JPH05175441A - 半導体装置,およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置,およびその製造方法

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JPH05175441A
JPH05175441A JP3338206A JP33820691A JPH05175441A JP H05175441 A JPH05175441 A JP H05175441A JP 3338206 A JP3338206 A JP 3338206A JP 33820691 A JP33820691 A JP 33820691A JP H05175441 A JPH05175441 A JP H05175441A
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JP
Japan
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resist pattern
region
wells
type impurity
conductivity type
Prior art date
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Application number
JP3338206A
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English (en)
Inventor
Shiyuuichirou Oouchi
収一郎 大内
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体基板の主面上に2つ以上の異なった第
1,第2導電型のウエルを形成する場合、各ウエル相互
間の表面段差を解消して後工程でのレジストパターン幅
を均一性良く形成する。 【構成】 ウエル形成領域に第1導電型の不純物を注入
して第1導電型不純物層を形成し、第1導電型ウエル対
応の領域を第1のレジストパターンで、マスク合わせの
基準領域を第2のレジストパターンで覆い、第1のレジ
ストパターンで覆われていない領域に第2導電型の不純
物を注入して第2導電型不純層を形成し、第2導電型不
純層を第3のレジストパターンで覆い、第2のレジスト
パターンのマスクで基準領域に基準パターンをエッチン
グ形成し、第1,第2導電型の各不純物層の不純物を拡
散させて第1,第2導電型の各ウエルを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置,および
その製造方法に関し、さらに詳しくは、半導体基板の主
面上に設定されたウエル形成領域に、少なくとも2個以
上の相互に異なった第1,第2導電型の各ウエルを隣接
して有する半導体装置,およびその製造方法の改良に係
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年,半導体装置においては、高速化,
低消費電力化などのために、いわゆるCMOS(相補型
MOS)と呼ばれる半導体装置が多く利用されており、
この種のCMOSの場合,2つの相互に異なる導電型の
不純物拡散層である各ウエルを形成する必要がある。
【0003】次に、従来のCMOSにおける隣接した2
つの相互に異なる導電型の各ウエルを形成するための方
法につき、図2を参照して詳細に述べる。
【0004】図2(a) ないし(e) は従来例による2つの
相互に異なる導電型の各ウエルの形成方法の主要な工程
を順次模式的に示すそれぞれに断面図である。
【0005】すなわち、従来の2つのウエルを有するC
MOSにおいては、まず最初に、半導体基板1上にあっ
て、熱酸化法による200オングストローム程度の厚さ
の酸化膜2と、LPCVD法による1000オングスト
ローム程度の厚さの窒化膜3とを順次に形成した後、写
真製版法を用いて、その上の後にN型ウエルとなる領域
対応の部分をレジストパターン4によって覆い、かつこ
のレジストパターン4で覆われていない領域部分の窒化
膜3を選択的に除去する(図2(a))。
【0006】ついで、前記レジストパターン4をマスク
に用いることにより、前記半導体基板1の主面上に対
し、1×1013cm-2程度のボロン5を選択的にイオン注
入してP型不純物層6を形成する(図2(b))。
【0007】また、前記レジストパターン4の除去後、
熱酸化法により、前記窒化膜3を除去した領域に対し
て、5000オングストローム程度の厚い酸化膜7を選
択的に形成する(図2(c))。
【0008】次に、前記残されている窒化膜3の除去
後、この窒化膜3を除去した領域に対し、5×1012cm
-2程度のリン8を選択的にイオン注入してN型不純物層
9を形成するが、このとき先に形成したP型不純物層6
の領域には、厚い酸化膜7が存在するためにリン8が注
入されることはない(図2(d))。
【0009】その後、窒素雰囲気中で1100℃程度の
温度による熱処理を行なうことにより、前記P型不純物
層6,およびN型不純物層9に含まれているそれぞれの
不純物を該当する基板主面上に約3μm程度の深さで拡
散させ、これによって半導体基板1上に対し、所期通り
にP型ウエル10,およびN型ウエル11を形成するの
である(図2(e))。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の製造方法において順次に形成される2つのウエ
ル,つまり、半導体基板1の主面上に対して順次にP型
ウエル10とN型ウエル11とをそれぞれに形成する過
程では、これらのP型,N型の各ウエル10,11の表
面相互間にあって、必然的に段差を生ずることになるた
めに、各ウエル10,11の形成後におけるトランジス
タの形成過程中,特に、写真製版法を用いたゲート形成
