JPS6196759A - 集積回路の形成方法 - Google Patents
集積回路の形成方法Info
- Publication number
- JPS6196759A JPS6196759A JP60194030A JP19403085A JPS6196759A JP S6196759 A JPS6196759 A JP S6196759A JP 60194030 A JP60194030 A JP 60194030A JP 19403085 A JP19403085 A JP 19403085A JP S6196759 A JPS6196759 A JP S6196759A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- well region
- layer
- type well
- insulating layer
- mask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 26
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 7
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 14
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 13
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910005091 Si3N Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76202—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO
- H01L21/76213—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO introducing electrical inactive or active impurities in the local oxidation region, e.g. to alter LOCOS oxide growth characteristics or for additional isolation purpose
- H01L21/76216—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO introducing electrical inactive or active impurities in the local oxidation region, e.g. to alter LOCOS oxide growth characteristics or for additional isolation purpose introducing electrical active impurities in the local oxidation region for the sole purpose of creating channel stoppers
- H01L21/76218—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using a local oxidation of silicon, e.g. LOCOS, SWAMI, SILO introducing electrical inactive or active impurities in the local oxidation region, e.g. to alter LOCOS oxide growth characteristics or for additional isolation purpose introducing electrical active impurities in the local oxidation region for the sole purpose of creating channel stoppers introducing both types of electrical active impurities in the local oxidation region for the sole purpose of creating channel stoppers, e.g. for isolation of complementary doped regions
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
-
- 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
- H01L21/823892—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS with a particular manufacturing method of the wells or tubs, e.g. twin tubs, high energy well implants, buried implanted layers for lateral isolation [BILLI]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/0603—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions
- H01L29/0607—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
- H01L29/0638—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by particular constructional design considerations, e.g. for preventing surface leakage, for controlling electric field concentration or for internal isolations regions for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for preventing surface leakage due to surface inversion layer, e.g. with channel stopper
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
- H01L27/085—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
- H01L27/088—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
- H01L27/092—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
- H01L27/0928—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors comprising both N- and P- wells in the substrate, e.g. twin-tub
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/043—Dual dielectric
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/053—Field effect transistors fets
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/10—Lift-off masking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/157—Special diffusion and profiles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Element Separation (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】
A、産業上の利用分野
本発明は、CMO8技術に係り、更に具体的に云えば、
単一のマスク工程を用いて、半導体装置の一部を形成す
るFETの如きCMO8構造体に、自己整合されたシュ
アル・ウェル領域及び自己整合されたフィールド分離ド
ーピング領域を形成す5 ることを含む、集積
回路の形成方法に係る。
単一のマスク工程を用いて、半導体装置の一部を形成す
るFETの如きCMO8構造体に、自己整合されたシュ
アル・ウェル領域及び自己整合されたフィールド分離ド
ーピング領域を形成す5 ることを含む、集積
回路の形成方法に係る。
B、従来技術
シュアル・ウェル領域を有するCMO5技術に於ては、
