JPS63117467A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、半導体素子例えTfMO3FETが多数集
積されて成る半導体装置の製造方法に関するもので、特
に、隣接するFET間を電気的に分離する素子分離領域
や、このFETの活性領域等のように互いに抵抗率の異
なる領域を同一の不純物導入工程で形成することが出来
る方法に関するものである。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device in which a large number of semiconductor elements, such as TfMO3FETs, are integrated, and in particular, it relates to a method for manufacturing a semiconductor device in which a large number of semiconductor elements, such as TfMO3FETs, are integrated. The present invention relates to a method in which regions having different resistivities, such as isolation regions and active regions of this FET, can be formed in the same impurity introduction step.
(従来の技術)
一つのシリコン基板上にMOSFET(金属酸化膜電界
効果トランジスタ)が多数集積されて成る例えばICメ
モリのような半導体装置は、今後益々重要になる電子部
品の一つである。このような半導体装置の製造工程にお
いては、各FET間を電気的に分離する素子分離領域(
チャネルストッパ)の形成や、このFETの動作閾値電
圧を所定の値にするための処置を行う必要があった。(Prior Art) A semiconductor device such as an IC memory, which is formed by integrating a large number of MOSFETs (metal oxide field effect transistors) on a single silicon substrate, is one of the electronic components that will become increasingly important in the future. In the manufacturing process of such semiconductor devices, element isolation regions (
It was necessary to form a channel stopper (channel stopper) and take measures to set the operating threshold voltage of this FET to a predetermined value.
そして、この素子分離領域形成や閾値電圧制御は、一般
に、シリコン基板の素子分離領域や活性領域に該当する
領域にそれぞれ所定の濃度になるように不純物を導入す
ることで行なっていた。この不純物を導入する方法とし
ては、拡散やイオン打ち込みが用いられていた。The formation of the element isolation region and the control of the threshold voltage have generally been performed by introducing impurities into regions of the silicon substrate corresponding to the element isolation region and the active region to a predetermined concentration. Diffusion and ion implantation have been used to introduce this impurity.
このような不純物導入工程を含む従来の半導体装置の製
造方法としては、例えば文献(日経マグロウヒル社rM
O5LSI製造技術J P、29〜31)に開示された
ものがある。Conventional semiconductor device manufacturing methods including such an impurity introduction step include, for example, the literature (Nikkei McGraw-Hill Co., Ltd. rM
There is one disclosed in O5LSI Manufacturing Technology JP, 29-31).
第4図(A)〜(E)は、この文献に開示されている従
来のMOSプロセス技術中の上述のイオン打ち込みプロ
セスについて主に示す製造工程図である。尚、これら図
は、一つのFET及びその周辺部分に着目し、半導体装
置の製造進度に応じてこのFETを含む周辺部分のウェ
ハ状態を示した断面図である。FIGS. 4A to 4E are manufacturing process diagrams mainly showing the above-mentioned ion implantation process in the conventional MOS process technology disclosed in this document. Note that these figures are cross-sectional views that focus on one FET and its surrounding area and show the wafer state of the surrounding area including this FET according to the progress of manufacturing the semiconductor device.
シリコン基板11上に、下敷5in2膜13とSi3N
4膜15とを基板側から順次に形成する(第4図(A)
参照)。On the silicon substrate 11, the underlying 5in2 film 13 and Si3N
4 films 15 are sequentially formed from the substrate side (FIG. 4(A)
reference).
次に、S i 3N4 B115上にフォトレジスト膜
を形成する。その後、このフォトレジスト膜の、シリコ
ン基板11のFET形成予定領域(活性領域)に対応す
る領域が残存するようにパターニングする。次に、この
残存したレジスト17をマスクとし、ドライエツチング
法によって、レジストマスク17で覆われていないSi
3N4膜15の部分領域を除去して、Si3N4膜の残
存部15aを得る。Next, a photoresist film is formed on the S i 3N4 B115. Thereafter, this photoresist film is patterned so that a region corresponding to the FET formation region (active region) of the silicon substrate 11 remains. Next, using this remaining resist 17 as a mask, the Si that is not covered with the resist mask 17 is etched by dry etching.
A partial region of the 3N4 film 15 is removed to obtain a remaining portion 15a of the Si3N4 film.
