JP2000340674A - Mosコンデンサ及びmosコンデンサの製造方法 - Google Patents
Mosコンデンサ及びmosコンデンサの製造方法Info
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- JP2000340674A JP2000340674A JP11151181A JP15118199A JP2000340674A JP 2000340674 A JP2000340674 A JP 2000340674A JP 11151181 A JP11151181 A JP 11151181A JP 15118199 A JP15118199 A JP 15118199A JP 2000340674 A JP2000340674 A JP 2000340674A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 CMOSデバイスに形成されたMOSコンデ
ンサの耐圧を高くする。また、そのMOSコンデンサの
製造を容易にする。 【解決手段】 PチャネルMOSトランジスタ(41)
とNチャネルMOSトランジスタ(40)を併せ持つC
OMSデバイスに形成されたMOSコンデンサ(42,
43)の製造方法において、半導体基板(1)表面に、
両トランジスタ(40,41)間の影響を遮断するチャ
ネルストッパー領域(9,10)を設けてCMOSトラ
ンジスタを形成するとともに、半導体基板(1)の一導
電型の領域上に絶縁膜(12)を介して電極(18,1
9)を形成してMOSコンデンサ(42,43)を形成
し、一導電型の領域内の絶縁膜(12)に隣接した領域
に、同じ導電型の高濃度の領域(27,28)をチャネ
ルストッパー領域(9,10)形成工程と同じ工程で形
成する。
ンサの耐圧を高くする。また、そのMOSコンデンサの
製造を容易にする。 【解決手段】 PチャネルMOSトランジスタ(41)
とNチャネルMOSトランジスタ(40)を併せ持つC
OMSデバイスに形成されたMOSコンデンサ(42,
43)の製造方法において、半導体基板(1)表面に、
両トランジスタ(40,41)間の影響を遮断するチャ
ネルストッパー領域(9,10)を設けてCMOSトラ
ンジスタを形成するとともに、半導体基板(1)の一導
電型の領域上に絶縁膜(12)を介して電極(18,1
9)を形成してMOSコンデンサ(42,43)を形成
し、一導電型の領域内の絶縁膜(12)に隣接した領域
に、同じ導電型の高濃度の領域(27,28)をチャネ
ルストッパー領域(9,10)形成工程と同じ工程で形
成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PチャネルMOS
トランジスタとNチャネルMOSトランジスタを同一半
導体基板に形成した相補型(C)MOSデバイスに形成
されたMOSコンデンサ及びその製造方法に関する。
トランジスタとNチャネルMOSトランジスタを同一半
導体基板に形成した相補型(C)MOSデバイスに形成
されたMOSコンデンサ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】MOS構造では、図9(a)に示すよう
に金属電極32と半導体基板31の間に酸化膜33を介
在させている。酸化膜33は誘電体であるため、MOS
構造を静電容量として動作させることが可能である。蓄
積層が形成される電圧条件下では、空乏層がないのでコ
ンデンサとしては容量Coのみで電圧依存性がないが、
半導体基板3がn型のとき、金属電極32に負の電圧を
印加した場合、空乏層34が広がり、図9(b)に示す
如く容量値Csが生じる。
に金属電極32と半導体基板31の間に酸化膜33を介
在させている。酸化膜33は誘電体であるため、MOS
構造を静電容量として動作させることが可能である。蓄
積層が形成される電圧条件下では、空乏層がないのでコ
ンデンサとしては容量Coのみで電圧依存性がないが、
半導体基板3がn型のとき、金属電極32に負の電圧を
印加した場合、空乏層34が広がり、図9(b)に示す
如く容量値Csが生じる。
【0003】図10には、半導体基板31をp型にした
場合のMOS容量のC−V特性曲線を示す。MOS構造
について直流バイアス電圧を加えながら容量を測定して
得られる曲線である。横軸は電圧Vであり、縦軸は容量
Cである。直流バイアス電圧Vを上げていくと、C−V
(容量)カーブはC1又はC2のように大きく異なる。こ
こで、カーブC1は、カーブC2よりも半導体基板の不
純物濃度が低い場合で、同じ電圧を印加した場合は、空