出来る限り多くの半導体チップ領域を用いることが望ま
れる。従来に於ては、高密度に実装された素子を有する
集積回路チップを形成するために、幾つかのリソグラフ
ィ・マスク工程を必要としたが、各マスク工程は、最終
的にチップに形成される素子が占めることができるチッ
プ領域をも用いることを本来的に必要とする。又、従来
に於ては、シュアル・ウェル領域のドーピング濃度及び
フィールド分離領域のドーピング濃度は各々相互に依存
し、又P型及びN型のフィールド分離領域は、両方の領
域が一方の導電型の不純物でドープされてから、一方の
領域がマスクされ、他方の領域が他方の導電型の不純物
でドープされて、必要とされるP型及びN型にドープさ
れたフィールド分離領域が形成された。
出来る限り多くの半導体チップ領域を用いることが望ま
れる。従来に於ては、高密度に実装された素子を有する
集積回路チップを形成するために、幾つかのリソグラフ
ィ・マスク工程を必要としたが、各マスク工程は、最終
的にチップに形成される素子が占めることができるチッ
プ領域をも用いることを本来的に必要とする。又、従来
に於ては、シュアル・ウェル領域のドーピング濃度及び
フィールド分離領域のドーピング濃度は各々相互に依存
し、又P型及びN型のフィールド分離領域は、両方の領
域が一方の導電型の不純物でドープされてから、一方の
領域がマスクされ、他方の領域が他方の導電型の不純物
でドープされて、必要とされるP型及びN型にドープさ
れたフィールド分離領域が形成された。
チップ上の素子間にフィールド分離領域を形成する場合
には、典型的には低濃度にドープされたシリコン・ウェ
ハである同一の基板上の隣接する素子又は能動領域を相
互に電気的に分離させるために、それらのフィールド分
離領域に於て、フィールド分離酸化物領域の下にフィー
ルド分離ドーピング領域を設ける必要がある。それらの
フィールド分離を形成するための工程は、チップ上の素
子の間のスペース(即ち、素子実装密度)及び素子の電
気的特性吟影響を与える。フィールド分離酸化物領域の
下のフィールド分離ドーピング領域は、しばしば″寄生
チャネル阻止領域″と呼ばれ。
には、典型的には低濃度にドープされたシリコン・ウェ
ハである同一の基板上の隣接する素子又は能動領域を相
互に電気的に分離させるために、それらのフィールド分
離領域に於て、フィールド分離酸化物領域の下にフィー
ルド分離ドーピング領域を設ける必要がある。それらの
フィールド分離を形成するための工程は、チップ上の素
子の間のスペース(即ち、素子実装密度)及び素子の電
気的特性吟影響を与える。フィールド分離酸化物領域の
下のフィールド分離ドーピング領域は、しばしば″寄生
チャネル阻止領域″と呼ばれ。
FETの如き素子の能動領域以外の寄生MO8閾値電圧
を制御するため、又低濃度にドープされた基板が用いら
れているときに、フィールド分離酸化物領域の下の反転
による望ましくない導通を防ぐために用いられる。フィ
ールド分離酸化物領域にフィールド分離ドーピング領域
を整合させるために、従来多くの技術が用いられている
。その1つの技術は、更にもう1つのりソグラフイ・マ
スク工程を用いる方法であるが、そのような余分のマス
ク工程を用いる方法の欠点については、既に種々論しら
れている。自己整合されたフィールド分離ドーピング領
域を有する埋設酸化物分離領域を形成するためには、素
子領域を画成するために。
を制御するため、又低濃度にドープされた基板が用いら
れているときに、フィールド分離酸化物領域の下の反転
による望ましくない導通を防ぐために用いられる。フィ
ールド分離酸化物領域にフィールド分離ドーピング領域
を整合させるために、従来多くの技術が用いられている
。その1つの技術は、更にもう1つのりソグラフイ・マ
スク工程を用いる方法であるが、そのような余分のマス
ク工程を用いる方法の欠点については、既に種々論しら
れている。自己整合されたフィールド分離ドーピング領
域を有する埋設酸化物分離領域を形成するためには、素
子領域を画成するために。
窒化シリコン(S13N4)層の如き酸化障壁層を設け
ることも知られている。その画成を助け、下のシリコン
基板への損傷を防ぐために、上記窒化シリコン層の両側
に薄い二酸化シリコン(S i O2)層を設けること
もできる。素子領域を画成するために用いられるフォト
レジスト・パターンは、注入マスクとしても働き、それ
らのレジスト領域は後に形成される素子領域の上に配置
される。
ることも知られている。その画成を助け、下のシリコン
基板への損傷を防ぐために、上記窒化シリコン層の両側
に薄い二酸化シリコン(S i O2)層を設けること
もできる。素子領域を画成するために用いられるフォト
レジスト・パターンは、注入マスクとしても働き、それ
らのレジスト領域は後に形成される素子領域の上に配置
される。
米国特許第4144101号明細書は、単一のりソグラ
フイ・マスク工程しか用いずに、自己整合されたフィー
ルド分離ドーピング領域を設ける、広い概念を開示して
いる。集積回路の製造に用いられるリソグラフィ・マス
ク工程は最もクリチ刀ルな工程であるので、出来る限り
少ないマスク工程を用いることが重要である。リソグラ
フィ・マスク工程を行う場合には、高い精度及び整合性
並びに充分な配慮が必要とされる。プロセスに於てリソ
グラフィ・マスク工程が1つ増加する度に、マスク欠陥
の可能性が生じ、マスク相互間の整合の問題が増して、
処理の歩留りが低下し、従って製造コストが著しく増加
する。例えば、高温による熱処理の回数の如き、他の要
因も歩留り及びコストに影響を与えるが、FET集積回
路の製造に於ける基本的な目標は、所望の素子構造体の
特定の集積回路配列体を形成するために要する基本的な
りソグラフイ・マスク工程の数を最小限にすることであ
る。上記米国特許第4144101号明細書は、予め選
択されたフィールド分離酸化物領域の下にフィールド分
離ドーピング領域を形成し且つそれらのフィールド分離
領域を形成するために、単一のりソグラフイ・マスク工
程しか必要としない方法を開示しており、更に具体的に
云えば。
フイ・マスク工程しか用いずに、自己整合されたフィー
ルド分離ドーピング領域を設ける、広い概念を開示して
いる。集積回路の製造に用いられるリソグラフィ・マス
ク工程は最もクリチ刀ルな工程であるので、出来る限り
少ないマスク工程を用いることが重要である。リソグラ
フィ・マスク工程を行う場合には、高い精度及び整合性
並びに充分な配慮が必要とされる。プロセスに於てリソ
グラフィ・マスク工程が1つ増加する度に、マスク欠陥
の可能性が生じ、マスク相互間の整合の問題が増して、
処理の歩留りが低下し、従って製造コストが著しく増加
する。例えば、高温による熱処理の回数の如き、他の要
因も歩留り及びコストに影響を与えるが、FET集積回
路の製造に於ける基本的な目標は、所望の素子構造体の
特定の集積回路配列体を形成するために要する基本的な
りソグラフイ・マスク工程の数を最小限にすることであ
る。上記米国特許第4144101号明細書は、予め選
択されたフィールド分離酸化物領域の下にフィールド分
離ドーピング領域を形成し且つそれらのフィールド分離
領域を形成するために、単一のりソグラフイ・マスク工
程しか必要としない方法を開示しており、更に具体的に
云えば。
基板上に存在している層の予め選択された領域の下の基
板中にイオン注入によりドープされた領域を設け、それ
らのドープされた領域は上記の基板上に存在している層
の予め選択された領域に自互整合される方法を開示して
いる。その方法は、初ト めに、シリコン基板上にS i 02層を設けることを
含む。後に、上記酸化物層の予め選択された部分の下に
、イオン注入によりドープされた領域が形成されること
になる。上記酸化物層上にレジスト・マスク層を形成し
、上記レジスト・マスク層により被覆されていない領域
に、上記酸化物層を経て、活性不純物をイオン注入して
、上記酸化物層の下にイオン注入された領域を形成する
。上記レジスト層及び上記酸化物層は、注入されたイオ
ンがそれらを経て浸入することを防ぐマスクとして働く
。上記酸化物層及び上記レジスト層の上に。
板中にイオン注入によりドープされた領域を設け、それ
らのドープされた領域は上記の基板上に存在している層
の予め選択された領域に自互整合される方法を開示して
いる。その方法は、初ト めに、シリコン基板上にS i 02層を設けることを
含む。後に、上記酸化物層の予め選択された部分の下に
、イオン注入によりドープされた領域が形成されること
になる。上記酸化物層上にレジスト・マスク層を形成し
、上記レジスト・マスク層により被覆されていない領域
に、上記酸化物層を経て、活性不純物をイオン注入して
、上記酸化物層の下にイオン注入された領域を形成する
。上記レジスト層及び上記酸化物層は、注入されたイオ
ンがそれらを経て浸入することを防ぐマスクとして働く
。上記酸化物層及び上記レジスト層の上に。
アルミニウムの如きリフト・オフ材料を付着し、それか
らレジスト層を除去し、それとともに該レジスト層上に
付着されているリフト・オフ材料も除去する。次にその
レジスト層の下にあった酸化物層の部分を、エツチング
により、残されているリフト・オフ材料をマスクとして
用いて除去する。