さらに、このレジスト17をマスクとし、FET形成予
定領域周囲のシリコン基板11の部分領域に不純物を導
入するため、例えばボロン(B)をイオン打ち込みする
(第4図(B)参照)。このイオン打ち込み条件は、F
ET間が電気的に絶縁され、かつ、FET形成領域にイ
オンの拡散が生じないような適正なものに設定されてい
る。この工程において、チャネルストップ領域19が得
られる。Furthermore, using this resist 17 as a mask, ions of boron (B), for example, are implanted in order to introduce impurities into a partial region of the silicon substrate 11 around the region where the FET is to be formed (see FIG. 4(B)). This ion implantation condition is F
It is set appropriately so that the ETs are electrically insulated and ions are not diffused into the FET formation region. In this step, a channel stop region 19 is obtained.
次に、水蒸気を用いた湿式酸化法を用い、Si3N4膜
の残存部15aで覆われていないシリコン基板の部分領
域を酸化させ、フィールドSiO□膜21を得る。この
時、Si3N4膜15aの端部には5in2が侵入し、
いわゆる、バーズ・ピークが形成される(第4図(C)
参照)。Next, a wet oxidation method using water vapor is used to oxidize a partial region of the silicon substrate that is not covered with the remaining portion 15a of the Si3N4 film, thereby obtaining a field SiO□ film 21. At this time, 5in2 invades the edge of the Si3N4 film 15a,
A so-called bird's peak is formed (Figure 4 (C)
reference).
次に、Si3N、膜の残存部15a及び下敷5i02膜
13を除去する。その後、この除去によって露出したシ
リコン基板のFET形成予定領域に対し新たに酸化処理
を行なって、ゲートs i02 B23を形成する。続
いて、FETのチャネル部形成領域に該当する領域を含
むシリコン基板の部分領域20に不純物を導入するため
、第二回目の例えばボロンのイオン打ち込みを行なう(
第4図(D)参照)。この第二回目のイオン打ち込み条
件は、チャネルストップ領域形成のための打ち込み条件
とは異なり、FETの閾値電圧vTが所定の値になるよ
うな適正なものに設定されている。Next, Si3N, the remaining portion 15a of the film, and the underlayer 5i02 film 13 are removed. Thereafter, a new oxidation process is performed on the FET formation region of the silicon substrate exposed by this removal to form a gate s i02 B23. Next, a second ion implantation of boron, for example, is performed to introduce impurities into the partial region 20 of the silicon substrate including the region corresponding to the channel region of the FET (
(See Figure 4(D)). The second ion implantation conditions are different from the implantation conditions for forming the channel stop region, and are set appropriately so that the threshold voltage vT of the FET becomes a predetermined value.
次に、SiH4ガスの熱分解等によってシリコン基板1
1のFET形成領域上に多結晶Siを形成する。次に、
この多結晶Siを、これがゲート形成予定領域上に残る
ようにバターニングする。この多結晶Siから成るゲー
ト25をマスクとし、シリコン基板11のドレイン及び
ソース形成予定領域27に例えば砒素(As)をイオン
打ち込みする(第4図(E)参照)。Next, the silicon substrate 1 is heated by thermal decomposition of SiH4 gas, etc.
Polycrystalline Si is formed on the first FET formation region. next,
This polycrystalline Si is patterned so that it remains on the area where the gate is to be formed. Using the gate 25 made of polycrystalline Si as a mask, ions of, for example, arsenic (As) are implanted into the region 27 of the silicon substrate 11 where the drain and source are to be formed (see FIG. 4(E)).
次に、図示は省略するが、アルミニウム等を用いてのド
レイン及びソース電極形成等を含む製造工程を経て、S
iゲゲーnMOsトランジスタが得られる。Next, although not shown, the S
An igegen nMOS transistor is obtained.
上述の如く、従来の方法においては、例えばボロンとい
うように同じ物質を用いてのイオン打ち込みにもかかわ
らず、チャネルストップ領域形成のためのイオン打ち込
みと、FETの閾値電圧制御のためのイオン打ち込みと
を別途に行なっていた。As mentioned above, in the conventional method, ion implantation for forming a channel stop region and ion implantation for controlling the threshold voltage of an FET are performed, even though the same material, such as boron, is used for ion implantation. was conducted separately.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、上述の如く二回のイオン打ち込み行なう
ような従来の半導体装置の製造方法は、工程が長くかつ
複雑になるという問題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, the conventional method of manufacturing a semiconductor device in which ion implantation is performed twice as described above has the problem that the process is long and complicated.
これがため、製造時間が長くなったり、製造コストが高
くなるというような支障を来す。This causes problems such as longer manufacturing time and higher manufacturing costs.
この発明の目的は、上述の問題点を解決し、−回のイオ
ン打ち込みによってシリコン基板等の下地に、抵抗率の
異なる複数の領域を形成することが出来る半導体装置の
製造方法を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can form a plurality of regions with different resistivities in a base such as a silicon substrate by -times of ion implantation. be.
