JPS60107856A - Cmosicの製造方法 - Google Patents
Cmosicの製造方法Info
- Publication number
- JPS60107856A JPS60107856A JP58215361A JP21536183A JPS60107856A JP S60107856 A JPS60107856 A JP S60107856A JP 58215361 A JP58215361 A JP 58215361A JP 21536183 A JP21536183 A JP 21536183A JP S60107856 A JPS60107856 A JP S60107856A
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- JP
- Japan
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- oxide film
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/0123—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
- H10D84/0126—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs
- H10D84/0165—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs the components including complementary IGFETs, e.g. CMOS devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/02—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
- H10D84/03—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
- H10D84/038—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology using silicon technology, e.g. SiGe
Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は1枚のシリコン板にそれぞれゲート電極をマス
クとしてNテヤネA/詔よびPチャネルMO8FETの
ソース、ドレイン領域を形成するための拡散を行う自己
整合方式によるCMOS I Oの製造方法に関する。
クとしてNテヤネA/詔よびPチャネルMO8FETの
ソース、ドレイン領域を形成するための拡散を行う自己
整合方式によるCMOS I Oの製造方法に関する。
OMo 8 I Oの製造方法としては、Nチャネルお
よびPチャネルMO8FETのソース、ドレイン領域を
形成後ゲート酸化膜を設け、その上にAlのゲート電極
を形成するAIアゲート式と、ゲート酸化膜および高融
点金属によるゲート電極形成後、ゲート電極をマスクと
してNチャネルおよびPチャネルMO8FETのソース
、ドレイン領域形成のための拡散を行なう自己整合方式
とが知られているが、微細化に伴なうチャネル長の厳密
な制御という観点からゲート電極形成のためのマスク合
せが不要な自己整合方式が多用されてきている。ところ
でこの後者の方式では、闇値電圧の決定に大きな影響を
及ぼすゲート酸化膜形成工程か、Nチヤネル、Pチャネ
ルのソース、ドレイン拡散工程に先だって行なわれるた
め、閾値電圧の制御に充分な注意を払う必要がある。第
1図(へ)〜0は自己整合方式によるSiアゲ−CMO
8IOの製造工程を示し、第1図代に示すように、N形
