JP2000040750A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacture thereofInfo
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- polysilicon
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- gate
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に係り、特に、異極ポリシリコンゲートの
形成に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to the formation of a heteropolar polysilicon gate.
【0002】[0002]
【従来の技術】これまで極性の異なるポリシリコンゲー
トを形成する際に、ゲート酸化膜を形成後ポリシリコン
をCVD法によりデポし、基板全面にP型不純物をイオ
ン注入し、その後、酸化膜をデポし、フォトリソグラフ
ィ工程、エッチング工程によりP型ポリシリコンゲート
を形成したい領域のみ酸化膜を残す。次に熱処理により
酸化膜でマスクされていない領域にN型不純物であるリ
ンを拡散させる。この際、酸化膜でマスクされていると
ころはリンが拡散されない。またマスクしていた酸化膜
はN型不純物の拡散後に発生するリンガラスを除去する
際に、同時に除去する。2. Description of the Related Art Conventionally, when forming polysilicon gates having different polarities, a polysilicon is deposited by a CVD method after forming a gate oxide film, P-type impurities are ion-implanted over the entire surface of the substrate, and then the oxide film is formed. Deposition is performed, and an oxide film is left only in a region where a P-type polysilicon gate is to be formed by a photolithography process and an etching process. Next, phosphorus which is an N-type impurity is diffused by heat treatment in a region not masked by the oxide film. At this time, phosphorus is not diffused in a portion masked by the oxide film. The masked oxide film is removed at the same time as the phosphorus glass generated after the diffusion of the N-type impurity is removed.
【0003】その後フォトリソグラフィ工程、エッチン
グ工程によりN型ポリシリコンゲート、P型ポリシリコ
ンゲートを同一工程で形成していた。After that, an N-type polysilicon gate and a P-type polysilicon gate are formed in the same process by a photolithography process and an etching process.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】これまでN型ポリシリ
コンゲート、P型ポリシリコンゲートをエッチングで同
時に形成していた。N型ポリシリコンとP型ポリシリコ
ンではP型ポリシリコンのシート抵抗がN型ポリシリコ
ンのシート抵抗に比べ高いために、エッチングレートが
P型ポリシリコンの方が遅くなってしまう。そのため同
一工程のエッチングでN型ポリシリコンゲートとP型ポ
リシリコンゲートを形成する場合、エッチング時間をエ
ッチングレートの遅いP型ポリシリコンに合わせる必要
がある。P型ポリシリコンにエッチング時間を合わせる
とN型ポリシリコンは所望のエッチング時間に対して長
くなってしまう。そのためN型ポリシリコンゲート側の
ゲート酸化膜が厚い場合(300オングストローム以
上)は特に問題にならないが、ゲート酸化膜が薄膜化さ
れたときにゲート酸化膜が抜けてエッチングがシリコン
基板まで達してしまう恐れがあり、ゲート酸化膜の薄膜
化が困難である。Heretofore, an N-type polysilicon gate and a P-type polysilicon gate have been simultaneously formed by etching. Since the sheet resistance of N-type polysilicon and P-type polysilicon is higher than that of N-type polysilicon, the etching rate of P-type polysilicon is lower than that of P-type polysilicon. Therefore, when forming an N-type polysilicon gate and a P-type polysilicon gate by etching in the same process, it is necessary to adjust the etching time to P-type polysilicon having a slow etching rate. If the etching time is adjusted to the P-type polysilicon, the N-type polysilicon becomes longer than the desired etching time. Therefore, when the gate oxide film on the side of the N-type polysilicon gate is thick (300 Å or more), there is no particular problem. It is difficult to reduce the thickness of the gate oxide film.
【0005】本発明は、これら問題を解決するもので、
異極のポリシリコンゲートの形成においてゲート酸化膜
の薄膜化に対応可能である半導体装置を提供することを
目的とする。The present invention solves these problems.
It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of coping with a reduction in the thickness of a gate oxide film in forming a polysilicon gate having a different polarity.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】そこで本発明では、半導
体基板上にゲート酸化膜、ポリシリコンを形成後、イオ
ン注入により極性の異なるポリシリコンを形成し、別々
のフォトリソグラフィ、エッチング工程により極性の異
なるポリシリコンゲートを形成している。Therefore, according to the present invention, after forming a gate oxide film and polysilicon on a semiconductor substrate, polysilicon having different polarities is formed by ion implantation, and the polarities are formed by separate photolithography and etching steps. Different polysilicon gates are formed.