(問題点を解決するための手段)
この目的の達成を図るため、この発明の半導体装置の製
造方法によれば、下地に不純物の導入により抵抗率の異
なる複数の領域を形成する際、前述の下地上に不純物導
入阻止効果の異なるマスクを形成し、このマスクの上側
か−ら前述の下地全体に対して前述の不純物を導入する
ことを特徴とする。(Means for solving the problem) In order to achieve this object, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, when forming a plurality of regions having different resistivities by introducing impurities into the base, the above-mentioned The method is characterized in that masks having different impurity introduction blocking effects are formed on the base, and the impurity is introduced into the entire base from above the mask.
この発明の実施に当り、前述の下地をシリコン基板とし
、前述の複数の領域を例えばFET等の半導体素子間を
電気的に分離するための領域、及びFETの活性領域と
することが出来る。In carrying out the present invention, the base described above can be a silicon substrate, and the plurality of regions described above can be used, for example, as regions for electrically isolating semiconductor elements such as FETs, and active regions of FETs.
さらに、不純物導入阻止効果の異なる前述のマスクとし
て、前述の活性領域上のマスクを下地側から順次に設け
たシリコン酸化膜及びシリコン窒化膜とし、前述の素子
分離領域上のマスクをシリコン酸化膜とするのが好適で
ある。Furthermore, as the above-mentioned masks having different impurity introduction blocking effects, the above-mentioned mask on the active region is a silicon oxide film and a silicon nitride film, which are sequentially provided from the underlying side, and the above-mentioned mask on the element isolation region is a silicon oxide film and a silicon nitride film. It is preferable to do so.
(作用)
このような方法によれば、例えば素子分離領域に対して
行なう不純物導入工程において、活性領域に対しても不
純物が導入される。又、各領域上には、不純物導入阻止
効果の異なるマスク層があるから、これらマスクを介し
て導入される不純物の量は各領域で異なるものになる。(Function) According to such a method, impurities are also introduced into the active region, for example, in the step of introducing impurities into the element isolation region. Moreover, since there are mask layers having different impurity introduction blocking effects on each region, the amount of impurities introduced through these masks differs in each region.
従って、例えば素子分離領域には素子間を電気的に分離
することが出来るような濃度に不純物を導入することが
出来ると共に、例えば活性領域にはFETの閾値電圧が
所望の電圧値を示すような濃度に不純物を導入すること
が出来る。Therefore, for example, impurities can be introduced into the element isolation region at a concentration that enables electrical isolation between elements, and at the same time, for example, the active region can be introduced at a concentration such that the threshold voltage of the FET exhibits a desired voltage value. Impurities can be introduced into the concentration.
(実施例)
以下、図面を参照して、この発明の半導体装置の製造方
法の一実施例につき説明する。尚、これら図はこの発明
が理解できる程度に概略的に示しであるにすぎず、各構
成成分の寸法、形状及び配置関係は図示例に限定される
ものではない。(Example) An example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that these figures are only schematic representations to the extent that the present invention can be understood, and the dimensions, shapes, and arrangement relationships of each component are not limited to the illustrated examples.
尚、以下の実施例を下地上にMOSFETを多数具える
半導体装置を製造する例で説明するが、この発明の製造
方法を用いて好適な半導体装置はこの実施例に限定され
るものでないこと明らかである。又、この発明の製造方
法は、下地上に抵抗率の異なる複数の領域を形成する際
、同一の不純物導入工程でこの形成を行なおうとするも
のである。従って、例えば半導体装置の製造工程中の上
述の不純物導入工程以外の工程は、以下の実施例に限定
されるものではなく他の方法を利用出来ること明らかで
ある。The following embodiment will be explained using an example of manufacturing a semiconductor device having a large number of MOSFETs on a substrate, but it is clear that the semiconductor device suitable for using the manufacturing method of the present invention is not limited to this embodiment. It is. Further, in the manufacturing method of the present invention, when forming a plurality of regions having different resistivities on a base, the formation is performed in the same impurity introduction step. Therefore, for example, steps other than the above-mentioned impurity introduction step in the manufacturing process of a semiconductor device are not limited to the following embodiments, and it is clear that other methods can be used.
