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JP3386293B2 - Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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JP3386293B2 - Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device

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JP3386293B2
JP3386293B2 JP19722595A JP19722595A JP3386293B2 JP 3386293 B2 JP3386293 B2 JP 3386293B2 JP 19722595 A JP19722595 A JP 19722595A JP 19722595 A JP19722595 A JP 19722595A JP 3386293 B2 JP3386293 B2 JP 3386293B2
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造技術に関し、特に、相補型MOSFET(CMOS
FET)とバイポーラトランジスタとで集積回路を構成
した半導体集積回路装置(バイポーラ−CMOS LS
I)に適用して有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device manufacturing technique, and more particularly to a complementary MOSFET (CMOS).
A semiconductor integrated circuit device (bipolar-CMOS LS) in which an integrated circuit is composed of an FET and a bipolar transistor.
The present invention relates to a technique effective when applied to I).

【0002】[0002]

【従来の技術】バイポーラトランジスタの高速性とCM
OSFETの高集積性、低消費電力性とを兼ね備えたバ
イポーラ−CMOS LSIは、近年、高速メモリLS
Iなどへの適用が増大している。
2. Description of the Related Art High speed and CM of bipolar transistors
In recent years, bipolar-CMOS LSIs that combine the high integration and low power consumption of OSFETs have been used in high-speed memory LS in recent years.
The application to I etc. is increasing.

【0003】図14は、バイポーラ−CMOS SRA
Mの製造に用いる半導体基体の拡散層構造の一例を示す
断面図である。
FIG. 14 shows a bipolar-CMOS SRA.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a diffusion layer structure of a semiconductor substrate used for manufacturing M.

【0004】図示の半導体基体100はp型の単結晶シ
リコンからなり、その主面には、p型ウエル101,1
03およびn型ウエル102,104が交互に設けられ
ている。p型ウエル101はメモリアレイ領域に設けら
れており、その主面上には、例えばnチャネル型MIS
FETと負荷抵抗素子とからなるSRAMのメモリセル
が形成される。p型ウエル103およびn型ウエル10
2,104は、上記メモリアレイ領域の周囲の周辺回路
領域に設けられている。p型ウエル103の主面上には
nチャネル型MISFETが、n型ウエル102の主面
上にはpチャネル型MISFETが、n型ウエル104
の主面上にはnpn型バイポーラトランジスタがそれぞ
れ形成される。
The semiconductor substrate 100 shown in the figure is made of p-type single crystal silicon, and has p-type wells 101, 1 on its main surface.
03 and n-type wells 102 and 104 are provided alternately. The p-type well 101 is provided in the memory array region, and on its main surface, for example, an n-channel type MIS is formed.
An SRAM memory cell including an FET and a load resistance element is formed. p-type well 103 and n-type well 10
2, 104 are provided in the peripheral circuit area around the memory array area. An n-channel MISFET is formed on the main surface of the p-type well 103, a p-channel MISFET is formed on the main surface of the n-type well 102, and an n-type well 104 is formed.
Npn-type bipolar transistors are respectively formed on the main surfaces of the.

【0005】上記メモリアレイ領域のp型ウエル101
の下部には、p型埋込み層105が設けられている。ま
た、周辺回路領域のp型ウエル103およびn型ウエル
102,104のそれぞれの下部には、p型埋込み層1
07およびn型埋込み層106,108がそれぞれ設け
られている。n型ウエル104およびその下部のn型埋
込み層108は、npn型バイポーラトランジスタのコ
レクタ領域を構成する。
The p-type well 101 in the memory array region
A p-type buried layer 105 is provided under the. The p-type buried layer 1 is formed under the p-type well 103 and the n-type wells 102 and 104 in the peripheral circuit region.
07 and n-type buried layers 106 and 108 are provided, respectively. The n-type well 104 and the n-type buried layer 108 therebelow form the collector region of the npn-type bipolar transistor.

【0006】上記メモリアレイ領域のp型埋込み層10
5の下部には、n型アイソレーション層109が設けら
れている。また、メモリアレイ領域の端部、すなわちメ
モリアレイ領域と周辺回路領域との境界部には、p型埋
込み層105に隣接してn型埋込み層110が、p型ウ
エル101に隣接してn型ウエル111がそれぞれ設け
られており、さらに、n型埋込み層110と周辺回路領
域のn型ウエル106との間にはp型埋込み層112
が、n型ウエル111と周辺回路領域のn型ウエル10
2との間にはp型ウエル113がそれぞれ設けられてい
る。そして、メモリアレイ領域の前記n型アイソレーシ
ョン層109は、その端部がメモリアレイ領域に隣接す
る上記n型埋込み層110の下部にまで延在している。
The p-type buried layer 10 in the memory array region
An n-type isolation layer 109 is provided under the element 5. At the edge of the memory array region, that is, at the boundary between the memory array region and the peripheral circuit region, the n-type buried layer 110 is adjacent to the p-type buried layer 105, and the n-type buried layer 110 is adjacent to the p-type well 101. Wells 111 are provided respectively, and a p-type buried layer 112 is provided between the n-type buried layer 110 and the n-type well 106 in the peripheral circuit region.
, N-type well 111 and n-type well 10 in the peripheral circuit region
P-type wells 113 are provided between the two. The end of the n-type isolation layer 109 in the memory array region extends to the bottom of the n-type buried layer 110 adjacent to the memory array region.

【0007】このように、上記半導体基体100は、メ
モリアレイ領域のp型ウエル101およびその下部のp
型埋込み層105の周囲を、半導体基体100と異なる
導電型のn型アイソレーション層109、n型埋込み層
110およびn型ウエル111で完全に囲み、これによ
って周辺回路で発生したキャリアが半導体基体100を
通じてメモリアレイ領域のp型ウエル101内に侵入
し、メモリセルの誤動作(情報反転)を引き起こす不具
合を防止している。
As described above, the semiconductor substrate 100 has the p-type well 101 in the memory array region and the p-type well 101 below the p-type well 101.
The type buried layer 105 is completely surrounded by an n-type isolation layer 109, an n-type buried layer 110, and an n-type well 111 having a conductivity type different from that of the semiconductor substrate 100, whereby carriers generated in the peripheral circuit are generated. This prevents a problem that a memory cell malfunctions (information inversion) by invading into the p-type well 101 in the memory array region.