シリコン基板1の主表面の一部に酸化膜2をマスクとし
てP形不純物を拡散し、Pウェル領域3を形成する。
よびPチャネルMO8FETのソース、ドレイン領域を
形成後ゲート酸化膜を設け、その上にAlのゲート電極
を形成するAIアゲート式と、ゲート酸化膜および高融
点金属によるゲート電極形成後、ゲート電極をマスクと
してNチャネルおよびPチャネルMO8FETのソース
、ドレイン領域形成のための拡散を行なう自己整合方式
とが知られているが、微細化に伴なうチャネル長の厳密
な制御という観点からゲート電極形成のためのマスク合
せが不要な自己整合方式が多用されてきている。ところ
でこの後者の方式では、闇値電圧の決定に大きな影響を
及ぼすゲート酸化膜形成工程か、Nチヤネル、Pチャネ
ルのソース、ドレイン拡散工程に先だって行なわれるた
め、閾値電圧の制御に充分な注意を払う必要がある。第
1図(へ)〜0は自己整合方式によるSiアゲ−CMO
8IOの製造工程を示し、第1図代に示すように、N形
シリコン基板1の主表面の一部に酸化膜2をマスクとし
てP形不純物を拡散し、Pウェル領域3を形成する。
その後第1図(+3)、0)に示すように、レジスト4
をマスクとしてNチャネルMO8FIuT用チャネルス
トッパ形成のための不純物イオン注入5、さらにレジス
ト6をマスクとしてPチャネルMO8FET用チャネル
ストッパ形成のための不純物イオン注入7を行なった後
、第1図0に示すごとく窒化膜8をマスクとして選択酸
化しフィールド部に厚い1亥化膜9を形成すると同時に
、チャネルストッパの拡散層51.71を形成する。つ
ぎに、ゲート酸化膜10および多結晶シリコン層11を
形成し、第1図但)に示すようなゲート電極構造に加工
した後、Pf”V ネルMO8FET 側(7)能動領
域ヲ0VDS i O。
をマスクとしてNチャネルMO8FIuT用チャネルス
トッパ形成のための不純物イオン注入5、さらにレジス
ト6をマスクとしてPチャネルMO8FET用チャネル
ストッパ形成のための不純物イオン注入7を行なった後
、第1図0に示すごとく窒化膜8をマスクとして選択酸
化しフィールド部に厚い1亥化膜9を形成すると同時に
、チャネルストッパの拡散層51.71を形成する。つ
ぎに、ゲート酸化膜10および多結晶シリコン層11を
形成し、第1図但)に示すようなゲート電極構造に加工
した後、Pf”V ネルMO8FET 側(7)能動領
域ヲ0VDS i O。
層12で被栓し、ポリシリコン11をマスクとしてNチ
ャネルMO8FETのソース、ドレイン拡散層13を形
成する。つぎlこ、今度は第1図0に示すようにNチャ
ネルMO8FBT側の能動領域を0VDSiOJ 14
で被覆し多結晶シリコン層11をマスクとしてPチャネ
ルMO8FETのソース、ドレイン拡散層15を形成す
る。その後、全面を表面保護膜16で被覆しく第1図0
)、NチャネルおよびPチャネルMO8FETのソース
、ゲート。
ャネルMO8FETのソース、ドレイン拡散層13を形
成する。つぎlこ、今度は第1図0に示すようにNチャ
ネルMO8FBT側の能動領域を0VDSiOJ 14
で被覆し多結晶シリコン層11をマスクとしてPチャネ
ルMO8FETのソース、ドレイン拡散層15を形成す
る。その後、全面を表面保護膜16で被覆しく第1図0
)、NチャネルおよびPチャネルMO8FETのソース
、ゲート。
ドレインのコンタクトホールを形成し、Al電極17を
設ける(第1図t(l)。以上述べた様に、従来の方法
ではPウノエル領域3形成、チャネルストッパ51.7
1およびフィールド醒化膜9形成、ゲート酸化膜10形
成、NチャネルMO8FETのソース、ドレイン領域1
3形成、PチャネルMO5−FETのソース、ドレイン
領域15形成などの熱処理工程があり、ウェハが熱履歴
を受ける回数が多い。このことはシリコン−酸化膜界面