策:101例
第1図(A)〜(D)は、この発明の半導体装置の製造
方法に係る不純物導入プロセスについて主に示す製造工
程図である。尚、これら図は、一つのFET及びその周
辺部分に着目し、半導体装置の製造進度に応じてこのF
ETを含む周辺部分のウェハ状態を示した断面図である
。Solution: 101 Examples FIGS. 1A to 1D are manufacturing process diagrams mainly showing the impurity introduction process according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention. Note that these figures focus on one FET and its surrounding area, and the FET is
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the state of the wafer in the peripheral portion including ET.
先ず、下地としての例えばシリコン基板31に対して熱
酸化処理を行なって、シリコン基板31表面に、下敷シ
リコン酸化膜33(パッド酸化膜33と称することもあ
る)を形成する。次に、CVD法によってこのパッド酸
化膜33上にシリコン窒化膜35を形成する(第1図(
A)参照)。First, a thermal oxidation process is performed on, for example, a silicon substrate 31 as a base to form an underlying silicon oxide film 33 (sometimes referred to as a pad oxide film 33) on the surface of the silicon substrate 31. Next, a silicon nitride film 35 is formed on this pad oxide film 33 by the CVD method (see FIG.
See A).
次に、図示は省略しであるが、シリコン窒化膜35上に
フォトレジスト膜を形成する。その後、このフォトレジ
スト膜の、シリコン基板31のFET形成予定領域(活
性領域)に対応する領域が残存するようにこのフォトレ
ジスト膜をパターニングする。次に、この残存させたレ
ジストをマスクとし、このレジストマスクで覆われてい
ないシリコン窒化室35の部分領域を従来公知の好適な
方法で除去して、Si3N4膜の残存部35aを得る。Next, although not shown, a photoresist film is formed on the silicon nitride film 35. Thereafter, this photoresist film is patterned so that a region of the photoresist film corresponding to the FET formation region (active region) of the silicon substrate 31 remains. Next, using this remaining resist as a mask, the partial region of the silicon nitriding chamber 35 not covered by this resist mask is removed by a conventionally known suitable method to obtain a remaining portion 35a of the Si3N4 film.
続いて、この残存部35a上のレジストを除去する。Subsequently, the resist on this remaining portion 35a is removed.
この残存部35aが不純物導入時及びフィールド酸化膜
形成時のマスクの一部になる(第1図(B)参照。)。This remaining portion 35a becomes part of a mask when introducing impurities and forming a field oxide film (see FIG. 1(B)).
尚、この実施例の場合、パッド酸化膜33の膜厚を約3
00人とし、シリコン窒化11i35の膜厚を約100
0人 としである。In this embodiment, the thickness of the pad oxide film 33 is approximately 3
00 people, and the film thickness of silicon nitride 11i35 is about 100.
There are 0 people.
次に、Si3N4膜の残存部35a及びパッド酸化膜3
3の上側からシリコン基板31全体に対し不純物導入を
行なう。この実施例の場合、この不純物導入をイオン打
ち込みによって行なう。又、不純物は、半導体装置の導
電型に応じ好適なものにすることが出来る。例えばnM
O3のSiゲートプロセスの場合であれば、不純物にボ
ロン(B)を用いることが出来る。従って、この場合、
チャネルストップ形成領域(第1図(B)中、Sで示す
領域)に対してはパッド酸化膜を介して、一方、活性領
域(第1図(B)中、Pで示す領域)に対してはSi3
N、膜及びパッド酸化膜を介して同一工程でボロン(B
)のイオン打ち込みを行なう(第1図(B)参照)。Next, the remaining portion 35a of the Si3N4 film and the pad oxide film 3 are
Impurities are introduced into the entire silicon substrate 31 from above. In this embodiment, this impurity introduction is performed by ion implantation. Further, the impurity can be selected appropriately depending on the conductivity type of the semiconductor device. For example nM
In the case of O3 Si gate process, boron (B) can be used as an impurity. Therefore, in this case,
The channel stop formation region (region indicated by S in FIG. 1(B)) is provided through the pad oxide film, while the active region (region indicated by P in FIG. 1(B)) is provided through the pad oxide film. is Si3
Boron (B) is added in the same process through the N, film and pad oxide film.
) ion implantation is performed (see FIG. 1(B)).
ところで、イオン打ち込みによって基板に不純物を導入
する場合は、イオンの加速エネルギーによって基板中の
不純物濃度のピークを示す位置(基板表面からの深さ)
が決定される。第2図は、縦軸に不純物濃度をとり横軸
に基板表面からの深さをとり、基板内の基板の深さ方向
の不純物濃度分布を概略的に示した特性曲線図である。By the way, when introducing impurities into a substrate by ion implantation, the position (depth from the substrate surface) where the impurity concentration in the substrate peaks due to the acceleration energy of the ions.
is determined. FIG. 2 is a characteristic curve diagram schematically showing the impurity concentration distribution in the depth direction of the substrate, with the vertical axis representing the impurity concentration and the horizontal axis representing the depth from the substrate surface.