らレジスト層を除去し、それとともに該レジスト層上に
付着されているリフト・オフ材料も除去する。次にその
レジスト層の下にあった酸化物層の部分を、エツチング
により、残されているリフト・オフ材料をマスクとして
用いて除去する。
それから、残されているリフト・オフ材料をその下の酸
化物層から除去する。その結果、イオン注入領域の上に
配置されている、予め選択されて形成された酸化物層の
領域の境界に対して自己整合されている端部を有するイ
オン注入領域が基板中に得られる。換言すると、このリ
フト・オフ#術を用いることにより、マスク・パターン
が、イオン注入前の素子領域の上から、イオン注入後の
フィールド分離領域の上に反転される。上のフィールド
分離酸化物領域に対して自負己整合されている端部を有
するフィールド分離ドーピング領域を形成した後、更に
リングラフィ及びイオン注入工程を用いて、ゲート、ソ
ース及びドレイン領域を有するFETの製造を完成させ
るために必要な酸化物、素子のドーピング領域、及び導
体を形成する。このリフト・オフ技術は、本発明の一実
施例に於て用いられている。
化物層から除去する。その結果、イオン注入領域の上に
配置されている、予め選択されて形成された酸化物層の
領域の境界に対して自己整合されている端部を有するイ
オン注入領域が基板中に得られる。換言すると、このリ
フト・オフ#術を用いることにより、マスク・パターン
が、イオン注入前の素子領域の上から、イオン注入後の
フィールド分離領域の上に反転される。上のフィールド
分離酸化物領域に対して自負己整合されている端部を有
するフィールド分離ドーピング領域を形成した後、更に
リングラフィ及びイオン注入工程を用いて、ゲート、ソ
ース及びドレイン領域を有するFETの製造を完成させ
るために必要な酸化物、素子のドーピング領域、及び導
体を形成する。このリフト・オフ技術は、本発明の一実
施例に於て用いられている。
米国特許第4435896号明細書は、単一のリソグラ
フィ・マスク工程しか用いずに、自己整合された隣接す
るP型及びウェル領域を形成する。
フィ・マスク工程しか用いずに、自己整合された隣接す
るP型及びウェル領域を形成する。
シュアル・ウェル領域を有するC、MOS形成方法を開
示している。それらのウェル領域の自己整合を達成する
ために、異なる厚さを有するSi、N4層及びSin2
層が用いられている。しかしながら、その明細書は、フ
ィールド分離酸化物領域の下にフィールド分離ドーピン
グ領域を形成する場合の問題については、何ら言及して
いない3米国特許第4280272号明細書は、相互に
離隔するN型及びP型ウェル領域を形成するために2つ
のマスク工程を用いる従来の方法により、シュアル・ウ
ェル領域を有するCMO8−FETを形成する方法を開
示している。
示している。それらのウェル領域の自己整合を達成する
ために、異なる厚さを有するSi、N4層及びSin2
層が用いられている。しかしながら、その明細書は、フ
ィールド分離酸化物領域の下にフィールド分離ドーピン
グ領域を形成する場合の問題については、何ら言及して
いない3米国特許第4280272号明細書は、相互に
離隔するN型及びP型ウェル領域を形成するために2つ
のマスク工程を用いる従来の方法により、シュアル・ウ
ェル領域を有するCMO8−FETを形成する方法を開
示している。
米国特許第4244752号明細書は、Pチャネル型及
びNチャネル型の筒構造体を有し、Pチャネル型つェル
離域だけが形成されている、CMO8−FET集積回路
の形成方法を開示している。
びNチャネル型の筒構造体を有し、Pチャネル型つェル
離域だけが形成されている、CMO8−FET集積回路
の形成方法を開示している。
P型つェハ上に、Sin、層及びS i、N、層の両方
を形成して、S i 02層と813N4Nとのサンド
インチ体を設け、後に上記サンドイツチ体により被覆さ
れている領域に形成されるPチャネル型素子の両方の能
動領域が画成されるように、上記サンドインチ体をエツ
チングするために、第1マスク工程は、Pチャネル型ウ
ェル領域を形成すめためのイオン注入が行われるように
、フォトレジスト・パターンを形成するために用いられ
ている。
を形成して、S i 02層と813N4Nとのサンド
インチ体を設け、後に上記サンドイツチ体により被覆さ
れている領域に形成されるPチャネル型素子の両方の能
動領域が画成されるように、上記サンドインチ体をエツ
チングするために、第1マスク工程は、Pチャネル型ウ
ェル領域を形成すめためのイオン注入が行われるように
、フォトレジスト・パターンを形成するために用いられ
ている。
上記サンドイツチ体をマスクとして用いて、P型ドーパ
ント(硼素)をイオン注入することにより、フィールド
分離ドーピング領域を形成する。そのイオン注入は、イ
オン注入の必要なNチャネル型ウェル及びイオン注入の
不要にPチャネル型ウェルの両方のフィールド分離領域
中に行われる。それから、Pチャネル型及びNチャネル
型素子の能動領域の酸化を防ぐために、Si、N4層を
マスクとして用いて、上記フィールド分離ドーピング領
域の上に、フィールド分離酸化物領域を形成する。
ント(硼素)をイオン注入することにより、フィールド
分離ドーピング領域を形成する。そのイオン注入は、イ
オン注入の必要なNチャネル型ウェル及びイオン注入の
不要にPチャネル型ウェルの両方のフィールド分離領域
中に行われる。それから、Pチャネル型及びNチャネル
型素子の能動領域の酸化を防ぐために、Si、N4層を
マスクとして用いて、上記フィールド分離ドーピング領
域の上に、フィールド分離酸化物領域を形成する。
C0発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は、N型ウェル領域及びP型ウェル領域を
相互に自己整合させ且つフィールド分離ドーピング領域
をそれらのウェル領域に対して自己整合させるために、
単一のりソグラフィ:マスク工程しか必要とせず、拡張
速度のより遅いN型ウェルのドーパントをP型ウェルの
・ドーパントと別個にドライブさせることができ、ウェ
ル領域及びフィールド分離ドーピング領域の両方のドー
ピング・プロフィルを別個に制御することができる、シ
アル・ウェル領域を有するCMO5半導体構造体を有す
る集積回路の形成方法を提供することである。
相互に自己整合させ且つフィールド分離ドーピング領域
をそれらのウェル領域に対して自己整合させるために、
単一のりソグラフィ:マスク工程しか必要とせず、拡張
速度のより遅いN型ウェルのドーパントをP型ウェルの
・ドーパントと別個にドライブさせることができ、ウェ
ル領域及びフィールド分離ドーピング領域の両方のドー
ピング・プロフィルを別個に制御することができる、シ
アル・ウェル領域を有するCMO5半導体構造体を有す
る集積回路の形成方法を提供することである。
D0問題点を解決するための手段
本発明は、単一の半導体基体中にN型ウェル領域及びP
型ウェル領域の両方を有する集積回路の形成方法に於て
、単一のりソグラフイ・マスク工程しか用いずに、上記
N型及びP型ウェル領域の位置と、上記基体の部分の寄
生閾値電圧を制御するためのフィールド分離ドーピング
領域の位置とを限定する、改良された集積回路の形成方
法を提供する。
型ウェル領域の両方を有する集積回路の形成方法に於て
、単一のりソグラフイ・マスク工程しか用いずに、上記
N型及びP型ウェル領域の位置と、上記基体の部分の寄
生閾値電圧を制御するためのフィールド分離ドーピング
領域の位置とを限定する、改良された集積回路の形成方
法を提供する。
本発明の方法は、単一のリソグラフィ・マスクを用いて
、ウェル領域のためのマスクを形成し且つ酸化障壁層を
画成する。上記酸化障壁層は、フィールド分離ドーピン
グ領域のための一導電型のドーパントをイオン注入する
間は、イオン注入マスク(吸収層)として働き、後にフ
ィールド分離ドーピング領域を形成するための整合マー
クを形成する犠牲酸化物層を一方のウェル領域の上に桂
成するために、反対導電型のウェル領域を酸化する間は
、酸化障壁層として働き、上記犠牲酸化物層により同時
に吸収される、フィールド分離ドーピング領域のための
反対導電型のドーパントをイオン注入する間は、ドーパ
ント伝達層として働く。
、ウェル領域のためのマスクを形成し且つ酸化障壁層を
画成する。上記酸化障壁層は、フィールド分離ドーピン
グ領域のための一導電型のドーパントをイオン注入する
間は、イオン注入マスク(吸収層)として働き、後にフ
ィールド分離ドーピング領域を形成するための整合マー
クを形成する犠牲酸化物層を一方のウェル領域の上に桂
成するために、反対導電型のウェル領域を酸化する間は
、酸化障壁層として働き、上記犠牲酸化物層により同時
に吸収される、フィールド分離ドーピング領域のための
反対導電型のドーパントをイオン注入する間は、ドーパ
ント伝達層として働く。
本発明の方法は、一実施例に於て、エピタキシャル・シ
リコン基板上に配置された5i02層上にSi3N4M
を付着することを含む。フォトレジスト層のマスクによ
り、Si、N4層上に、N型ウェル領域及びP型ウェル
領域の位置を限定して、N型ウェル領域を露出させ、そ
れらの領域からSi3N4層を除去する。フォトレジス