【0008】なお、上記のような半導体基体構造を有す
るバイポーラ−CMOS SRAMについては、例えば
株式会社日立製作所発行の「半セ/研報 第374号
“超高速SRAM及び移動体無線用0.7μmHi−Bi
CMOSプロセスの研究”」などに記載がある。
Regarding the bipolar-CMOS SRAM having the semiconductor substrate structure as described above, for example, "Hanse / Kenho 374""Ultra High Speed SRAM and 0.7 μm Hi-for Mobile Radio" issued by Hitachi, Ltd. Bi
There is a description in "Research on CMOS process".

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記図1
4に示すような半導体基板を用いるバイポーラ−CMO
S SRAMの製造プロセスを検討した結果、次のよう
な問題点があることを見出した。
SUMMARY OF THE INVENTION
Bipolar-CMO using semiconductor substrate as shown in FIG.
As a result of examining the manufacturing process of the SRAM, it was found that there are the following problems.

【0010】前記図14に示す半導体基板構造は、図1
5〜図24に示す製造プロセスに従って形成される。な
お、これらの図では、メモリアレイ領域およびこれに隣
接する領域(n型埋込み層110が形成された領域)の
みを図示し、周辺回路領域の図示は省略する。
The semiconductor substrate structure shown in FIG. 14 has the structure shown in FIG.
5 to 24 are formed according to the manufacturing process. In these figures, only the memory array region and the region adjacent thereto (the region where the n-type buried layer 110 is formed) are shown, and the peripheral circuit region is not shown.

【0011】まず、図15に示すように、半導体基板1
00の表面を熱酸化して酸化シリコン膜114を形成し
た後、半導体基板100の全面にCVD法で窒化シリコ
ン膜115を堆積し、次に、フォトレジスト116をマ
スクにしたエッチングで窒化シリコン膜115をパター
ニングすることにより、n型アイソレーション層(10
9)を形成する領域に窒化シリコン膜115を残す。
First, as shown in FIG. 15, the semiconductor substrate 1
After the surface of No. 00 is thermally oxidized to form the silicon oxide film 114, the silicon nitride film 115 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 100 by the CVD method, and then the silicon nitride film 115 is etched by using the photoresist 116 as a mask. By patterning the n-type isolation layer (10
The silicon nitride film 115 is left in the region where 9) is formed.

【0012】次に、フォトレジスト116を除去した
後、図16に示すように、半導体基板100の表面を熱
酸化し、窒化シリコン膜115で覆われていない領域の
酸化シリコン膜114を成長させて厚い酸化シリコン膜
114aを形成する。
Next, after removing the photoresist 116, the surface of the semiconductor substrate 100 is thermally oxidized to grow a silicon oxide film 114 in a region not covered with the silicon nitride film 115, as shown in FIG. A thick silicon oxide film 114a is formed.

【0013】次に、窒化シリコン膜115をエッチング
で除去した後、図17に示すように、厚い酸化シリコン
膜114aをマスクにして半導体基板100にn型不純
物(例えばリン)をイオン注入し、続いて、図18に示
すように、半導体基板100を熱処理してこのn型不純
物を引延し拡散することにより、n型アイソレーション
層109を形成する。
Next, after removing the silicon nitride film 115 by etching, as shown in FIG. 17, an n-type impurity (for example, phosphorus) is ion-implanted into the semiconductor substrate 100 using the thick silicon oxide film 114a as a mask. Then, as shown in FIG. 18, the n-type isolation layer 109 is formed by heat-treating the semiconductor substrate 100 and extending and diffusing this n-type impurity.

【0014】次に、半導体基板100の表面の酸化シリ
コン膜114および厚い酸化シリコン膜114aをウェ
ットエッチングで除去した後、図19に示すように、半
導体基板100の表面を熱酸化して新たな酸化シリコン
膜117を形成する。酸化シリコン膜114と酸化シリ
コン膜114aとは膜厚が異なるので、これらの膜を除
去すると半導体基板100の表面に段差が生じ、n型ア
イソレーション層109を形成した領域が他の領域(厚
い酸化シリコン膜114aで覆われていた領域)に比べ
て高段差となる。
Next, after the silicon oxide film 114 and the thick silicon oxide film 114a on the surface of the semiconductor substrate 100 are removed by wet etching, the surface of the semiconductor substrate 100 is thermally oxidized to be newly oxidized, as shown in FIG. A silicon film 117 is formed. Since the silicon oxide film 114 and the silicon oxide film 114a have different thicknesses, a step is generated on the surface of the semiconductor substrate 100 when these films are removed, and the region where the n-type isolation layer 109 is formed is different from other regions (thick oxides). The height difference is higher than that of the region covered with the silicon film 114a.

【0015】次に、図20に示すように、半導体基板1
00の全面にCVD法で窒化シリコン膜118を堆積し
た後、フォトレジスト119をマスクにしたエッチング
で窒化シリコン膜118をパターニングし、メモリアレ
イ領域の半導体基板100上に窒化シリコン膜118を
残す。続いて、上記フォトレジスト119および窒化シ
リコン膜118をマスクにしてメモリアレイ領域に隣接
する領域にn型不純物(例えばアンチモン)をイオン注
入する。
Next, as shown in FIG. 20, the semiconductor substrate 1
After the silicon nitride film 118 is deposited on the entire surface of the semiconductor device 00 by the CVD method, the silicon nitride film 118 is patterned by etching using the photoresist 119 as a mask to leave the silicon nitride film 118 on the semiconductor substrate 100 in the memory array region. Then, using the photoresist 119 and the silicon nitride film 118 as a mask, an n-type impurity (for example, antimony) is ion-implanted into a region adjacent to the memory array region.

【0016】次に、フォトレジスト119を除去した
後、図21に示すように、半導体基板100を熱処理し
てn型不純物を引延し拡散することにより、メモリアレ
イ領域に隣接する領域にn型埋込み層110を形成す
る。この熱処理により、n型埋込み層110の表面を覆
っていた酸化シリコン膜117が成長して厚い酸化シリ
コン膜117aとなる。
Next, after removing the photoresist 119, as shown in FIG. 21, the semiconductor substrate 100 is heat-treated to extend and diffuse the n-type impurities, so that an n-type region is formed in a region adjacent to the memory array region. The buried layer 110 is formed. By this heat treatment, the silicon oxide film 117 covering the surface of the n-type buried layer 110 grows to become a thick silicon oxide film 117a.

