JP2000357747A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JP2000357747A
JP2000357747A JP11169062A JP16906299A JP2000357747A JP 2000357747 A JP2000357747 A JP 2000357747A JP 11169062 A JP11169062 A JP 11169062A JP 16906299 A JP16906299 A JP 16906299A JP 2000357747 A JP2000357747 A JP 2000357747A
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor device which allows a proper and easy heat treatment to be given to two transistors, which have impurity regions of different impurity distribution characteristics to provide each of the transistors with desired proper characteristics. SOLUTION: In order to form a source and drain regions 24 in one of two kinds of transistors which needs a relatively deep impurity distribution, impurities 23 are implanted. For diffusion of the implanted impurities, a semiconductor substrate 10 is heat-treated. Thereafter, impurities 27 are implanted shallowly in the substrate to form a source and drain region 28 for the other transistor and the substrate 10 is heat-treated for diffusion of the impurities at a temperature lower than the one, when it was heat-treated for the former transistor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高耐圧の電
界効果型トランジスタ(FET)および高速動作用電界
効果型トランジスタ(FET)のように、特性を相互に
異にするFETを混載するマイクロコンピュータのよう
な半導体装置の製造に好適な、半導体装置の製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microcomputer in which FETs having different characteristics, such as a field-effect transistor (FET) having a high withstand voltage and a field-effect transistor (FET) for high-speed operation, are mounted. The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method suitable for manufacturing such a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種の電気製品に組み込まれるマイクロ
コンピュータに、フラッシュメモリを組み込んだものが
ある。このようなマイクロコンピュータでは、一般的
に、高速動作を要求されるロジック回路のトランジスタ
として、高速動作に適したp−MOSトランジスタおよ
びn−MOSトランジスタからなる高速用CMOSトラ
ンジスタが用いられている。また、マイクロコンピュー
タに組み込まれたフラッシュメモリの各メモリセルへの
データ書き換え用スイッチング素子として、例えばそれ
ぞれが15〜20Vのソース・ドレイン耐圧特性(BV
sd)を有するp−MOSトランジスタおよびn−MOS
トランジスタからなる高耐圧CMOSトランジスタが用
いられており、これらが同一基板上に組み込まれてい
る。
2. Description of the Related Art Some microcomputers incorporated in various electric appliances incorporate a flash memory. In such a microcomputer, generally, a high-speed CMOS transistor including a p-MOS transistor and an n-MOS transistor suitable for high-speed operation is used as a transistor of a logic circuit that requires high-speed operation. Further, as a switching element for rewriting data to each memory cell of a flash memory incorporated in a microcomputer, for example, each has a source-drain breakdown voltage characteristic (BV
p-MOS transistor and n-MOS having sd)
High-breakdown-voltage CMOS transistors composed of transistors are used, and these are incorporated on the same substrate.

【0003】前記した高速用MOSトランジスタのよう
な高速用FETと、高耐圧MOSトランジスタのような
高耐圧FETとは、要求される各トランジスタの特性
上、構成の一部を相互に異にする。高速用MOSトラン
ジスタでは、比較的ゲート長が短かく設定され、またソ
ース・ドレイン領域の不純物の拡散による分布が比較的
浅く設定される。他方、高耐圧用MOSトランジスタで
は、高速用に比較してゲート長が長く設定され、またソ
ース・ドレイン領域の不純物の拡散による分布が高速用
に比較して深く設定される。
A high-speed FET such as the above-described high-speed MOS transistor and a high-voltage FET such as a high-voltage MOS transistor have partially different configurations due to the required characteristics of each transistor. In a high-speed MOS transistor, the gate length is set to be relatively short, and the distribution due to the diffusion of impurities in the source / drain regions is set to be relatively shallow. On the other hand, in the high breakdown voltage MOS transistor, the gate length is set longer than in the high-speed MOS transistor, and the distribution due to diffusion of impurities in the source / drain regions is set deeper than in the high-speed MOS transistor.

【0004】このような特性を異にするMOSトランジ
スタが混載する前記半導体装置の従来技術では、半導体
基板上に、例えばLOCOS法を用いて、それぞれの活
性領域が区画され、該活性領域には、ゲート酸化膜を介
してそれぞれのゲートが形成される。各活性領域には、
各ゲートをマスクとして、その両側にソース・ドレイン
領域のための不純物が例えばイオン注入法により注入さ
れる。各活性領域に注入された不純物は、熱処理によ
り、所定の拡散を受け、また活性化が図られる。
In the prior art of the semiconductor device in which MOS transistors having different characteristics are mounted, respective active regions are sectioned on a semiconductor substrate by using, for example, a LOCOS method. Each gate is formed via a gate oxide film. Each active area has
Using each gate as a mask, impurities for source / drain regions are implanted on both sides thereof by, for example, an ion implantation method. The impurities implanted in each active region undergo predetermined diffusion and are activated by heat treatment.

【0005】ところで、不純物の注入に関し、高耐圧M
OSトランジスタでは、前記したとおり、高速用MOS
トランジスタに比較してゲート長を長く設定する必要が
あることから、その活性領域への不純物の注入には、ゲ
ートの両側にマスクの一部となるサイドウオール部が必
要となる。他方、より短いゲート長の高速用MOSトラ
ンジスタでは、必要に応じて、それよりも厚さ寸法の小
さなサイドウオール部が用いられる。
By the way, regarding the implantation of impurities, a high breakdown voltage M
In the OS transistor, as described above, the high-speed MOS
Since it is necessary to set the gate length longer than that of the transistor, implantation of impurities into the active region requires sidewall portions on both sides of the gate to be part of a mask. On the other hand, in a high-speed MOS transistor having a shorter gate length, a sidewall portion having a smaller thickness dimension is used as necessary.

【0006】従来では、高速用MOSトランジスタのた
めの前記した不純物注入に、サイドウオール部を必要と
するか否かに拘わらず、高速用および高耐圧の両MOS
トランジスタのための各ゲートに、一括的かつ直接的に
サイドウオール材料が堆積され、この材料から必要なサ
イドウオール部が形成されている。また、例えば厚さ寸
法の大きなサイドウオール部のエッチング処理により、
サイドウオール部の厚さ寸法の低減を図るために、ある
いは不要なサイドウオール部を除去するためにこれにエ
ッチング処理を施すことは、エッチング処理を受けるサ
イドウオール部下のゲート酸化膜に損傷を招く恐れがあ
る。
Conventionally, regardless of whether or not a sidewall portion is required for the above-described impurity implantation for a high-speed MOS transistor, both high-speed and high-voltage MOS transistors are used.
At each gate for the transistor, a sidewall material is deposited collectively and directly, and a necessary sidewall portion is formed from this material. Also, for example, by etching the sidewall portion having a large thickness dimension,
Etching to reduce the thickness of the sidewalls or to remove unnecessary sidewalls may damage the gate oxide film under the sidewalls to be etched. There is.

【0007】これらの理由から、従来では、先ず、サイ
ドウオール部が不要の、あるいは比較的厚さ寸法の小さ
なサイドウオール部を必要とする高速用MOSトランジ
スタのためのサイドウオール部を両トランジスタのゲー
トに一括的に形成した後、高速用MOSトランジスタの
活性領域に比較的浅く不純物を注入し、比較的低い温度
で熱処理が施されている。
For these reasons, conventionally, first, a side wall portion for a high-speed MOS transistor which does not require a side wall portion or requires a side wall portion having a relatively small thickness is used as a gate of both transistors. , A relatively shallow impurity is implanted into the active region of the high-speed MOS transistor, and heat treatment is performed at a relatively low temperature.

【0008】その後、高耐圧MOSトランジスタのため
のゲートに形成された比較的厚さ寸法の小さなサイドウ
オール部に、再びサイドウオール材料を堆積させてその
厚さ寸法を増大させ、所定の成形により、高耐圧用に適
した所望の厚さ寸法のサイドウオール部が形成されてい
る。この厚さ寸法の増大されたサイドウオール部を用い
て、高耐圧MOSトランジスタのための不純物が高速用
MOSトランジスタのそれよりも深く注入され、その
後、この不純物の拡散および活性化のために、前記半導
体基板は熱処理を受ける。
Thereafter, a sidewall material is deposited again on the side wall portion having a relatively small thickness formed on the gate for the high breakdown voltage MOS transistor to increase the thickness, and by a predetermined molding, A sidewall portion having a desired thickness dimension suitable for high pressure resistance is formed. By using the sidewall portion having the increased thickness dimension, an impurity for a high withstand voltage MOS transistor is implanted deeper than that of a high-speed MOS transistor, and then, for diffusion and activation of the impurity, The semiconductor substrate is subjected to a heat treatment.

