JPS6410103B2 - - Google Patents

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JPS6410103B2
JPS6410103B2 JP57048673A JP4867382A JPS6410103B2 JP S6410103 B2 JPS6410103 B2 JP S6410103B2 JP 57048673 A JP57048673 A JP 57048673A JP 4867382 A JP4867382 A JP 4867382A JP S6410103 B2 JPS6410103 B2 JP S6410103B2
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JP
Japan
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film
oxide film
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conductivity type
forming
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Isami Sakai
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS

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  • Power Engineering (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体基板の製造方法にかかり、特に
相補型絶縁ゲート型電界効果トランジスタのチヤ
ンネルストツパーの形成方法に関する。
半導体基板と絶縁膜が接している場合、その境
界面に基板と逆導電型の反転チヤンネルが誘起さ
れる。このため逆電流が漏洩電流が大きくなり、
素子の特性を低下させる原因となつていた。この
問題に対し従来トランジスタのような個別半導体
に対しては各種対策がとられている。一方集積回
路については個別素子の場合と異なり、高集積
化、高速度化、高耐圧化などの要求のため、各素
子間の寄生効果が問題となつてきた。この寄生効
果としては被着される絶縁膜に起因する寄生チヤ
ンネルによるものと、絶縁膜が被着された基板上
に配線層を形成したことによる寄生MOS効果に
よる寄生チヤンネルによるものとがある。従来こ
れらの寄生チヤンネル阻止手段として最も多く用
いられているのはチヤンネル・ストツパーの形成
である。従来相補型絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタのチヤンネルストツパーの形成は一般的に
第1図に示す工程により形成されている。すなわ
ちN型半導体基板1の表面にシリコン酸化膜をマ
スクとしてボロンイオンをイオン注入法により注
入し、Pウエル2を形成する。その後に表面の酸
化膜を除去する(第1図a)。
次に表面に薄いシリコン酸化膜3を形成しその
上にCVD法によりシリコン窒化膜を約2000Å付
着させ、その後P−MOS、N−MOSの形成領
域、すなわち活性領域上のシリコン窒化膜4およ
び5をのこし他のシリコン窒化膜を除去する。
(第1図b)。次にPウエル領域以外をホトレジス
ト膜6,6′で覆いPウエル領域にボロンイオン
をイオン注入法により注入する。しかるときはシ
リコン窒化膜はボロンイオン注入のときマスクと
して働くのでシリコン窒化膜の両側にのみボロン
イオンを注入することができる(第1図c)。次
にホトレジスト膜を除去し新たにPウエル領域2
をホトレジスト膜6″で覆いリンイオンをイオン
注入する。しかるときはP−MOS形成領域の周
囲表面にリンイオン注入領域が形成できる(第1
図d)。次にホトレジスト膜6″を除去し、熱酸化
をする。しかるときはN−MOS、P−MOS形成
領域はシリコン窒化膜5,4がマスクとなり酸化
膜は成長しないが、その他の部分には厚いシリコ
ン酸化膜7,7′,7″が形成される。またさきに
イオン注入法により各領域に注入した不純物は拡
散し、Pウエル領域2のシリコン酸化膜の下には
P+不純物領域8,8′が形成でき、その他のシリ
コン酸化膜の下にはN+不純物領域9,9′,9″
が形成できる(第1図e)。
次にN−MOS、P−MOS形成領域上のシリコ
ン窒化膜およびシリコン酸化膜を除去し、新たに
ゲート酸化膜11,11′を形成、その上にポリ
シリコン膜を約6000Å付着させ写真蝕刻技術によ
りポリシリコン電極12,12′を形成する(第
1図f)。しかるのちホトレジスト膜でP−MOS
領域を覆いリンイオンを注入しN−MOSのソー
ス14′およびドレイン14を形成する。逆にN
−MOS領域を覆いボロンイオンを注入しP−
MOSのソース13′とドレイン13を形成する。
このとき厚いポリシリコン膜12′,12はマス
クとして働らく(第1図g)。次に表面をリンガ
ラス15で覆いトランジスタのソース、ドレイン
