JPH0377377A - 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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JPH0377377A
JPH0377377A JP1213690A JP21369089A JPH0377377A JP H0377377 A JPH0377377 A JP H0377377A JP 1213690 A JP1213690 A JP 1213690A JP 21369089 A JP21369089 A JP 21369089A JP H0377377 A JPH0377377 A JP H0377377A
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JP
Japan
Prior art keywords
oxide film
well
semiconductor device
impurity concentration
implanted
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Pending
Application number
JP1213690A
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English (en)
Inventor
Isao Morita
功 森田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH0377377A publication Critical patent/JPH0377377A/ja
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 この発明は、半導体装置の製造方法に関し、さらに詳し
くは、MOSトランジスタを含む半導体装置の製造方法
において、MOSトランジスタの形成領域となるウェル
部の形成方法の改良に係るものである。
【従来の技術] 第3図fal ないしくdlは従来例方法によるこの種
(7)MOSI−ランジスタ、特に、CMO8構成1.
mおけるPMOSトランジスタを含む半導体装置の製造
工程を順次模式的に示すそれぞれに断面図であり、また
、第4図は同上PMO5)ランジスタでのチャネル部の
不純物プロファイルを示す説明図である。
すなわち、第3図に示す従来例において、半導体装置の
製造方法は、まず、p型シリコン基板l上にあって、熱
酸化法により薄い酸化膜2.CVD法により窒化i13
をそれぞれ順次に形成させ、ついで、のちにNウェル部
となる領域部分以外を写真製版法によりレジストパター
ン4で覆い(同第3図fal!、かつこのレジストパタ
ーン4をマスクに用いて、ドライエツチングにより前記
窒化膜3を選択的に除去して開口させた後、同除去部分
に対してリンをイオン注入する(同図(b))。
次に、前記マスクに用いたレジストパターン4を除去し
た上で、前記窒化膜3を耐酸化性マスクにして、110
0℃〜1200℃程度の高温で熱酸化およびドライブ処
理することによって、PMOSトランジスタの形成領域
となるNウェル部7と共に、厚い酸化1[5を形成させ
(同図(C))、その後、Locos法により素子間分
離用の厚いフィールド酸化膜8を形成した上で、以下、
公知のようにPMOSトランジスタのゲート電極および
ソース・ドレインなどを形成するが、このとき、PMO
Sトランジスタのチャネル9部に対応してボロンをイオ
ン注入させる(同図(d))ことで、適正なしきい値電
圧を得るようにしており、このようにして第4図に示す
ようなチャネル部の不純物プロファイルをもつPMOS
トランジスタを製造するのである。
[発明が解決しようとする課題] こ5で、前記従来例による装置構成の製造は、主として
、ゲート長1.5μm程度以上のトランジスタに適用さ
れてきたが、現在のようにトランジスタの設計ルールが
、 1.0μm程度、あるいはそれ以下にまでサブミク
ロン化されるにつれて、前記のような従来の製造方法で
は、所望のトランジスタ特性を得るのが困難になりつS
あるもので、特に、前記したPMOSトランジスタなど
においては、ショートチャネル化に伴ったバンチスルー
によるソース・ドレイン耐圧の劣化が顕著になるために
、これが装置構成の微細化の妨げになるものであった。
この発明は、従来のこのような問題点を解消するために
なされたもので、その目的とするところは、たとえ微細
なトランジスタの設計ルールにおいても、充分に高いソ
ース・ドレイン耐圧を得られるようにした。この種の半
導体装置の製造方法を提供することである。
[課題を解決するための手段1 前記目的を達成するために、この発明に係る半導体装置
の製造方法は、トランジスタ形成領域としてのウェル部
の形成後1セルフアラインによるイオン注入によってチ
ャネル部での不純物濃度を高めるようにしたものである
すなわち、この発明は、MOSトランジスタを含む半導
体装置の製造方法におけるMOSトランジスタ形成領域
となるウェル部の形成方法であって、第1導電型の半導
体基板上のMO3I−ランジスタ形成領域以外の部分に