【0009】この高耐圧MOSトランジスタの不純物
は、先に注入された高速用MOSトランジスタの不純物
のための熱処理に比較して、より深い不純物分布を必要
としていることから、高温、長時間の熱処理を受ける。
ところで、高耐圧MOSトランジスタの不純物の熱処理
により、適正な不純物注入および熱処理を受けた高速用
MOSトランジスタの不純物領域が、さらに高温、長時
間の熱処理を受けると、その不純物領域の不純物分布が
所望の値から大きくずれる恐れがある。
Since the impurity of the high breakdown voltage MOS transistor requires a deeper impurity distribution than the heat treatment for the impurity of the high-speed MOS transistor previously implanted, a high-temperature and long-time heat treatment is required. receive.
By the way, when the impurity region of the high-speed MOS transistor which has been subjected to appropriate impurity implantation and heat treatment by the impurity heat treatment of the high-breakdown-voltage MOS transistor is further subjected to a high-temperature and long-time heat treatment, the impurity distribution of the impurity region becomes a desired one. There is a risk that the value will deviate significantly.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】そのため、従来の前記
した製造方法では、高速用MOSトランジスタの不純物
領域の分布を適正に維持しようとすれば、高耐圧MOS
トランジスタのための不純物領域の熱処理が充分でなく
なる恐れがある。また、これとは逆に、高耐圧MOSト
ランジスタのための不純物領域の熱処理が適正に行われ
るように、この熱処理を充分に行うと、高速用MOSト
ランジスタの不純物分布が所望の値から大きくずれ、所
望の性能を得ることができない恐れがある。このことか
ら、従来の前記製造方法では、不純物領域の不純物分布
特性を相互に異にする両トランジスタのそれぞれに所望
の適正な特性を与えるための熱処理が、容易ではなかっ
た。
Therefore, in the above-mentioned conventional manufacturing method, if the distribution of the impurity region of the high-speed MOS transistor is to be properly maintained, the high breakdown voltage MOS
The heat treatment of the impurity region for the transistor may not be sufficient. Conversely, if this heat treatment is sufficiently performed so that the heat treatment of the impurity region for the high-breakdown-voltage MOS transistor is properly performed, the impurity distribution of the high-speed MOS transistor greatly deviates from a desired value, There is a possibility that desired performance cannot be obtained. For this reason, in the above-described conventional manufacturing method, it is not easy to perform heat treatment for giving desired appropriate characteristics to both transistors having different impurity distribution characteristics of the impurity regions.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の点を解
決するために、次の構成を採用する。 〈構成〉本発明は、半導体基板の各活性領域にそれぞれ
が対応して形成された2種類の電界効果型トランジスタ
であってその種類に応じてソース・ドレイン領域のため
の不純物分布を相互に異にする電界効果型トランジスタ
を備える半導体装置の製造方法において、基本的には、
2種類の電界効果型トランジスタのうち、比較的深い不
純物分布を必要とする一方のトランジスタのための活性
領域上のゲート酸化膜上に形成されるゲートを少なくと
もマスクの一部として、前記一方のトランジスタのソー
ス・ドレイン領域を形成すべく、不純物を注入し、該不
純物の拡散のための熱処理を前記半導体基板に施し、こ
の熱処理後、他方のトランジスタのための活性領域上の
ゲート酸化膜上に形成されるゲートを少なくともマスク
の一部として、他方のトランジスタのソース・ドレイン
領域を形成すべく、前記一方のトランジスタの不純物注
入におけるよりも浅く不純物を注入し、該不純物の拡散
のために前記一方のトランジスタの前記熱処理における
よりも低い温度で前記半導体基板に熱処理を施すことを
特徴とする。
The present invention adopts the following constitution in order to solve the above points. <Structure> The present invention relates to two types of field-effect transistors formed corresponding to respective active regions of a semiconductor substrate, and different impurity distributions for source / drain regions depending on the types. In a method of manufacturing a semiconductor device having a field-effect transistor,
One of the two types of field-effect transistors, the gate formed on a gate oxide film on the active region for one of the transistors requiring a relatively deep impurity distribution, at least as a part of the mask, Impurities are implanted to form the source / drain regions, and a heat treatment for diffusing the impurities is performed on the semiconductor substrate. After this heat treatment, a heat treatment is performed on the gate oxide film on the active region for the other transistor. In order to form the source / drain region of the other transistor by using the gate to be formed as at least a part of the mask, the impurity is implanted shallower than in the impurity implantation of the one transistor, and the one of the two Heat treatment is performed on the semiconductor substrate at a lower temperature than in the heat treatment of the transistor.

【0012】本発明の前記製造方法によれば、より高い
熱処理を必要とする前記一方のトランジスタのための不
純物が注入され、熱処理を受ける。その後、これよりも
低い熱処理を必要とする前記他方のトランジスタのため
の不純物が注入され、熱処理を受ける。そのため、低い
温度での熱処理を受ける前記他方のトランジスタのため
の不純物の注入は、高い熱処理を必要とする前記一方の
トランジスタのための不純物領域の形成後になされるこ
とから、低い温度での熱処理を受ける前記他方のトラン
ジスタのための不純物が、高温処理を必要とする前記一
方のトランジスタの不純物の熱処理下におかれることは
ない。
According to the manufacturing method of the present invention, the impurity for the one transistor requiring a higher heat treatment is implanted and subjected to the heat treatment. Thereafter, an impurity for the other transistor requiring a lower heat treatment is implanted and subjected to a heat treatment. Therefore, the implantation of the impurity for the other transistor that is subjected to the heat treatment at a low temperature is performed after the formation of the impurity region for the one transistor that requires the high heat treatment. The impurities for the other transistor that are received are not subjected to the heat treatment of the impurities of the one transistor that require high-temperature treatment.

【0013】従って、本発明によれば、不純物領域の分
布特性が相互に異なる両トランジスタのそれぞれに所望
の適正な特性を与えるべく、それぞれに適正な熱処理を
容易に行うことができ、これにより高速用および高耐圧
の両トランジスタのそれぞれの特性を高めることができ
る。
Therefore, according to the present invention, appropriate heat treatment can be easily performed on each of the two transistors having different impurity region distribution characteristics so as to provide desired appropriate characteristics to each transistor. The characteristics of each of the high-voltage transistor and the high-voltage transistor can be improved.

【0014】より、具体的には、本発明は、半導体基板
の各活性領域にそれぞれが対応して形成された2種類の
電界効果型トランジスタであってその種類に応じてソー
ス・ドレイン領域のための不純物分布を相互に異にする
電界効果型トランジスタを備える半導体装置の製造方法
において、前記半導体基板の前記各活性領域上に形成さ
れたゲート酸化膜上に、前記トランジスタのためのゲー
トをそれぞれ形成すること、該ゲートおよび前記ゲート
酸化膜を覆うエッチングストッパ膜を形成すること、前
記両トランジスタのための前記ゲートに関連して、前記
2種類のトランジスタのうち、より深い不純物分布およ
び長いゲート長を必要とする一方の前記トランジスタに
適した厚さ寸法のサイドウオール部を前記エッチングス
トッパ膜上に形成すること、前記一方のトランジスタの
ための前記活性化領域に、前記サイドウオール部をエッ
チングマスクの一部として、ソース・ドレインのための
不純物を注入し、該不純物の拡散のために前記半導体基
板に熱処理を施すこと、該熱処理後、エッチング処理に
より、前記ゲート下の前記ゲート酸化膜を前記エッチン
グストッパ膜で保護した状態で、少なくとも他方の前記
ゲートに関連して設けられたサイドウオール部を除去す
ること、該サイドウオール部が除去された前記他方のト
ランジスタの活性領域に前記一方のトランジスタのため
の不純物注入におけるよりも浅く不純物を注入し、該不
純物の拡散のために前記一方のトランジスタにおけるよ
りも低い温度で前記半導体基板に熱処理を施すことを含
む。
More specifically, the present invention relates to two types of field-effect transistors formed corresponding to respective active regions of a semiconductor substrate, and the source-drain regions corresponding to the types. Forming a gate for the transistor on a gate oxide film formed on each of the active regions of the semiconductor substrate. Forming an etching stopper film covering the gate and the gate oxide film; and, in relation to the gates for the two transistors, a deeper impurity distribution and a longer gate length of the two types of transistors. A sidewall portion having a thickness suitable for one of the required transistors is formed on the etching stopper film. Implanting an impurity for source / drain into the activation region for the one transistor, using the sidewall portion as an etching mask, and diffusing the impurity into the semiconductor substrate for diffusion of the impurity. Performing a heat treatment, and after the heat treatment, removing at least a sidewall portion provided in connection with the other gate while the gate oxide film under the gate is protected by the etching stopper film by an etching process. Injecting an impurity into the active region of the other transistor from which the sidewall portion has been removed, so as to be shallower than in the impurity implantation for the one transistor, and to diffuse the impurity more than in the one transistor. Subjecting the semiconductor substrate to a heat treatment at a low temperature.

【0015】本発明の前記方法によれば、より深い不純
物分布および長いゲート長を必要とする前記一方のトラ
ンジスタに適した厚さ寸法のサイドウオール部を用い
て、該一方のトランジスタのための不純物領域に不純物
を注入し、熱処理を施した後、前記他方のトランジスタ
における前記ゲートの前記サイドウオール部が除去され
る。この時、ゲート下の前記ゲート酸化膜は前記エッチ
ングストッパ膜により、保護されていることから、この
ゲート酸化膜に損傷を与えることなく、前記他方のゲー
トに形成された不要なサイドウオール部を除去すること
ができる。従って、より高い温度での熱処理を必要とす
る前記一方のトランジスタの不純物領域の形成後、必要
に応じて前記他方のトランジスタのゲートにサイドウオ
ール部を形成することができ、このサイドウオール部の
形成後、前記他方のトランジスタのための不純物を注入
し、これに熱処理を施すことができることから、不純物
領域の分布特性が相互に異なる両トランジスタのそれぞ
れに所望の適正な特性を与えるべく、それぞれに適正な
熱処理を容易に行うことができる。
According to the method of the present invention, a sidewall portion having a thickness dimension suitable for the one transistor requiring a deeper impurity distribution and a long gate length is used to form an impurity for the one transistor. After injecting impurities into the region and performing heat treatment, the sidewall portion of the gate in the other transistor is removed. At this time, since the gate oxide film below the gate is protected by the etching stopper film, unnecessary sidewall portions formed on the other gate are removed without damaging the gate oxide film. can do. Therefore, after formation of the impurity region of the one transistor which requires heat treatment at a higher temperature, a sidewall portion can be formed at the gate of the other transistor as necessary, and formation of the sidewall portion can be performed. Thereafter, an impurity for the other transistor is implanted, and heat treatment can be performed on the impurity. Therefore, in order to give desired appropriate characteristics to each of the two transistors having different impurity region distribution characteristics, appropriate Heat treatment can be easily performed.

【0016】また、本発明は、半導体基板の活性領域に
それぞれが対応して形成された2種類の電界効果型トラ
ンジスタであってその種類に応じてソース・ドレイン領
域のための不純物分布を相互に異にする電界効果型トラ
ンジスタを備える半導体装置の製造方法において、前記
半導体基板の前記活性領域上に形成されたゲート酸化膜
上に、前記トランジスタのゲートのためのゲート層を形
成すること、前記ゲート層の一部に選択エッチング処理
を施すことにより、前記2種類のトランジスタのうち、
深い不純物分布および長いゲート長を必要とする一方の
前記トランジスタのためのゲートを形成し、該トランジ
スタのための前記ゲートに関連して不純物注入時のマス
クの一部となるサイドウオール部を形成すること、前記
一方のトランジスタのための前記活性化領域に、前記サ
イドウオール部をマスクの一部として、ソース・ドレイ
ンのための不純物を注入し、該不純物の拡散のために前
記半導体基板に熱処理を施すこと、前記ゲート層の残部
に選択エッチング処理を施すことにより、前記他方のト
ランジスタのためのゲートを形成し、前記他方のトラン
ジスタのための前記活性化領域に前記一方のトランジス
タのための不純物注入におけるよりも浅くソース・ドレ
インのための不純物を注入し、該不純物の拡散のために
前記一方のトランジスタの前記熱処理におけるよりも低
い温度で前記半導体基板に熱処理を施すことを含む。
According to the present invention, there are provided two types of field-effect transistors formed respectively corresponding to the active regions of the semiconductor substrate, and the impurity distributions for the source / drain regions are mutually changed according to the types. In a method of manufacturing a semiconductor device including different field-effect transistors, a gate layer for a gate of the transistor is formed on a gate oxide film formed on the active region of the semiconductor substrate; By performing selective etching treatment on a part of the layer, of the two types of transistors,
Forming a gate for one of the transistors requiring a deep impurity distribution and a long gate length, and forming a sidewall portion which becomes a part of a mask at the time of impurity implantation in relation to the gate for the transistor; That is, an impurity for source / drain is implanted into the activation region for the one transistor using the sidewall portion as a mask, and a heat treatment is performed on the semiconductor substrate to diffuse the impurity. Performing a selective etching process on the remaining portion of the gate layer to form a gate for the other transistor, and implanting impurities for the one transistor into the activation region for the other transistor. The impurity for the source / drain is implanted shallower than in Comprises applying a heat treatment to said semiconductor substrate at a lower temperature than in the heat treatment of the register.