【0017】次に、メモリアレイ領域の表面を覆う窒化
シリコン膜118をエッチングで除去した後、図22に
示すように、厚い酸化シリコン膜117aをマスクにし
て半導体基板100にp型不純物(例えばBF2)をイオ
ン注入し、続いて、図23に示すように、このp型不純
物を引延し拡散してn型アイソレーション層109の上
部にp型埋込み層105を形成する。
Next, after removing the silicon nitride film 118 covering the surface of the memory array region by etching, as shown in FIG. 22, a p-type impurity (for example, BF) is added to the semiconductor substrate 100 using the thick silicon oxide film 117a as a mask. 2 ) is ion-implanted, and then, as shown in FIG. 23, the p-type impurity is extended and diffused to form a p-type buried layer 105 on the n-type isolation layer 109.

【0018】次に、半導体基板100の表面の酸化シリ
コン膜117および厚い酸化シリコン膜117aをウェ
ットエッチングで除去する。このとき、酸化シリコン膜
117と酸化シリコン膜117aとは膜厚が異なるの
で、図24に示すように、半導体基板100の表面に段
差が生じ、p型埋込み層105を形成した領域、すなわ
ちメモリアレイ領域がこれに隣接する領域(n型埋込み
層110を形成した領域)に比べて高段差になる。
Next, the silicon oxide film 117 and the thick silicon oxide film 117a on the surface of the semiconductor substrate 100 are removed by wet etching. At this time, since the silicon oxide film 117 and the silicon oxide film 117a have different film thicknesses, as shown in FIG. 24, a step is formed on the surface of the semiconductor substrate 100 and the region where the p-type buried layer 105 is formed, that is, the memory array. The region has a higher step than the region adjacent thereto (the region where the n-type buried layer 110 is formed).

【0019】ところが、n型埋込み層110のうち、そ
の下部にn型アイソレーション層109が延在している
領域とその他の領域との間には、n型アイソレーション
層109を形成する工程(図19参照)ですでに段差が
形成されているので、結局、メモリアレイ領域と、n型
埋込み層110のうち、その下部にn型アイソレーショ
ン層109が延在していない領域との間には、図24の
矢印で示すような大きい段差が生じる。
However, a step of forming the n-type isolation layer 109 between the region where the n-type isolation layer 109 extends below the n-type buried layer 110 and the other region ( Since the step is already formed in FIG. 19), after all, between the memory array region and the region of the n-type buried layer 110 where the n-type isolation layer 109 does not extend therebelow. Causes a large step as shown by the arrow in FIG.

【0020】そのため、次の工程で半導体基板100上
にエピタキシャル層を成長させ、次に、メモリアレイ領
域のエピタキシャル層にp型ウエル101を、またn型
埋込み層110の上部のエピタキシャル層にn型ウエル
111をそれぞれ形成すると、前記の段差に起因してp
型ウエル101の主面とn型ウエル111の主面との
間、すなわちメモリアレイ領域の端部に段差が生じる。
Therefore, in the next step, an epitaxial layer is grown on the semiconductor substrate 100, then the p-type well 101 is formed in the epitaxial layer of the memory array region, and the n-type is formed in the upper epitaxial layer of the n-type buried layer 110. When each well 111 is formed, p
A step is formed between the main surface of the type well 101 and the main surface of the n-type well 111, that is, at the end of the memory array region.

【0021】この結果、後の工程でp型ウエル101の
主面にメモリセルを形成する際、上記段差に起因してメ
モリアレイ領域の内部と端部とでフォトレジストの膜厚
にばらつきが生じ、これによって、メモリアレイ領域の
内部に形成されたメモリセルとメモリアレイ領域の端部
に形成されたメモリセルとの間に特性のばらつきが生じ
るため、メモリアレイ領域の端部でビット不良が発生し
易くなる。
As a result, when a memory cell is formed on the main surface of the p-type well 101 in a later step, the film thickness of the photoresist varies between the inside and the end of the memory array region due to the step. , As a result, the characteristics of the memory cells formed inside the memory array region and the memory cells formed at the end of the memory array region vary, resulting in a bit defect at the end of the memory array region. Easier to do.

【0022】本発明の目的は、メモリアレイ領域のウエ
ルの下部にこのウエルと同じ導電型の埋込み層を介して
これらと異なる導電型のアイソレーション層を設ける半
導体集積回路装置の製造方法において、上記メモリアレ
イ領域の端部の段差を低減することのできる技術を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein an isolation layer having a conductivity type different from those of the well is provided below a well in a memory array region via a buried layer having the same conductivity type as the well. It is an object of the present invention to provide a technique capable of reducing the step difference at the end of the memory array region.

【0023】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0025】本発明の半導体集積回路装置の製造方法
は、第1導電型の半導体基体内に第2導電型の第1半導
体層を形成し、次いで、前記第2導電型の第1半導体層
に第1導電型の第2半導体層を形成した後、前記第1導
電型の第2半導体層に隣接して第2導電型の第3半導体
層を形成し、その後、前記第1導電型の第2半導体層に
第1導電型の第4半導体層を形成すると共に、前記第2
導電型の第3半導体層の上部に前記第1導電型の第4半
導体層に隣接して第2導電型の第5半導体層を形成する
半導体集積回路装置の製造方法であって、以下の工程
(a)〜(g)を含むものである。
According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, a second conductivity type first semiconductor layer is formed in a first conductivity type semiconductor substrate, and then the second conductivity type first semiconductor layer is formed. After forming the second semiconductor layer of the first conductivity type, a third semiconductor layer of the second conductivity type is formed adjacent to the second semiconductor layer of the first conductivity type, and thereafter, the third semiconductor layer of the first conductivity type is formed. Forming a fourth semiconductor layer of the first conductivity type on the second semiconductor layer, and
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: forming a fifth semiconductor layer of a second conductivity type on a third semiconductor layer of a conductivity type so as to be adjacent to a fourth semiconductor layer of the first conductivity type; It includes (a) to (g).