に際し、各ウエル10,11の相互間に生じている表面
段差によって、例えば、これらの各ウエル10,11上
に跨って形成されるレジストの膜厚がそれぞれに異なる
ものとなる。
【0011】そして、図3に示されているように、レジ
ストの膜厚が相互に異なる場合,レジスト中に吸収され
る光量もまた異なるので、同一の露光時間で各ウエル1
0,11上にレジストパターンを形成しても、そのパタ
ーン幅に差異を生じて、以後のゲート形成に好ましくな
い影響をもたらすという問題点があった。
【0012】この発明は、このような従来の問題点を解
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、半導体基板の主面上に2つ以上の異なる導電型のウ
エルを形成する場合にあって、各ウエル相互間の表面段
差を解消し、これによって後工程でのレジストパターン
幅を均一性良好に形成し得るようにした,この種の半導
体装置,およびその製造方法を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明に係る半導体装置,およびその製造方法
は、第1のウエルと第2のウエルとの形成過程における
厚い酸化膜の形成を省略可能な手段を採用することによ
り、これらの各ウエルの相互間に生ずる表面段差を解消
するようにしたものである。
【0014】すなわち、この発明は、半導体基板の主面
上に設定されたウエル形成領域に、少なくとも2個以上
の相互に異なった第1,第2導電型の各ウエルを隣接し
て有する半導体装置において、前記個々の各ウエルの相
互間を表面段差のない平坦面に形成したことを特徴とす
る半導体装置である。
【0015】また、この発明は、半導体基板の主面上に
設定されたウエル形成領域に、少なくとも2個以上の相
互に異なった第1,第2導電型の各ウエルを隣接して有
する半導体装置の製造方法であって、前記設定されたウ
エル形成領域の全面に対し、第1導電型の不純物を注入
する第1の工程と、前記不純物注入領域のうち、所定の
第1導電型不純物注入領域を第1のレジストパターンに
よって、また、マスク合わせなどのための基準となる領
域を第2のレジストパターンによってそれぞれに覆う第
2の工程と、少なくとも前記第1のレジストパターンを
マスクに用い、当該第1のレジストパターンによって覆
われていない領域に対し、第2導電型の不純物を注入す
る第3の工程と、前記第1のレジストパターンによって
覆った領域を含み、かつ前記第2のレジストパターンに
よって覆った領域を除くウエル形成領域の全面を第3の
レジストパターンによって覆う第4の工程と、前記第2
のレジストパターンをマスクにしたエッチングにより、
前記基準領域に基準パターンを形成する第5の工程と、
前記各レジストパターンを除去した後、前記第1,第2
導電型の各不純物注入領域に注入されたそれぞれの不純
物を当該各領域内に拡散させて第1,第2導電型の各ウ
エルを形成させる第6の工程とを少なくとも備え、前記
第1,第2導電型の各ウエルの相互間を表面段差のない
平坦面に形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法である。
【0016】
【作用】従って、この発明においては、隣接して形成さ
れる第1,第2導電型の各ウエル相互間の表面段差が解
消されるために、後工程で形成されるレジストパターン
の膜厚を均一化でき、当該レジストパターンの幅を所定
通りに設定し得るのである。
【0017】
【実施例】以下,この発明に係る半導体装置,およびそ
の製造方法の一実施例につき、図1を参照して詳細に説
明する。
【0018】図1(a) ないし(e) はこの発明の一実施例
を適用した半導体装置,およびその製造方法,こゝで
は、CMOSにおける隣接した2つの相互に異なる導電
型の不純物拡散層である各ウエルの形成方法の主要な工
程を順次模式的に示すそれぞれに断面図である。
【0019】すなわち、この実施例方法の2つの相互に
異なった各ウエルを有するCMOSにおいては、まず最
初に、半導体基板21の主面上に設定されたウエル形成
領域に対し、1×1013cm-2程度のボロン(この場合,
第1導電型の不純物に対応する)22をイオン注入して
P型不純物層23を形成する(図1(a))。
【0020】また、写真製版法を用い、前記P型不純物
層23上にあって、後にP型ウエルとなる領域対応の部
分を第1のレジストパターン24によって覆うと共に、
同時に、次工程以降のマスク合わせなどの基準となるア
ライメントパターンを得るための第2のレジストパター
ン25を形成した上で、これらの各パターン24,25
をマスクにして1×1013cm-2程度のリン(この場合,
第2導電型の不純物に対応する)26をイオン注入して
N型不純物層27を形成する(図1(b))。
【0021】続いて、前記第1のレジストパターン24
を含み、かつ第2のレジストパターン25以外の領域を
第3のレジストパターン28により覆い(図1(c))、こ
の状態で、これらの各レジストパターン24,25およ
び28,特に、第2のレジストパターン25をマスクに
して基板面をエッチングし、該当領域にアライメントパ
ターン29を残す(図1(d))。
【0022】その後、前記各レジストパターン24,2
5,28を全て除去してから、窒素雰囲気中で、110
0℃程度の温度により熱処理を行なうことによって、前
記P型不純物層23に注入されたボロン,およびN型不
純物層27に注入されたリンを拡散させ、該当するウエ
ル形成領域に対して、所期通りに隣接する相互の表面に
段差のないP型ウエル30,およびN型ウエル31をそ
れぞれに形成するのである(図1(e))。
【0023】従って、上記実施例方法では、P型不純物
層23を形成した上で、このP型不純物層23のP型ウ
エルに対応する部分上を第1のレジストパターン24に
