JPS6042869A - 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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JPS6042869A JP59131194A JP13119484A JPS6042869A JP S6042869 A JPS6042869 A JP S6042869A JP 59131194 A JP59131194 A JP 59131194A JP 13119484 A JP13119484 A JP 13119484A JP S6042869 A JPS6042869 A JP S6042869A
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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】 ［発明の技術分野］ 本ｌｌ明は、少なくとも、ある導電型の不ｌ１１１物を
・）ＪＪＤ中の他の導電性型の部分にプレデポジション
おＪ、ひ拡散さ１！（ｆこに上記のある電導性型のウー
ｒルを形成りる第１の工程と、不純物の第“２のプレテ
ボシシ」ンおよび拡散を１テうことによりチト関するも
のである。
（発明の技術向背＠］ このような型式の方法は、ＩＥＥＥ　Ｌノｏｕｒｎａｌ
ｏｒ　５ｏｌｉｄ−８ｔａｔｑ　５ｉｒｃｕ目ｓ、Ｖｃ
ｉｌ、ＳＣ−，１１，Ｎｏ、　６．　［）ｅｃｅｍｌ＋
ｅｒ　１９７６、　ｐＤ８Ｑ９−ｆ３１７に掲載された
Ｊ　、　Ｄ　、　Ｐ　１ｕｕｕｌｌｅｒトＪ　、　Ｄ　
、　ＭＱｉｌｌｄｌ　との著によるＡ　〜１０１１０１
ｉｄｉｔｌ＋ｉｃ　２００−Ｖ　０ＭＯ８Ａｎａｌｏｇ
　５ｗ１ｔｃｌ＋に記されている。この文献では、上記
の型式の方法を高電圧Ｎブｔ・ネルＤ　Ｍ　ＯＳ　Ｉ−
ランジスタの製造過程に採用しており、ウェルおよび領
域の形成は基板を覆う酸化物膜に設置ノられた同一の開
孔を通して行なわれている。また、−ウェルと領域ど基
板とＩＪ、それぞれＰ−型、Ｎ＋型、Ｎ−型物・Ｕで形
成されている。ＤＭＯ８＋−ランジスタにおいてＩＪ、
Ｎ”ＭＩ或おＪ：ひＮ−基板１まそれぞれソースお上び
トレ、インとして使用される。そし−Ｃ上記文献に記さ
れているように、ドレインとソース間のパンチスルーを
防止するために、この両者は少なくとも２．５ミクロン
のｍ隔をおいて形成されていなければならない。このバ
ンチスルーが生しる頻度は比較的高い。
ｒ発明の目的］一 本発明の目的は、上記の型式の方法でありなか、ら、上
記のような＆ｌ洩が少なくともがなりの程度減少された
半導Ｉ４装ばの製造方法をＪｌｉ供することである。
［発明のａｔｔ凹］ 本発明で（、ｔ、この目的を達成リ−るために１．［記
チャネルゾーンを、少なくとも前記の第１拡敞の間は窒
化シリコンの島に覆われるポリシリコングー：・の下に
形成す゛るようにし、ている。
窒化シリニ゛１ントは非常にち密な構造を有するの（・
、１２０　（’）　’Ｃ′ｉｉの比較的＋１４温下、５
０ＢＳＩｌｉ１等の艮時間、窒＾隻の非油化性雰囲気下
で行われる第１拡散ツメ及はづ可能性のある好ましくな