【0026】(a)第1導電型の半導体基体の主面上に
第1の酸化シリコン膜を形成した後、前記第1の酸化シ
リコン膜上に第1の窒化シリコン膜を形成し、次いで、
第1のフォトレジストをマスクにしたエッチングで前記
第1の窒化シリコン膜をパターニングする工程、(b)
前記第1のフォトレジストおよび前記第1の窒化シリコ
ン膜をマスクにして前記半導体基体の主面に第2導電型
の不純物を導入した後、前記第1のフォトレジストを除
去し、次いで、前記半導体基体の主面を熱酸化すること
により、前記第2導電型の不純物が導入された領域の前
記第1の酸化シリコン膜を成長させて厚膜化する工程、
(c)前記第1の窒化シリコン膜を除去した後、前記半
導体基体を熱処理することにより、前記第2導電型の不
純物を引延し拡散して第2導電型の第1半導体層を形成
する工程、(d)前記第1の酸化シリコン膜を除去した
後、前記半導体基体の主面上に第2の酸化シリコン膜を
形成し、次いで、前記第2の酸化シリコン膜上に第2の
窒化シリコン膜を形成した後、第2のフォトレジストを
マスクにしたエッチングで前記第2の窒化シリコン膜を
パターニングする工程、(e)前記第2のフォトレジス
トおよび前記第2の窒化シリコン膜をマスクにして前記
半導体基体の主面に第2導電型の不純物を導入した後、
前記第2のフォトレジストを除去し、次いで、前記半導
体基体を熱処理することにより、前記第2導電型の不純
物を引延し拡散して第2導電型の第3半導体層を形成す
ると共に、前記第2導電型の第3半導体層上の前記第2
の酸化シリコン膜を成長させて厚膜化する工程、(f)
前記第2の窒化シリコン膜を除去した後、前記厚膜化さ
れた第2の酸化シリコン膜をマスクにして前記第2導電
型の第1半導体層の主面に第1導電型の不純物を導入
し、次いで、前記半導体基体を熱処理することにより、
前記第1導電型の不純物を引延し拡散して第1導電型の
第2半導体層を形成する工程、(g)前記第2の酸化シ
リコン膜を除去した後、前記第1導電型の第2半導体層
上に第1導電型の第4半導体層を形成すると共に、前記
第2導電型の第3半導体層上に第2導電型の第5半導体
層を形成する工程。
(A) After forming a first silicon oxide film on the main surface of a semiconductor substrate of the first conductivity type, a first silicon nitride film is formed on the first silicon oxide film, and then,
Patterning the first silicon nitride film by etching using the first photoresist as a mask, (b)
After introducing a second conductivity type impurity into the main surface of the semiconductor substrate using the first photoresist and the first silicon nitride film as a mask, the first photoresist is removed, and then the semiconductor is removed. Thermal oxidation of the main surface of the substrate to grow the first silicon oxide film in the region where the impurities of the second conductivity type are introduced to thicken the film;
(C) After removing the first silicon nitride film, the semiconductor substrate is heat-treated to extend and diffuse the impurities of the second conductivity type to form a first semiconductor layer of the second conductivity type. Step (d), after removing the first silicon oxide film, forming a second silicon oxide film on the main surface of the semiconductor substrate, and then forming a second nitride film on the second silicon oxide film. Patterning the second silicon nitride film by etching using a second photoresist as a mask after forming the silicon film, (e) using the second photoresist and the second silicon nitride film as a mask After introducing impurities of the second conductivity type into the main surface of the semiconductor substrate,
By removing the second photoresist and then heat treating the semiconductor substrate, the impurities of the second conductivity type are elongated and diffused to form a third semiconductor layer of the second conductivity type. The second on the third semiconductor layer of the second conductivity type
The step of growing the silicon oxide film of to increase the film thickness, (f)
After removing the second silicon nitride film, impurities of the first conductivity type are introduced into the main surface of the first semiconductor layer of the second conductivity type by using the thickened second silicon oxide film as a mask. Then, by heat treating the semiconductor substrate,
Forming a second semiconductor layer of the first conductivity type by extending and diffusing the impurities of the first conductivity type, (g) removing the second silicon oxide film, and then forming a second semiconductor layer of the first conductivity type. Forming a fourth semiconductor layer of the first conductivity type on the second semiconductor layer, and forming a fifth semiconductor layer of the second conductivity type on the third semiconductor layer of the second conductivity type.

【0027】[0027]

【作用】上記した手段によれば、第2導電型の第1半導
体層を形成する工程(c)では、この第1半導体層の形
成された領域が他の領域に比べて低段差となり、この第
1半導体層の上部に第1導電型の第2半導体層を形成す
る工程では、この第2半導体層の形成された領域が他の
領域に比べて高段差となるので、これらの段差が互いに
相殺され、この第1導電型の第2半導体層とこれに隣接
して形成される第2導電型の第3半導体層との間の段差
を低減することができる。
According to the above-mentioned means, in the step (c) of forming the first semiconductor layer of the second conductivity type, the region where the first semiconductor layer is formed has a lower step than other regions, In the step of forming the second semiconductor layer of the first conductivity type on the first semiconductor layer, the region where the second semiconductor layer is formed has a higher step than other areas, and therefore these steps are mutually different. It is possible to reduce the difference in level between the second semiconductor layer of the first conductivity type and the third semiconductor layer of the second conductivity type formed adjacent to the second semiconductor layer of the first conductivity type.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0029】本実施例は、nチャネル型のMISFET
を含んで構成されるメモリセルと、nチャネル型MIS
FET、pチャネル型MISFETおよびnpn型バイ
ポーラトランジスタを含んで構成される周辺回路とで集
積回路を構成するバイポーラ−CMOS LSIの製造
方法に適用したものである。
This embodiment is an n-channel type MISFET.
And a n-channel MIS
The present invention is applied to a method for manufacturing a bipolar-CMOS LSI which forms an integrated circuit with a peripheral circuit including an FET, a p-channel type MISFET and an npn type bipolar transistor.