【0017】本発明の前記方法によれば、前記活性領域
に形成されたゲート層の一部に選択エッチング処理を施
すことにより、より深い不純物分布および長いゲート長
を必要とする一方の前記トランジスタのためのゲートが
形成され、該ゲートに関連して形成されるサイドウオー
ル部をマスクの一部として、ソース・ドレインのための
不純物が注入され、該不純物の拡散のために前記半導体
基板に熱処理が施される。これにより、前記一方の前記
トランジスタのための不純物領域が形成される。その
後、前記ゲート層の残部に選択エッチング処理を施すこ
とにより、他方の前記トランジスタのためのゲートが形
成され、必要に応じて該ゲートにサイドウオール部が形
成され、この他方のトランジスタのための前記活性化領
域に前記一方のトランジスタのための不純物注入におけ
るよりも浅くソース・ドレインのための不純物が注入さ
れ、該不純物の拡散のために前記一方のトランジスタの
前記熱処理におけるよりも低い温度で前記半導体基板に
熱処理が施される・
According to the method of the present invention, selective etching is performed on a part of the gate layer formed in the active region, so that a deeper impurity distribution and a longer gate length are required for one of the transistors. Are formed, and impurities for the source / drain are implanted using the sidewall portion formed in association with the gate as a part of the mask, and heat treatment is performed on the semiconductor substrate to diffuse the impurities. Will be applied. Thereby, an impurity region for the one transistor is formed. Thereafter, by selectively etching the remaining portion of the gate layer, a gate for the other transistor is formed, and a sidewall portion is formed on the gate as necessary. An impurity for a source and a drain is implanted into the activation region at a lower temperature than in the impurity implantation for the one transistor, and the semiconductor is formed at a lower temperature than in the heat treatment of the one transistor due to diffusion of the impurity. Heat treatment is applied to the substrate.

【0018】従って、より高い温度での熱処理を必要と
する前記一方のトランジスタの不純物領域の形成後、必
要に応じて前記他方のトランジスタのゲートにサイドウ
オール部を形成することができ、このサイドウオール部
の形成後、前記他方のトランジスタのための不純物を注
入し、これに熱処理を施すことができることから、不純
物領域の分布特性が相互に異なる両トランジスタのそれ
ぞれに所望の適正な特性を与えるべく、それぞれに適正
な熱処理を容易に行うことができる。
Therefore, after forming the impurity region of the one transistor which requires a heat treatment at a higher temperature, a sidewall portion can be formed at the gate of the other transistor if necessary. After the formation of the portion, the impurity for the other transistor is implanted, and heat treatment can be performed on the impurity, so that the distribution characteristics of the impurity region are given to each of the two transistors different from each other to provide desired appropriate characteristics. Appropriate heat treatment can be easily performed for each.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
について詳細に説明する。 〈具体例1〉図1および図2は、本発明に係る半導体装
置の製造方法を示す。本発明は、例えば高速動作のp−
MOSトランジスタおよびn−MOSトランジスタから
なる高速CMOSトランジスタで構成される論理回路
と、フラッシュメモリのメモリセルのスイッチング素子
として用いられ、高耐圧p−MOSトランジスタおよび
n−MOSトランジスタからなる高耐圧CMOSトラン
ジスタとを1枚の半導体基板に形成する半導体装置の製
造に適用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments. <Embodiment 1> FIGS. 1 and 2 show a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention. The present invention provides, for example, p-
A logic circuit composed of a high-speed CMOS transistor composed of a MOS transistor and an n-MOS transistor; and a high-voltage CMOS transistor composed of a high-voltage p-MOS transistor and an n-MOS transistor used as a switching element of a memory cell of a flash memory. In a single semiconductor substrate.

【0020】図示の例では、半導体基板10として例え
ばp型シリコン基板が用いられており、該基板上には、
各CMOSトランジスタのうち、それぞれのp−MOS
トランジスタを形成する例に沿って説明する。半導体基
板10には、図1(a)に示す例では、この基板と逆の
導電性を与える不純物の部分的な注入および熱処理(例
えば1150℃)により、従来よく知られたn型ウエル
部11aおよび11bが形成されている。各ウエル部1
1aおよび11bは、例えば従来よく知られたLOCO
S法により形成されたフィールド酸化膜12により、相
互に区画されており、これにより一方のウエル部11a
の上面は高耐圧MOSトランジスタのための活性領域1
3aとして利用され、他方のウエル部11bの上面は、
高速MOSトランジスタのための活性領域13bとして
利用される。両活性領域13aおよび13b上には、例
えば150〜200Åの厚さ寸法の酸化膜14が、熱処
理により形成される。
In the illustrated example, a p-type silicon substrate, for example, is used as the semiconductor substrate 10, and on the substrate,
P-MOS of each CMOS transistor
Description will be made along an example of forming a transistor. In the example shown in FIG. 1A, an n-type well portion 11a, which is well known in the art, is formed in the semiconductor substrate 10 by partial implantation of impurities imparting conductivity opposite to that of the substrate and heat treatment (for example, at 1150 ° C.). And 11b are formed. Each well part 1
1a and 11b are, for example, the conventionally well-known LOCO
The field oxide films 12 formed by the S method are separated from each other, thereby forming one of the well portions 11a.
Is an active region 1 for a high voltage MOS transistor.
3a, and the upper surface of the other well portion 11b is
It is used as an active region 13b for a high-speed MOS transistor. On both active regions 13a and 13b, oxide film 14 having a thickness of, for example, 150 to 200 ° is formed by heat treatment.

【0021】その後、例えば従来よく知られたフォトリ
ソ、エッチング技術を用いて、他方のウエル部11bの
活性領域13b上に形成された酸化膜14が除去され
る。この酸化膜14が除去された活性領域13b上と、
一方のウエル部11aの活性領域13a上の、残存する
酸化膜14上には、さらに例えば60〜100Åの厚さ
寸法のゲート酸化膜15bが、例えば酸化膜14におけ
るよりも低温の850℃の熱処理により、形成される。
Thereafter, the oxide film 14 formed on the active region 13b of the other well portion 11b is removed by using, for example, well-known photolithography and etching techniques. On the active region 13b from which the oxide film 14 has been removed,
On the remaining oxide film 14 on the active region 13a of the one well portion 11a, a gate oxide film 15b having a thickness of, for example, 60 to 100 ° is further heat-treated at a temperature of 850 ° C. lower than that of the oxide film 14, for example. Is formed by

【0022】その結果、図1(b)に示されているよう
に、高耐圧MOSトランジスタのための一方の活性領域
13a上には、前記酸化膜14とゲート酸化膜15bと
で構成される厚さ寸法の大きなゲート酸化膜15aが形
成されることとなり、他方、高速用MOSトランジスタ
のための他方の活性領域13b上には、ゲート酸化膜1
5bの厚さ寸法よりも小さな厚さ寸法のゲート酸化膜1
5bが形成されることとなる。
As a result, as shown in FIG. 1B, on one active region 13a for the high breakdown voltage MOS transistor, the thickness formed by the oxide film 14 and the gate oxide film 15b is formed. As a result, a gate oxide film 15a having a large size is formed. On the other hand, the gate oxide film 1a is formed on the other active region 13b for the high-speed MOS transistor.
Gate oxide film 1 having a thickness smaller than the thickness of 5b
5b will be formed.

【0023】これらゲート酸化膜15aおよび15bを
経て、各活性領域13aおよび13bに、図示しないが
必要に応じて従来よく知られたフォトリソおよびイオン
注入技術を用いて、所定の閾値調整用の不純物を注入す
ることができる。
Through these gate oxide films 15a and 15b, predetermined active regions 13a and 13b are doped with a predetermined threshold adjusting impurity by using well-known photolithography and ion implantation techniques as necessary, though not shown. Can be injected.

【0024】その後、図1(c)に示されているよう
に、ゲート酸化膜15aおよび15b上およびフィール
ド酸化膜12上を含む半導体基板10の全上面に、例え
ば燐が添加されたポリシリコン膜16aおよび該ポリシ
リコン膜上のタングステンシリサイド膜16bからなる
積層16が形成される。ポリシリコン膜16aは、例え
ば、従来よく知られた低圧化学気相堆積法(LP−CV
D)を用いて、例えば1500Åの厚さ寸法に形成され
る。また、タングステンシリサイド膜16bは、スパッ
タ蒸着法を用いて、例えば1000Åの厚さ寸法に形成
される。
Thereafter, as shown in FIG. 1C, for example, a polysilicon film doped with phosphorus is formed on the entire upper surface of the semiconductor substrate 10 including the gate oxide films 15a and 15b and the field oxide film 12. A lamination 16 is formed, which comprises 16a and a tungsten silicide film 16b on the polysilicon film. The polysilicon film 16a can be formed by, for example, a well-known low-pressure chemical vapor deposition (LP-CV) method.
By using D), for example, it is formed to a thickness dimension of 1500 °. The tungsten silicide film 16b is formed to a thickness of, for example, 1000 ° by using a sputter deposition method.

【0025】積層16は、前記したと同様なフォトリ
ソ、エッチング技術により、その不要部分が除去され
る。これにより、図1(d)に示されているように、一
方のゲート酸化膜15a上には、高耐圧MOSトランジ
スタのためのゲート17aが形成され、他方のゲート酸
化膜15b上には、高速MOSトランジスタのためのゲ
ート17bが形成される。
Unnecessary portions of the laminate 16 are removed by the same photolithography and etching techniques as described above. Thus, as shown in FIG. 1D, a gate 17a for a high-voltage MOS transistor is formed on one gate oxide film 15a, and a high-speed gate is formed on the other gate oxide film 15b. A gate 17b for a MOS transistor is formed.