部に開孔し電極金属を付着、パターン化するとき
電極16,16′,17,17′が形成され相補型
絶縁ゲート型電界効果トランジスタが得られる
(第1図h)。
しかるに上記したように従来の相補型絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタの製造工程では第1図
cおよび第1図dに示したようにチヤンネルスト
ツパー形成のため2回のホトレジスト工程が必要
である。従つてこの2回のホトレジスト工程では
目合せにずれを生じその境界部でチヤンネルスト
ツパーの効果が失われる。従つて境界部には余裕
をとることとなり小型化が困難となる。
また写真蝕刻工程は最も工数のかかる工程のた
め2工程は生産技術から考えても好ましいもので
はないと言う問題があつた。
従つて本発明は以上の問題点に対処してなされ
たもので1回の写真蝕刻工程によりNチヤンネル
およびPチヤンネルストツパーが形成でき、しか
もセルフアラインによつて形成できる小型化高集
積化の進んだ半導体装置の製造方法を提供するに
ある。
本発明の半導体装置の製造方法は、一導電型の
半導体基板に該半導体基板主表面に露出する逆導
電型領域を選択的に形成する工程と、該逆導電型
領域並びに一導電型領域の活性領域形成部表面上
に第1の酸化膜を形成し、さらに該第1の酸化膜
上に第1の窒化膜を形成する工程と、前記第1の
酸化膜と第1の窒化膜の形成された半導体基板上
に第2の酸化膜を形成する工程と、該第2の酸化
膜上に第2の窒化膜を形成する工程と、前記一導
電型領域部上の前記第2の窒化膜上に選択的にホ
トレジスト膜を形成する工程と、該ホトレジスト
膜をマスクにして前記逆導電型領域部の前記第2
の窒化膜を除去する工程と、前記逆導電型領域部
の不活性領域に、前記ホトレジスト膜および選択
的に残された前記第2の窒化膜と活性領域に形成
された前記第1の窒化膜をマスクにして逆導電型
の不純物を導入する工程と、前記ホトレジスト膜
を除去した後、前記逆導電型領域の不活性領域に
前記第2の酸化膜より厚い第3の酸化膜を形成す
る工程と、前記第2の窒化膜を除去する工程と、
前記一導電型領域部の不活性領域に前記第3の酸
化膜と活性領域に形成された前記第1の窒化膜を
マスクにして一導電型の不純物を導入する工程
と、基板を熱酸化し窒化膜のない薄い酸化膜領域
に厚い酸化膜を形成するとともにチヤンネルスト
ツパーを形成する工程とを含むことを特徴として
構成される。
以下この発明の具体的実施例について図面を参
照し説明する。
第2図a〜jは本発明の一実施例による半導体
装置の製造方法を示す工程別断面図である。以下
工程をおつて説明する。
(1) N型半導体基板1の表面にシリコン酸化膜を
マスクとしてボロンイオンをイオン注入法によ
り注入してPウエル2を形成し、その後表面の
酸化膜を除去する(第2図a)。
(2) 表面に薄い第1のシリコン酸化膜を形成しそ
の上にCVD法により第1のシリコン窒化膜を
2000Å形成し、次に写真蝕刻技術によりN−
MOS、P−MOS形成領域すなわち活性領域、
以外のシリコン窒化膜を除去し、シリコン窒化
膜のパターン4および5を形成する。3′およ
び3″はシリコン窒化膜下のシリコン酸化膜で
ある(第2図b)。
(3) 次にCVD法により上記表面に第2のシリコ
ン酸化膜21を500Å、その上に重ねて第2の
シリコン窒化膜22を2000Åを形成し、更にホ
トレジスト膜23を被着する(第2図c)。
(4) 次にPウエル領域上のホトレジスト膜を除
去、この領域上の第2のシリコン窒化膜を除去
する。22′,22″は残つた窒化シリコン膜、
23′,23″は同じく残つたホトレジスト膜で
る。次にイオン注入法によつてボロンイオン注
入する。しかるときはボロンイオンは薄い第1
の酸化膜を通して注入される(第2図d)。
(5) 次にホトレジスト膜23′,23″を除去し、
熱酸化をしPウエル領域に約3000Åの第3のシ
リコン酸化膜24,24′を形成する。他の部
分はシリコン窒化膜22′,5,22″が耐酸化
マスクとして働くので厚いシリコン酸化膜は形
成されない(第2図e)。
(6) 次にP−MOS形成領域のシリコン窒化膜2
2′,22″を除去し、イオン注入法によりリン
イオンを注入する。このときシリコン窒化膜4
および5並びに前工程で形成したPウエル上の
厚い酸化膜24,24′はマスクとして働くの
でこの部分にはリンイオンは注入されない(第
2図f)。
(7) 次に前記基板を熱酸化し第1の酸化膜の存在
する領域並びに第3の酸化膜のない領域に厚い
シリコン酸化膜27,27′,27″を形成す
る。しかるときはPウエル領域のシリコン酸化
膜の下にはP+のチヤンネルストツパー25,
25′、P−MOS領域の厚いシリコン酸化膜の
下にはN+チヤンネルストツパー26,26′,
26″が形成される(第2図g)。
(8) N−MOSおよびP−MOS形成領域上のシリ
コン酸化膜およびシリコン窒化膜4,5を除去
し、新たにゲート酸化膜28,28′を500Å形
成する。しかるのち表面にポリシリコン膜を
6000Å付着させ、写真蝕刻技術によりゲート電
極29,29′を形成する(第2図h)。