い影響から、ポリシリ：１ンゲートを保護する。したが
って、Ｍ　Ｉ　Ｊｌｉ：敗中にポリシリコングー１〜に
穴（ｐｉｔ　）が生しること１．ｉ＜ｒ−い。その結東
、第２プレデボジシ」ンエｌ♀でＩＩＲり込まれる不純
物は、ポリシリコンγ−１・の下のソ〜ンに達しない。
したがって、こ０）Ｊ：うにして１造されたチＶネルの
艮ざに対して影Ｖそ及はりこと乙ない。
〔発明の実ＩＡ則１ 本発明の上述しに目的およびそれ以外目的やイの特徴に
ついで、１ス下に回向を参照して説明する。
第４図に示しＩこように、まず、Ｎ−一昼板１すなわら
Ｎ型物！４を非常に低濃度にド、−プした基板１を出発
物Ｕど−１や。そしてこのＵ板１の表面に）ｒ−ル１；
−化シリコン１ｉｌ１２を成長ざＵる。そして、マスク
３を、フィールド酸化９９３２層２上のいわゆる能動領
域部分に形成ツる。このマス２３は、次に行うエツチン
グでフィール１：鹸化シリコン層２の被覆されてシ１な
い部分が除去されるとぎに、フィールド鹸化シリコンｕ
２の鎖酸部分を保護スるためのマスクである。こうして
フィールド酸化シリコン層２の中に開孔４゛が形成さす
る。
第５図に示したように、給１に装−の上表面にゲート酸
化物どなる酸化シリコン層５を形成づる。
そして、酸化シリコン層５の上にポリシリコン層６を形
成する。
第６図に示したように、ポリシリコン層８のゲート部分
にマスク１を形成する。マスク７は、次に（ｊうエツチ
ングでポリシリコン−〇の？＆　ｒｄされていない部分
が除去されるとぎにこのゲート部分を保■する。
第７°図に示しｌＪように、）ｒ−ルド紬化シリ１；ン
層２上の能動鎖酸部分にフオ］・レタストマスク８を形
Ｉｉする。このフォトレジストマスク８は、次に行うエ
ツチングによって酸化シリコン層５のポリシリコン層６
でｈ１置されていない部分が貯去されるとＢ　ｔＪ、冒
−ルト鍍化シ１に１ンｌ１ｉＪ２の領域部５′ｉ′を腺
、１１ｆ！、ｌるためのマスクである。この過程Ｃ１・
ＩＮリシ１に１ンロ６　”ｃ被覆されたゲート耐化物５
か７１ｊ液さｊｌご、。このゲート酸化物５は、フィー
ル１蔽化シリ　に・雇２の中にある開孔９と１０を分−
シ（いる。
多１１８図に乃ｕ、　ｔ：二よう１こ、いわゆるＰ−マ
スク１１台、左ｍｌに漏る方のアーｒ−ルト鹸化シリコ
ン府２、および基板１上の開孔９の部分、およびポリシ
リロン藤６の一６１１分を覆うように形成する。このマ
ス、／１１ｉＪ、　、　Ｉに１次に行うＰ型物質たとえ
はボロンの７１．ノテホジションの間に基板１を保護す
るための乙の１゛あ先このプレデポジションは、図の矢
印１２の方向にｒΔシン注入法よるイオン注入をＩＴな
って、　Ｍ　１１２１の中の開孔１ｏの部分の下にＰ型
物質の薄い−１３をＪｌｊ成するものである。この局１
３１、Ｘ、ρ型ｆｔｎ”ＦのトａｒオンでＬ！！／進さ
れるのでプラス甲（六Ｉルア、、：　、、、このりは低
濃度ドーピング層−である。ここで）上目Ｊ　ｔ＜きこ
とは、このイオンン主人のトｈ）に、ポリシリコン層６
も、フィールド酪化シリ＝１＞層２の被覆されていない
８１Ｅ分も、ｈ！　ｌ１ｆｆｌ　１のυ）ｊＩＬｌｏの
部分とこの開孔の全表面のみにＰ型物質か注入されるた
