JPS6043028B2 - 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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JPS6043028B2
JPS6043028B2 JP55054671A JP5467180A JPS6043028B2 JP S6043028 B2 JPS6043028 B2 JP S6043028B2 JP 55054671 A JP55054671 A JP 55054671A JP 5467180 A JP5467180 A JP 5467180A JP S6043028 B2 JPS6043028 B2 JP S6043028B2
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transistor
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道宏 太田
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    • 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
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    • 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
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置、特に相補型MOS集積回路装置
の製造方法に関するものである。
相補型MOS集積回路装置(以下CMOSICと称す
る)は同一チップ上にP−チャンネルMOSトランジス
タ(以下、P−chMOSトランジスタという)とN−
チャンネルMOSトランジスタ(以下、N−chMOS
トランジスタという)とをそれぞれ所望の接続を行なつ
て形成される集積回路装置であるが、従来CMOSIC
は単チャンネルMOSIC、例えばP−チャンネルMO
SIC等に比較し、両チャンネルMOSI−ランジスタ
形成の為にその製造工程が長く、すなわち処理工程が多
い。
その結果CMOSICはP−chMOSICに比べて原
価高となる要素を持つている。集積回路装置を製造する
場合に用いるフォトレジスト (以下、PRという)用
マスクの種類で言えばP−chMOSICは4種類すな
わち4枚のマスクで製造出来るがCMOSICの場合に
は6種類すなわち6枚のマスクで製造している。 ここ
で、従来のCMOSICの製造工程をPR工程順に並べ
ると1PウェルPR2P−chMOSトランジスタのソ
ース、ドレイン用PR3N−chMOSトランジスタの
ソース、ドレイン用PR4ゲートPR)5コンタクトP
R)6A1配線PRとなる。
これをCMOSICの断面図で示すと第1図の様になる
。 第1図に示した従来のCMOSICの製造方法を以
下に説明する。
例えばN型シリコン基板1に熱酸化法等でシリコン酸
化膜2を形成し、所望の位置にP型で低不純物濃度の領
域(以下Pウェルと称する)を形成するための窓をあけ
ると第1図aに示す様になる。
次に第1図をに示す如く、イオン注入法等でP型導電型
を与える不純物例えばボロンを注入し、その後高温での
押込拡散を熱酸化を行う事により、Pウェル3が形成さ
れ、Pウェル3上には新らたなシリコン酸化膜2’が形
成される。次にP−chM0SトランジスタのソースS
とドレインDの拡散窓をフォトレジストを用いた写真食
刻法を用いて形成する。次に、第1図cに示す様にP型
導電型を与える不純物を熱拡散法又はイオン注入法等を
用いてソース及びドレイン拡散窓から拡散し、ソース6
とドレイン7を形成し、その後熱酸化法等で拡散窓内の
基板1の表面にシリコン酸化膜を形成し、フォトレジス
トを用いた写真食刻法を用いてPウェル3の上のシリコ
ン酸化膜2’の一部にN−ChMOSトランジスタのソ
ースS及びドレインD用の拡散窓を明ける。次に第1図
dに示す様にN−ChMOSトランジスタのソース8及
びドレイン9をN型導電型を与える不純物例えばリンを
熱拡散法で形成した後に再び拡散窓内のシリコン基板1
の全面にシリコン酸化膜を形成する。
その後フォトレジストを用いた写真食刻法を用いてゲー
ト絶縁膜を形成するためにP−Chトランジスタ及びN