ここで、第2図において、パッド酸化膜33の膜厚を1
、で示し、シリコン窒化膜35の膜厚をt2で示すとす
ると、シリコン基板のチャネルストップ領域における不
純物濃度のピーク値は、第2図中にC0で示すものにな
る。一方、シリコン基板の活性領域においては1.+1
2=13なる膜厚のマスクが存在するため、この領域に
おける不純物濃度のピーク値は、第2図中に02で示す
ものになる。実際上は、基板材質等により不純物プロフ
ァイルは第2図と多少異なる。例えばシリコン窒化膜に
おける不純物の侵入はシリコン中のそれと比較して小さ
いため、CI、C2の差は第2図に示すものよりも大き
くなる。しかしながら、この発明に係る同一不純物工程
で各領域の不純物濃度に差異を生じさせることについて
の原理は、第2図で概略的に説明することが出来る。Here, in FIG. 2, the thickness of the pad oxide film 33 is set to 1
, and the thickness of the silicon nitride film 35 is denoted by t2, the peak value of the impurity concentration in the channel stop region of the silicon substrate is as indicated by C0 in FIG. On the other hand, in the active region of the silicon substrate, 1. +1
Since there is a mask with a film thickness of 2=13, the peak value of the impurity concentration in this region is indicated by 02 in FIG. In reality, the impurity profile differs somewhat from that shown in FIG. 2 depending on the substrate material and the like. For example, since the penetration of impurities in a silicon nitride film is smaller than that in silicon, the difference between CI and C2 is larger than that shown in FIG. 2. However, the principle of creating a difference in impurity concentration in each region in the same impurity process according to the present invention can be schematically explained with reference to FIG.
上述の如く、この発明によれば、同一の不純物導入工程
においてチャネルストップ領域39及び活性領域40を
形成することが出来ると共に、各領域の不純物濃度をそ
れぞれ所望の不純物濃度にすることが出来る。As described above, according to the present invention, the channel stop region 39 and the active region 40 can be formed in the same impurity introduction step, and the impurity concentration of each region can be set to a desired impurity concentration.
不純物導入工程が終了した後、シリコン窒化膜(313
N4)の残存部35aをマスクとし、露出しているシリ
コン基板に対し従来公知の方法を用いて酸化処理を行な
いフィールド酸化膜37を形成する(第1図(C))。After the impurity introduction process is completed, a silicon nitride film (313
Using the remaining portion 35a of N4) as a mask, the exposed silicon substrate is oxidized using a conventionally known method to form a field oxide film 37 (FIG. 1(C)).
この実施例の場合、フィールド酸化膜の膜厚が約600
0人となるようにした。In this example, the thickness of the field oxide film is approximately 600 mm.
The number was set to 0.
次に、シリコン窒化膜の残存部35a及びパッド酸化膜
の残存部を除去する。次に、ゲート酸化膜形成後、トラ
ンジスタの閾値電圧制御のため活性領域に対して従来は
行なっていた不純物導入を行なうことなく、ソース・ド
レイン形成のため第4図(E)を用いて既に説明したよ
うなプロセスを実行する。これらプロセスは従来公知で
あるから、その説明を省略する。Next, the remaining portion 35a of the silicon nitride film and the remaining portion of the pad oxide film are removed. Next, after the gate oxide film is formed, the source and drain are formed without introducing impurities into the active region, which is conventionally done, in order to control the threshold voltage of the transistor, as already explained using FIG. 4(E). Run a process like Since these processes are conventionally known, their explanation will be omitted.
第1図(D)は、形成されたnMO3(7)Siゲート
を概略的に示す断面図である。FIG. 1(D) is a cross-sectional view schematically showing the formed nMO3(7)Si gate.
第1図(D)において、41はゲート酸化膜を示し、4
3はゲート電極となる例えばn1ポリシリコンを示し、
45及び47は例えば砒素が導入されn+層になってい
るソース及びドレイン電極形成領域をそれぞれ示す。又
、39は既に説明したチャネルストップ領域を示し、5
1はトランジスタの閾値電圧制御の目的の不純物が導入
された領域を示す。In FIG. 1(D), 41 indicates a gate oxide film;
3 indicates, for example, n1 polysilicon which becomes the gate electrode,
Reference numerals 45 and 47 respectively indicate source and drain electrode formation regions into which arsenic, for example, is introduced to form an n+ layer. Further, 39 indicates the channel stop region already explained, and 5
1 indicates a region into which impurities are introduced for the purpose of controlling the threshold voltage of the transistor.