(9) 次にP−MOS側をホトレジスト膜で覆いリ
ンイオンを拡散しPウエル領域にN−MOS用
のソース30′、ドレイン30を形成する。次
にN−MOS側もホトレジスト膜で覆いボロン
イオンを注入しP−MOSのソース31′、ドレ
イン31を形成する(第2図i)。
(10) 以上で機能部分は形成されたが、次に表面に
リンガラス膜32を6000Å被着させ、その後そ
れぞれのトランジスタのソース、ドレイン部に
開孔を設け、電極金属を付着させ、パターン化
すればP−MOSの電極33,33′およびN−
MOSの電極34,34′が得られ、相補型絶縁
ゲート型電界効果トランジスタは完成する。
以上本発明の一実施例によればチヤンネルスト
ツパー用の不純物の導入は第2図dに示したとお
りホトレジスト工程を一工程で済ませることがで
き、従来のようにN−MOS,P−MOSの2工程
の必要はない。しかもその他の工程はすべてセル
フアラインにより実施することができると云う特
徴を有するためチヤンネルストツパー用の不純物
導入のためのホトレジスト工程を2回行うことに
より引き起された目合せずれはなくなり特性の向
上と小型化、ひいては集積度の向上を達成するこ
とができた。
また工数を要する写真蝕刻工程を一工程にへら
すことができたことは生産上からも効果が大であ
る。
なお、P−MOS、N−MOSの製造順序は本実
施例ではN−MOS、P−MOSの順序に行つたが
逆に行つても差支えないことは言うまでもない。
以上説明したとおり、本発明によれば寄生効果
防止対策の施され、小型化、高密度化された半導
体装置を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図a〜hは従来の半導体基板の製造方法を
示す工程別断面図、第2図a〜jは本発明の一実
施例による半導体基板の製造方法を示す工程別断
面図である。 1……半導体基板、2……Pウエル、3……薄
いシリコン酸化膜、3′,3″……第1のシリコン
酸化膜、7,7′,7″……厚いシリコン酸化膜、
21,21′,21″……第2のシリコン酸化膜、
24,24′……第3のシリコン酸化膜、27,
27′,27″……厚いシリコン酸化膜、11,1
1′,28,28′……ゲート用シリコン酸化膜、
6,6′,6″,23,23′……ホトレジスト膜、
4,5……第1シリコン窒化膜、22,22′,
22″……第2シリコン窒化膜、8,8′,9,
9′,9″,25,25′,26′,26″……チヤ
ンネルストツパー、12,12′,29,29′…
…ポリシリコンゲート電極、13,14,30,
31……ドレイン、13′,14′,30′,3
1′……ソース、15,32……リンガラス、1
6,16′,17,17′,33,33′,34,
34′……電極。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一導電型の半導体基板に該半導体基板主表面
    に露出する逆導電型領域を選択的に形成する工程
    と、該逆導電型領域並びに一導電型領域の活性領
    域形成部表面上に第1の酸化膜を形成し、さらに
    該第1の酸化膜上に第1の窒化膜を形成する工程
    と、前記第1の酸化膜と第1の窒化膜の形成され
    た半導体基板上に第2の酸化膜を形成する工程
    と、該第2の酸化膜上に第2の窒化膜を形成する
    工程と、前記一導電型領域部上の前記第2の窒化
    膜上に選択的にホトレジスト膜を形成する工程
    と、該ホトレジスト膜をマスクにして前記逆導電
    型領域部の前記第2の窒化膜を除去する工程と、
    前記逆導電型領域部の不活性領域に、前記ホトレ
    ジスト膜および選択的に残された前記第2の窒化
    膜と活性領域に形成された前記第1の窒化膜をマ
    スクにして逆導電型の不純物を導入する工程と、
    前記ホトレジスト膜を除去した後、前記導電型領
    域の不活性領域に前記第2の酸化膜より厚い第3
    の酸化膜を形成する工程と、前記第2の窒化膜を
    除去する工程と、前記一導電型領域部の不活性領
    域に前記第3の酸化膜と活性領域に形成された前
    記第1の窒化膜をマスクにして一導電型の不純物
    を導入する工程と、基板を熱酸化し窒化膜のない
    薄い酸化膜領域に厚い酸化膜を形成するとともに
    チヤンネルストツパーを形成する工程とを含むこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP57048673A 1982-03-26 1982-03-26 半導体装置の製造方法 Granted JPS58165370A (ja)

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JPS6144456A (ja) * 1984-08-09 1986-03-04 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法

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