ト層をP型ウェル領域のためのマスクとして用いて、N
型不純物を、露出しているS i 02層を経て、エピ
タキシャル・シリコン基板中にイオン注入する。高温に
耐えるように選択することができる材料のリフト・オフ
層をリフト・オフ技術により、上記構造体上に付着させ
、フォトレジスト層をそのリフト・オフ層とともにP型
ウェル領域から除去する。
リコン基板上に配置された5i02層上にSi3N4M
を付着することを含む。フォトレジスト層のマスクによ
り、Si、N4層上に、N型ウェル領域及びP型ウェル
領域の位置を限定して、N型ウェル領域を露出させ、そ
れらの領域からSi3N4層を除去する。フォトレジス
ト層をP型ウェル領域のためのマスクとして用いて、N
型不純物を、露出しているS i 02層を経て、エピ
タキシャル・シリコン基板中にイオン注入する。高温に
耐えるように選択することができる材料のリフト・オフ
層をリフト・オフ技術により、上記構造体上に付着させ
、フォトレジスト層をそのリフト・オフ層とともにP型
ウェル領域から除去する。
次に、N型ウェル領域のためのドーパントを別個にエピ
タキシャル・シリコン基板中にドライブさせて、N型ウ
ェル領域を形成してもよい。それから、N型ウェル領域
へのイオン注入を防ぐマスクとしてリフト・オフ層を用
いて、P型ドーパントを上記構造体中にイオン注入して
、P型ウェル領域を形成する。上記リフト・オフ層をN
型ウェル領域の上から除去し、アニール工程を用いて、
更にドーパントをドライブさせて、両ウェル領域のプロ
フィルの形成を完了する。同一工程に於て。
タキシャル・シリコン基板中にドライブさせて、N型ウ
ェル領域を形成してもよい。それから、N型ウェル領域
へのイオン注入を防ぐマスクとしてリフト・オフ層を用
いて、P型ドーパントを上記構造体中にイオン注入して
、P型ウェル領域を形成する。上記リフト・オフ層をN
型ウェル領域の上から除去し、アニール工程を用いて、
更にドーパントをドライブさせて、両ウェル領域のプロ
フィルの形成を完了する。同一工程に於て。
Si、N4層により被覆されていないN型ウェル領域の
上に、比較的薄い犠牲5i02層が成長させる。この成
長酸化物絶R層は、後の処理工程のための整合マークを
与える。次に、フィールド分離ドーピング領域のための
P型ドーパントを、P型ウェル領域の上及びSi3N、
[の下の薄い初めのS i 02層中、及びN型ウェル
領域の上のより厚い成長させた5i02層中にイオン注
入する。P型ウェル領域の上のSiO□層を保護するマ
スクとしてSi3N4層を用いて、N型ウェル領域の上
の5i02層を除去し、その位置に新しい5iO2層を
成長させる。N型ウェル領域の上の新しいS i 02
層中に、N型ドーパントをイオン注入する。そのとき、
Si、N4層は、N型イオンを吸収し、それらがP型ウ
ェル領域の上の5in2層に達することを防ぐ。
上に、比較的薄い犠牲5i02層が成長させる。この成
長酸化物絶R層は、後の処理工程のための整合マークを
与える。次に、フィールド分離ドーピング領域のための
P型ドーパントを、P型ウェル領域の上及びSi3N、
[の下の薄い初めのS i 02層中、及びN型ウェル
領域の上のより厚い成長させた5i02層中にイオン注
入する。P型ウェル領域の上のSiO□層を保護するマ
スクとしてSi3N4層を用いて、N型ウェル領域の上
の5i02層を除去し、その位置に新しい5iO2層を
成長させる。N型ウェル領域の上の新しいS i 02
層中に、N型ドーパントをイオン注入する。そのとき、
Si、N4層は、N型イオンを吸収し、それらがP型ウ
ェル領域の上の5in2層に達することを防ぐ。
それから、素子を完成させるための後のリソグラフィ・
マスク工程に於て、既に存在している整合マークを用い
ることができ、る。例えば、ウェル領域の回りにフィー
ルド分離領域を設けるために、厚い酸化物層をリソグラ
フィ・マスク工程により付着し、画成する。フィールド
分離酸化物領域を画成する間に、両ウェル領域の能動素
子領域に於ける速にドープされた酸化物層を除去して、
画成されたフィールド分離領域だけにそのドープされた
酸化物層を残す。後の熱サイクルは、各々の残されてい
る酸化物層から選択されたエピタキシャル・シリコン基
板の領域中にN型及びP型ドーパントをドライブさせて
、フィールド分離酸化物載枠 域の下にフィールド分離ドーピング領域を形成する。
マスク工程に於て、既に存在している整合マークを用い
ることができ、る。例えば、ウェル領域の回りにフィー
ルド分離領域を設けるために、厚い酸化物層をリソグラ
フィ・マスク工程により付着し、画成する。フィールド
分離酸化物領域を画成する間に、両ウェル領域の能動素
子領域に於ける速にドープされた酸化物層を除去して、
画成されたフィールド分離領域だけにそのドープされた
酸化物層を残す。後の熱サイクルは、各々の残されてい
る酸化物層から選択されたエピタキシャル・シリコン基
板の領域中にN型及びP型ドーパントをドライブさせて
、フィールド分離酸化物載枠 域の下にフィールド分離ドーピング領域を形成する。
F、実施例
相互に自己整合されたシュアル・ウェル領域、及び例え
ばフィールド分離領域を形成するための後のりソグラフ
イ・マスク工程に於て用いられる、上記ウェル領域に自
己整合された整合パターンを有しているCMO5半導体
構造体を、単一のリソグラフィ・マスク工程を用いて形
成する、本発明の方法の一実施例に於ては1次の一連の
工程が用いられる。
ばフィールド分離領域を形成するための後のりソグラフ
イ・マスク工程に於て用いられる、上記ウェル領域に自
己整合された整合パターンを有しているCMO5半導体
構造体を、単一のリソグラフィ・マスク工程を用いて形
成する、本発明の方法の一実施例に於ては1次の一連の
工程が用いられる。
(1)第1図に示す如き、初めの工程に於て、高濃度に
ドープされた基板上の低濃度にドープされたエピタキシ
ャル・シリコンの如き、適当な基板12上に、比較的薄
い(略25nm)Sin2暦10を成長させる。上記S
i O,層10上に、比較的薄い(10乃至20 n
m) S i、N4M14を付着する。
ドープされた基板上の低濃度にドープされたエピタキシ
ャル・シリコンの如き、適当な基板12上に、比較的薄
い(略25nm)Sin2暦10を成長させる。上記S
i O,層10上に、比較的薄い(10乃至20 n
m) S i、N4M14を付着する。
(2)第2図に示す如く、比較的厚いフォトレジスト層
16を、上記Si、N4層14上に付着し、それからり
ソグラフイ・マスク工程を用いて、上記フォトレジスト
層16中にシュアル・ウェル領域のパターンを画成する
。N型ウェル領域になる領域の上の部分を、下のSi、
N、に層14とともに除去して、8102層の露出領域
18を形成する(第3図参照)。フォトレジスト層16
は、前述の米国特許第4244752号明細書に開示さ
れている如く、後の工程に於けるN型不純物の注入を防
ぐために充分な厚さを有しているべきであり、後の工程
に於て用いられるリフト・オフ層の材料と適合する材料
であるべきである。
16を、上記Si、N4層14上に付着し、それからり
ソグラフイ・マスク工程を用いて、上記フォトレジスト
層16中にシュアル・ウェル領域のパターンを画成する
。N型ウェル領域になる領域の上の部分を、下のSi、
N、に層14とともに除去して、8102層の露出領域
18を形成する(第3図参照)。フォトレジスト層16
は、前述の米国特許第4244752号明細書に開示さ
れている如く、後の工程に於けるN型不純物の注入を防
ぐために充分な厚さを有しているべきであり、後の工程
に於て用いられるリフト・オフ層の材料と適合する材料
であるべきである。
(3)燐又は砒素の如きN型不純物(ドナ一種)を。
領域18に於けるSi02層10を経て基板12中にイ
オン注入して、N型ウェル領域20を形成する。注入エ
ネルギ及びフォトレジスト層16の厚さは、N型ウェル
領域の所望の注入が得られるが、その注入が、層14及
び10と組合わされた厚いフォトレジスト層16により
、P型ウェル領域に達しないように選択される(第4図
参照)。
オン注入して、N型ウェル領域20を形成する。注入エ
ネルギ及びフォトレジスト層16の厚さは、N型ウェル
領域の所望の注入が得られるが、その注入が、層14及
び10と組合わされた厚いフォトレジスト層16により
、P型ウェル領域に達しないように選択される(第4図
参照)。
(3)フォトレジストN16の材料と適合する、AQ、
Mo、W等の如きリフト・オフ材料の層22を付着する
(第5図参照)。リフト・オフ層22は、後にP型ウェ
ル領域を形成するための工程に於て注入される硼素を防
ぐために充分な厚さを有すべきである。
Mo、W等の如きリフト・オフ材料の層22を付着する
(第5図参照)。リフト・オフ層22は、後にP型ウェ
ル領域を形成するための工程に於て注入される硼素を防
ぐために充分な厚さを有すべきである。
(5)P型ウェル領域になる領域の上の層14からフォ
トレジスト層16及びリフト・オフM22をリフト・オ
フさせて、P型ウェル領域になる領域が層14及び10
を経てイオン注入されるようにする(第6図参照)。
トレジスト層16及びリフト・オフM22をリフト・オ
フさせて、P型ウェル領域になる領域が層14及び10
