事件の表示 昭和58年 特 許 願第 143691 号2、発明
の名称 半導体装置の製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人 (029)沖知気工渠株式会社 4、代理人 5、補正命令の日刊 昭和 年 月 日(自発)6、補
正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 捌1vつ門酬キ (1)明細書8頁3行「27」をr 27’Jと訂正す
る。 手続補正書 昭和58年で0月23「1 特許庁長官着 杉 和 失敗 1、事件の表示 昭和58年 特 許 願第143691 号2、発明の
名称 半導体装置の製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人 (029)沖知気工渠株式会社 4、代理人 5、補正命令の11伺 昭和 年 月 日 (自発)6
、補正の対象 明細1jの99許粕求の&囲、発明の詳細な説ゆ3およ
び図面の簡単な説明の各欄 7、補正の内容 別紙の通り 7 補正の内容 1)明細1の「2特許請求の範囲」を別糺の通9訂正す
る。 2)明細書2頁6行「よるCCD素子への」を「よ!J
CCD素子の」と訂正する。 3)同4負11行「トランジスタ」7L[型CCD J
と訂正する。 4)向4頁12行rNJを「P」と訂正する。 5)同4頁末行「子」全削除する。 6)四6頁7行「させ、さらに」を「させ、上記ホトレ
ジストパターン17を除去した後はらに」と打圧する。 7)同6頁12行「ジスタ用」を[ジスタ及びBCCD
用」と訂正する。 8)同6頁13行および14行「上記ホトレジストパタ
ーン1フ全除去した後、」を削除する。 9)四6頁16行「形成し、次に、ドライ」を「形成し
、芒らに5i3Nn膜16及び5in2膜15を除去し
た後、1000℃のドライ」と訂正する。 10)同8貞3行「スタチャ坏ル」を[スタ及びBCC
Dのチャネル」と訂正する。 11)同8頁14行「高崎イオン注入」を「高龜度イオ
ン注入」と訂正する。 12)同9貞15行「トランジスタ」葡「型CCIJ」
と訂正する。 13)同9頁16行rN、4を「P」と訂正1−る。 14)lHJto頁16行「ジスタチャネル」ヲ「ジス
タ及びBCCDのチャネル」と訂正する。 2、特許請求の範囲 半一体基板上にSiO2膜を形成してPチャネル型トラ
ンジスタ全形成する領域のみVにの5iCh膜を残存ζ
ぜる工程と、この残存袋ノシた5102膜をマスクとし
てボロンイオン注入會行いかつアニールしてボロン不純
物#全形成する工程と、このボロン不純物層内にNチャ
ネルトランジスタおよび埋込チャネル型CCD’に形成
する18と、上記ボoン不純物層り、外にPチャ洋ルト
ランジスタを形成する工程とよシlる半導体装W1の製
造方法。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板上に8102膜を形成してPチャネル型トラ
    ンジスタを形成する領域のみにこのSigh膜を残存さ
    せる工程と、この残存された5to2膜をマスクとして
    ボロンイオン注入全行いかつアニールしてボロン不純物
    層全形成する工程と、このボロン不純物層内にNチャネ
    ルトランジスタおよび埋込チャネルトランジスタを形成
    する工程と、上記ボロン不純物層以外にNチャネルトラ
    ンジスタを形成する工程とよシなる半導体装置の製造方
    法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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