乏層34の広がりが大きい。
場合のMOS容量のC−V特性曲線を示す。MOS構造
について直流バイアス電圧を加えながら容量を測定して
得られる曲線である。横軸は電圧Vであり、縦軸は容量
Cである。直流バイアス電圧Vを上げていくと、C−V
(容量)カーブはC1又はC2のように大きく異なる。こ
こで、カーブC1は、カーブC2よりも半導体基板の不
純物濃度が低い場合で、同じ電圧を印加した場合は、空
乏層34の広がりが大きい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記MOSコ
ンデンサがCMOSデバイスに形成された場合、半導体
基板あるいは半導体基板に形成されたウエルが用いられ
るが、これら半導体基板あるいはウエルは不純物濃度が
低く、このためMOSコンデンサの電圧依存性が大きい
という問題がある。
ンデンサがCMOSデバイスに形成された場合、半導体
基板あるいは半導体基板に形成されたウエルが用いられ
るが、これら半導体基板あるいはウエルは不純物濃度が
低く、このためMOSコンデンサの電圧依存性が大きい
という問題がある。
【0005】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、CMOSデバイスに形成された、電圧依存性を
軽減したMOSコンデンサの提供を目的とする。
であり、CMOSデバイスに形成された、電圧依存性を
軽減したMOSコンデンサの提供を目的とする。
【0006】また、本発明は、上記MOSコンデンサを
容易に形成するMOSコンデンサの提供を目的とする。
容易に形成するMOSコンデンサの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るMOSコン
デンサは、上記課題を解決するために、PチャネルMO
SトランジスタとNチャネルMOSトランジスタを併せ
持つCMOSデバイスに形成されたMOSコンデンサに
おいて、MOSコンデンサを構成する絶縁膜下方に位置
する半導体領域に、前記半導体領域と同じ導電型の高濃
度領域を前記絶縁膜と隣接して形成する。
デンサは、上記課題を解決するために、PチャネルMO
SトランジスタとNチャネルMOSトランジスタを併せ
持つCMOSデバイスに形成されたMOSコンデンサに
おいて、MOSコンデンサを構成する絶縁膜下方に位置
する半導体領域に、前記半導体領域と同じ導電型の高濃
度領域を前記絶縁膜と隣接して形成する。
【0008】また、本発明に係るMOSコンデンサの製
造方法は、上記課題を解決するために、PチャネルMO
SトランジスタとNチャネルMOSトランジスタを併せ
持つCOMSデバイスに形成されたMOSコンデンサの
製造方法において、半導体基板表面に、上記両トランジ
スタ間の影響を遮断するチャネルストッパー領域を設け
てCMOSトランジスタを形成するとともに、上記半導
体基板の一導電型の領域上に絶縁膜を介して電極を形成
してMOSコンデンサを形成し、上記一導電型の領域内
の上記絶縁膜に隣接した領域に、同じ導電型の高濃度の
領域を上記チャネルストッパー領域形成工程と同じ工程
で形成する。
造方法は、上記課題を解決するために、PチャネルMO
SトランジスタとNチャネルMOSトランジスタを併せ
持つCOMSデバイスに形成されたMOSコンデンサの
製造方法において、半導体基板表面に、上記両トランジ
スタ間の影響を遮断するチャネルストッパー領域を設け
てCMOSトランジスタを形成するとともに、上記半導
体基板の一導電型の領域上に絶縁膜を介して電極を形成
してMOSコンデンサを形成し、上記一導電型の領域内
の上記絶縁膜に隣接した領域に、同じ導電型の高濃度の
領域を上記チャネルストッパー領域形成工程と同じ工程
で形成する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るMOSコンデ
ンサの製造方法について図面を参照しながら説明する。
このCMOSデバイスの製造方法により製造するのは、
コンデンサ素子を有してなるCMOSデバイスである。
このCMOSデバイスは、n型シリコン単結晶をウェー
ハに切り出し、表面を鏡面研磨し、そのウェーハを高温
の酸素雰囲気中にさらし、シリコンの酸化膜を成長させ
た後、フォトレジストを使って酸化膜上にpウエルの領
域となるパターンを形成し、pウェル用不純物をドープ
し、熱拡散して、pウェルを形成(pウェル形成工程)
してから、図1以下に示す各工程を経て製造される。
ンサの製造方法について図面を参照しながら説明する。
このCMOSデバイスの製造方法により製造するのは、
コンデンサ素子を有してなるCMOSデバイスである。