【0030】まず、図1に示すように、p型の単結晶シ
リコンからなる半導体基板1の表面を熱酸化して酸化シ
リコン膜2を形成した後、半導体基板1の全面にCVD
法で窒化シリコン膜3を堆積する。
First, as shown in FIG. 1, the surface of a semiconductor substrate 1 made of p-type single crystal silicon is thermally oxidized to form a silicon oxide film 2, and then CVD is performed on the entire surface of the semiconductor substrate 1.
The silicon nitride film 3 is deposited by the method.

【0031】次に、図2に示すように、フォトレジスト
4をマスクにしたエッチングで窒化シリコン膜4をパタ
ーニングし、メモリアレイ領域の窒化シリコン膜3を除
去した後、このフォトレジスト4および窒化シリコン膜
3をマスクにして半導体基板1の主面にn型不純物(例
えばリン)をイオン注入する。
Next, as shown in FIG. 2, the silicon nitride film 4 is patterned by etching using the photoresist 4 as a mask to remove the silicon nitride film 3 in the memory array region, and then the photoresist 4 and the silicon nitride film are removed. An n-type impurity (for example, phosphorus) is ion-implanted into the main surface of the semiconductor substrate 1 using the film 3 as a mask.

【0032】次に、上記フォトレジスト4を除去した
後、図3に示すように、半導体基板1の表面を熱酸化し
て上記n型不純物を導入した領域の酸化シリコン膜2を
成長させることにより、厚い酸化シリコン膜2aを形成
する。
Next, after the photoresist 4 is removed, the surface of the semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to grow the silicon oxide film 2 in the region into which the n-type impurity is introduced, as shown in FIG. , A thick silicon oxide film 2a is formed.

【0033】次に、上記窒化シリコン膜115をエッチ
ングで除去した後、図4に示すように、半導体基板1を
熱処理して前記n型不純物を引延し拡散することによ
り、メモリアレイ領域の半導体基板1にn型アイソレー
ション層5を形成する。
Next, after the silicon nitride film 115 is removed by etching, as shown in FIG. 4, the semiconductor substrate 1 is heat-treated to extend and diffuse the n-type impurities, so that the semiconductor in the memory array region is exposed. The n-type isolation layer 5 is formed on the substrate 1.

【0034】次に、上記n型アイソレーション層5の上
部を覆う厚い酸化シリコン膜2aおよび他の領域の酸化
シリコン膜2をウェットエッチングで除去した後、図5
に示すように、半導体基板1の表面を熱酸化して酸化シ
リコン膜6を形成する。酸化シリコン膜2と酸化シリコ
ン膜2aとは膜厚が異なるので、これらの膜を除去する
と半導体基板1の表面に段差が生じ、厚い酸化シリコン
膜2aで覆われていた領域すなわちn型アイソレーショ
ン層5の形成された領域が他の領域に比べて低段差とな
る。
Next, the thick silicon oxide film 2a covering the upper portion of the n-type isolation layer 5 and the silicon oxide film 2 in the other regions are removed by wet etching, and then, as shown in FIG.
As shown in, the surface of the semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form the silicon oxide film 6. Since the silicon oxide film 2 and the silicon oxide film 2a have different film thicknesses, when these films are removed, a step is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 and the region covered with the thick silicon oxide film 2a, that is, the n-type isolation layer. The area where 5 is formed has a lower step than other areas.

【0035】次に、図6に示すように、半導体基板1の
全面にCVD法で窒化シリコン膜7を堆積した後、フォ
トレジスト8をマスクにしたエッチングで窒化シリコン
膜7をパターニングしてn型埋込み層を形成する領域の
窒化シリコン膜7を除去し、続いて、このフォトレジス
ト8および窒化シリコン膜7をマスクにして半導体基板
1の主面にn型不純物(例えばアンチモン)をイオン注
入する。
Next, as shown in FIG. 6, after depositing a silicon nitride film 7 on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by the CVD method, the silicon nitride film 7 is patterned by etching using the photoresist 8 as a mask to form an n-type. The silicon nitride film 7 in the region where the buried layer is to be formed is removed, and then, using the photoresist 8 and the silicon nitride film 7 as a mask, n-type impurities (for example, antimony) are ion-implanted into the main surface of the semiconductor substrate 1.

【0036】次に、上記フォトレジスト8を除去した
後、図7に示すように、半導体基板1の表面を熱処理す
ることにより、上記n型不純物を引延し拡散してn型埋
込み層9,10,11を形成する。この熱処理により、
n型埋込み層9,10,11のそれぞれの表面を覆って
いる酸化シリコン膜6が成長して厚い酸化シリコン膜6
aとなる。
Next, after the photoresist 8 is removed, as shown in FIG. 7, the surface of the semiconductor substrate 1 is heat-treated to elongate and diffuse the n-type impurities so that the n-type buried layer 9, 10 and 11 are formed. By this heat treatment,
The silicon oxide film 6 covering the surfaces of the n-type buried layers 9, 10, and 11 grows to form a thick silicon oxide film 6.
a.

【0037】次に、上記窒化シリコン膜7をエッチング
で除去した後、図8に示すように、厚い酸化シリコン膜
6aをマスクにして半導体基板1にp型不純物(例えば
BF2)をイオン注入し、続いて、図9に示すように、半
導体基板1を熱処理してこのp型不純物を引延し拡散す
ることにより、p型埋込み層12,13,14を形成す
る。
Next, after removing the silicon nitride film 7 by etching, as shown in FIG. 8, p-type impurities (for example, BF 2 ) are ion-implanted into the semiconductor substrate 1 using the thick silicon oxide film 6a as a mask. Then, as shown in FIG. 9, the semiconductor substrate 1 is heat-treated to extend and diffuse the p-type impurities, thereby forming the p-type buried layers 12, 13, and 14.

【0038】次に、図10に示すように、n型埋込み層
9,10,11のそれぞれの表面を覆っている厚い酸化
シリコン膜6aおよび他の領域の酸化シリコン膜6をウ
ェットエッチングで除去する。酸化シリコン膜6と酸化
シリコン膜6aとは膜厚が異なるので、これらの膜を除
去すると半導体基板1の表面に段差が生じる。
Next, as shown in FIG. 10, the thick silicon oxide film 6a covering the respective surfaces of the n-type buried layers 9, 10 and 11 and the silicon oxide film 6 in other regions are removed by wet etching. . Since the silicon oxide film 6 and the silicon oxide film 6a have different film thicknesses, removal of these films causes a step on the surface of the semiconductor substrate 1.