を経てイオン注入されるようにする(第6図参照)。
(6)任意の工程として、所望ならば、この時点に於て
、リフト・オフ層22の材料が高温に耐えることができ
るように選択されている場合には、前当することによっ
て、上記N型ウェル領域を基板12中にドライブ即ち拡
散させることができる。
、リフト・オフ層22の材料が高温に耐えることができ
るように選択されている場合には、前当することによっ
て、上記N型ウェル領域を基板12中にドライブ即ち拡
散させることができる。
そのような材料は、全屈(モリブデン、タングステン等
)、又は酸化物である。そのような任意の工程は、N型
ウェル領域がP型ウェル領域と別個にドライブ即ち拡散
されることを可能にする。
)、又は酸化物である。そのような任意の工程は、N型
ウェル領域がP型ウェル領域と別個にドライブ即ち拡散
されることを可能にする。
(7)N型ウェル領域20への注入を防ぐマスクとして
リフト・オフ層22を用いて、P型不純物(硼素)を注
入して、P型ウェル領域24を形成する(第7図参照)
。
リフト・オフ層22を用いて、P型不純物(硼素)を注
入して、P型ウェル領域24を形成する(第7図参照)
。
(8)N型ウェル領域20の上からリフト・オフ層22
を除去し、N型ウェル領域20及びP型つェル鳥域24
の両方を、それらの拡散プロフィルが略最終的な所望の
状態になる迄、アニールする。
を除去し、N型ウェル領域20及びP型つェル鳥域24
の両方を、それらの拡散プロフィルが略最終的な所望の
状態になる迄、アニールする。
それと同時に、後のマスク処理に於て用いられる整合段
部30を基板12中に設けるために、中位の厚さく略5
0nm)の犠牲S i 02層29をN型ウェル領域2
0の上に成長させる(第8図参照)。
部30を基板12中に設けるために、中位の厚さく略5
0nm)の犠牲S i 02層29をN型ウェル領域2
0の上に成長させる(第8図参照)。
(9)P型ウェル領域24の上の比較的薄いSin。
層10中にフィールド分離ドーピング領域のためのP型
不純物を注入する。N型ウェル領域20の上のより厚い
Sin2層29も、上記P型不純物でドープされるが、
Si02層29の厚さは、それらの不純物がN型ウェル
領域20に達することを防ぐ(第8図参照)。
不純物を注入する。N型ウェル領域20の上のより厚い
Sin2層29も、上記P型不純物でドープされるが、
Si02層29の厚さは、それらの不純物がN型ウェル
領域20に達することを防ぐ(第8図参照)。
(10) N型ウェル領域20からドープされた犠牲S
i02層29をエツチングにより除去する。P型つェル
鳥域24の上のドープされたSin2層10は、該領域
24の上に存在するSi、N、層14によって保護され
る(第9図参照)。
i02層29をエツチングにより除去する。P型つェル
鳥域24の上のドープされたSin2層10は、該領域
24の上に存在するSi、N、層14によって保護され
る(第9図参照)。
(u) N型ウェル領域20上に、比較的薄い(略25
乃至40nm)Si02層32を再び成長させる。P型
ウェル領域24の上に存在しているSi、N4層14が
該領域24の酸化を防ぐ。砒素の如きN型不純物を、N
型ウェル領域20の上の比較的上薄いSi02層32中
に注入する。その注入電圧は、P型ウェル領域24の上
の513 N 4N14がその注入の略全てを吸収する
ように選択される(第10図)。
乃至40nm)Si02層32を再び成長させる。P型
ウェル領域24の上に存在しているSi、N4層14が
該領域24の酸化を防ぐ。砒素の如きN型不純物を、N
型ウェル領域20の上の比較的上薄いSi02層32中
に注入する。その注入電圧は、P型ウェル領域24の上
の513 N 4N14がその注入の略全てを吸収する
ように選択される(第10図)。
(12)前の工程に於てN型不純物をドープされている
Si3N、層14をP型ウェル領域24から剥離させる
(第11図)。
Si3N、層14をP型ウェル領域24から剥離させる
(第11図)。
この時点に於て、N型ウェル領域20及びP型ウェル領
域24が相互に整合させており、それらのN型ウェル領
域20とP型ウェル領域との境界に整合段部30が形成
されており、各々のウェル領域上には、各ウェル領離の
ためのフィールド分離ドーピング領離の形成に必要な導
電性の不純物を既にドープされたS i 02層32及
び10が形成されている、シュアル・ウェル構造体が、
単一のIJソグラフイ・マスク工程で、形成されている
。
域24が相互に整合させており、それらのN型ウェル領
域20とP型ウェル領域との境界に整合段部30が形成
されており、各々のウェル領域上には、各ウェル領離の
ためのフィールド分離ドーピング領離の形成に必要な導
電性の不純物を既にドープされたS i 02層32及
び10が形成されている、シュアル・ウェル構造体が、
単一のIJソグラフイ・マスク工程で、形成されている
。
それらのS i 02層32及び10は段部30に自整
合されており、段部30はN型及びP型ウェル領域に自
己整合されている。
合されており、段部30はN型及びP型ウェル領域に自
己整合されている。
フィールド分離領域の形成を完了するためには、更に次
の一連の工程を行う。
の一連の工程を行う。
(13)リソグラフィ・マスク工程を用いて、フィール
ド分離酸化物領域として用いられる比較的厚いフィール
ド分離酸化物M34(第12図)を付着し、フィールド
分離酸化物領域36及び38(第13図)を限定する領
域以外の厚いフィールド分離酸化物層34をエツチング
により除去して、フィールド分離酸化物領域36及び3
8を画成する。即ち、このエツチング処理の間に、先に
ドープされたSin2層32及び10が、各々のウェル
領域20及び24の能動素子領域から除去される。
ド分離酸化物領域として用いられる比較的厚いフィール
ド分離酸化物M34(第12図)を付着し、フィールド
分離酸化物領域36及び38(第13図)を限定する領
域以外の厚いフィールド分離酸化物層34をエツチング
により除去して、フィールド分離酸化物領域36及び3
8を画成する。即ち、このエツチング処理の間に、先に
ドープされたSin2層32及び10が、各々のウェル
領域20及び24の能動素子領域から除去される。
(14)適当な熱サイクルを用いて、各々のドープされ
たS i 02層32及び10からN型及びP型のドー
パントを基板中にドライブ(拡散)させて、フィールド
分離酸化物領域36及び38の下に各々フィールド分離
ドーピング領域40及び42を形成する(第14図参照
)。
たS i 02層32及び10からN型及びP型のドー
パントを基板中にドライブ(拡散)させて、フィールド
分離酸化物領域36及び38の下に各々フィールド分離
ドーピング領域40及び42を形成する(第14図参照
)。
(15)FETの如き素子を形成するために、誘電体層
の再成長、導体の付着等を行う。
の再成長、導体の付着等を行う。
所望ならば、P型基板中にN型ウェル領域だけが形成さ
れるように、上記リフト・オフ工程を除くこともできる
。他は、同一の工程が用いられるが、フォトレジスト層
16は、上記注入工程(7)と上記アニール工程(8)
との間の別個の工程に於て除去される。
れるように、上記リフト・オフ工程を除くこともできる
。他は、同一の工程が用いられるが、フォトレジスト層
16は、上記注入工程(7)と上記アニール工程(8)
との間の別個の工程に於て除去される。
第1図乃至第11図は本発明の方法の一実施例の重要な
処理工程を示す一連の断面図、第12図乃至第14図は
第1図乃至第9図の工程に於て形成された整合マークを
用いて、フィールド分離領域を完成させるために更に用
いられる処理工程を示す一連の断面図である。 10・・・・S i O2層(第1絶縁層−フイ〜ルド
分離ドーピング領域を形成するために予めP型にドープ
される絶縁層)、12・・・・エピタキシャル・シリコ
ン基板(半導体基体)、14・・・・Si、N。 層(第2絶縁り、16・・・・フォトレジスト層(マス
ク)、18・・・・5in2層の露出領域、2o・・・
・N型ウェル領域、22・・・・リフト・オフ層、24
・・・・P型ウェル領域、29・・・・犠牲Sin、層
(成長酸化物絶縁層)、30・・・・整合段部(整合マ
ーク)、32・・・・S i O,層(新しい絶縁層−
フィールド分離ドーピング領域を形成するために予めN
型にドープされる絶縁層)、34・・・・フィールド分
離酸化物層、36.38・・・・フィールド分離酸化物
領域、4o、42・・・・フィールド分離ドーピング領
域。 出願人 インターナショナル・ビジネス・7
マシーンズ・コーポレーション代理人
弁理士 岡 1) 次 生(外1名) 31P、(、) 又Lゴ 75As、(、)P型B−
(、) NJ!MAs トーピシグ舅0氏
処理工程を示す一連の断面図、第12図乃至第14図は
第1図乃至第9図の工程に於て形成された整合マークを
用いて、フィールド分離領域を完成させるために更に用
いられる処理工程を示す一連の断面図である。 10・・・・S i O2層(第1絶縁層−フイ〜ルド
分離ドーピング領域を形成するために予めP型にドープ
される絶縁層)、12・・・・エピタキシャル・シリコ