【0026】各ゲート17aおよび17bのポリシリコ
ン膜16aからなる下層部分は、従来よく知られている
ように、各ゲート酸化膜15aおよび15bとタングス
テンシリサイド膜16bとの格子の不整合による歪みを
緩和するためのパッド作用をなす導電層であり、タング
ステンシリサイド膜16bは、ゲートの低抵抗化を図
る。各ゲート17aおよび17bに単層構成を採用する
ことができる。
As is well known, the lower portion of each of the gates 17a and 17b made of the polysilicon film 16a relaxes distortion caused by lattice mismatch between the gate oxide films 15a and 15b and the tungsten silicide film 16b. The tungsten silicide film 16b is a conductive layer that functions as a pad for performing the above operation, and lowers the resistance of the gate. Each gate 17a and 17b can adopt a single-layer structure.

【0027】また、図1(e)に示す例では、前記した
と同様なフォトリソおよびイオン注入技術を用いて、ウ
エル部11aおよび11bの各ゲート17aおよび17
bの両側には、LDD(Lightly−Doped Drain)層18
が形成されている。このLDD層18は、従来よく知ら
れているように、素子の特性に悪影響を及ぼすホットエ
レクトロンの発生を抑制するために、活性領域13aお
よび13bの上面近傍での後述するソース・ドレイン縁
部の電界緩和を図るべく、このソース・ドレイン領域よ
りも広い領域に、その不純物密度よりも低い密度で不純
物をウエル部11aおよび11bに注入し、必要に応じ
て熱処理を施すことにより、形成される。LDD層18
を不要とすることができるが、前記したとおり、ホット
エレクトロンの発生による素子の特性の劣化を防止する
上で、LDD層18をもうけることが望ましい。
In the example shown in FIG. 1E, the gates 17a and 17b of the wells 11a and 11b are formed by using the same photolithography and ion implantation techniques as described above.
b, LDD (Lightly-Doped Drain) layers 18 on both sides
Are formed. As is well known in the art, the LDD layer 18 is used to suppress the generation of hot electrons that adversely affect the characteristics of the device, in order to suppress the later-described source / drain edges near the upper surfaces of the active regions 13a and 13b. In order to alleviate the electric field, impurities are implanted into the well portions 11a and 11b at a density lower than the impurity density in a region wider than the source / drain regions, and heat treatment is performed as necessary. LDD layer 18
However, as described above, it is desirable to provide the LDD layer 18 in order to prevent deterioration of device characteristics due to generation of hot electrons.

【0028】ゲート17aおよび17bの形成後、図1
(f)に示すとおり、各ゲート17aおよび17bおよ
び各ゲート酸化膜15aおよび15bを覆うように、エ
ッチングストッパ膜19が、半導体基板10の全上面に
形成される。エッチングストッパ膜19は、例えば10
0〜200Åの厚さ寸法を有する低圧TEOS(LP−TE
OS)膜で形成することができる。低圧TEOS膜は、従
来よく知られているように、所定のエッチングガスに関
して、後述するサイドウオール部の材料に対して小さな
エッチング選択比を示す。
After the formation of gates 17a and 17b, FIG.
As shown in (f), an etching stopper film 19 is formed on the entire upper surface of the semiconductor substrate 10 so as to cover the gates 17a and 17b and the gate oxide films 15a and 15b. The etching stopper film 19 is, for example, 10
Low pressure TEOS (LP-TE) having a thickness of 0 to 200 mm
OS) It can be formed of a film. As is well known, the low-pressure TEOS film has a small etching selectivity with respect to a predetermined etching gas with respect to a material of a sidewall portion described later.

【0029】前記TEOS膜に代えて、サイドウオール
部に対して小さなエッチング選択比を示す窒化膜等をエ
ッチングストッパ膜19に用いることができる。このエ
ッチングストッパ膜19の厚さ寸法は、必要に応じて、
例えば700〜1200Åとすることができる。また、
エッチングストッパ膜19の形成後、必要に応じてLD
D層18の不純物の活性化および拡散のための熱処理
(例えば800〜850℃)を半導体基板10に施すこ
とができる。
Instead of the TEOS film, a nitride film having a small etching selectivity with respect to the sidewall portion can be used as the etching stopper film 19. The thickness of the etching stopper film 19 may be adjusted as required.
For example, it can be set to 700 to 1200 °. Also,
After forming the etching stopper film 19, if necessary,
A heat treatment (for example, at 800 to 850 ° C.) for activating and diffusing impurities in the D layer 18 can be performed on the semiconductor substrate 10.

【0030】エッチングストッパ膜19の形成後、図1
(g)に示されているように、エッチングストッパ膜1
9上の各ゲート17aおよび17bの側部に対応する部
分に、サイドウオール部20aおよび20bが形成され
る。サイドウオール部20aおよび20bは、エッチン
グストッパ膜19に対して大きなエッチング選択比を示
す例えばポリシリコンで形成することができる。このポ
リシリコンからなるサイドウオール部20aおよび20
bは、エッチングストッパ膜19上に、例えば2000
〜3000Åの厚さ寸法のポリシリコン膜を均一に成長
させた後、従来よく知られた異方性を示すドライエッチ
ング技術を用いることにより、その不要部を除去して、
形成することができる。
After forming the etching stopper film 19, FIG.
(G), the etching stopper film 1
Sidewall portions 20a and 20b are formed on portions corresponding to the side portions of gates 17a and 17b on line 9. The sidewall portions 20a and 20b can be formed of, for example, polysilicon having a large etching selectivity with respect to the etching stopper film 19. The sidewall portions 20a and 20 made of this polysilicon
b is, for example, 2000 on the etching stopper film 19.
After uniformly growing a polysilicon film having a thickness of about 3,000 mm, unnecessary portions are removed by using a conventionally well-known dry etching technique showing anisotropy.
Can be formed.

【0031】各サイドウオール部20aおよび20bの
厚さ寸法t、すなわちゲート17aのゲート長方向に沿
った厚さ寸法tは、この厚さ寸法tと、ゲート17aの
側部を覆うエッチングストッパ膜19の側部分19aに
おける厚さ寸法との和Tが、高耐圧MOSトランジスタ
の適正なゲート長を規定するに必要な値に設定される。
The thickness t of each of the sidewall portions 20a and 20b, that is, the thickness t of the gate 17a along the gate length direction is determined by the thickness t and the etching stopper film 19 covering the side of the gate 17a. Is set to a value necessary for defining an appropriate gate length of the high breakdown voltage MOS transistor.

【0032】高耐圧MOSトランジスタに最適なサイド
ウオール部20aおよび20bが各ゲート17aおよび
17bに関連して形成されると、これらサイドウオール
部20aおよび20bを含む半導体基板10の上面が、
全面に渡ってレジスト21(図2(h)参照)で覆われ
る。その後、フォトリソ、エッチング技術により、図2
(h)で示されているように、高耐圧MOSトランジス
タ用の一方の活性領域13aのみが開口22により、開
放される。
When sidewall portions 20a and 20b optimum for a high breakdown voltage MOS transistor are formed in association with gates 17a and 17b, the upper surface of semiconductor substrate 10 including sidewall portions 20a and 20b becomes
The entire surface is covered with a resist 21 (see FIG. 2H). Then, using photolithography and etching techniques,
As shown in (h), only one active region 13 a for the high breakdown voltage MOS transistor is opened by the opening 22.

【0033】開口22に露出する高耐圧MOSトランジ
スタのための活性領域13aには、そのソース・ドレイ
ン領域を形成するための例えばBFイオン23が照射
される。このとき、ゲート17aおよびその側部に形成
されたサイドウオール部20aがマスク作用をなすこと
から、従来よく知られているように、これらに対応し
て、比較的長いゲート長(チャンネル長)を規定するソ
ース・ドレインのための不純物24が活性領域13aに
注入される。このとき、エッチングストッパ膜19のゲ
ート酸化膜15aを覆う底部分19bは、イオン注入か
らゲート酸化膜15aを保護する作用をなす。
The active region 13a for the high voltage MOS transistor which is exposed to the opening 22, for example BF 2 ions 23 for forming the source and drain regions are irradiated. At this time, since the gate 17a and the side wall portion 20a formed on the side of the gate 17a act as a mask, a relatively long gate length (channel length) is correspondingly increased as conventionally known. Impurities 24 for defining the source and drain are implanted into active region 13a. At this time, the bottom portion 19b of the etching stopper film 19 covering the gate oxide film 15a functions to protect the gate oxide film 15a from ion implantation.

【0034】この高耐圧MOSトランジスタのための活
性領域13aへのイオン注入は、比較的深く行われ、注
入後に半導体基板10は、比較的高温かつ長時間の熱処
理を受ける。この熱処理により、活性領域13aに注入
された不純物は、適正に拡散され、活性化を受ける。こ
の不純物の拡散、活性化により、活性領域13aに高耐
圧MOSトランジスタのためのソース・ドレイン領域
(24)が形成される。
The ion implantation into active region 13a for the high breakdown voltage MOS transistor is performed relatively deeply, and after implantation, semiconductor substrate 10 is subjected to a heat treatment at a relatively high temperature for a long time. By this heat treatment, the impurities implanted in active region 13a are appropriately diffused and activated. By the diffusion and activation of the impurity, a source / drain region (24) for a high breakdown voltage MOS transistor is formed in the active region 13a.

【0035】ソース・ドレイン領域(24)の形成のた
めの前記した高温熱処理下では、高速用MOSトランジ
スタのための活性領域13bには、ソース・ドレインの
ための高濃度の不純物が注入されておらず、またLDD
層18は、ソース・ドレインの不純物に比較して低濃度
であることから、前記した高温の熱処理により、活性領
域13b不純物分布が実質的な変更を受けることはな
い。従って、高耐圧MOSトランジスタの前記したソー
ス・ドレインの形成のための前記熱処理の条件を高耐圧
MOSトランジスタに最適となるように、選択すること
ができる。
Under the above-described high-temperature heat treatment for forming the source / drain regions (24), high-concentration impurities for the source / drain are implanted into the active region 13b for the high-speed MOS transistor. And LDD
Since the concentration of the layer 18 is lower than that of the source / drain impurities, the impurity distribution of the active region 13b is not substantially changed by the high-temperature heat treatment described above. Therefore, the conditions of the heat treatment for forming the above-described source and drain of the high breakdown voltage MOS transistor can be selected so as to be optimal for the high breakdown voltage MOS transistor.