【0039】このとき、図11(図10の○印で囲んだ
領域の拡大図)に示したp型埋込み層12(メモリアレ
イ領域)とn型埋込み層9との境界部に着目すると、n
型埋込み層9の上部には厚い酸化シリコン膜6aが形成
されており、p型埋込み層12の上部にはこれよりも薄
い酸化シリコン膜6が形成されていたので、これらの膜
をエッチングで除去すると、p型埋込み層12(メモリ
アレイ領域)側がn型埋込み層9側に比べて高段差にな
る。
At this time, paying attention to the boundary portion between the p-type buried layer 12 (memory array region) and the n-type buried layer 9 shown in FIG. 11 (enlarged view of the area circled in FIG. 10), n
Since the thick silicon oxide film 6a was formed on the upper part of the mold burying layer 9 and the silicon oxide film 6 thinner than this was formed on the upper part of the p-type burying layer 12, these films were removed by etching. Then, the p-type buried layer 12 (memory array region) side has a higher step than the n-type buried layer 9 side.

【0040】ところが、n型埋込み層9のうち、その下
部にn型アイソレーション層5が延在している領域とそ
の他の領域との間には、n型アイソレーション層5を形
成したとき(図5参照)に前者が後者よりも低くなるよ
うな段差が生じているので、結局これらの段差が互いに
相殺され、p型埋込み層12(メモリアレイ領域)と、
n型埋込み層9のうち、その下部にn型アイソレーショ
ン層5が延在していない領域との間には、図11の矢印
で示すような僅かな段差しか生じない。
However, when the n-type isolation layer 5 is formed between the region where the n-type isolation layer 5 extends below the n-type buried layer 9 and the other region ( (See FIG. 5), steps are formed so that the former is lower than the latter, so these steps are eventually offset from each other, and the p-type buried layer 12 (memory array region) and
A small step as shown by an arrow in FIG. 11 is formed between the n-type buried layer 9 and a region below which the n-type isolation layer 5 does not extend.

【0041】次に、半導体基板1上にエピタキシャル層
を成長させ、図12に示すように、メモリアレイ領域の
p型埋込み層12の上部のエピタキシャル層にp型ウエ
ル15、p型埋込み層13の上部のエピタキシャル層に
p型ウエル15、周辺回路領域のp型埋込み層14の上
部のエピタキシャル層にp型ウエル17をそれぞれ形成
し、メモリアレイ領域に隣接するn型埋込み層9の上部
のエピタキシャル層にn型ウエル18、周辺回路領域の
n型埋込み層10,11の上部のエピタキシャル層にn
型ウエル19,20をそれぞれ形成する。
Next, an epitaxial layer is grown on the semiconductor substrate 1, and as shown in FIG. 12, the p-type well 15 and the p-type buried layer 13 are formed on the epitaxial layer above the p-type buried layer 12 in the memory array region. The p-type well 15 is formed in the upper epitaxial layer, and the p-type well 17 is formed in the upper epitaxial layer of the p-type buried layer 14 in the peripheral circuit region. The epitaxial layer above the n-type buried layer 9 adjacent to the memory array region. The n-type well 18 and the epitaxial layer above the n-type buried layers 10 and 11 in the peripheral circuit region.
The mold wells 19 and 20 are formed respectively.

【0042】その後、周知のバイポーラ−CMOSプロ
セスに従って、メモリアレイ領域のp型ウエル15の主
面にnチャネル型のMISFETを含んで構成されるメ
モリセルを形成し、周辺回路領域のn型ウエル19の主
面にpチャネル型のMISFET、p型ウエル17の主
面にnチャネル型のMISFET、n型ウエル20の主
面にnpn型バイポーラトランジスタをそれぞれ形成す
る。
Then, according to a well-known bipolar-CMOS process, a memory cell including an n-channel type MISFET is formed on the main surface of the p-type well 15 in the memory array region, and the n-type well 19 in the peripheral circuit region is formed. A p-channel type MISFET is formed on the main surface, a p-type well 17 is formed on an n-channel type MISFET, and an n-type well 20 is formed on an npn-type bipolar transistor.

【0043】以上の構成からなる本実施例によれば、メ
モリアレイ領域のp型ウエル15とこれに隣接するn型
ウエル18との間の段差を低減することができるので、
メモリアレイ領域(p型ウエル15)の端部に形成され
るメモリセルの特性ばらつきを防止し、バイポーラ−C
MOS LSIの信頼性、製造歩留りを向上させること
ができる。
According to this embodiment having the above structure, the step between the p-type well 15 in the memory array region and the n-type well 18 adjacent thereto can be reduced.
The characteristic variation of the memory cells formed at the end of the memory array region (p-type well 15) is prevented, and the bipolar-C
The reliability and manufacturing yield of the MOS LSI can be improved.

【0044】また、本実施例の半導体基板構造を実現す
るプロセスは、製造工程数が前述した従来方法の製造工
程数と同じであるため、製造工程を増やすことなく上記
の効果を得ることができる。
In the process for realizing the semiconductor substrate structure of this embodiment, since the number of manufacturing steps is the same as the number of manufacturing steps of the conventional method described above, the above effect can be obtained without increasing the number of manufacturing steps. .

【0045】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0046】例えば前記実施例において、メモリアレイ
領域の下部に設けられるn型アイソレーション層5は、
図13(a) に示すように、その全周がn型埋込み層9に
延在するように形成してもよく、あるいは、同図(b) に
示すように、その一部がn型埋込み層9に延在するよう
に形成してもよい。このようにすると、メモリアレイ領
域端部の段差をさらに低減することができる。
For example, in the above-mentioned embodiment, the n-type isolation layer 5 provided under the memory array region is
As shown in FIG. 13 (a), it may be formed so that the entire circumference thereof extends to the n-type buried layer 9, or as shown in FIG. 13 (b), a part thereof is n-type buried. It may be formed so as to extend to the layer 9. By doing so, the step difference at the end of the memory array region can be further reduced.