ここで、実験の一例につき説明する。Here, an example of an experiment will be explained.
実験に用いたシリコン基板は、ボロン(B)の濃度が4
X1015/Cm3のものとした。又、ボロンのイオン
打ち込み条件を、イオンの加速エネルギーを30にeV
とし、イオンのドーズ量を5xto”イオン/Cm2と
した。The silicon substrate used in the experiment had a boron (B) concentration of 4
It was made of X1015/Cm3. In addition, the boron ion implantation conditions were set such that the ion acceleration energy was 30 eV.
The ion dose was set to 5xto'' ions/Cm2.
このような条件において、活性領域のゲート電極に対応
する第1図(D)中51で示す領域の不純物濃度のピー
ク値(第2図中、C2に対応する値)は、約7X101
6/cm3になり、このときのトランジスタの閾値電圧
(VT )は約0.7Vに設定された。Under these conditions, the peak value of the impurity concentration in the region indicated by 51 in FIG. 1(D) corresponding to the gate electrode of the active region (the value corresponding to C2 in FIG. 2) is approximately 7×101
6/cm3, and the threshold voltage (VT) of the transistor at this time was set to about 0.7V.
従来の製造、方法の場合、VTを0.7Vにするために
は、活性領域の該当領域にボロンを約1×10”7cm
2のドーズ量でイオン打ち込みする必要があった。しか
しながら、この発明の製造方法によれば、このようなV
丁制御のためのイオン打ち込み工程が全く不要になる。In the case of conventional manufacturing and methods, in order to set VT to 0.7V, boron is applied to the corresponding area of the active region to a thickness of approximately 1×10”7cm.
It was necessary to implant ions at a dose of 2. However, according to the manufacturing method of the present invention, such V
The ion implantation process for ion control becomes completely unnecessary.
に1蔦あ
第3図は、この発明の第二実施例を説明するため、変形
例のマスクを有したウェハを示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a wafer with a modified mask for explaining the second embodiment of the invention.
フィールド酸化膜が活性領域に入り込むことにより生ず
るバーズビークと称されるものの発生を防止するため、
特殊なマスクを用いることがある。このようなマスクを
用いた場合であっても、この発明の製造方法を利用する
ことが出来る。In order to prevent the so-called bird's beak caused by the field oxide film entering the active region,
Special masks may be used. Even when such a mask is used, the manufacturing method of the present invention can be used.
シリコン基板31上にパッド酸化膜及びシリコン窒化膜
を順次に形成した後、シリコン窒化膜の一部でマスク3
5aを形成する(第1図(B)参照)。続いて、このマ
スク35aを用い、マスク35aから露出したパッド酸
化膜を除去しパッド酸化膜のマスク33aを形成する(
第3図参照)、次に、マスク35aを含む基板31上全
面にシリコン窒化膜を形成した後、このシリコン窒化膜
を異方性エツチングによって除去する。この異方性エツ
チングの結果、マスク33a、35aの側面にサイドウ
オール61を形成することが出来る。After sequentially forming a pad oxide film and a silicon nitride film on a silicon substrate 31, a mask 3 is formed using a part of the silicon nitride film.
5a (see FIG. 1(B)). Next, using this mask 35a, the pad oxide film exposed from the mask 35a is removed to form a pad oxide film mask 33a (
(See FIG. 3) Next, a silicon nitride film is formed on the entire surface of the substrate 31 including the mask 35a, and then this silicon nitride film is removed by anisotropic etching. As a result of this anisotropic etching, sidewalls 61 can be formed on the sides of the masks 33a and 35a.
このようなサイドウオール61を有するマスクを用いた
場合であっても、チャネルストップ領域及び活性領域に
対する不純物導入を第1図及び第2図を用いて既に説明
したような方法及び理由によって行なうことが出来る。Even when a mask having such a sidewall 61 is used, impurities can be introduced into the channel stop region and the active region by the method and reason already explained using FIGS. 1 and 2. I can do it.
尚、この発明は上述の実施例に限定されるものでないこ
と明らかである。It is clear that the present invention is not limited to the above-described embodiments.
例えば、上述の実施例はチャネルストップ領域と、活性
領域という二つの領域に対して不純物導入を同一工程で
行なう例で説明したが、同一の工程で不純物導入される
領域を三個所以上の領域にすることも出来る。この場合
、各領域には不純物導入阻止効果の異なるマスクをそれ
ぞれ設けることも出来る。For example, in the above embodiment, impurities are introduced into two regions, the channel stop region and the active region, in the same process, but three or more regions are doped with impurities in the same process. You can also do that. In this case, masks having different impurity introduction blocking effects can be provided in each region.