−Chトランジスタのそれぞれのソース6,8とドレイ
ン7,9間のシリコン基板1上のシリコン酸化膜2,2
″を除去する。その後第1図eに示す様に、ゲート絶縁
膜としてのシリコン酸化膜11を熱酸化法等で形成し、
さらにソース及びドレイン等に引き出し電極を形成する
ためにフォトレジストを用いた写真食刻法を用いてソー
ス6,8及びドレイン7,9領域上のシリコン酸化膜の
一部に窓を明ける。その後、配線及び電極用としての金
属例えばA1の薄膜を蒸着法等でシリコン基板の露出部
およびシリコン酸化膜の全面に形成し、フォトレジスト
を用いて所望の位置のみにN薄膜を残し、低温によるオ
ーミックコンタクト形成の熱処理を行う事により第1図
fに示す如くCMOSICが形成される。このように、
従来のCMOSICの製造にはフォトレジストを用いた
写真食刻工程を多数必要とする。
特に、CMOSIC製造に於いて、PR工程が1工程増
えるとCMOSICチップの原価は10〜20%増加す
る。逆に、言えはPR工程1つを減らすことにより大幅
に原価を低減すると言える。本発明の目的は従来のCM
OSICの製造工程のPR工程を減らし、CMOSIC
のチップの原価を低減する事にある。
本発明によれば、表面領域にP型とN型の領域を有する
半導体基板表面を熱酸化してN型領域表面に厚い酸化膜
をまたP型領域表面に薄い酸化膜を形成し、これら酸化
膜を薄い酸化膜の厚さ分たけ同時に除去してP型領域表
面を露出し、この露出したP型領域表面にN型不純物を
導入する半導体装置の製造方法を得る。
かかる本発明によれはP型領域上とN型領域上とで酸化
膜の成長割合が異なることを利用してP型領域表面を露
出しているので、P型領域表面を露出する際にはPR工
程を必要とせず、またこの時位置ズレが生じることもな
い。
特に本発明をCMOSICの製造に用いれば効果的であ
り、その製造工程中のPR工程を1PウェルPR2SD
PR3ゲートPR4コンタクトPR5N配線PRの5つ
にすることができ、CMOSICチップ原価を減らすこ
とができる。次に本発明について図面を用いて詳細に説
明する。
尚、第1図と同じものには同じ参照符号を符した。N型
で低不純物濃度例えば2X1014〜5×1015/C
ll(7)Siサブストレート1に5000〜1200
0Aのシリコン酸化膜2を熱酸化又は気相成長法等によ
り形成すると第2図aに示すようになる。
次に第2図bに示す様にN型シリコン基板1上のシリコ
ン酸化膜2の一部を取り除き、この窓を通してP型不純
物例えばボロンをイオン注入法等によりシリコン基板1
中に注入し、その後高温処理して低不純物濃度の深さ5
〜10μのP型領域(Pウェル)3を形成し、その後こ
のPウェル3の表面に500〜2,000Aのシリコン
酸化膜12と気相成長法によりシリコン窒化膜4を30
0〜2000A形成する。次に1つのマスクを用いてP
−CllMOSトランジスタ(N型Siサブストレート
上に形成する)及びN−ChMOSトランジスタ(Pウ
ェル上に形成する)のそれぞれのソースS及びドレイン
Dを所望の位置に形成するために第2図Cに示す様に感
光性樹脂膜5を形成する。次に第2図dに示す様にN−
ChMOSトランジスタのソース、ドレインを形成する
位置のシリコン窒化膜4と酸化膜12とを取り除き、同
時にP−ChMOSトランジスタのソース、ドレインが
形成される位置のシリコン窒化膜4は取除くが、シリコ
ン酸化膜2はシリコン酸化膜12の厚さ分だけ除去し、
500〜3000Aの厚さとする。次に第2図eに示す
様にN型不.純物例えばリンを熱拡散法又はイオン注入
法等によつて0.1〜0.3pの深さまで拡散し、さら
に全体のシリコン酸化膜2,12を300〜1000A
除去しその後熱酸化法により、例えば900〜1000
℃て30〜6紛酸化することにより、N−ChMOSト
ランノジスタのソース、ドレイン領域上にはシリコン酸
化膜32を2500〜5000入の厚さに成長させると
、この時同時にP−ChMOSトランジスタのソース、
ドレイン領域上には1500〜4000Aのシリコン酸
化膜22が成長する。次に第2図fに示す様にP−Ch
MOSトランジスタのソース、ドレイン領域上のシリコ
ン酸化膜22の厚さ分だけシリコン酸化膜22,32を
取り除くとN−ChMOSトランジスタのソース、ドレ
イン領域上には1000〜3000Aの厚さのシリコン
酸化膜32が残り、P一ChMOSトランジスタのソー