などζこ結晶欠陥を発生させる危険性が旨くなる。特に
ゲート酸化膜形成後に、NチャネルおよびPチャネルM
O81Tのソース、ドレイン拡散を順次行なうことは、
NチャネルとPチャネルMO8FETの閾値電圧の整合
を図る上で、はなはだ問題がある。
設ける(第1図t(l)。以上述べた様に、従来の方法
ではPウノエル領域3形成、チャネルストッパ51.7
1およびフィールド醒化膜9形成、ゲート酸化膜10形
成、NチャネルMO8FETのソース、ドレイン領域1
3形成、PチャネルMO5−FETのソース、ドレイン
領域15形成などの熱処理工程があり、ウェハが熱履歴
を受ける回数が多い。このことはシリコン−酸化膜界面
などζこ結晶欠陥を発生させる危険性が旨くなる。特に
ゲート酸化膜形成後に、NチャネルおよびPチャネルM
O81Tのソース、ドレイン拡散を順次行なうことは、
NチャネルとPチャネルMO8FETの閾値電圧の整合
を図る上で、はなはだ問題がある。
すなわち、NチャネルMO8FET側のシリコンとゲー
ト酸化膜の界面はPチャネルMO8FET側に比べ1回
多い熱処理を受けることになり、界面準位の発生に差異
が生ずる原因となる。
ト酸化膜の界面はPチャネルMO8FET側に比べ1回
多い熱処理を受けることになり、界面準位の発生に差異
が生ずる原因となる。
本発明は、上述の欠点を除去してPチャネルおよびNチ
ャネルMO8FETの閾値電圧の整合を任意にかつ容易
に図ることができ、しかも工程がより簡略化された自己
整合方式のOMOS I Oの製造方法を提供すること
を目的とする。
ャネルMO8FETの閾値電圧の整合を任意にかつ容易
に図ることができ、しかも工程がより簡略化された自己
整合方式のOMOS I Oの製造方法を提供すること
を目的とする。
本発明によるOMOS I Oの製造方法は、−導電形
シリコン基板の主表面の一部に不純物の拡散により一つ
のウェル領域を形成する工程と、シリコン基板の同じ主
表面を酸化膜により被覆する工程と、その酸化膜の各ゲ
ート酸化膜となる領域の上にゲート酸化膜の界面準位に
影響を及ぼさない程度の低温で各ゲート電極となる多結
晶シリコン層を形成する工程と、一方のMOSFETの
ソース。
シリコン基板の主表面の一部に不純物の拡散により一つ
のウェル領域を形成する工程と、シリコン基板の同じ主
表面を酸化膜により被覆する工程と、その酸化膜の各ゲ
ート酸化膜となる領域の上にゲート酸化膜の界面準位に
影響を及ぼさない程度の低温で各ゲート電極となる多結
晶シリコン層を形成する工程と、一方のMOSFETの
ソース。
ドレイン領域および他方のMOSFETのチャネルスト
ッパ領域のためのP形不純物あるいはN形不純物をそれ
らの領域となる前記主表面の部分に樟縁膜をマスクとし
てそれぞれ注入する工程と、絶縁膜を除去後ゲート酸化
膜下の界面準位に影響を及ぼさない程度の低温で表面保
護膜を全面に付着を容易にかつ歩留りよく行うものであ
る。
ッパ領域のためのP形不純物あるいはN形不純物をそれ
らの領域となる前記主表面の部分に樟縁膜をマスクとし
てそれぞれ注入する工程と、絶縁膜を除去後ゲート酸化
膜下の界面準位に影響を及ぼさない程度の低温で表面保
護膜を全面に付着を容易にかつ歩留りよく行うものであ
る。
〔発明の実施例〕、・
第2図Q〜Dは本発明の一実施例の製造工程を示し、第
1図と共通部分には同一の符号が付されている。Pウェ
ル形成までは第1図の場合と変わるところはない。すな
わち第2図(へ)に示すように、N形シリコン基板1の
主表面の一部に酸化膜2をマスクとしてP形不純物を拡
散し、Pウェル領域3を形成する。つぎに、酸化膜2を
全面除去し、ゲート酸化膜10および多結晶シリコン層
11を全面に形成する(第2図B))。その後、フォト
エツチングにより多結晶シリコン層11を加工し、ゲー
ト電極11aおよびllbを形成し、NチャネルMO8