又、不純物導入阻止効果の異なるマスクは上述の例に限
られるものではなく、同一物質で膜厚を異ならせたもの
や、異種物質からなるものや、異種物質を積層させたも
のや、これらを組み合わせたもの等であっても良い。Furthermore, masks with different impurity introduction blocking effects are not limited to the examples mentioned above, but include masks made of the same material with different film thicknesses, masks made of different materials, masks made of stacked layers of different materials, and masks made of the same material with different film thicknesses. It may be a combination or the like.
又、不純物導入の方法はイオン打ち込みに限定されるも
のではなく、拡散方法を用いることが出来る。例えば、
周囲に電気ヒーター、ハロゲンランプ等の熱源を有した
石英ガラスから成る円筒状の横型拡散炉を用い、この拡
散炉中に上述の不純物導入阻止効果の異なるマスクを具
える基板を入れる。。そして、この拡散炉中に拡散源で
あるガスを導入すると、このマスクを介して基板に、所
望の不純物導入がなされる。ガスとしては、ボロンを導
入する場合であれば、例えばB2O3蒸気を用いること
が出来る。又、リンを導入する場合であれば、例えばp
2o、蒸気を用いることが出来る。Further, the method of introducing impurities is not limited to ion implantation, but a diffusion method can also be used. for example,
A cylindrical horizontal diffusion furnace made of quartz glass and surrounded by a heat source such as an electric heater or a halogen lamp is used, and a substrate equipped with the above-mentioned masks having different impurity introduction prevention effects is placed in the diffusion furnace. . When a gas serving as a diffusion source is introduced into this diffusion furnace, desired impurities are introduced into the substrate through this mask. As the gas, if boron is introduced, for example, B2O3 vapor can be used. In addition, in the case of introducing phosphorus, for example, p
2o, steam can be used.
又、上述の実施例において説明した膜厚等の数値的条件
、又下地材質等は半導体装置の設計に応じ変更できるこ
と明らかである。例えば、下地を基板と、結晶成長させ
た半導体層とから成るものとしても良い。Furthermore, it is clear that the numerical conditions such as the film thickness, the underlying material, etc. explained in the above embodiments can be changed depending on the design of the semiconductor device. For example, the base may be composed of a substrate and a crystal-grown semiconductor layer.
(発明の効果)
上述した説明からも明らかなように、この発明の半導体
装置の製造方法に係る不純物導入方法によれば、−回の
不純物導入工程において、互いに異なる不純物濃度を示
す複数の領域を下地に形成することが出来る。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the impurity introduction method according to the semiconductor device manufacturing method of the present invention, a plurality of regions exhibiting mutually different impurity concentrations are formed in the impurity introduction step - times. It can be formed on the base.
従って、従米別々に行なっていた例えばチャネルストッ
プ領域形成及びトランジスタの動作閾値電圧制御のため
の不純物導入を一度で行なうことが出来る。Therefore, for example, the formation of a channel stop region and the introduction of impurities for controlling the operating threshold voltage of a transistor, which were previously performed separately, can be performed at once.
これがため、工程の簡略化を果すことが出来、よって、
半導体装置の製造時間短縮及び製造コストの低減を図る
ことが出来る。Therefore, the process can be simplified, and therefore,
It is possible to shorten the manufacturing time and reduce the manufacturing cost of the semiconductor device.