ン基板(半導体基体)、14・・・・Si、N。 層(第2絶縁り、16・・・・フォトレジスト層(マス
ク)、18・・・・5in2層の露出領域、2o・・・
・N型ウェル領域、22・・・・リフト・オフ層、24
・・・・P型ウェル領域、29・・・・犠牲Sin、層
(成長酸化物絶縁層)、30・・・・整合段部(整合マ
ーク)、32・・・・S i O,層(新しい絶縁層−
フィールド分離ドーピング領域を形成するために予めN
型にドープされる絶縁層)、34・・・・フィールド分
離酸化物層、36.38・・・・フィールド分離酸化物
領域、4o、42・・・・フィールド分離ドーピング領
域。 出願人 インターナショナル・ビジネス・7
マシーンズ・コーポレーション代理人
弁理士 岡 1) 次 生(外1名) 31P、(、) 又Lゴ 75As、(、)P型B−
(、) NJ!MAs トーピシグ舅0氏
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 単一の半導体基体中にN型ウェル領域及びP型ウェル領
域の両方を有する集積回路の形成方法に於て、単一のリ
ソグラフィ・マスク工程しか用いずに、上記N型及びP
型ウェル領域の位置と、上記基体の部分の寄生閾値電圧
を制御するためのフィールド分離ドーピング領域の位置
とを限定する、集積回路の形成方法であつて、 (a)上記基体の表面に第1絶縁層を形成し、 (b)上記第1絶縁層上に、酸素の拡散を防ぐように予
め選択された材料より成る第2絶縁層を形成し、 (c)マスク中の露出領域により上記N型ウェル領域の
位置が限定されるように、上記第2絶縁層上に、リソグ
ラフィ・マスクを形成し、上記露出領域から上記第2絶
縁層を除去し、 (d)上記P型ウェル領域への注入を防ぐマスクとして
上記マスクを用いて、上記基体中にN型不純物を注入し
、 (e)上記N型ウェル領域の上の上記第1絶縁層上及び
上記P型ウェル領域の上の上記マスク上に、リフト・オ
フ層を形成し、上記P型領域の上の上記マスクを、該マ
スク上の上記リフト・オフ層とともに除去し、 (f)上記N型ウェル領域への注入を防ぐ注入マスクと
して上記リフト・オフ層を用いて、上記基体中にP型不
純物を注入し、 (g)上記N型ウェル領域の上に残されている上記リフ
ト・オフ層を除去し、上記N型及びP型ウェル領域に所
望のドーピング・プロフィルが形成されるように、上記
基体をアニールし、上記N型ウェル領域に於ける上記基
体の部分だけが成長酸化物絶縁層に変えられて、整合マ
ークとして用いられる整合段部が上記基体中に形成され
るように、上記基体を酸化し、 (h)上記N型ウェル領域への注入を防ぐマスクとして
上記成長酸化物絶縁層を用いて、上記第1絶縁層中にP
型不純物を注入し、上記P型ウェル領域の上の上記第2
絶縁層をエッチング・マスクとして用いて、上記N型ウ
ェル領域の上の上記成長酸化物絶縁層を除去し、 (i)上記N型ウェル領域の上に新しい絶縁層を形成し
、上記P型ウェル領域の上の上記第1絶縁層への注入を
防ぐマスクとして上記P型ウェル領域の上の第2絶縁層
を用いて、上記の新しい絶縁層中にN型不純物を注入す
ることを含む、 集積回路の形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/660,673 US4558508A (en) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | Process of making dual well CMOS semiconductor structure with aligned field-dopings using single masking step |
US660673 | 2000-09-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6196759A true JPS6196759A (ja) | 1986-05-15 |
JPH0244155B2 JPH0244155B2 (ja) | 1990-10-02 |
Family
ID=24650502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60194030A Granted JPS6196759A (ja) | 1984-10-15 | 1985-09-04 | 集積回路の形成方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4558508A (ja) |
EP (1) | EP0178440B1 (ja) |
JP (1) | JPS6196759A (ja) |
CA (1) | CA1209280A (ja) |
DE (1) | DE3584757D1 (ja) |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6197859A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-16 | Matsushita Electronics Corp | 相補型mos集積回路の製造方法 |
US4593459A (en) * | 1984-12-28 | 1986-06-10 | Gte Laboratories Incorporated | Monolithic integrated circuit structure and method of fabrication |
US4633290A (en) * | 1984-12-28 | 1986-12-30 | Gte Laboratories Incorporated | Monolithic CMOS integrated circuit structure with isolation grooves |
JPH0793282B2 (ja) * | 1985-04-15 | 1995-10-09 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置の製造方法 |
US4866002A (en) * | 1985-11-26 | 1989-09-12 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Complementary insulated-gate field effect transistor integrated circuit and manufacturing method thereof |
JPH0648716B2 (ja) * | 1985-11-30 | 1994-06-22 | ヤマハ株式会社 | 集積回路装置の製法 |
US4767721A (en) * | 1986-02-10 | 1988-08-30 | Hughes Aircraft Company | Double layer photoresist process for well self-align and ion implantation masking |
EP0260271A1 (en) * | 1986-03-04 | 1988-03-23 | Motorola, Inc. | High/low doping profile for twin well process |
US4889825A (en) * | 1986-03-04 | 1989-12-26 | Motorola, Inc. | High/low doping profile for twin well process |
US4748103A (en) * | 1986-03-21 | 1988-05-31 | Advanced Power Technology | Mask-surrogate semiconductor process employing dopant protective region |
US4669178A (en) * | 1986-05-23 | 1987-06-02 | International Business Machines Corporation | Process for forming a self-aligned low resistance path in semiconductor devices |
GB8710359D0 (en) * | 1987-05-01 | 1987-06-03 | Inmos Ltd | Semiconductor element |
US4925806A (en) * | 1988-03-17 | 1990-05-15 | Northern Telecom Limited | Method for making a doped well in a semiconductor substrate |
SE461428B (sv) * | 1988-06-16 | 1990-02-12 | Ericsson Telefon Ab L M | Foerfarande foer att paa ett underlag av halvledarmaterial framstaella en bipolaer transistor eller en bipolaer transistor och en faelteffekttransistor eller en bipolaer transistor och en faelteffekttransistor med en komplementaer faelteffekttransistor och anordningar framstaellda enligt foerfarandena |