めのマスクどして使用されていることである。このため
、マスク１１を、ポリシリコン層６を越えて広ける必要
はない。
第９図に示しＩこように、Ｐ型１８！Ｉ質の２違い層１
３を基板１に拡散Ｊる。これは、１２００”Ｃ等の比較
的高温下、５０時間等の長時間、窒素等の非す１的な舅
°囲気下で行われる。その結果、畝淵反１〜−ブのＰ−
ウェル１４が得られる。ウェル１４は、ゲート酸化物５
の下）５、フィールド鹸化シリ−〕〕・−２の下に横に
広がっている。
この拡散を行った後、ポリシリコン層６の中に穴１５お
よび１６が生じているがもしれない。これらの穴は、こ
のポリシリコン層・６を通って延ひ、下に横たわってい
るグー１〜廐化物５に達している。
１１０図に示したように、いわゆるＮ＋マスン１１を、
左側にある方のフィールド敞化シリコン廟２、お」：ひ
基板１の開孔９　、　ｊｊよひボリシリニ１ン層６の一
部分を覆うように形成する。このマスク１７は、主に次
に１１うリンなどＮ型物質を開孔１０を通してＵ（反１
にアレデポジションする際に、Ｕ板１台区護するための
らのである。この第２のプレ７−ポジション（Ｊ、図の
矢印１８で示した方向にイオン注入を１：ｉうしのであ
る。そして基板１の上表面の十にＮ潤物質のａｖい層１
９か形成される。しかし、穴１５かあるためにポリシリ
コン層６がＮ型１１に子の匪／、＞ｌンの陣皇どＧらな
いのＣ１このトＪ型物質の；ｉｌｌい層１９（１、基板
１の上表面の開孔１９の部分のみてむくケ−１・Ｉａ　
１１；　１１ｉＪ　５の下にも広かる。このＮ型物質の
訃い１Ｊｉ９１．ｊ、Ｎ型原子の陰イオンで製造される
のでマｒノスｊ−１号で示した。このＮ型物質の薄い層
１９（Ｊ尚ｉｒＪ庶１−ピング層である。
ここ（注目りパ′＼きことは、この、イン１ン）主人の
間に、ポリシリ−］ン層６もフィールド酸化シリコン１
Ｌｉ２の被覆されていない部分もマスクとして使用ざ１
しることである。このマスクは、大部分を例外どして、
Ｎ型物質か基板表面の開孔１０の部分にのみ注入ｆる」
：うにＪ−るためのものである。こうしてポリシリ二１
ンー６によって、１型物質の薄い層１３およびＮ型物質
の薄い層１０は確実にしルファシＣメン１−で注入され
る。、ザな１）ち、これらの肩は正確に同じ開孔１０の
中に形成されるのである。
第１１図に示したように、Ｎ型物質の；Ｗい層１９の上
記Ｐ−ウェル１４／＼の拡散を前記ど同様に行う。
ぞの結果、Ｎ＋領域２０が得られる。このＮ＋ｆ貢域２
０は、穴１５より注入されたイン１ンに」、−）で、Ｔ
７　ｒ−ルＩＪＭ化シリコン層２の下とグー１〜廐化物
５の下に広がり、「）−ウェル１４の１ｊユ界に遅して
いる。
こうして、Ｎ”Ｂｕｌ！２０とウェル１４との間のヂｔ
’ネル艮は縮小、し、ゼロになっている。Ｎ＋鎮トシ￥
２０と口板１はそれぞれＤＭＯＳトランシスクのソース
および］−レインどして使用されるので、このようにル
ー洩によってソースとドレインが接触しているＩＩで（
ｉトレインは明らかに作用しない。
また、ＰＭＯ８ｌ・ランジスタを製迅する場合は、第１
２図および第１３図に示したようにしてその製造を行な
うことができる。以下これについて曲単に説明する。
まず、上述の装造工（♀にわ°Ｃいて１１）最初の上狛