【0007】[0007]
【作用】本発明によれば、極性の異なるポリシリコンゲ
ートを形成する際に、N型ポリシリコン、P型ポリシリ
コンをそれぞれ別々の工程により形成することでN型ポ
リシリコン、P型ポリシリコンのエッチングレート差に
よるN型ポリシリコンゲート側のゲート酸化膜の抜けを
防ぎ、かつゲート酸化膜の薄膜化を可能とすることがで
きる。According to the present invention, when forming polysilicon gates having different polarities, N-type polysilicon and P-type polysilicon are formed in separate steps, respectively, so that N-type polysilicon and P-type polysilicon are formed. It is possible to prevent the gate oxide film on the N-type polysilicon gate side from coming off due to a difference in etching rate, and to make the gate oxide film thinner.
【0008】すなわち、極性の異なるポリシリコンゲー
トを形成する際にN型ポリシリコンゲート、P型ポリシ
リコンゲートを別々にフォトリソグラフィ工程、エッチ
ング工程を行うことにより形成することで、各々所望の
エッチング時間に設定できるため、同一工程で形成する
ことによって生じるN型ポリシリコンゲート側のゲート
酸化膜の抜けを防止することができる。That is, when forming polysilicon gates having different polarities, an N-type polysilicon gate and a P-type polysilicon gate are separately formed by performing a photolithography step and an etching step, respectively. , It is possible to prevent the gate oxide film on the N-type polysilicon gate side from coming off due to the formation in the same step.
【0009】なおこの方法を第1の発明に適用すれば、
極性の異なるポリシリコンゲートの形成においてゲート
酸化膜の薄膜化が可能となる。If this method is applied to the first invention,
In forming polysilicon gates having different polarities, the thickness of the gate oxide film can be reduced.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しつつ詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0011】シリコン基板1上にゲート酸化膜2を熱酸
化により100〜200オングストローム、さらにその
上にポリシリコン3をCVD法により3000〜400
0オングストローム形成する。この状態を示すのが図1
である。A gate oxide film 2 is thermally oxidized on a silicon substrate 1 to a thickness of 100 to 200 angstroms, and a polysilicon 3 is further deposited thereon by a CVD method at 3000 to 400 angstroms.
0 angstrom is formed. FIG. 1 shows this state.
It is.
【0012】その後フォトリソグラフィ工程によりP型
ポリシリコンゲートを形成すべき領域をフォトレジスト
5でマスクする。そしてN型不純物である31P+を1E
14〜5E14イオン注入することによりフォトレジス
トでマスクされていない部分のポリシリコンをN型ポリ
シリコン4とする。その状態を示すのが図2である。イ
オン注入の際のドーズ量はポリシリコン抵抗の狙い値い
よって変化させる。Thereafter, a region where a P-type polysilicon gate is to be formed is masked with a photoresist 5 by a photolithography process. Then, 31 P + which is an N-type impurity is
A portion of the polysilicon which is not masked with the photoresist by the ion implantation of 14 to 5E14 is set as an N-type polysilicon 4. FIG. 2 shows this state. The dose at the time of ion implantation is changed depending on the target value of the polysilicon resistance.
【0013】その後フォトレジストを剥離し、次にさき
ほどN型不純物がイオン注入された領域をフォトレジス
ト5でマスクし、P型不純物である11B+を1E14〜
1E15イオン注入することによりP型ポリシリコン6
が形成される。この状態を示すのが図3である。この場
合もイオン注入量は狙いの値によって上記の範囲外でも
問題はない。Thereafter, the photoresist is peeled off. Next, the region into which the N-type impurity has been ion-implanted is masked with a photoresist 5 to remove 11 B + , which is a P-type impurity, from 1E14 to
P-type polysilicon 6 by 1E15 ion implantation
Is formed. FIG. 3 shows this state. Also in this case, there is no problem even if the ion implantation amount is out of the above range depending on the target value.
【0014】その後N型ポリシリコンゲートのパターニ
ングを行うために、P型ポリシリコン6の領域全面とN
型ポリシリコン4の一部をフォトレジストでマスクし、
N型ポリシリコンをドライエッチングにより形成する。
その後フォトレジスト5を剥離する。この状態を示すの
が図4である。Thereafter, in order to pattern the N-type polysilicon gate, the entire region of the P-type polysilicon 6 is
Mask a part of the mold polysilicon 4 with a photoresist,
N-type polysilicon is formed by dry etching.
Thereafter, the photoresist 5 is removed. FIG. 4 shows this state.
【0015】次に同様の方法でP型ポリシリコンゲート
のパターニングを行うために、N型ポリシリコン領域お
よびP型ポリシリコン領域の一部をフォトレジストでマ
スクし、P型ポリシリコンをドライエッチングにより形
成する。その後フォトレジスト5を剥離する。この状態
を示すのが図5である。Next, in order to pattern the P-type polysilicon gate in the same manner, a part of the N-type polysilicon region and the P-type polysilicon region is masked with a photoresist, and the P-type polysilicon is dry-etched. Form. Thereafter, the photoresist 5 is removed. FIG. 5 shows this state.