JPH03129818A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-03 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH04252032A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-09-08 | Micron Technol Inc | Nウエルスチーム酸化工程を省略し、ブランケットpウエル打ち込み工程によりシリコン基板上にnウエルおよびpウエルを形成させる方法 |
CA2032073A1 (en) * | 1990-12-12 | 1992-06-13 | Pierre Huet | Twin-tub fabrication method |
EP0511877A1 (en) * | 1991-05-01 | 1992-11-04 | STMicroelectronics, Inc. | Manufacture of CMOS devices |
KR940009997B1 (ko) * | 1991-05-03 | 1994-10-19 | 현대전자산업 주식회사 | Cmos의 단차없는 두개의 웰 제조방법 |
JPH05267604A (ja) * | 1991-05-08 | 1993-10-15 | Seiko Instr Inc | 半導体装置の製造方法 |
US5132236A (en) * | 1991-07-30 | 1992-07-21 | Micron Technology, Inc. | Method of semiconductor manufacture using an inverse self-aligned mask |
JP3000739B2 (ja) * | 1991-08-22 | 2000-01-17 | 日本電気株式会社 | 縦型mos電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
US5252501A (en) * | 1991-12-30 | 1993-10-12 | Texas Instruments Incorporated | Self-aligned single-mask CMOS/BiCMOS twin-well formation with flat surface topography |
US5525823A (en) * | 1992-05-08 | 1996-06-11 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Manufacture of CMOS devices |
US5314837A (en) * | 1992-06-08 | 1994-05-24 | Analog Devices, Incorporated | Method of making a registration mark on a semiconductor |
US5350491A (en) * | 1992-09-18 | 1994-09-27 | Advanced Micro Devices, Inc. | Oxide removal method for improvement of subsequently grown oxides for a twin-tub CMOS process |
US5763302A (en) * | 1995-06-07 | 1998-06-09 | Lsi Logic Corporation | Self-aligned twin well process |
US5583062A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-10 | Lsi Logic Corporation | Self-aligned twin well process having a SiO2 -polysilicon-SiO2 barrier mask |
US5770492A (en) * | 1995-06-07 | 1998-06-23 | Lsi Logic Corporation | Self-aligned twin well process |
US5670393A (en) * | 1995-07-12 | 1997-09-23 | Lsi Logic Corporation | Method of making combined metal oxide semiconductor and junction field effect transistor device |
KR0179831B1 (ko) * | 1995-07-27 | 1999-03-20 | 문정환 | 반도체 소자의 웰 형성방법 |
US5523247A (en) * | 1995-08-24 | 1996-06-04 | Altera Corporation | Method of fabricating self-aligned planarized well structures |
JPH09246400A (ja) * | 1996-03-02 | 1997-09-19 | Yamaha Corp | 半導体装置の製法 |
CN1053995C (zh) * | 1996-11-05 | 2000-06-28 | 联华电子股份有限公司 | 一种集成电路之对准标记的制造方法 |
US6017787A (en) * | 1996-12-31 | 2000-01-25 | Lucent Technologies Inc. | Integrated circuit with twin tub |
KR100257997B1 (ko) * | 1997-12-30 | 2000-06-01 | 김규현 | 자기 정렬 마스크 형성 방법 |
US6133077A (en) | 1998-01-13 | 2000-10-17 | Lsi Logic Corporation | Formation of high-voltage and low-voltage devices on a semiconductor substrate |
US6093585A (en) * | 1998-05-08 | 2000-07-25 | Lsi Logic Corporation | High voltage tolerant thin film transistor |
US6797586B2 (en) * | 2001-06-28 | 2004-09-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Silicon carbide schottky barrier diode and method of making |
US6703187B2 (en) * | 2002-01-09 | 2004-03-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd | Method of forming a self-aligned twin well structure with a single mask |
US6667205B2 (en) * | 2002-04-19 | 2003-12-23 | International Business Machines Machines Corporation | Method of forming retrograde n-well and p-well |
US7407851B2 (en) * | 2006-03-22 | 2008-08-05 | Miller Gayle W | DMOS device with sealed channel processing |
CN104064450A (zh) * | 2013-03-19 | 2014-09-24 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种半导体器件的制造方法 |
US9749558B2 (en) | 2015-06-17 | 2017-08-29 | General Electric Company | System and method for utilizing X-ray detector having pixel with multiple charge-storage devices |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4013484A (en) * | 1976-02-25 | 1977-03-22 | Intel Corporation | High density CMOS process |