、LOCO3法によって厚いフィールド酸化膜を選択的
に形成する工程と、前記フィールド酸化膜をマスクに用
い、前記MOSトランジスタ形成領域に第2導電型の不
純物をイオン注入する工程と、前記第2導電型の不純物
を高温熱処理により拡散させてウェル部を形成する工程
と、再度、前記フィールド酸化膜をマスクに用い、前記
ウェル部内でのチャネル部対応領域に、セルファライン
によって第2導電型の不純物を高エネルギーで追加注入
する工程とを、少なくとも含むことを特徴とする半導体
装置の製造方法である。
〔作   用1 従って、この発明方法では、トランジスタ形成領域とし
てのウェル部の形成後、セルファラインによる不純物イ
オンの追加注入により、バンチスルーを生じ易いチャネ
ル部での不純物濃度を高めるようにしているために、製
造時における簡単な手段の採用によって、微細化される
MOSトランジスタの構成においても、ショートチャネ
ル効果によるバンチスルーの発生を防止して、充分に高
いソース・ドレイン耐圧が得られると共に、併せて、素
子間分離用のフィールド酸化膜下の不純物濃度もまた同
時に高められて、分離耐圧を向上し得るのである。
[実 施 例] 以下、この発明に係る半導体装置の製造方法の一実施例
につき、第1図および第2図を参照して詳細に説明する
第1図(al ないしくe)はこの発明方法の一実施例
を適用したMOSトランジスタ、特に、CMOS構成に
おけるPMOSトランジスタを含む半導体装置の製造工
程を順次模式的に示すそれぞれに断面図であり、また、
第2図(al 、 (b)は同上PMOSトランジスタ
におけるチャネル部(A−A線部に対応)およびフィー
ルド酸化膜部(B−811部に対応)下での不純物プロ
ファイルを示すそれぞれに説明図である。なお、第1図
実施例方法において、前記第3図従来例方法と同一符号
は同一または相当部分を示している。
すなわち、第1図においても、この実施例による半導体
装置の製造方法は、まず、p型半導体基板l上にあって
、熱酸化法により薄い酸化膜2゜CVD法により窒化膜
3をそれぞれ順次に形成させ、ついで、のちにNウェル
部となる領域部分を写真製版法によりレジストパターン
4で覆い(同第1図(a))、かつこのレジストパター
ン4をマスクにして、ドライエツチングにより前記窒化
膜3を選択的に除去した上で、この除去部分にボロンを
イオン注入させ(同図(b))、また、前記マスクに用
いたレジストパターン4を除去した後、これをLOCO
S法により酸化処理して、前記ボロン注入領域部分上に
厚いL OCOS酸化膜5を形成する(同図(C))。
続いて、前記窒化膜3を除去した後、残された厚いLO
GO3酸化膜5をマスクにして、除去部分にリンをイオ
ン注入させ、かつこれを1100℃〜1200℃程度の
高温で熱処理することにより、前記それぞれにイオン注
入されたボロンおよびリンをドライブ処理して、厚いL
OGO3酸化1115側にあってPウェル部6と、それ
に、除去部分側にあってPMO3)ランジスタの形成領
域となるNウェル部7とのツインウェル構造を形成させ
、さらに、再度、前記厚いLOCO3酸化膜5をマスク
に用いたセルファラインによって、前記Nウェル部7内
にリンを追加してイオン注入させ、かつこのときのイオ
ン注入エネルギーとして、不純物濃度のピークが基板内
において0.3〜0.5 am範囲内となる値を選ぶこ
ヒにより、Nウェル部7内でのチャネル部対応領域にあ
って、1.0”cm−3以上の高い濃度をもつ高濃度領
域部分10を形成するのである(同図(d))。
またその後、LOCO3法によって素子間分離用の厚い
フィールド酸化膜8を形成した上で、PMOSトランジ
スタのチャネル部9に対応してしきい値電圧調整用のボ
ロンをイオン注入させ(同図(e))、以下、公知のフ
ローによってPMOSトランジスタのゲート電極および
ソース・ドレインなどを形成するのである。
従って、この実施例方法によって製造されるI)MO3
I−ランジスタにおいては、第2図fa、I に示され
たチャネル部でのプロファイルが得られる6ので、この
場合、リンを高温ドライブした後のセルファラインによ
る再度のリンの追加注入によって、基板内における0、
3〜0.5μmのチャネル部に対応する領域が、lQI
’lc酊3以上の高濃度を有しており、このように従来
、チャネル長が1.Oumあるいはそれ以下のサブミク
ロンになったときにバンチスルーを生じていた領域の不
純物濃度を高めているために、バンチスルーの発生を防
止して充分に高いソース・ドレイン耐圧を得ることがで
き、また同時に、第2図fbl に示されているように
、フィールド酸化膜下の不純物濃度について6従来構造
よりも高められて、素子量分i!I ii1圧の向」二
を図ることができる。
なお、前記実施例方法においては、Nウェル部内での不
純物濃度を向上させるためのイオン種としてリンを用い
ているが、同様な性質を有するその他のイオン種を用い
てもよく、また、この実施例方法では、ツインウェル構
造についで述べているが、シングルウェル構造であって
も同様な効果が得られる。
[発明の効果] 以上詳述したように、この発明方法によれば、MO3I
−ランジスタを含む半導体装置でのMOSトランジスタ