【0036】高耐圧MOSトランジスタのソース・ドレ
イン領域(24)の形成後、図1(i)に示されている
ように、レジスト21が除去され、また各ゲート17a
および17bに関連して形成されたサイドウオール部2
0aおよび20bが除去される。このサイドウオール部
20aおよび20bの除去には、例えばドライエッチン
グを用いることができ、エッチングストッパ膜19に対
するサイドウオール部20aおよび20bの選択比が充
分に大きな値を示すエッチングガスを適宜使用すること
ができる。
After the formation of the source / drain regions (24) of the high breakdown voltage MOS transistor, the resist 21 is removed as shown in FIG.
Wall portion 2 formed in connection with and 17b
Oa and 20b are removed. For removing the sidewall portions 20a and 20b, for example, dry etching can be used, and an etching gas showing a sufficiently large selection ratio of the sidewall portions 20a and 20b to the etching stopper film 19 can be appropriately used. it can.

【0037】サイドウオール部20aおよび20bの除
去後、両ゲート17aおよび17bを覆うエッチングス
トッパ膜19を含む半導体基板10の上面が、全面に渡
ってレジスト25(図2(j)参照)で覆われる。その
後、フォトリソ、エッチング技術により、図2(j)で
示されているように、高速MOSトランジスタ用の他方
の活性領域13bのみが開口26により、開放される。
After the removal of the sidewall portions 20a and 20b, the upper surface of the semiconductor substrate 10 including the etching stopper film 19 covering the gates 17a and 17b is entirely covered with a resist 25 (see FIG. 2 (j)). . Then, only the other active region 13b for the high-speed MOS transistor is opened by the opening 26 by the photolithography and the etching technique, as shown in FIG.

【0038】開口26に露出する高速用MOSトランジ
スタのための活性領域13bには、そのソース・ドレイ
ン領域を形成するための例えばBFイオン27が照射
される。このとき、活性領域13b上のエッチングスト
ッパ膜19のうち、ゲート17bの側部に残存する側部
分19cは、イオン注入に対しマスク作用をなすことか
ら、厚さ寸法の小さなサイドウオール部として機能す
る。従って、前記したイオン注入により、比較的短いゲ
ート長(チャンネル長)を規定するソース・ドレインの
ための不純物28が活性領域13bに注入される。ま
た、活性領域13b上のゲート酸化膜15b上に残存す
るエッチングストッパ膜19の底部分19dは、前記し
た高耐圧MOSトランジスタにおけると同様に、イオン
注入からゲート酸化膜15aを保護する作用をなす。
The active region 13b for the high-speed MOS transistor that is exposed to the opening 26, for example BF 2 ions 27 for forming the source and drain regions are irradiated. At this time, the side portion 19c of the etching stopper film 19 on the active region 13b remaining on the side of the gate 17b functions as a sidewall portion having a small thickness because it functions as a mask for ion implantation. . Therefore, by the above-described ion implantation, the impurity 28 for the source / drain defining a relatively short gate length (channel length) is implanted into the active region 13b. In addition, the bottom portion 19d of the etching stopper film 19 remaining on the gate oxide film 15b on the active region 13b functions to protect the gate oxide film 15a from ion implantation, as in the above-described high breakdown voltage MOS transistor.

【0039】この高速用MOSトランジスタのための活
性領域13bへのイオン注入は、高耐圧MOSトランジ
スタのための活性領域13aへのイオン注入に比較し
て、浅く行われ、注入後に半導体基板10は、それに比
較して低温かつ短時間の熱処理を受ける。この熱処理に
より、活性領域13bに注入された不純物は、適正に拡
散され、活性化を受ける。この不純物の拡散、活性化の
結果、活性領域13bには、高速用MOSトランジスタ
のためのソース・ドレイン領域(28)が形成される。
The ion implantation into the active region 13b for the high-speed MOS transistor is performed shallower than the ion implantation into the active region 13a for the high breakdown voltage MOS transistor. On the other hand, it receives a heat treatment at a lower temperature and for a shorter time. By this heat treatment, the impurities implanted in active region 13b are appropriately diffused and activated. As a result of the diffusion and activation of the impurity, a source / drain region (28) for a high-speed MOS transistor is formed in the active region 13b.

【0040】両MOSトランジスタのソース・ドレイン
領域の形成後、レジスト25が除去された後、図1
(k)に示されているように、従来よく知られた絶縁膜
層29で各トランジスタが覆われ、該絶縁膜層に形成さ
れたコンタクトホールを経る接続部30を経て、各ソー
ス・ドレイン領域(24、28)が配線部31に接続さ
れる。
After the formation of the source / drain regions of both MOS transistors and the removal of the resist 25, FIG.
As shown in (k), each transistor is covered with a conventionally well-known insulating film layer 29, and is connected to each source / drain region via a connection portion 30 through a contact hole formed in the insulating film layer. (24, 28) are connected to the wiring part 31.

【0041】本願方法では、前記したように、ソース・
ドレイン領域の形成のために、高耐圧MOSトランジス
タの活性領域13aに注入された不純物24が高温熱処
理を受けるとき、高速用MOSトランジスタの活性領域
13bには、高温熱処理の影響を受け易いソース・ドレ
イン領域のための不純物18は注入されていない。
According to the method of the present invention, as described above, the source
When the impurity 24 implanted into the active region 13a of the high-breakdown-voltage MOS transistor is subjected to a high-temperature heat treatment to form a drain region, the active region 13b of the high-speed MOS transistor has a source / drain which is easily affected by the high-temperature heat treatment. The impurity 18 for the region has not been implanted.

【0042】また、高速用MOSトランジスタのための
ゲート17aに関連して、一時的に高耐圧MOSトラン
ジスタのサイドウオール部20aと同様な厚さ寸法の大
きなサイドウオール部20bが形成されるが、この不要
なサイドウオール部20bは、例えばドライエッチング
処理により、除去される。しかも、この不要なサイドウ
オール部20bの除去工程では、エッチングストッパ膜
19下のゲート酸化膜15bは、このエッチングストッ
パ膜19により確実に保護されていることから、このゲ
ート酸化膜15bが前記した不要なサイドウオール部2
0bの除去工程で、損傷を受けることはない。このこと
から、高耐圧MOSトランジスタのソース・ドレイン領
域(24)の形成後、高速用MOSトランジスタのゲー
ト酸化膜15bへの損傷を確実に防止した状態でそのソ
ース・ドレイン領域(28)を適正に形成することがで
きる。
In connection with the gate 17a for the high-speed MOS transistor, a large sidewall portion 20b having a thickness similar to that of the sidewall portion 20a of the high breakdown voltage MOS transistor is temporarily formed. Unnecessary sidewall portions 20b are removed by, for example, dry etching. In addition, in the unnecessary sidewall portion 20b removing step, the gate oxide film 15b under the etching stopper film 19 is surely protected by the etching stopper film 19, so that the gate oxide film 15b becomes unnecessary as described above. Side wall part 2
There is no damage in the step of removing Ob. Thus, after the formation of the source / drain region (24) of the high breakdown voltage MOS transistor, the source / drain region (28) is properly formed in a state where damage to the gate oxide film 15b of the high-speed MOS transistor is reliably prevented. Can be formed.

【0043】従って、本発明によれば、前記ゲート酸化
膜への損傷を招くことなく、また高耐圧MOSトランジ
スタおよび高速用MOSトランジスタのそれぞれのソー
ス・ドレイン領域(24および28)の形成のために、
それぞれに最適な熱処理を施すことができ、高耐圧MO
Sトランジスタおよび高速用MOSトランジスタのそれ
ぞれに最適な特性を与えることができる。
Therefore, according to the present invention, the source / drain regions (24 and 28) of the high breakdown voltage MOS transistor and the high speed MOS transistor can be formed without causing damage to the gate oxide film. ,
Optimal heat treatment can be applied to each, and high withstand voltage MO
Optimum characteristics can be given to each of the S transistor and the high-speed MOS transistor.

【0044】図1(j)に沿って説明した高速用MOS
トランジスタのソース・ドレインへの形成のために活性
領域13bにイオン27を注入するとき、エッチングス
トッパ膜19のゲート17bの側部に残存する側部分1
9cがマスク作用をなすサイドウオール部として機能す
ることを述べた。従って、高速用MOSトランジスタの
ソース・ドレインの形成のためのイオン注入に前記した
サイドウオール部が不要のとき、この側部分19cを充
分に薄くすることが望ましい。
The high-speed MOS described with reference to FIG.
When ions 27 are implanted into the active region 13b for forming the source / drain of the transistor, the side portion 1 remaining on the side of the gate 17b of the etching stopper film 19
It has been described that 9c functions as a side wall portion that functions as a mask. Therefore, when the side wall portion is not necessary for ion implantation for forming the source / drain of the high-speed MOS transistor, it is desirable to make the side portion 19c sufficiently thin.

【0045】また、これとは逆に、エッチングストッパ
膜19のゲート17bの側部に残存する側部分19cを
マスク作用をなすサイドウオール部として積極的に利用
する場合、前記したように、エッチングストッパ膜19
の厚さ寸法を例えば700〜1200Åとすることがで
きる。この厚さ寸法の大きなエッチングストッパ膜19
に例えば異方性ドライエッチング処理を施すことによ
り、エッチングストッパ膜19の底部分19dを薄くし
かつその側部分19cを適正な厚さ寸法のサイドウオー
ル部として残すことができる。前記したエッチング処理
時間の調整等により、側部分19cに所望の厚さ寸法を
与えることができる。
On the contrary, when the side portion 19c remaining on the side of the gate 17b of the etching stopper film 19 is positively used as a side wall portion serving as a mask, as described above, the etching stopper Membrane 19
May be, for example, 700 to 1200 °. This etching stopper film 19 having a large thickness dimension
By performing, for example, an anisotropic dry etching process, the bottom portion 19d of the etching stopper film 19 can be thinned, and the side portion 19c can be left as a sidewall portion having an appropriate thickness. A desired thickness dimension can be given to the side portion 19c by adjusting the etching process time and the like.

【0046】前記した側部分19cによるサイドウオー
ル部の形成後、高速用MOSトランジスタのソース・ド
レインへの形成のために活性領域13bにイオン27が
注入されるが、このイオン注入に際し、エッチングスト
ッパ膜19の底部分19dの厚さ寸法が大きいと、イオ
ンの打ち込みに高い打ち込みエネルギーが必要となり、
また適正な不純物分布を得ることが容易ではない。
After the formation of the sidewall portion by the side portion 19c, ions 27 are implanted into the active region 13b for forming the source / drain of the high-speed MOS transistor. At the time of this ion implantation, an etching stopper film is formed. If the thickness of the bottom portion 19d of 19 is large, high implantation energy is required for ion implantation,
Also, it is not easy to obtain an appropriate impurity distribution.