より覆い、その後、当該第1のレジストパターン24の
マスクでN型不純物層27を形成するようにしているの
で、結果的に、P型ウエル30,およびN型ウエル31
の相互間に表面段差を生ずる惧れがなく、また、第1の
レジストパターン24に合わせて第2のレジストパター
ン25を形成すると共に、N型不純物層27上を第3の
レジストパターン28で覆っておき、当該第2のレジス
トパターン25をマスクにしたエッチングによって、ア
ライメントパターン29を容易に形成し得るのである。
【0024】なお、上記実施例方法においては、P型不
純物層23の形成後にN型不純物層27を形成するよう
にしているが、必ずしもこの形成順序に限定されるもの
ではなく、N型不純物層の形成後にP型不純物層を形成
するようにしてもよいことは勿論である。
【0025】
【発明の効果】以上、実施例によって詳述したように、
この発明によれば、半導体基板の主面上に設定されたウ
エル形成領域に、少なくとも2個以上の相互に異なった
第1,第2導電型の各ウエルを隣接して有する半導体装
置において、半導体基板の主面上に設定されたウエル形
成領域に第1導電型の不純物層を形成した後、この第1
導電型の不純物層での第2導電型のウエルに対応する部
分上を第1のレジストパターンによって覆い、かつこの
第1のレジストパターンのマスクで第2導電型の不純物
層を形成するようにしているので、最終的に隣接して形
成される第1,および第2導電型の各ウエルの相互間に
表面段差を生ずる惧れがなく、これによって後工程で形
成されるレジストパターンの膜厚を均一化できて、その
パターン幅を正確に設定できるのであり、また併せて、
第1のレジストパターンと一緒に、次工程以降のマスク
合わせなどの基準となるアライメントパターンを得るた
めの第2のレジストパターンを形成すると共に、第2導
電型の不純物層上を第3のレジストパターンによって覆
っておき、当該第2のレジストパターンをマスクにした
エッチングを行なうことによって、所要のアライメント
パターンをも容易に得られるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を適用したCMOSにおけ
る隣接した2つの相互に異なる導電型の不純物拡散層で
ある各ウエルの形成方法の主要な工程を順次模式的に示
すそれぞれに断面図である。
【図2】従来のCMOSにおける隣接した2つの相互に
異なる導電型の各ウエルの形成方法の主要な工程を順次
模式的に示すそれぞれに断面図である。
【図3】レジスト膜厚とレジストパターン幅との関係を
示すグラフである。
【符号の説明】
21 半導体基板 22 ボロン(P型不純物) 23 P型不純物層 24 第1のレジストパターン 25 第2のレジストパターン 26 リン(N型不純物) 27 N型不純物層 28 第3のレジストパターン 29 アライメントパターン 30 P型ウエル 31 N型ウエル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板の主面上に設定されたウエル
    形成領域に、少なくとも2個以上の相互に異なった第
    1,第2導電型の各ウエルを隣接して有する半導体装置
    において、 前記個々の各ウエルの相互間を表面段差のない平坦面に
    形成したことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体基板の主面上に設定されたウエル
    形成領域に、少なくとも2個以上の相互に異なった第
    1,第2導電型の各ウエルを隣接して有する半導体装置
    の製造方法であって、 前記設定されたウエル形成領域の全面に対し、第1導電
    型の不純物を注入する第1の工程と、 前記不純物注入領域のうち、所定の第1導電型不純物注
    入領域を第1のレジストパターンによって、また、マス
    ク合わせなどのための基準となる領域を第2のレジスト
    パターンによってそれぞれに覆う第2の工程と、 少なくとも前記第1のレジストパターンをマスクに用
    い、当該第1のレジストパターンによって覆われていな
    い領域に対し、第2導電型の不純物を注入する第3の工
    程と、 前記第1のレジストパターンによって覆った領域を含
    み、かつ前記第2のレジストパターンによって覆った領
    域を除くウエル形成領域の全面を第3のレジストパター
    ンによって覆う第4の工程と、 前記第2のレジストパターンをマスクにしたエッチング
    により、前記基準領域に基準パターンを形成する第5の
    工程と、 前記各レジストパターンを除去した後、前記第1,第2
    導電型の各不純物注入領域に注入されたそれぞれの不純
    物を当該各領域内に拡散させて第1,第2導電型の各ウ
    エルを形成させる第6の工程とを少なくとも備え、 前記第1,第2導電型の各ウエルの相互間を表面段差の
    ない平坦面に形成することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
JP3338206A 1991-12-20 1991-12-20 半導体装置,およびその製造方法 Pending JPH05175441A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1309018C (zh) * 2002-05-15 2007-04-04 日本电气株式会社 制造半导体器件的简化工艺
US8853026B2 (en) 2013-03-04 2014-10-07 Dongbu Hitek Co., Ltd. Semiconductor device having deep wells and fabrication method thereof

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