形成領域となるウェル部の形成方法において、不純物イ
オンの注入および熱処理によるトランジスタ形成領域と
してのウェル部の形成後1セルフアラインによる不純物
イオンの追加注入により、バンチスルーを生じ易いチャ
ネル部での不純物濃度を高めるようにしているために、
製造時における簡単な手段の採用によって、微細化され
るMOSトランジスタの構成においても、ショートチャ
ネル効果によるバンチスルーの発生を防止して、充分に
高いソース・ドレイン耐圧が得られるもので、また、チ
ャネル部での高濃度領域部分をセルファラインによって
形成させているので、この高濃度領域部分の形成に、あ
らためて写真製版工程などを必要とせず、単にイオン注
入工程を追加させるだけでよく、しかも併せて、素子間
分離用のフィールド酸化膜下の不純物濃度についてもま
た同時に高め得て、その分離耐圧を向上でき、MOSト
ランジスタ構造の微細化に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図(alないしくelはこの発明方法の一実施例を
適用したMOSトランジスタ、特に、CMO3構成にお
けるPMOSI−ランジスタを含む半導体装置の製造工
程を順次模式的に示すそれぞれに断面図、第2図fa)
 、 (blは同上PMOSトランジスタにおけるチャ
ネル部(A−A線部に対応)およびフィールド酸化膜部
fB−B線部に対応)下での不純物プロファイルを示す
それぞれに説明図であり、また、第3図(al ないし
くdlは従来例方法による同上CMOS構成におけるP
MOSトランジスタを含む半導体装置の製造工程を順次
模式的に示すそれぞれに断面図、第4図は同上PMOS
トランジスタでのチャネル部の不純物プロファイルを示
す説明図である。 l・・・・p型半導体基板、2・・・・薄い酸化膜、3
・・・・窒化膜、4・・・・レジストパターン、5・・
・・厚いLOCO3酸化膜、6・・・・Pウェル部、7
・・・・Nウェル部、8・・・・厚いフィールド酸化膜
、9・・・・チャネル部、10・・・・高濃度領域部分

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. MOSトランジスタを含む半導体装置のMOSトランジ
    スタ形成領域となるウェル部の形成方法であつて、第1
    導電型の半導体基板上のMOSトランジスタ形成領域以
    外の部分に、LOCOS法によつて厚いフィールド酸化
    膜を選択的に形成する工程と、前記フィールド酸化膜を
    マスクに用い、前記MOSトランジスタ形成領域に第2
    導電型の不純物をイオン注入する工程と、前記第2導電
    型の不純物を高温熱処理により拡散させてウェル部を形
    成する工程と、再度、前記フィールド酸化膜をマスクに
    用い、前記ウェル部内でのチャネル部対応領域に、セル
    フアラインによつて第2導電型の不純物を高エネルギー
    で追加注入する工程とを、少なくとも含むことを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
JP1213690A 1989-08-19 1989-08-19 半導体装置の製造方法 Pending JPH0377377A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5252510A (en) * 1991-05-03 1993-10-12 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Method for manufacturing a CMOS device having twin wells and an alignment key region
US6586799B1 (en) 1998-12-22 2003-07-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device and method of manufacturing same
CN102179651A (zh) * 2011-04-06 2011-09-14 中国建筑第八工程局有限公司 超大焊接球网架现场平面桁架及立体分段的拼装方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5252510A (en) * 1991-05-03 1993-10-12 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Method for manufacturing a CMOS device having twin wells and an alignment key region
US6586799B1 (en) 1998-12-22 2003-07-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device and method of manufacturing same
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