【0047】従って、ソース・ドレインに比較的浅い不
純物分布を必要とする高速用MOSトランジスタの製造
では、特に、比較的低い打ち込みエネルギーで以て良好
な不純物分布を得るために、エッチングストッパ膜19
の底部分19dの厚さ寸法をできる限り薄くすることが
望ましい。また、イオン注入での打ち込みエネルギーの
低減化は、閾値、ソース・ドレイン電流あるいはショー
トチャンネル効果等、トランジスタの特性のばらつきを
抑制する上で、有利である。
Therefore, in the manufacture of a high-speed MOS transistor requiring a relatively shallow impurity distribution in the source and the drain, in particular, in order to obtain a good impurity distribution with a relatively low implantation energy, the etching stopper film 19 is required.
It is desirable to make the thickness dimension of the bottom portion 19d as small as possible. Further, reduction in implantation energy in ion implantation is advantageous in suppressing variations in transistor characteristics such as threshold, source / drain current, and short channel effect.

【0048】ところで、高速用MOSトランジスタに関
し、前記異方性エッチング処理により、前記エッチング
ストッパ膜19の底部分19dの薄膜化を図るとき、エ
ッチングストッパ膜19のゲート17b上の部分が同時
に除去され易く、この部分がエッチング処理により除去
されると、その下の、ゲート上層部分であるタングステ
ンシリサイド膜16bがエッチング処理を受ける。この
タングステンシリサイド膜16bの薄膜化は、ゲート抵
抗の増大をもたらす。従って、このゲートの高抵抗化を
防止する上で、ゲート17aおよび17bに犠牲膜層を
設けることが望ましい。
In the case of a high-speed MOS transistor, when the bottom portion 19d of the etching stopper film 19 is reduced in thickness by the anisotropic etching process, the portion of the etching stopper film 19 on the gate 17b is easily removed at the same time. When this portion is removed by the etching process, the underlying tungsten silicide film 16b, which is the upper layer portion of the gate, is subjected to the etching process. This thinning of the tungsten silicide film 16b causes an increase in gate resistance. Therefore, in order to prevent the resistance of the gate from increasing, it is desirable to provide a sacrificial film layer on the gates 17a and 17b.

【0049】図3(a)〜図3(f)は、ゲート17a
および17bに犠牲層を設けた変形例を示す。図3
(a)に示すように、半導体基板10には、図1(c)
に示したと同様に、半導体基板10の各ウエル部11a
および11bに形成されかつそれぞれがフィールド酸化
膜12により区画された活性領域13aおよび13bを
覆うゲート酸化膜15aおよび15bが形成されてい
る。さらに、これらを覆うように、ゲート酸化膜15a
および15b上およびフィールド酸化膜12上を含む半
導体基板10の全上面に、ポリシリコン膜16a、該ポ
リシリコン膜上のタングステンシリサイド膜16bに加
えて、非金属材料である例えばポリシリコンあるいは窒
素酸化膜からなる犠牲膜16cを有する積層16が形成
される。犠牲膜16cは、例えばCVD法により、10
00Åの厚さ寸法とすることができる。
FIGS. 3A to 3F show the state of the gate 17a.
17 and 17b show a modified example in which a sacrificial layer is provided. FIG.
As shown in FIG. 1A, the semiconductor substrate 10 has the structure shown in FIG.
As in the case shown in FIG.
And gate oxide films 15a and 15b are formed on active regions 13a and 13b formed on field oxide film 12 and formed on field oxide film 12, respectively. Further, a gate oxide film 15a is
And 15b and on the entire surface of the semiconductor substrate 10 including the field oxide film 12, a polysilicon film 16a, a tungsten silicide film 16b on the polysilicon film, and a non-metallic material such as polysilicon or nitrogen oxide film. The laminate 16 having the sacrificial film 16c made of is formed. The sacrificial film 16c is formed by, for example, CVD method.
It can be as thick as 00 mm.

【0050】図3(b)に示されているように、犠牲膜
16cを有する積層16から、前記したと同様なフォト
リソおよびエッチング技術により、それぞれのゲート1
7aおよび17bが形成された後、これらを覆ってエッ
チングストッパ膜19が形成される。また、前記したと
同様なLDD層18が各ゲート17aおよび17bに関
連してそれぞれのウエル部11aおよび11bに形成さ
れる。
As shown in FIG. 3 (b), each gate 1 is formed from the laminate 16 having the sacrificial film 16c by the same photolithography and etching technique as described above.
After the formation of 7a and 17b, an etching stopper film 19 is formed to cover them. Further, the same LDD layer 18 as described above is formed in each of the well portions 11a and 11b in association with each of the gates 17a and 17b.

【0051】エッチングストッパ膜19上には、高耐圧
MOSトランジスタのサイドウオールのためのポリシリ
コン膜が形成され、サイドウオール部に不要な部分が除
去されることにより、図3(c)に示すように、各ゲー
ト17aおよび17bに関連して、サイドウオール部2
0aおよび20bが形成される。
On the etching stopper film 19, a polysilicon film for the sidewall of the high voltage MOS transistor is formed, and unnecessary portions are removed from the sidewall portion, as shown in FIG. In addition, in connection with each of the gates 17a and 17b, the sidewall portion 2
0a and 20b are formed.

【0052】サイドウオール部20aおよび20bの形
成後、図3(d)に示されているように、開口22を有
するレジスト21により、高耐圧MOSトランジスタ用
の一方の活性領域13aのみが選択的に開放され、サイ
ドウオール部20aをマスクの一部とする活性領域13
aへのイオン23の注入および引き続く前記した熱処理
により、ウエル部11aにソース・ドレイン領域(2
4)が形成される。
After the formation of the sidewall portions 20a and 20b, as shown in FIG. 3D, only one active region 13a for the high breakdown voltage MOS transistor is selectively formed by the resist 21 having the opening 22. The active region 13 which is opened and uses the side wall portion 20a as a part of the mask
The implantation of the ions 23 into the well 11a and the subsequent heat treatment described above allow the source / drain region (2
4) is formed.

【0053】その後、図3(e)に示されているよう
に、開口26を有するレジスト25により、高速用MO
Sトランジスタのための他方の活性領域13bのみが選
択的に開放され、他方のゲート17bに設けられたサイ
ドウオール部20bが除去される。引き続くエッチング
処理により、エッチングストッパ膜19は、その側部分
19cおよび底部分19dが適正となるようにエッチン
グ処理を受ける。このエッチング処理により、ゲート1
7bの頂面が露出しても、その上面である犠牲膜16c
がエッチングを受けることにより、その下層であるタン
グステンシリサイド膜16bがエッチング処理から保護
される。そのため、前記したエッチングストッパ膜19
の側部分19cの形成および側部分19cの薄膜化の処
理によってゲート17bのタングステンシリサイド膜1
6bの厚さ寸法が小さくなることはなく、このタングス
テンシリサイド膜16bの薄膜化によるゲート17bの
高抵抗化を確実に防止することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 3E, a high-speed MO is formed by a resist 25 having an opening 26.
Only the other active region 13b for the S transistor is selectively opened, and the sidewall portion 20b provided on the other gate 17b is removed. By the subsequent etching process, the etching stopper film 19 is subjected to the etching process so that the side portion 19c and the bottom portion 19d become appropriate. By this etching process, the gate 1
7b, the top surface of the sacrificial film 16c
Is etched to protect the tungsten silicide film 16b as a lower layer from the etching process. Therefore, the etching stopper film 19 described above is used.
The side silicide film 1 of the gate 17b is formed by forming the side portion 19c and thinning the side portion 19c.
The thickness of 6b is not reduced, and it is possible to reliably prevent the gate 17b from having a high resistance due to the thinning of the tungsten silicide film 16b.

【0054】従って、図3(f)に示すように、その後
の活性領域13bへのイオン27の注入および熱処理に
より、前記したと同様、高速用MOSトランジスタのた
めのソース・ドレイン領域(28)を好適に形成するこ
とができる。
Therefore, as shown in FIG. 3 (f), the source / drain region (28) for the high-speed MOS transistor is formed by the subsequent implantation of the ion 27 into the active region 13b and the heat treatment, as described above. It can be suitably formed.

【0055】図3(a)〜図3(f)に沿って説明した
前記各工程は、基本的には、ゲート17aおよび17b
のための積層16が犠牲膜16cを有する点を除いて、
図1(a)〜図1(k)に沿って説明した具体例1にお
けると同一である。
The steps described with reference to FIGS. 3A to 3F are basically performed by the gates 17a and 17b.
Except that the stack 16 for has a sacrificial film 16c.
This is the same as in the first specific example described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (k).

【0056】前記したところでは、高速用MOSトラン
ジスタに関連して形成されかつ該高速用MOSトランジ
スタにとっては不要となる高耐圧MOSトランジスタに
適したサイドウオール部20bを除去するために、エッ
チングストッパ膜19を用いた例を示したが、このエッ
チングストッパ膜を不要とする例を以下に説明する。
As described above, the etching stopper film 19 is formed in order to remove the sidewall portion 20b which is formed in connection with the high-speed MOS transistor and is not necessary for the high-speed MOS transistor and which is suitable for the high breakdown voltage MOS transistor. Has been described, an example in which the etching stopper film is not required will be described below.

【0057】〈具体例2〉図4(a)に示されているよ
うに、半導体基板10には、図1(c)に示したと同様
に、半導体基板10の各ウエル部11aおよび11bに
形成されかつそれぞれがフィールド酸化膜12により区
画された活性領域13aおよび13bを覆うゲート酸化
膜15aおよび15bが形成される。
<Specific Example 2> As shown in FIG. 4A, the semiconductor substrate 10 is formed on the well portions 11a and 11b of the semiconductor substrate 10 in the same manner as shown in FIG. 1C. Then, gate oxide films 15a and 15b are formed to cover active regions 13a and 13b each defined by field oxide film 12.

【0058】その後、これらを覆うように、ゲート酸化
膜15aおよび15b上およびフィールド酸化膜12上
を含む半導体基板10の全上面に、例えばポリシリコン
膜16aおよびタングステンシリサイド膜16bからな
るゲート層16が、前記したと同様に、形成される。
Thereafter, a gate layer 16 made of, for example, a polysilicon film 16a and a tungsten silicide film 16b is formed on the entire upper surface of the semiconductor substrate 10 including the gate oxide films 15a and 15b and the field oxide film 12 so as to cover them. , In the same manner as described above.

【0059】積層16の形成後、図3(b)に示されて
いるように、例えばフォトリソおよびエッチング技術を
用い、高速用MOSトランジスタのための他方の活性領
域13bを覆う部分の積層16を残しかつ該積層の一部
により、一方の活性領域13aに高耐圧MOSトランジ
スタのためのゲート17aを形成する。
After the formation of the stack 16, as shown in FIG. 3B, the portion of the stack 16 covering the other active region 13b for the high-speed MOS transistor is left using, for example, photolithography and etching techniques. In addition, a gate 17a for a high withstand voltage MOS transistor is formed in one active region 13a by a part of the stack.