FETのチャネルストッパ領域およびPチャネルMO8
FETのソース、ドレイン領域となるべき部分以外をレ
ジスト61でマスクし、イオン注入法によりP形不純物
の打込み層5を形成する(第2図0)。つぎにレジスト
61を除去後、第2図Oに示すように新たにPチャネル
MO8FETのチャネルストッパ領域およびNチャネル
のソース、ゲート、ドレイン領域となる。べき部分以外
をレジスト62でマスクし、イオン注入法によりN形不
純物の打込み層7を形成する。この場合、ポリシリコン
層11aにはN形不純物がポリシリコン層11bにはP
形不純物が打込まれるが、ポリシリコン層11の膜厚を
適当に選択すればポリシリコン層下のゲート酸化膜10
に損傷を及ぼすことはない。つぎに、レジスト62を除
去し、全面に低温0VDSiO,14を形成して、これ
をフィールド酸化膜とする。その後、適当な熱処理条件
でアニールすることにより、NチャネルとPチャネルの
MOSFETのチャネルストッパ領域51.71および
ソース、ドレイン領域72.52を一度に形成する。こ
の熱処理は同時に低温0VDS 40.膜14のアニー
ルも兼ねる(第2図@)。つぎにNチャ形成する(第2
図D)。上記製造方法において、基板の不純物濃度を1
011〜101′cIIL′、Pウェルの不純物濃度を
1.45X10”cm′4、ゲート酸化膜厚を0.08
μm1ポリシリコン層膜厚を0.5μm、イオン注入に
よるPチャネ、ルおよびNチャネルのソース。
1図と共通部分には同一の符号が付されている。Pウェ
ル形成までは第1図の場合と変わるところはない。すな
わち第2図(へ)に示すように、N形シリコン基板1の
主表面の一部に酸化膜2をマスクとしてP形不純物を拡
散し、Pウェル領域3を形成する。つぎに、酸化膜2を
全面除去し、ゲート酸化膜10および多結晶シリコン層
11を全面に形成する(第2図B))。その後、フォト
エツチングにより多結晶シリコン層11を加工し、ゲー
ト電極11aおよびllbを形成し、NチャネルMO8
FETのチャネルストッパ領域およびPチャネルMO8
FETのソース、ドレイン領域となるべき部分以外をレ
ジスト61でマスクし、イオン注入法によりP形不純物
の打込み層5を形成する(第2図0)。つぎにレジスト
61を除去後、第2図Oに示すように新たにPチャネル
MO8FETのチャネルストッパ領域およびNチャネル
のソース、ゲート、ドレイン領域となる。べき部分以外
をレジスト62でマスクし、イオン注入法によりN形不
純物の打込み層7を形成する。この場合、ポリシリコン
層11aにはN形不純物がポリシリコン層11bにはP
形不純物が打込まれるが、ポリシリコン層11の膜厚を
適当に選択すればポリシリコン層下のゲート酸化膜10
に損傷を及ぼすことはない。つぎに、レジスト62を除
去し、全面に低温0VDSiO,14を形成して、これ
をフィールド酸化膜とする。その後、適当な熱処理条件
でアニールすることにより、NチャネルとPチャネルの
MOSFETのチャネルストッパ領域51.71および
ソース、ドレイン領域72.52を一度に形成する。こ
の熱処理は同時に低温0VDS 40.膜14のアニー
ルも兼ねる(第2図@)。つぎにNチャ形成する(第2
図D)。上記製造方法において、基板の不純物濃度を1
011〜101′cIIL′、Pウェルの不純物濃度を
1.45X10”cm′4、ゲート酸化膜厚を0.08
μm1ポリシリコン層膜厚を0.5μm、イオン注入に
よるPチャネ、ルおよびNチャネルのソース。
ドレイン領域の不純物ドーズ量を共に2X10”♂、フ
ィールド酸化膜用0VDSi02の膜厚を0.5μmと
し、約1000℃の熱処理を行なえばNチャネル。
ィールド酸化膜用0VDSi02の膜厚を0.5μmと
し、約1000℃の熱処理を行なえばNチャネル。
PチャネルMO8FET共に闇値電圧IVthl=0.