JPS5413779A (en) * | 1977-07-04 | 1979-02-01 | Toshiba Corp | Semiconductor integrated circuit device |
US4144101A (en) * | 1978-06-05 | 1979-03-13 | International Business Machines Corporation | Process for providing self-aligned doping regions by ion-implantation and lift-off |
US4244752A (en) * | 1979-03-06 | 1981-01-13 | Burroughs Corporation | Single mask method of fabricating complementary integrated circuits |
US4306916A (en) * | 1979-09-20 | 1981-12-22 | American Microsystems, Inc. | CMOS P-Well selective implant method |
US4282648A (en) * | 1980-03-24 | 1981-08-11 | Intel Corporation | CMOS process |
US4315781A (en) * | 1980-04-23 | 1982-02-16 | Hughes Aircraft Company | Method of controlling MOSFET threshold voltage with self-aligned channel stop |
JPS5817655A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-01 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
DE3133841A1 (de) * | 1981-08-27 | 1983-03-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum herstellen von hochintegrierten komplementaeren mos-feldeffekttransistorschaltungen |
US4411058A (en) * | 1981-08-31 | 1983-10-25 | Hughes Aircraft Company | Process for fabricating CMOS devices with self-aligned channel stops |
US4435896A (en) * | 1981-12-07 | 1984-03-13 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method for fabricating complementary field effect transistor devices |
US4435895A (en) * | 1982-04-05 | 1984-03-13 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Process for forming complementary integrated circuit devices |
-
1984
- 1984-10-15 US US06/660,673 patent/US4558508A/en not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-06-25 CA CA000485177A patent/CA1209280A/en not_active Expired
- 1985-09-03 EP EP85111088A patent/EP0178440B1/en not_active Expired
- 1985-09-03 DE DE8585111088T patent/DE3584757D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-09-04 JP JP60194030A patent/JPS6196759A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4558508A (en) | 1985-12-17 |
EP0178440B1 (en) | 1991-11-27 |
JPH0244155B2 (ja) | 1990-10-02 |
EP0178440A2 (en) | 1986-04-23 |
DE3584757D1 (de) | 1992-01-09 |
EP0178440A3 (en) | 1988-01-27 |
CA1209280A (en) | 1986-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6196759A (ja) | 集積回路の形成方法 | |
US6790781B2 (en) | Dual depth trench isolation | |
EP0179810B1 (en) | Cmos integrated circuit technology | |
JPH02284462A (ja) | 単一集積回路チップ上に高電圧及び低電圧cmosトランジスタを形成するためのプロセス | |
JPH0576190B2 (ja) | ||
JP2002033396A (ja) | コア・デバイス注入を用いて高特性、高信頼度の入力/出力デバイスおよびアナログと両立する入力/出力およびコア・デバイスの製造法 | |
JPS62213167A (ja) | パワ−mosトランジスタの製造方法 | |
EP1026738B1 (en) | Novel mixed voltage CMOS process for high reliability and high performance core and I/O transistors with reduced mask steps | |
JPH03178135A (ja) | 絶縁ゲート電界効果トランジスタ製造方法 | |
US6479339B2 (en) | Use of a thin nitride spacer in a split gate embedded analog process | |
US5466615A (en) | Silicon damage free process for double poly emitter and reverse MOS in BiCMOS application | |
US5106768A (en) | Method for the manufacture of CMOS FET by P+ maskless technique | |
US6362062B1 (en) | Disposable sidewall spacer process for integrated circuits | |
EP0197454B1 (en) | Method for making semiconductor devices comprising insulating regions | |
GB2037073A (en) | Method of producing a metal-semiconductor fieldeffect transistor | |
EP0337823A2 (en) | MOS field effect transistor having high breakdown voltage | |
KR100246691B1 (ko) | 반도체 장치 제조 방법 | |
US5106769A (en) | Process for manufacturing bi-cmos type semiconductor integrated circuit | |
US5474944A (en) | Process for manufacturing integrated circuit with power field effect transistors | |
KR0179823B1 (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
JP3092634B2 (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
JP3360970B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0316150A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
JP3848782B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2915040B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 |