【0016】なお、本発明は前述した実施例に限定され
るものではない。The present invention is not limited to the embodiment described above.
【0017】前記実施例では、まずイオン注入によりN
型ポリシリコンとP型ポリシリコンを形成してから、N
型ポリシリコンゲートのパターニング、次いでP型ポリ
シリコンゲートのパターニングを行ったが、プロセスフ
ローとしてはまずN型ポリシリコンをイオン注入により
形成し、その後パターニングすることによりN型ポリシ
リコンゲートを形成し、次に同様の方法でP型ポリシリ
コンゲートを形成してもよい。In the above embodiment, first, N
N-type polysilicon and P-type polysilicon are formed, and then N
The patterning of the p-type polysilicon gate and then the patterning of the p-type polysilicon gate were performed. As a process flow, first, an n-type polysilicon was formed by ion implantation, and then an n-type polysilicon gate was formed by patterning. Next, a P-type polysilicon gate may be formed in a similar manner.
【0018】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、極性が異なるポリシリコンゲートを形成する工程に
おいて、N型ポリシリコンゲートとP型ポリシリコンゲ
ートを別々の工程で形成することにより、N型ポリシリ
コン側のゲート酸化膜の抜けを防止でき、かつゲート酸
化膜の薄膜化を行うことが出来る。As described above, according to the present invention, in the step of forming polysilicon gates having different polarities, the N-type polysilicon gate and the P-type polysilicon gate are formed in separate steps. , The gate oxide film on the N-type polysilicon side can be prevented from coming off, and the gate oxide film can be made thinner.
【図1】本発明のゲート酸化膜およびポリシリコンを形
成した状態を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a state in which a gate oxide film and polysilicon of the present invention are formed.
【図2】本発明のイオン注入によりN型ポリシリコンを
形成した状態を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a state in which N-type polysilicon is formed by ion implantation according to the present invention.
【図3】本発明のイオン注入によりP型ポリシリコンを
形成した状態を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a state in which P-type polysilicon is formed by ion implantation according to the present invention.
【図4】本発明のN型ポリシリコンをパターニングした
状態を示す図。FIG. 4 is a view showing a state where an N-type polysilicon of the present invention is patterned.
【図5】本発明のP型ポリシリコンをパターニングした
状態を示す図。FIG. 5 is a view showing a state where a P-type polysilicon of the present invention is patterned.
1 シリコン基板 2 ゲート酸化膜 3 ポリシリコン 4 N型ポリシリコン 5 フォトレジスト 6 P型ポリシリコン Reference Signs List 1 silicon substrate 2 gate oxide film 3 polysilicon 4 N-type polysilicon 5 photoresist 6 P-type polysilicon
Claims (2)
ゲートを形成する工程において、基板全面にゲート酸化
膜形成後、ポリシリコンをCVD法によりデポし、N型
ポリシリコン、P型ポリシリコンをイオン注入により形
成し、その後N型ポリシリコンゲートおよびP型ポリシ
リコンゲートをそれぞれ別々にフォトリソグラフィ工
程、エッチング工程により形成することを特徴とする半
導体装置の製造方法。In a process of forming polysilicon gates having different polarities on a semiconductor substrate, after forming a gate oxide film on the entire surface of the substrate, the polysilicon is deposited by a CVD method, and N-type polysilicon and P-type polysilicon are ionized. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming an N-type polysilicon gate and a P-type polysilicon gate separately by a photolithography process and an etching process.
ゲートを形成する工程において、基板全面にゲート酸化
膜形成後、ポリシリコンをCVD法によりデポし、部分
的にフォトレジストでマスクし、イオン注入によりN型
ポリシリコンを形成、その後再度フォトリソグラフィ、
エッチングにより、まずN型ポリシリコンゲートをパタ
ーニングし、次に同様の方法でP型ポリシリコンゲート
をパターニングすることを特徴とする半導体装置。2. In a step of forming polysilicon gates having different polarities on a semiconductor substrate, after forming a gate oxide film on the entire surface of the substrate, the polysilicon is deposited by a CVD method, partially masked with a photoresist, and ion-implanted. To form N-type polysilicon, then photolithography again,
A semiconductor device characterized by first patterning an N-type polysilicon gate by etching, and then patterning a P-type polysilicon gate by the same method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10205650A JP2000040750A (en) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10205650A JP2000040750A (en) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000040750A true JP2000040750A (en) | 2000-02-08 |
Family
ID=16510411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10205650A Withdrawn JP2000040750A (en) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | Semiconductor device and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000040750A (en) |
-
1998
- 1998-07-21 JP JP10205650A patent/JP2000040750A/en not_active Withdrawn
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