造工１９で、鶴脳の上にＰ＋マスク２１を形成する（、
　ａ！　１２図）。このマスク２１は主に開孔１０を１
！護りる。、この後、矢印２２で示したようにＰ型物質
を１用孔９に注入゛りる。こうして、プラス符号で示し
たＰ　Ｍ　ｊａ　ｉｔの薄い層２３がＵ仮１の表面の下
に形成される。しかし穴１ＧがあるためにこのＰ型物質
のｉＷ　Ｌ’　ｆｉＪ　２３はｕ　＋ａ　ｉの開孔９の
中だけでなくゲート鈷化物５の下にも広がっている。
追加の第２の主製造工程では、第１０図に示した」−う
にＰ型物質の薄い層２３を鉦根１の中に拡散づる。その
結果、Ｐ１領１ｉ１２４が１９られる。Ｐ１領Ｉ我２４
は、フイ・−ルド融化シリコン層２の下とゲート鎗化物
５の下に横方向に広がり、ぞこでＰ−ウェル１４の境界
に達する。こうして穴１６による漏洩／Ｉ（あると、Ｐ
　’　ＦＪＩ　ｌａ　２４とウェル１４との間のチャネ
ルソーン艮か短縮ざ１１てゼロになる　ｐ　＋″領域２
４どつエル＋４１Ｊ、、　ｐＮｉｏｓ　ｌ・ランジスタ
のソースとトレインとじＣ１史用されるものなので、こ
のような漏洩ににつで両省が接触している仙ばではトレ
イン１ｊ明らかに作用しない。
本発明に係る製造り法では、Ｎ１領域２０とｘ−−ｍ板
１との間等に前記の漏洩が生じることを避けるために、
第９図に示したＰ型物質の拡散の開始前に、酸化シリコ
ン層２５を装置の上表面に形成し、ざらにこの酸化シリ
コン層２５の−Ｌに第１図が示すよう４Ｍ化シリコン層
２６を形成する。このようにすると、ポリシリコン噛６
が、拡散にＪ、る望ましくない彰−から保護されるので
、ポリシリコン層６に穴が生しない：その結果、前記第
１０口に対応する工程の終了後において、給２図か示゛
すように囮１９は開孔１０を越えて広がることはない。
したかっ−Ｃ，第３図に示した次に行う拡散の工程で、
Ｎ＋偵域２０どＮ−−７１４４し１どの間に漏洩２δが
生じることはなく、この領域およびＵ板をそれぞれソー
スおよびドレインどし゛（使用−りる０Ｎ１０Ｓトラン
ジスタのソース、トレインの間にｂ沃ｄ洩は生じない。
上記の製造方法は、それぞれの方向に対して３００ｖの
電圧をブロックできる高電圧両方向性ルリ御スイッチの
Ｉｎや、ｒ　Ｅ　Ｅ　Ｅ　ｒ　ｎｔｃｒｎａｔｉｏｎａ
ｌＳ　ｏｌｉｄ−−Ｓ　Ｌａｔｅ　Ｃｉｌ’ｃｔ３ｉｔ
ｓ　Ｃ０１ｌ’ｒｅｖ（！ｎＱｅ［）ｉｊｅｓｔ　ｏｒ
　Ｐａｐｅｒｓ　、Ｎ、Ｙ、ＬＩＳＡ　１８−２０　１
９８１．２月、１１ｒ１．２３８〜２３９に揚収されＬ
’ｖＶ　、　Ｉｔ　、　Ａ　、　Ｍ　ａｔｔｌ＋ｅｕｓ
著の４００Ｖｓ　’＋ＶｉＣｌ１８Ｓ　ｒｏｒ　３　ｕ
ｌ＋５ｃｒｉｂｅｒ　Ｌ　ｉｎｅ　１　ｎｔｅｒ　−ｒ
ａｃＯに記さｉＬ　／こ一般の型のスイッチの製造に使
用され、；６１足−４’　／・、き結果が得られた。
以上、本発明の原理を上記の特定の装置に関しで説明し
たが、上記の説明は〜実Ｍ例を述べたに過き４°、本発
明の範囲を限定するものでけむい。
４１面の一ψｂ説明 第１図乃至第３図は本発明に係る半導体装置の！ｆ’Ｊ
　Ｊ’１７５法を説明ｆるための半導体ａｊＮ置の断面
模式図τあり、第４図１５至第１１図はＯＮ＝ｌ　ＯＳ
　＋・ランシスシの製造方法をＮ１明するための半導体