ス、ドレイン領域上のシリコン酸化膜22はすべて除去
される。次に第2図gに示す様にP型不純物のボロンを
熱拡散法又はイオン注入法等で0.1〜0.3μの深さ
まで注入し、その後シリコン窒化膜4を除去し、次に熱
酸化法又は気相成長法等によりシリコン酸化膜をシリコ
ン基板1の全体にわたつて2000〜12000Aの厚
さで形成する。その後は第1図a−fの図に示す製造工
程と同じにCMOSICを形成する。以上、1実施例と
共に本発明について図面を用いて説明したが、本発明で
は従来の6回PR工程で出来るCMOSICが5回のP
R工程で出来る。このためチップ原価を下げることがで
きる。次に第2の実施例を説明する。
本例ては、P型で低不純物濃度5×1015〜5×10
16/CTlのシリコン基板1″を用いてNウェル3″
を形成する。
第3図aに示す様にP型シリコン基板1″上にシリコン
酸化膜2を形成する。厚さは500〜2000Aとし、
さらにシリコン酸化膜2上にシリコン窒化膜4を300
〜2000A形成する。次に第3図bに示す様にPR工
程を用いてシリコン窒化膜4及びシリコン酸化膜2に所
望の位置の窓をあけて、イオン注入法によりN型不純物
のリンを注入し、さらに高温の熱処理例えば1200〜
1250℃の温度で酸化するとNウェル3″が形成され
るとともにその上には5000〜12000Aのシリコ
ン酸化膜42が形成され、Nウェル3″以外はシリコン
窒化膜4で被われているのでシリコン酸化膜は成長せす
第3図aと同様な状態を維持する。次に第3図cに示す
様にPR工程を用いて所望の位置のシリコン窒化膜4及
びシリコン酸化膜2に開孔を形成してP−ChMOSト
ランジスタのソース、ドレインの位置のシリコン基板「
表面のシリコン酸化膜2は取り除かれNウェル3″内の
P一ChMOSトランジスタのソース、ドレイン領域上
には1500〜4000Aのシリコン酸化膜2が残る。
以下前実施例と同様の方法でN−ChMOSトランジス
タのソース、ドレインとP−ChMOSトランジスタの
ソース、ドレインとゲート絶縁膜等を形成し、コンタク
トの窓をあけ、N配線形成を行うと第3図dに示す様な
CMOSICが得られる。以上に説明した如く、本発明
の製造方法によれば短かい製造工程によつて安価なCM
OSICチップが得られる。
【図面の簡単な説明】
身 第1図a−fは従来の製造方法によるCMOSIC
の製造工程を示す各工程での断面図であり、第2図a−
g及び第3図a−dは本発明の製造方法によるCMOS
ICの製造工程を示す各工程での断面図である。 1及び1″はN型及びP型シリコ・ンサブストレート、
2,2″,22,32,42はシリコン酸化膜、3及び
3″はPウェル及びNウェル、4はシリコン窒化膜、5
は感光性樹脂膜、6及び7はP−ChMOSトランジス
タのソース及びドレイン、8及び9はN−ChMOSト
ラン)ジスタのソース及びドレイン、10はN電極、1
1はゲート絶縁膜を示すものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 P型とN型の表面領域を有する半導体基板を熱酸化
    して前記P型領域表面には薄い酸化膜をまた前記N型領
    域表面には厚い酸化膜を形成し、これら酸化膜を薄い酸
    化膜の厚さ分除去して前記P型領域表面を露出し、該露
    出されたP型領域表面にN型の不純物を導入することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。 2 前記半導体基板のN型表面領域にはリンを含む特許
    請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
JP55054671A 1980-04-24 1980-04-24 半導体装置の製造方法 Expired JPS6043028B2 (ja)

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JPH01283920A (ja) * 1988-05-11 1989-11-15 Meidensha Corp 半導体素子の製造方法
JPH06163441A (ja) * 1992-11-24 1994-06-10 Matsushita Electric Works Ltd 静電誘導半導体装置の製造方法

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