このCMOSデバイスは、n型シリコン単結晶をウェー
ハに切り出し、表面を鏡面研磨し、そのウェーハを高温
の酸素雰囲気中にさらし、シリコンの酸化膜を成長させ
た後、フォトレジストを使って酸化膜上にpウエルの領
域となるパターンを形成し、pウェル用不純物をドープ
し、熱拡散して、pウェルを形成(pウェル形成工程)
してから、図1以下に示す各工程を経て製造される。
【0010】図1の如く、半導体基板1、及びウエル
2,3上にパッド酸化膜50が形成され、その酸化膜5
0上にレシスト20が形成される。そして導体基板1に
形成されたウェルp型ウェル2にチャネルストッパー領
域、及びp型ウエル3に第一のコンデンサ用領域を形成
するために、レジスト20の開口から矢印で示す如く、
酸化膜50を通してB(ボロン)イオンを注入する。次
いで、図2の如く、レジスト20を除去し、上記半導体
基板1の表面の必要箇所にチャネルストッパー及び第二
のコンデンサ用領域を形成するために、レジスト21の
開口から、酸化膜50を通してP(リン)イオンを注入
する。次いで、図3の如く、レジスト21を除去し、ド
レイン、ソース形成領域、及び第一、第二のコンデンサ
用領域上に窒化膜22を形成する。次いで、図4の如
く、この窒化膜22を利用して、熱を加え、素子間を分
離するフィールド酸化膜11を形成する。と同時に上記
注入されたイオンB、Pを拡散して、チャネルストッパ
ー9、チャネルストッパー10、及び第一のコンデンサ
領域27、第二のコンデンサ領域28を形成する。
2,3上にパッド酸化膜50が形成され、その酸化膜5
0上にレシスト20が形成される。そして導体基板1に
形成されたウェルp型ウェル2にチャネルストッパー領
域、及びp型ウエル3に第一のコンデンサ用領域を形成
するために、レジスト20の開口から矢印で示す如く、
酸化膜50を通してB(ボロン)イオンを注入する。次
いで、図2の如く、レジスト20を除去し、上記半導体
基板1の表面の必要箇所にチャネルストッパー及び第二
のコンデンサ用領域を形成するために、レジスト21の
開口から、酸化膜50を通してP(リン)イオンを注入
する。次いで、図3の如く、レジスト21を除去し、ド
レイン、ソース形成領域、及び第一、第二のコンデンサ
用領域上に窒化膜22を形成する。次いで、図4の如
く、この窒化膜22を利用して、熱を加え、素子間を分
離するフィールド酸化膜11を形成する。と同時に上記
注入されたイオンB、Pを拡散して、チャネルストッパ
ー9、チャネルストッパー10、及び第一のコンデンサ
領域27、第二のコンデンサ領域28を形成する。
【0011】次いで、図5の如く、窒化膜22を除去
し、パッド酸化膜50を除去し、ゲート酸化膜12を形
成した後、上面に導電性の多結晶シリコン層15を形成
する。次いで、図6の如く、N−MOSのゲート電極1
6、P−MOSのゲ−ト電極17、第一のコンデンサの
取り出し電極18、及び第二のコンデンサの取り出し電
極19を形成する。
し、パッド酸化膜50を除去し、ゲート酸化膜12を形
成した後、上面に導電性の多結晶シリコン層15を形成
する。次いで、図6の如く、N−MOSのゲート電極1
6、P−MOSのゲ−ト電極17、第一のコンデンサの
取り出し電極18、及び第二のコンデンサの取り出し電
極19を形成する。
【0012】次いで、図7の如く、N−MOSのドレイ
ン領域(N+型)5、ソース領域(N+型)6、及びP
−MOS領域のドレイン領域(P+型)7、ソース領域
(P+型)8をボロン、あるいはリンを用いてイオン注
入により形成する。次いで、図8の如く、絶縁膜24が
積層され、その後膜24の上層にはAl(アルミニウ
ム)等の金属配線層15A,15B,15C、15D,
15E,15F、15G、15Hが積層される。 金属
配線層15A,15B,15C、15Dは、膜24とそ
の下の酸化膜の一部に窓開けされたコンタクト窓を介し
て、ドレイン/ソース領域5,6,7,8に接続され
る。そして、金属配線層15E,15F,15G、15
Hは、第一、第二のコンデンサ42,43の取り出し電
極18、19、及びコンデンサ領域27,28に接続さ
れる。上記製造工程により、N−MOS40、P−MO
S41、及びコンデサ42,43を含んだCMOSデバ
イスが形成される。
ン領域(N+型)5、ソース領域(N+型)6、及びP
−MOS領域のドレイン領域(P+型)7、ソース領域
(P+型)8をボロン、あるいはリンを用いてイオン注
入により形成する。次いで、図8の如く、絶縁膜24が
積層され、その後膜24の上層にはAl(アルミニウ
ム)等の金属配線層15A,15B,15C、15D,