装置の８１１面し１式１１第１．２０および第１３図は
Ｐ　Ｍ　ＯＳトランジスタのｖに＾右方法説明するため
の半導体装ｌ１７めＷ；面（ム＞　′ＸＬ３’ｒある。
１・・’ＭＩｆｉ、２・・・フィールド融化シリコン層
、３・・・′マスク、５・・・ケート融化物、６・・・
ポリシリコン層、７・・・マスク、８・・・フォ！・レ
ジストマスク、９．１０・・・開孔、１１・・・Ｐ−マ
スク、１３・・・Ｐ型物質の薄い層、１４・・・ウェル
へ、１５．１６・・・穴、１７・・・Ｎ　＋マスク、１
９・・・Ｎ型物質のａい層、２ｏ・・・Ｎ＋領領域２１
・・・Ｐ＋マスク、２３・・・Ｐ型ｖＪＪ賀の薄い層、
２４・・・叡Ｐ＋領域、２５・・・酸化シリコン層、２
６・・・窒化シリコン層。
出願人代理人　弁理士　鈴汀武ｒ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ｍｌの導電型−の基板の上にポリシリコンクーｌ
    −を形成りる工程ど、 上記基（反に第２の導電型物質の第１プレテボジシ」ン
    を行う工程と、 上記基板中に上記第２の導電型のウェルか形成さ４する
    」、うに、Ｖ記基板中に上記第２の導電型物°日の第１
    ｊ広敞を行う工程と、 上記口１＋、？　ｌこ不純物の第２プレデポジシヨンお
    Ｊ、ひ第２　Ｉ１７：　駁をｆ７なって、上記ポリシリ
    コンゲートの下に形成さ口るチ１１ネルゾーンににって
    上記つ１ルのｊＪｌ界と隔Ｃられた領域を形成する工程
    と、少ｂ　りどし上記の第１拡散の間はポリシリコン′
    ｆ−１を窒化シリ−］コンで被１！ケる工程とからなる
    ことを特敞どする半導体Ｓ！ｉ装置のＩＩ！造方法。
  2. （２）　」−記の第１拡散を窒素雰囲気下で行なう特ム
    ′［請求の範囲第１頂記級の製造方法。
  3. （３）　上記基板を酸化物層て預い、その鹸化物層に開
    孔を設け、この開孔を通して上記ウ−［ルを形成し、さ
    らにこの開孔を通し、て上記領域を上記ウェルの中に形
    成して、上記Ｕ仮をｅｉｈの１・しｒンとし、゛この形
    成した領域をｌのソースとりる′ｖｉ許晶求の範囲第１
    項記載の’ＪＡ造方法。
  4. （４）　上記第１の導電型物質がＮ型物質であり、上記
    第２の導電型物質がＰ型物質である特８′１品求の範囲
    第１項記載の製造方法。
  5. （５）　上記Ｕ仮を鹸化物層でｖＮい、その鹸化物層に
    第１の開孔を設け−Ｃその開孔を通して装置のトレイン
    となるウェルを形成し、さらにぞの鹸化物口に第２の開
    孔を設けてその第２の開孔を使用し′Ｃ装置のソースど
    なる領域を形成する特許請求の範囲第１項記載の製造方
    法。
  6. （６）・上記第２の導電型物質おＪ：ひ上記不ηロ物が
    Ｐ型物質である特許請求の範囲第５項記載のＩ°１造方
    法。
  7. （７）　第１のプレデポジションを−（′Ａン江入法て
    行うＶ１訂請求の範囲第１墳記収の製）ｂ方）人。
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