6■が得られる。ちなみに、この場合のフィールドMO
8−FETの閾値電圧は60V以上であった。以上述べ
たような方法に従えば、基板濃度、酸化膜厚、Pフェル
濃度、イオン注入のドーズ址および熱処理温度を任意に
選択することにより、いかなる閾値電圧についてもNチ
ャネルMO8FFiTとPチャネルMO8FETの整合
を図ることが可能である。
6■が得られる。ちなみに、この場合のフィールドMO
8−FETの閾値電圧は60V以上であった。以上述べ
たような方法に従えば、基板濃度、酸化膜厚、Pフェル
濃度、イオン注入のドーズ址および熱処理温度を任意に
選択することにより、いかなる閾値電圧についてもNチ
ャネルMO8FFiTとPチャネルMO8FETの整合
を図ることが可能である。
本発明はゲート酸化膜と多結晶シリコン層からなるゲー
ト電極を形成後、同じ導電形の領域となる一方のMOS
FETのソース、ドレイン領域と他方(1’)MOSF
ETのチャネルストッパ領域のための不純物をそれぞれ
注入したのち、両MO8FETのソース、ドレイン領域
およびチャネルストッパ領域の拡散を同時に行うもので
、□両MO8FFltTの閾値電圧の整合を容易に図れ
ると同時に、ゲート酸化膜形成後の高温熱処理(400
℃以上)が一度だけであるため、熱履歴に起因する特性
変動、ウェハのそり、結晶欠陥の発生などの問題が軽減
され、0M08IOg造の歩留りの向上、工程の簡易化
が得られるのでその効果は極めて太きい。
ト電極を形成後、同じ導電形の領域となる一方のMOS
FETのソース、ドレイン領域と他方(1’)MOSF
ETのチャネルストッパ領域のための不純物をそれぞれ
注入したのち、両MO8FETのソース、ドレイン領域
およびチャネルストッパ領域の拡散を同時に行うもので
、□両MO8FFltTの閾値電圧の整合を容易に図れ
ると同時に、ゲート酸化膜形成後の高温熱処理(400
℃以上)が一度だけであるため、熱履歴に起因する特性
変動、ウェハのそり、結晶欠陥の発生などの問題が軽減
され、0M08IOg造の歩留りの向上、工程の簡易化
が得られるのでその効果は極めて太きい。
第1図は従来のOMOS I Oの製造工程を順次示す
断面図、第2図は本発明の一実施例の製造工程を順次示
す断面図である。 1・・・N形シリコン基板、3・・・Pウェル領域、5
・・・P形不純物イオン注入、7・・・N形不純物イオ
ン注入、lO・・・ゲート酸化膜、11・・・多結晶シ
リコン層、lla、llb・・・ゲート電極、51.7
1・・・チャネルストッパ領域、52.72・・・ソー
ス。 ドレイン領域、61.62・・・レジスト。
断面図、第2図は本発明の一実施例の製造工程を順次示
す断面図である。 1・・・N形シリコン基板、3・・・Pウェル領域、5
・・・P形不純物イオン注入、7・・・N形不純物イオ
ン注入、lO・・・ゲート酸化膜、11・・・多結晶シ
リコン層、lla、llb・・・ゲート電極、51.7
1・・・チャネルストッパ領域、52.72・・・ソー
ス。 ドレイン領域、61.62・・・レジスト。
Claims (1)
- 1)−導電形シリコン基板の主表面の一部に不純物の拡
散により他導電形の一つのウェル領域を形成する工程と
、前記シリコン基板の主表面を酸化膜により被榎する工
程と、核酸化膜の各ゲート酸化膜となる領域の上にゲー
ト酸化膜の界面準位に影響を及ぼさない程度の低温で各
ゲート電極となる多結晶シリコン層を形成する工程と、
一方のMOSFETのソース、ドレイン領域および他方
のMOSFETのチャネルストッパ領域のためのP形あ
るいはN形不純物をそれらの領域となる前記主表面の部
分に絶縁膜をマスクとしてそれぞれ注入する工程を、該
絶縁膜を除去後前記ゲート酸化膜下の界面準位に影響を
及ぼさない程度の低温で表面保護膜を全面に付着する工
程と、注入不純物のドライブのための熱処理をする工程
とを順次行うことを特徴とするOMOS I Oの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215361A JPS60107856A (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | Cmosicの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215361A JPS60107856A (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | Cmosicの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60107856A true JPS60107856A (ja) | 1985-06-13 |
Family
ID=16671014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58215361A Pending JPS60107856A (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | Cmosicの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60107856A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0581272U (ja) * | 1992-04-08 | 1993-11-05 | 株式会社アルメックス | 平板形状ワークの洗浄処理槽 |
-
1983
- 1983-11-16 JP JP58215361A patent/JPS60107856A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0581272U (ja) * | 1992-04-08 | 1993-11-05 | 株式会社アルメックス | 平板形状ワークの洗浄処理槽 |
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