15E,15F、15G、15Hが積層される。 金属
配線層15A,15B,15C、15Dは、膜24とそ
の下の酸化膜の一部に窓開けされたコンタクト窓を介し
て、ドレイン/ソース領域5,6,7,8に接続され
る。そして、金属配線層15E,15F,15G、15
Hは、第一、第二のコンデンサ42,43の取り出し電
極18、19、及びコンデンサ領域27,28に接続さ
れる。上記製造工程により、N−MOS40、P−MO
S41、及びコンデサ42,43を含んだCMOSデバ
イスが形成される。
【0013】第一のコンデンサ42は、電極 18、酸
化膜12、P型領域27とで構成され、第二のコンデン
サ43は、電極 19、酸化膜12、N型領域28とで
構成される。ここで、P型領域27、N型領域28はp
ウエル3、半導体基板1の不純物濃度よりも高濃度とな
り、上述したコンデンサの電圧依存性が軽減されてい
る。
化膜12、P型領域27とで構成され、第二のコンデン
サ43は、電極 19、酸化膜12、N型領域28とで
構成される。ここで、P型領域27、N型領域28はp
ウエル3、半導体基板1の不純物濃度よりも高濃度とな
り、上述したコンデンサの電圧依存性が軽減されてい
る。
【0014】また、従来のMOSコンデンサの製造工程
に比べ、高濃度のP型領域27、N型領域28の形成工
程数を増やすことなく、製造を可能にしている。すなわ
ち、従来のチャネルストッパー領域9,10は、図3で
示す窒化膜22を形成した後に形成していたが、本発明
においては、上述した如く、チャネルストッパー領域
9,10を、窒化膜22を形成する前(図1、図2)の
工程)に形成している。このことにより、チャネルスト
ッパー領域9を流用してMOSコンデンサ42の高濃度
領域27を、またチャネルストッパー領域10を流用し
てMOSコンデンサ43の高濃度領域28を予め形成し
ている。
に比べ、高濃度のP型領域27、N型領域28の形成工
程数を増やすことなく、製造を可能にしている。すなわ
ち、従来のチャネルストッパー領域9,10は、図3で
示す窒化膜22を形成した後に形成していたが、本発明
においては、上述した如く、チャネルストッパー領域
9,10を、窒化膜22を形成する前(図1、図2)の
工程)に形成している。このことにより、チャネルスト
ッパー領域9を流用してMOSコンデンサ42の高濃度
領域27を、またチャネルストッパー領域10を流用し
てMOSコンデンサ43の高濃度領域28を予め形成し
ている。
【0015】なお、上記説明中、酸化膜12は、絶縁膜
であれば良く、これに限ることはない。また、上記第
一、第二のコンデンサ42.43は、両方設けてもよ
く、どちらか一方を設けても良い。
であれば良く、これに限ることはない。また、上記第
一、第二のコンデンサ42.43は、両方設けてもよ
く、どちらか一方を設けても良い。
【0016】
【発明の効果】本発明のデバイスによれば、高濃度のコ
ンデンサ領域を設けているので、C−V特性の変動を抑
えることができ、またその高濃度領域はCMOSデバイ
スのチャネルストッパー層を流用して容易に形成でき
る。
ンデンサ領域を設けているので、C−V特性の変動を抑
えることができ、またその高濃度領域はCMOSデバイ
スのチャネルストッパー層を流用して容易に形成でき
る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】図1〜図7は、本発明のCMOSデバイスの製
造方法を説明するための図である。
造方法を説明するための図である。
【図8】本発明のCMOSデバイスの製造方法により形
成されたCMOSデバイスを説明するための図である。
成されたCMOSデバイスを説明するための図である。
【図9】MOSコンデンサ構造の原理を説明するための
図である。
図である。
【図10】MOSコンデンサのC−V特性曲線を示す図
である。
である。
1 n型半導体基板 2、3 pウェル 9 nチャネルストッパー 10 pチャネルストッパー 27、28 コンデンサ領域 40 N−MOSトランジスタ 41 P−MOSトランジスタ 42,43 MOSコンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/092 29/94
Claims (2)
- 【請求項1】 PチャネルMOSトランジスタとNチャ
ネルトランジスタを併せ持つCOMSデバイスに形成さ
れたMOSコンデンサにおいて、MOSコンデンサを構
成する絶縁膜下方に位置する半導体領域に、前記半導体
領域と同じ導電型の高濃度領域を前記絶縁膜と隣接して