【0060】ゲート17aの形成後、該ゲートをマスク
とするイオン注入により、一方の活性領域13aに前記
した例におけると同様なLDD層18が、必要に応じ
て、形成される。LDD層18の形成後、例えば200
0〜3000Åの厚さのオゾンTEOS膜を半導体基板
10の表面上に均一に形成した後、これに例えば異方性
のドライエッチング処理を施すことにより、ゲート17
aの側部にそれぞれサイドウオール部20aが形成され
る。このサイドウオール部20aの形成時に、活性領域
13aの開口縁部に同様な残留部20bが残るが、高速
用MOSトランジスタのための活性領域13bには、未
だゲート17bが形成されてないことから、高速用MO
Sトランジスタのゲートに前記したようなサイドウオー
ル部20bが形成されることはない。
After the gate 17a is formed, an LDD layer 18 similar to that in the above-described example is formed in one of the active regions 13a as necessary by ion implantation using the gate as a mask. After the formation of the LDD layer 18, for example, 200
After an ozone TEOS film having a thickness of 0 to 3000 ° is uniformly formed on the surface of the semiconductor substrate 10, the gate 17 is subjected to, for example, anisotropic dry etching.
Sidewall portions 20a are respectively formed on the side portions of "a". When this sidewall portion 20a is formed, a similar residual portion 20b remains at the opening edge of the active region 13a. However, since the gate 17b is not yet formed in the active region 13b for the high-speed MOS transistor, MO for high speed
The sidewall portion 20b as described above is not formed on the gate of the S transistor.

【0061】図4(c)に示されているように、サイド
ウオール部20aが形成された一方の活性領域13aを
選択的に開放するレジスト21は、他方の活性領域13
bを覆うように形成され、該レジストの開口22を経
て、一方の活性領域13aにイオン23が照射される。
イオン23の照射に際し、ゲート17aおよびそのサイ
ドウオール部20aがマスクとして作用する。また、イ
オン23の照射後、不純物24の拡散および活性化のた
めに比較的高温の熱処理が半導体基板10に施される
が、高速用MOSトランジスタのための他方の活性領域
13bには、そのソース・ドレイン領域のための不純物
(28)が導入されていないことから、不純物24のた
めの前記熱処理により、高速用MOSトランジスタの特
性が影響を受けることはない。
As shown in FIG. 4C, the resist 21 for selectively opening one of the active regions 13a on which the sidewall portions 20a are formed is removed.
The active region 13a is irradiated with ions 23 through the opening 22 of the resist.
Upon irradiation with the ions 23, the gate 17a and its side wall portion 20a function as a mask. After the irradiation of the ions 23, a relatively high-temperature heat treatment is applied to the semiconductor substrate 10 to diffuse and activate the impurities 24. The other active region 13b for the high-speed MOS transistor has its source Since the impurity (28) for the drain region is not introduced, the characteristics of the high-speed MOS transistor are not affected by the heat treatment for the impurity 24.

【0062】従って、前記した具体例1におけると同様
に、イオン注入により、高耐圧MOSトランジスタのた
めの不純物24が適正にウエル部11aに導入され、前
記したと同様な高温の熱処理により、高耐圧MOSトラ
ンジスタのためのソース・ドレイン領域(24)を適正
に形成することができる。
Therefore, as in the first embodiment, the impurity 24 for the high-breakdown-voltage MOS transistor is properly introduced into the well portion 11a by ion implantation, and the high-temperature heat treatment is performed in the same manner as described above. Source / drain regions (24) for MOS transistors can be formed properly.

【0063】高耐圧MOSトランジスタのためのソース
・ドレイン領域(24)の形成後、図4(d)に示され
ているように、レジスト21が除去され、露出した積層
16の部分で、前記したと同様なフォトリソ・エッチン
グ技術により、高速用MOSトランジスタのための他方
の活性領域13bに、ゲート17bが形成される。ゲー
ト17bの形成後、これに関連して、前記したと同様な
LDD層18が必要に応じて形成される。
After the formation of the source / drain regions (24) for the high breakdown voltage MOS transistor, as shown in FIG. A gate 17b is formed in the other active region 13b for the high-speed MOS transistor by the same photolithographic etching technique as that described above. After the formation of the gate 17b, an LDD layer 18 similar to that described above is formed as necessary in this connection.

【0064】両ゲート17aおよび17bの形成後、該
ゲートおよびゲート酸化膜15aおよび15bを覆うよ
うに、例えば低圧TEOS膜19が例えば700〜12
00Åの厚さで形成される。このTEOS膜19の形成
後、高速用MOSトランジスタのための他方の活性領域
13bを選択的に開放するレジスト25が形成され、該
レジストの開口26を経て、他方の活性領域13bにイ
オン27が照射される。イオン27の照射に際し、ゲー
ト17bおよび該ゲートの側部に沿った低圧TEOS膜
19の側部分19cがサイドウオール部20aに比較し
て厚さ寸法の小さなマスクの一部として作用する。従っ
て、側部分19cをサイドウオール部とするウエル部1
1bへのイオン注入および前記イオン23による不純物
の熱処理に比較して低温の熱処理により、高速用MOS
トランジスタに適したソース・ドレイン領域(28)が
形成される。
After the formation of both gates 17a and 17b, a low-voltage TEOS film 19, for example, 700 to 12 is formed so as to cover the gate and gate oxide films 15a and 15b.
It is formed with a thickness of 00 °. After the formation of the TEOS film 19, a resist 25 for selectively opening the other active region 13b for the high-speed MOS transistor is formed, and the other active region 13b is irradiated with ions 27 through the opening 26 of the resist. Is done. Upon irradiation with the ions 27, the gate 17b and the side portion 19c of the low-pressure TEOS film 19 along the side portion of the gate act as a part of a mask having a smaller thickness dimension than the side wall portion 20a. Therefore, the well portion 1 having the side portion 19c as a side wall portion
1b, and a heat treatment at a lower temperature than the heat treatment of impurities by the
Source / drain regions (28) suitable for the transistor are formed.

【0065】高速用MOSトランジスタのソース・ドレ
インの形成にサイドウオール部として用いられる側部分
19cに所望の厚さ寸法を得るために、低圧TEOS膜
19の厚さ寸法を例えば1000〜2000Åの厚さ寸
法とすることができる。
In order to obtain a desired thickness in the side portion 19c used as a side wall portion for forming the source / drain of the high-speed MOS transistor, the thickness of the low-voltage TEOS film 19 is set to a thickness of, for example, 1000 to 2000 mm. Can be dimensions.

【0066】この厚さ寸法の大きな低圧TEOS膜19
に、図4(e)に示したイオン27の照射に先立って、
適正な異方性ドライエッチング処理を施すことにより、
適正な厚さ寸法を有する側部分19cすなわちサイドウ
オール部19cを得ることができる。このとき、具体例
1におけると同様に、他方の活性領域13bのソース・
ドレインに適正な不純物分布を得る上で、底部分19d
の厚さ寸法を充分に低減させることが望ましい。また、
この底部分19dの低減によるゲート17bの高抵抗化
を防止するために、ゲート17aおよび17bのための
積層16に具体例1におけると同様な犠牲層を設けるこ
とができる。
The low pressure TEOS film 19 having a large thickness
Prior to the irradiation of the ions 27 shown in FIG.
By performing proper anisotropic dry etching,
A side portion 19c having an appropriate thickness dimension, that is, a side wall portion 19c can be obtained. At this time, as in the first embodiment, the source / source of the other active region 13b is
In order to obtain an appropriate impurity distribution in the drain, the bottom portion 19d
It is desirable to sufficiently reduce the thickness dimension of. Also,
In order to prevent the resistance of the gate 17b from increasing due to the reduction of the bottom portion 19d, a sacrifice layer similar to that in the first embodiment can be provided in the stack 16 for the gates 17a and 17b.

【0067】サイドウオール部分19cのための材料と
して、前記した低圧TEOS膜に代えて、種々の材料を
適宜選択することができる。また、前記したところで
は、電界効果型トランジスタとして、高耐圧MOSトラ
ンジスタおよび高速用MOSトランジスタの例について
説明したが、本願発明は、その他の電界効果型トランジ
スタに適用することができる。
As a material for the sidewall portion 19c, various materials can be appropriately selected in place of the low-pressure TEOS film. Further, in the above, examples of the high-voltage MOS transistor and the high-speed MOS transistor have been described as the field-effect transistors, but the present invention can be applied to other field-effect transistors.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明によれば、前記したように、より
高い熱処理を必要とする一方のトランジスタのための不
純物が注入され、その熱処理後、これよりも低い熱処理
を必要とする他方のトランジスタのための不純物が注入
され、熱処理を受けることから、低い温度での熱処理を
受ける前記他方のトランジスタのための不純物が、高温
処理を必要とする前記一方のトランジスタの不純物の熱
処理下におかれることはない。
According to the present invention, as described above, impurities for one transistor requiring higher heat treatment are implanted, and after the heat treatment, the other transistor requiring lower heat treatment is implanted. Is implanted and subjected to heat treatment, so that the impurity for the other transistor subjected to the heat treatment at a low temperature is subjected to the heat treatment of the impurity of the one transistor requiring the high temperature treatment. There is no.

【0069】従って、本発明によれば、不純物領域の分
布特性が相互に異なる両トランジスタのそれぞれに所望
の適正な特性を与えるべく、それぞれに適正な熱処理を
容易に行うことができ、これにより高速用および高耐圧
の両トランジスタのそれぞれの特性を高めることができ
ることから、特性の異なるトランジスタが混載された半
導体装置においても、それぞれのトランジスタに良好な
特性を与えることができる。
Therefore, according to the present invention, appropriate heat treatment can be easily performed on each of the two transistors having different impurity region distribution characteristics so as to provide desired appropriate characteristics. Since the characteristics of both the high-voltage transistor and the high breakdown voltage transistor can be improved, good characteristics can be given to each transistor even in a semiconductor device in which transistors having different characteristics are mounted.

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

【図1】本発明に係る製造方法の具体例1を示す製造工
程図(その1)である。
FIG. 1 is a manufacturing process diagram (part 1) showing a specific example 1 of the manufacturing method according to the present invention.

【図2】本発明に係る製造方法の具体例1を示す製造工
程図(その2)である。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram (part 2) showing a specific example 1 of the manufacturing method according to the present invention.