【0047】前記実施例では、バイポーラ−CMOSメ
モリに適用した場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、バイポーラ−CMOSを用いた論理
LSIに適用することもできる。
In the above-mentioned embodiment, the case where the invention is applied to the bipolar-CMOS memory has been described, but the invention is not limited to this, and the invention can be applied to a logic LSI using the bipolar-CMOS.

【0048】また、バイポーラ−CMOSデバイスのみ
に限定されるものではなく、例えば三重ウエル構造のC
MOSデバイスの製造方法に適用することもできる。
Further, the present invention is not limited to the bipolar-CMOS device, and for example, a triple well structure C is used.
It can also be applied to a method for manufacturing a MOS device.

【0049】[0049]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0050】本発明によれば、アイソレーション層を形
成した領域の端部の段差を低減することができるので、
半導体基板の主面を平坦化することができ、アイソレー
ション層を形成した領域の端部に形成される半導体装置
の特性ばらつきを防止することができる。
According to the present invention, the step difference at the end of the region where the isolation layer is formed can be reduced.
The main surface of the semiconductor substrate can be flattened, and characteristic variations of the semiconductor device formed at the end of the region where the isolation layer is formed can be prevented.

【0051】また、本発明によれば、製造工程を増やす
ことなく上記の効果を得ることができる。
Further, according to the present invention, the above effects can be obtained without increasing the number of manufacturing steps.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図11】図10の一部を拡大して示す半導体基板の要
部断面図である。
11 is an essential part cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a part of FIG. 10 in an enlarged manner.

【図12】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図13】(a),(b)は、本発明の他の実施例である半導
体集積回路装置のn型アイソレーション層を示す平面図
である。
13A and 13B are plan views showing an n-type isolation layer of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図14】本発明者が検討した半導体集積回路装置の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 14 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor.

【図15】本発明者が検討した半導体集積回路装置の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 15 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor.

【図16】本発明者が検討した半導体集積回路装置の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 16 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor.

【図17】本発明者が検討した半導体集積回路装置の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 17 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor.

【図18】本発明者が検討した半導体集積回路装置の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 18 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor.

【図19】本発明者が検討した半導体集積回路装置の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 19 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor.

【図20】本発明者が検討した半導体集積回路装置の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 20 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor.

【図21】本発明者が検討した半導体集積回路装置の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 21 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor.

【図22】本発明者が検討した半導体集積回路装置の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 22 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor.

【図23】本発明者が検討した半導体集積回路装置の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 23 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor.

【図24】本発明者が検討した半導体集積回路装置の製
造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 24 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 酸化シリコン膜 2a 酸化シリコン膜 3 窒化シリコン膜 4 フォトレジスト 5 n型アイソレーション層 6 酸化シリコン膜 6a 酸化シリコン膜 7 窒化シリコン膜 8 フォトレジスト 9 n型埋込み層 10 n型埋込み層 11 n型埋込み層 12 p型埋込み層 13 p型埋込み層 14 p型埋込み層 15 p型ウエル 16 p型ウエル 17 p型ウエル 18 n型ウエル 19 n型ウエル 20 n型ウエル 100 半導体基板 101 酸化シリコン膜 102 n型ウエル 103 p型ウエル 104 n型ウエル 105 p型埋込み層 106 n型埋込み層 107 p型埋込み層 108 n型埋込み層 109 p型アイソレーション層 110 n型埋込み層 111 n型ウエル 112 p型埋込み層 113 p型埋ウエル 114 酸化シリコン膜 114a 酸化シリコン膜 115 窒化シリコン膜 116 フォトレジスト 117 酸化シリコン膜 118 窒化シリコン膜 119 フォトレジスト 1 Semiconductor substrate 2 Silicon oxide film 2a Silicon oxide film 3 Silicon nitride film 4 photoresist 5 n-type isolation layer 6 Silicon oxide film 6a Silicon oxide film 7 Silicon nitride film 8 photoresist 9 n-type buried layer 10 n-type buried layer 11 n-type buried layer 12 p-type buried layer 13 p-type buried layer 14 p-type buried layer 15 p-type well 16 p-type well 17 p-type well 18 n-type well 19 n-type well 20 n-type well 100 semiconductor substrate 101 Silicon oxide film 102 n-type well 103 p-type well 104 n-type well 105 p-type buried layer 106 n-type buried layer 107 p-type buried layer 108 n-type buried layer 109 p-type isolation layer 110 n-type buried layer 111 n-type well 112 p-type buried layer 113 p-type buried well 114 Silicon oxide film 114a silicon oxide film 115 Silicon nitride film 116 photoresist 117 Silicon oxide film 118 silicon nitride film 119 photoresist

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 和司 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株式会社日立製作所 半導体事業部内 (56)参考文献 特開 平6−204417(JP,A) 特開 平5−198666(JP,A) 特開 平4−92466(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/06 H01L 21/8249 H01L 27/108 H01L 21/8244 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazushi Fukuda 5-20-1 Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Semiconductor Business Division (56) Reference JP-A-6-204417 (JP, A) ) JP 5-198666 (JP, A) JP 4-92466 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 27/06 H01L 21/8249 H01L 27 / 108 H01L 21/8244