形成したことを特徴とするMOSコンデンサ。 - 【請求項2】 PチャネルMOSトランジスタとNチャ
ネルMOSトランジスタを併せ持つCOMSデバイスに
形成されたMOSコンデンサの製造方法において、半導
体基板表面に、上記両トランジスタ間の影響を遮断する
チャネルストッパー領域を設けてCMOSトランジスタ
を形成するとともに、上記半導体基板の一導電型の領域
上に絶縁膜を介して電極を形成してMOSコンデンサを
形成し、上記一導電型の領域内の上記絶縁膜に隣接した
領域に、同じ導電型の高濃度の領域を上記チャネルスト
ッパー領域形成工程と同じ工程で形成したことを特徴と
するMOSコンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11151181A JP2000340674A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Mosコンデンサ及びmosコンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11151181A JP2000340674A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Mosコンデンサ及びmosコンデンサの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000340674A true JP2000340674A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15513074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11151181A Withdrawn JP2000340674A (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | Mosコンデンサ及びmosコンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000340674A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007242660A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
CN101661961A (zh) * | 2008-08-25 | 2010-03-03 | 精工电子有限公司 | 半导体器件 |
JP2014068030A (ja) * | 2013-11-29 | 2014-04-17 | Sony Corp | 容量素子とその製造方法および固体撮像装置と撮像装置 |
US10714375B2 (en) | 2015-12-11 | 2020-07-14 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP11151181A patent/JP2000340674A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007242660A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
CN101661961A (zh) * | 2008-08-25 | 2010-03-03 | 精工电子有限公司 | 半导体器件 |
JP2010050374A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Seiko Instruments Inc | 半導体装置 |
TWI472040B (zh) * | 2008-08-25 | 2015-02-01 | Seiko Instr Inc | 半導體裝置 |
JP2014068030A (ja) * | 2013-11-29 | 2014-04-17 | Sony Corp | 容量素子とその製造方法および固体撮像装置と撮像装置 |
US10714375B2 (en) | 2015-12-11 | 2020-07-14 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US11152247B2 (en) | 2015-12-11 | 2021-10-19 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050324 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070601 |