第1図(A)〜(D)は、この発明の半導体装置の製造
方法の説明に供する、不純物導入工程を主に示す製造工
程図、
第2図は、この発明の半導体装置の製造方法の説明に供
する、不純物導入後の下地の不純物濃度の分布を示す特
性曲線図、
第3図は、この発明の半導体装置の製造方法の第二実施
例の説明図、
第4図(A)〜(E)は、半導体装置の製造方法の説明
に供する、従来の不純物導入工程を主に示す製造工程図
である。
31−・・下地(シリコン基板)
33−・・シリコン酸化M(パッド酸化膜)35・・・
シリコン窒化膜
35a −−−シリコン窒化膜のマスク37−・・フィ
ールド酸化膜
39−・・素子分離領域(チャネルストップ)40−・
・活性領域
51−・・チャネル部の不純物導入領域。
特許出願人 沖電気工業株式会社
Jlz下叱(シリコン&、l:&) J9:チ
ャ不ルスト・・lフ2々艮yへ3j: シリコン練4
u凄(八へ/n象41奏) 3Lシリコン亀4(8
奏3fa:シリコンg+tglのマスク n!フィ
ール)’ 醸1c71!4f:ケ゛−トM4乙R旋
IJ : n+オ?リシリコン4547°
1+半44奈層 jl!チャ羊ル卸の不糺凭
1享八磯緘ごの発IIMの勇4手鷲ホi顎1し二株記第
1図
:/T?、さ
基淳反の年夕とl’F勿才1痕金島国
第2図
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第3図
IJ
梃未状睦Y1矛・J啜遣二社目
第4図
〜を東キ欠午せtをオ・孝勺錠りニオiレコ第4図
手玲売ネ甫正l(
昭和62年5月6日1(A) to (D) are manufacturing process diagrams mainly showing the impurity introduction step for explaining the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention. FIG. 2 is a manufacturing process diagram of the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention. A characteristic curve diagram showing the distribution of the impurity concentration of the base after impurity introduction is provided for explanation. FIG. 3 is an explanatory diagram of the second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. E) is a manufacturing process diagram mainly showing a conventional impurity introduction process to explain a method for manufacturing a semiconductor device. 31-... Base (silicon substrate) 33-... Silicon oxide M (pad oxide film) 35...
Silicon nitride film 35a---Silicon nitride film mask 37---Field oxide film 39---Element isolation region (channel stop) 40---
- Active region 51 - impurity-introduced region of the channel section. Patent Applicant Oki Electric Industry Co., Ltd. Jlz Geki (Silicon &, l:&) J9: Charusto...lfu 2nda yhe 3j: Silicone 4
u amazing (8 to/n elephant 41 performance) 3L silicon turtle 4 (8
Kanade 3fa: Silicone G + TGL mask n! Feel)' Brewer 1c71!4f: Kate M4 Otsu R round
IJ: n+o? Risilicon 4547°
1 + half 44 layers jl! Chayeonru Wholesale's Fudasho 1 Kyouhachi Isohanago's Origin IIM's Brave 4 Hands Eagle Hoi Chin 1 Shikouji 1 Figure: /T? , Samoto Jundan's year and evening and l'F Muzai 1 mark Kinshimakuni Figure 2 Kei = contract reading example wafer'#r■m Figure 3 IJ Leverage state Mutsu Y1 spear, J shoken 2nd company Diagram 4 ~ The east key is missing, the t is o, Takayuki's lock, the i-record, Figure 4, the sales of the store (May 6, 1988)
Claims (5)
領域を形成して半導体装置を製造するに当り、 前記下地上に不純物導入阻止効果の異なるマスクを形成
し、該マスクの上側から前記下地全体に対して前記不純
物を導入することを特徴とする半導体装置の製造方法。(1) When manufacturing a semiconductor device by forming a plurality of regions with different resistivities by introducing impurities into a base, a mask having different impurity introduction blocking effects is formed on the base, and the base is formed from above the mask. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the impurity is introduced into the entire semiconductor device.
域としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
半導体装置の製造方法。(2) The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of regions are used as a semiconductor element isolation region and an active region.
とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
半導体装置の製造方法。(3) A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor device is a MOSFET integrated circuit.
特許請求の範囲第1〜3項のいずれか1項に記載の半導
体装置の製造方法。(4) The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the base is a silicon substrate.
、前記活性領域上の前記マスクを下地側から順次に設け
たシリコン酸化膜及びシリコン窒化膜とし、前記素子分
離領域上の前記マスクをシリコン酸化膜としたことを特
徴とする特許請求の範囲第1〜4項のいずれか1項に記
載の半導体装置の製造方法。(5) The masks having different impurity introduction blocking effects include a silicon oxide film and a silicon nitride film provided sequentially from the underlying side for the mask on the active region, and a silicon oxide film and a silicon nitride film for the mask on the element isolation region. A method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26359686A JPS63117467A (en) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26359686A JPS63117467A (en) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63117467A true JPS63117467A (en) | 1988-05-21 |
Family
ID=17391741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26359686A Pending JPS63117467A (en) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63117467A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0774124A (en) * | 1990-03-09 | 1995-03-17 | Goldstar Electron Co Ltd | Ion implantation prevention |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53118376A (en) * | 1977-03-25 | 1978-10-16 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP26359686A patent/JPS63117467A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53118376A (en) * | 1977-03-25 | 1978-10-16 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0774124A (en) * | 1990-03-09 | 1995-03-17 | Goldstar Electron Co Ltd | Ion implantation prevention |
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