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基体内に第2導電型
の第1半導体層を形成し、次いで、前記第2導電型の第
1半導体層に第1導電型の第2半導体層を形成した後、
前記第1導電型の第2半導体層に隣接して第2導電型の
第3半導体層を形成し、その後、前記第1導電型の第2
半導体層に第1導電型の第4半導体層を形成すると共
に、前記第2導電型の第3半導体層の上部に前記第1導
電型の第4半導体層に隣接して第2導電型の第5半導体
層を形成する半導体集積回路装置の製造方法であって、
以下の工程(a)〜(g)を含むことを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。 (a)第1導電型の半導体基体の主面上に第1の酸化シ
リコン膜を形成した後、前記第1の酸化シリコン膜上に
第1の窒化シリコン膜を形成し、次いで、第1のフォト
レジストをマスクにしたエッチングで前記第1の窒化シ
リコン膜をパターニングする工程、 (b)前記第1のフォトレジストおよび前記第1の窒化
シリコン膜をマスクにして前記半導体基体の主面に第2
導電型の不純物を導入した後、前記第1のフォトレジス
トを除去し、次いで、前記半導体基体の主面を熱酸化す
ることにより、前記第2導電型の不純物が導入された領
域の前記第1の酸化シリコン膜を成長させて厚膜化する
工程、 (c)前記第1の窒化シリコン膜を除去した後、前記半
導体基体を熱処理することにより、前記第2導電型の不
純物を引延し拡散して第2導電型の第1半導体層を形成
する工程、 (d)前記第1の酸化シリコン膜を除去した後、前記半
導体基体の主面上に第2の酸化シリコン膜を形成し、次
いで、前記第2の酸化シリコン膜上に第2の窒化シリコ
ン膜を形成した後、第2のフォトレジストをマスクにし
たエッチングで前記第2の窒化シリコン膜をパターニン
グする工程、 (e)前記第2のフォトレジストおよび前記第2の窒化
シリコン膜をマスクにして前記半導体基体の主面に第2
導電型の不純物を導入した後、前記第2のフォトレジス
トを除去し、次いで、前記半導体基体を熱処理すること
により、前記第2導電型の不純物を引延し拡散して第2
導電型の第3半導体層を形成すると共に、前記第2導電
型の第3半導体層上の前記第2の酸化シリコン膜を成長
させて厚膜化する工程、 (f)前記第2の窒化シリコン膜を除去した後、前記厚
膜化された第2の酸化シリコン膜をマスクにして前記第
2導電型の第1半導体層の主面に第1導電型の不純物を
導入し、次いで、前記半導体基体を熱処理することによ
り、前記第1導電型の不純物を引延し拡散して第1導電
型の第2半導体層を形成する工程、 (g)前記第2の酸化シリコン膜を除去した後、前記第
1導電型の第2半導体層上に第1導電型の第4半導体層
を形成すると共に、前記第2導電型の第3半導体層上に
第2導電型の第5半導体層を形成する工程。
1. A first conductivity type semiconductor layer is formed in a first conductivity type semiconductor substrate, and then a first conductivity type second semiconductor layer is formed on the second conductivity type first semiconductor layer. After forming
A third semiconductor layer of a second conductivity type is formed adjacent to the second semiconductor layer of the first conductivity type, and then a second semiconductor layer of the first conductivity type is formed.
A fourth semiconductor layer of the first conductivity type is formed on the semiconductor layer, and a fourth semiconductor layer of the second conductivity type is adjacent to the third semiconductor layer of the second conductivity type and adjacent to the fourth semiconductor layer of the first conductivity type. 5. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device for forming a semiconductor layer, comprising:
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising the following steps (a) to (g). (A) After forming a first silicon oxide film on the main surface of a first conductivity type semiconductor substrate, a first silicon nitride film is formed on the first silicon oxide film, and then a first silicon oxide film is formed. Patterning the first silicon nitride film by etching using a photoresist as a mask; (b) forming a second mask on the main surface of the semiconductor substrate using the first photoresist and the first silicon nitride film as a mask;
After the conductivity type impurities are introduced, the first photoresist is removed, and then the main surface of the semiconductor substrate is thermally oxidized to remove the first conductivity type impurities in the region where the second conductivity type impurities are introduced. Growing the silicon oxide film to thicken it, (c) after removing the first silicon nitride film, heat-treating the semiconductor substrate to spread and diffuse the impurities of the second conductivity type. And then forming a second conductive type first semiconductor layer, (d) after removing the first silicon oxide film, forming a second silicon oxide film on the main surface of the semiconductor substrate, and Forming a second silicon nitride film on the second silicon oxide film, and then patterning the second silicon nitride film by etching using a second photoresist as a mask, (e) the second Photoresist and And the serial second silicon nitride film as a mask the second to the main surface of said semiconductor body
After introducing the conductivity type impurity, the second photoresist is removed, and then the semiconductor substrate is heat-treated to extend and diffuse the second conductivity type impurity to form the second photoresist.
Forming a conductive type third semiconductor layer and growing the second silicon oxide film on the second conductive type third semiconductor layer to thicken the film; (f) the second silicon nitride After removing the film, impurities of the first conductivity type are introduced into the main surface of the first semiconductor layer of the second conductivity type by using the thickened second silicon oxide film as a mask, and then the semiconductor Heat-treating the substrate to elongate and diffuse the impurities of the first conductivity type to form a second semiconductor layer of the first conductivity type, (g) after removing the second silicon oxide film, A fourth semiconductor layer of the first conductivity type is formed on the second semiconductor layer of the first conductivity type, and a fifth semiconductor layer of the second conductivity type is formed on the third semiconductor layer of the second conductivity type. Process.
【請求項2】 前記第1導電型の第2半導体層および前
記第2導電型の第3半導体層を形成した後、前記半導体
基体上にエピタキシャル層を成長させることを特徴とす
る請求項1記載の半導体集積回路装置の製造方法。
2. The epitaxial layer is grown on the semiconductor substrate after forming the second semiconductor layer of the first conductivity type and the third semiconductor layer of the second conductivity type. Of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of.
【請求項3】 前記第2導電型の第1半導体層の端部を
前記第2導電型の第3半導体層の下に延在させることを
特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置の製造方
法。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein an end portion of the first semiconductor layer of the second conductivity type extends below the third semiconductor layer of the second conductivity type. Production method.
【請求項4】 前記第1導電型の第4半導体層の主面上
にメモリセルを形成することを特徴とする請求項1記載
の半導体集積回路装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a memory cell is formed on the main surface of the fourth semiconductor layer of the first conductivity type.
【請求項5】 前記メモリセルは第2導電型のMISF
ETを含んで構成され、周辺回路は第1導電型のMIS
FET、第2導電型のMISFETおよびバイポーラト
ランジスタを含んで構成されることを特徴とする請求項
4記載の半導体集積回路装置の製造方法。
5. The memory cell is a second conductivity type MISF.
ET is included, and the peripheral circuit is a MIS of the first conductivity type.
5. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein the method includes a FET, a second conductivity type MISFET, and a bipolar transistor.
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