【図3】本発明に係る製造方法の具体例1の変形例を示
す製造工程図である。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram showing a modification of the specific example 1 of the manufacturing method according to the present invention.

【図4】本発明に係る製造方法の具体例2を示す製造工
程図である。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram showing a specific example 2 of the manufacturing method according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体基板 11a、11b ウエル部 12 フィールド酸化膜 13a、13b 活性領域 15a、15b ゲート酸化膜 16 ゲート層 16c 犠牲(膜)層 17a、17b ゲート 19 (低圧TEOS膜)エッチングストッパ膜 19c、20a サイドウオール部 24、28 (ソース・ドレイン領域)不純物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor substrate 11a, 11b Well part 12 Field oxide film 13a, 13b Active region 15a, 15b Gate oxide film 16 Gate layer 16c Sacrificial (film) layer 17a, 17b Gate 19 (Low-voltage TEOS film) Etching stopper film 19c, 20a Side wall Parts 24, 28 (source / drain region) impurities

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の各活性領域にそれぞれが対
応して形成された2種類の電界効果型トランジスタであ
ってその種類に応じてソース・ドレイン領域のための不
純物分布を相互に異にする電界効果型トランジスタを備
える半導体装置の製造方法であって、 前記半導体基板の前記活性領域上にゲート酸化膜を形成
すること、 前記2種類のトランジスタのうち、その他方の前記トラ
ンジスタに比較して深い不純物分布を必要とする一方の
前記トランジスタのための前記活性領域上の前記ゲート
酸化膜上に形成されるゲートを少なくともマスクの一部
として、前記一方のトランジスタのソース・ドレイン領
域を形成すべく、不純物を注入し、該不純物の拡散のた
めの熱処理を前記半導体基板に施すこと、 この熱処理後、前記他方のトランジスタのための前記活
性領域上の前記ゲート酸化膜上に形成されるゲートを少
なくともマスクの一部として、前記他方のトランジスタ
のソース・ドレイン領域を形成すべく、前記一方のトラ
ンジスタの不純物注入におけるよりも浅く不純物を注入
し、該不純物の拡散のために前記一方のトランジスタの
前記熱処理におけるよりも低い温度で前記半導体基板に
熱処理を施すことを特徴とする、半導体装置の製造方
法。
1. Two types of field-effect transistors formed respectively corresponding to respective active regions of a semiconductor substrate, wherein impurity distributions for source / drain regions are different according to the types. A method for manufacturing a semiconductor device including a field-effect transistor, comprising: forming a gate oxide film on the active region of the semiconductor substrate; deeper than the other one of the two types of transistors. In order to form a source / drain region of the one transistor, using a gate formed on the gate oxide film on the active region for the one transistor requiring the impurity distribution as at least a part of a mask, Implanting an impurity and subjecting the semiconductor substrate to a heat treatment for diffusing the impurity, after the heat treatment, The gate formed on the gate oxide film on the active region for the transistor is used as at least a part of a mask to form a source / drain region of the other transistor. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: implanting an impurity at a shallow depth; and performing a heat treatment on the semiconductor substrate at a lower temperature than in the heat treatment of the one transistor for diffusion of the impurity.
【請求項2】 前記一方のトランジスタは比較的深い不
純物分布および比較的長いゲート長を有する高耐圧MO
Sトランジスタであり、前記他方のトランジスタは高耐
圧MOSトランジスタに比較して浅い不純物分布および
短いゲート長を有する高速用MOSトランジスタである
請求項1記載の製造方法。
2. The high withstand voltage MO having a relatively deep impurity distribution and a relatively long gate length.
2. The method according to claim 1, wherein the transistor is an S transistor, and the other transistor is a high-speed MOS transistor having a shallower impurity distribution and a shorter gate length than a high-voltage MOS transistor.
【請求項3】 半導体基板の各活性領域にそれぞれが対
応して形成された2種類の電界効果型トランジスタであ
ってその種類に応じてソース・ドレイン領域のための不
純物分布を相互に異にする電界効果型トランジスタを備
える半導体装置の製造方法であって、 前記半導体基板の前記各活性領域上に形成されたゲート
酸化膜上に、前記トランジスタのためのゲートをそれぞ
れ形成すること、 該ゲートおよび前記ゲート酸化膜を覆うエッチングスト
ッパ膜を形成すること、 前記両トランジスタのための前記ゲートに関連して、前
記2種類のトランジスタのうち、より深い不純物分布お
よび長いゲート長を必要とする一方の前記トランジスタ
に適した厚さ寸法のサイドウオール部を前記エッチング
ストッパ膜上に形成すること、 前記一方のトランジスタのための前記活性化領域に、前
記サイドウオール部をエッチングマスクの一部として、
ソース・ドレインのための不純物を注入し、該不純物の
拡散のために前記半導体基板に熱処理を施すこと、 該熱処理後、エッチング処理により、前記ゲート下の前
記ゲート酸化膜を前記エッチングストッパ膜で保護した
状態で、少なくとも他方の前記ゲートに関連して設けら
れたサイドウオール部を除去すること、 該サイドウオール部が除去された前記他方のトランジス
タの活性領域に前記一方のトランジスタのための不純物
注入におけるよりも浅く不純物を注入し、該不純物の拡
散のために前記一方のトランジスタにおけるよりも低い
温度で前記半導体基板に熱処理を施すことを含む半導体
装置の製造方法。
3. Two types of field-effect transistors formed corresponding to respective active regions of a semiconductor substrate, wherein impurity distributions for source / drain regions are different from each other according to the types. A method of manufacturing a semiconductor device including a field-effect transistor, comprising: forming a gate for the transistor on a gate oxide film formed on each of the active regions of the semiconductor substrate; Forming an etching stopper film covering the gate oxide film; in relation to the gates for the two transistors, one of the two types of transistors requiring a deeper impurity distribution and a longer gate length Forming a sidewall portion having a thickness dimension suitable for the etching stopper film on the etching stopper film; In the active region for the register, the side wall portion as part of the etching mask,
Implanting impurities for source / drain, and subjecting the semiconductor substrate to a heat treatment for diffusing the impurities; after the heat treatment, the gate oxide film under the gate is protected by the etching stopper film by etching. Removing at least the sidewall portion provided in connection with the other gate, in the impurity implantation for the one transistor into the active region of the other transistor from which the sidewall portion has been removed. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: implanting an impurity at a shallower depth; and performing a heat treatment on the semiconductor substrate at a lower temperature than in the one transistor for diffusion of the impurity.
【請求項4】 前記他方のトランジスタにおける前記ゲ
ートの前記サイドウオール部の除去後に該ゲートの側部
に残存する前記エッチングストッパ膜の側部を、前記他
方のトランジスタの不純物注入におけるマスクの一部と
して利用することを特徴とする請求項3記載の製造方
法。
4. A side portion of the etching stopper film remaining on a side portion of the gate after removing the sidewall portion of the gate in the other transistor, as a part of a mask in impurity implantation of the other transistor. The method according to claim 3, wherein the method is used.
【請求項5】 前記ゲートは、前記エッチングストッパ
膜との間の頂部に、該エッチングストッパ膜上の前記サ
イドウオール部の除去時に前記ストッパ膜の上部が除去
された後、前記エッチング処理から前記ゲートの前記頂
部を保護するための犠牲膜を備える請求項3記載の製造
方法。
5. The method according to claim 5, wherein the gate is formed on a top portion between the gate and the etching stopper film after the upper portion of the stopper film is removed when the sidewall portion on the etching stopper film is removed. 4. The manufacturing method according to claim 3, further comprising a sacrificial film for protecting the top.
【請求項6】 半導体基板の活性領域にそれぞれが対応
して形成された2種類の電界効果型トランジスタであっ
てその種類に応じてソース・ドレイン領域のための不純
物分布を相互に異にする電界効果型トランジスタを備え
る半導体装置の製造方法であって、 前記半導体基板の前記活性領域上に形成されたゲート酸
化膜上に、前記トランジスタのゲートのためのゲート層
を形成すること、 前記ゲート層の一部に選択エッチング処理を施すことに
より、前記2種類のトランジスタのうち、深い不純物分
布および長いゲート長を必要とする一方の前記トランジ
スタのためのゲートを形成し、該トランジスタのための
前記ゲートに関連して不純物注入時のマスクの一部とな
るサイドウオール部を形成すること、 前記一方のトランジスタのための前記活性化領域に、前
記サイドウオール部をマスクの一部として、ソース・ド
レインのための不純物を注入し、該不純物の拡散のため
に前記半導体基板に熱処理を施すこと、 前記ゲート層の残部に選択エッチング処理を施すことに
より、前記他方のトランジスタのためのゲートを形成
し、前記他方のトランジスタのための前記活性化領域に
前記一方のトランジスタのための不純物注入におけるよ
りも浅くソース・ドレインのための不純物を注入し、該
不純物の拡散のために前記一方のトランジスタの前記熱
処理におけるよりも低い温度で前記半導体基板に熱処理
を施すことを含む、半導体装置の製造方法。
6. An electric field having two types of field-effect transistors formed respectively corresponding to active regions of a semiconductor substrate and having different impurity distributions for source / drain regions according to the types. A method of manufacturing a semiconductor device including an effect transistor, comprising: forming a gate layer for a gate of the transistor on a gate oxide film formed on the active region of the semiconductor substrate; By performing selective etching on part of the two types of transistors, a gate for one of the two transistors requiring a deep impurity distribution and a long gate length is formed, and the gate for the transistor is formed. Relatedly, forming a sidewall portion to be a part of a mask at the time of impurity implantation, and forming the sidewall portion for the one transistor. Implanting impurities for source / drain into the active region using the sidewall portion as a part of a mask, and subjecting the semiconductor substrate to heat treatment for diffusion of the impurities; selecting the remaining portion of the gate layer By performing an etching process, a gate for the other transistor is formed, and the activation region for the other transistor is shallower for the source / drain than in the impurity implantation for the one transistor. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: implanting an impurity; and performing heat treatment on the semiconductor substrate at a lower temperature than in the heat treatment of the one transistor for diffusion of the impurity.
【請求項7】 前記他方のトランジスタのための前記活
性化領域には、前記ゲートの形成後、該ゲートに関連し
て前記一方のトランジスタにおけるサイドウオール部よ
りも厚さ寸法の小さなサイドウオール部が形成され、該
サイドウオール部をマスクの一部として、前記不純物の
注入が行われる請求項6記載の製造方法。
7. The activated region for the other transistor has a sidewall portion having a smaller thickness dimension than a sidewall portion of the one transistor in relation to the gate after the gate is formed. 7. The method according to claim 6, wherein the impurity is implanted using the sidewall portion as a part of the mask.
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