JP2001036077A - Mos-type semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Mos-type semiconductor device and manufacture thereof

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JP2001036077A
JP2001036077A JP11207896A JP20789699A JP2001036077A JP 2001036077 A JP2001036077 A JP 2001036077A JP 11207896 A JP11207896 A JP 11207896A JP 20789699 A JP20789699 A JP 20789699A JP 2001036077 A JP2001036077 A JP 2001036077A
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JP
Japan
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film
oxide film
source
drain diffusion
diffusion layer
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JP11207896A
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Japanese (ja)
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Tsutomu Hagiwara
努 萩原
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a MOS-type semiconductor device and its manufacture, in which a BPSG film is applied to an interlayer dielectric, and a faulty transmission of a lamp-annealing process chamber is restricted. SOLUTION: A gate electrode 15 is formed via a gate oxidized film 14 on a prescribed channel region 13 on a semiconductor substrate 11 enclosed with an element isolation oxide film 12, and a source/drain diffusion layer 16 is formed on the both-side substrates, and the gate electrode 15 is coated with dielectric 17. A BPSG film 18 embeds an undercut of at least the gate electrode 15 as the interlayer dielectric, and a cap oxide film 19 is formed thereon. There is formed a contact hole 20 selectively reaching the source/drain diffusion layer 16 via the BPSG film 18 on the cap oxide film 19, and a metal film 21 coming into contact with the source/drain diffusion layer 16 is connected to a metal wiring 22 on the cap oxide film 19.

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、アナログICに係
り、特に、しきい値の精度が要求されるMOS型半導体
装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog IC, and more particularly, to a MOS type semiconductor device requiring a threshold accuracy, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の大規模集積化、縮小化
が進み、種々の携帯機器が市場に一般化されるに及ん
で、アナログIC製品、特にオペアンプは、増幅器、積
分器、アクティブ・フィルタ回路等に幅広く応用され、
その縮小化の要求も厳しい。
2. Description of the Related Art With the progress of large-scale integration and miniaturization of semiconductor integrated circuits and the generalization of various portable devices on the market, analog IC products, especially operational amplifiers, include amplifiers, integrators, and active filters. Widely applied to circuits, etc.
The demand for miniaturization is also severe.

【0003】オペアンプ製品の縮小化に際し、能動素子
をMOSFETで構成することは、回路占有面積がバイ
ポーラトランジスタで構成するより小さくなるため非常
に有用である。
[0003] When miniaturizing operational amplifier products, it is very useful to configure the active element with a MOSFET because the circuit occupation area becomes smaller than that of a bipolar transistor.

【0004】従来のMOSFETの製造方法に関して以
下説明する。半導体基板上において、素子分離絶縁膜に
囲まれた基板にチャネルイオン注入を行った後、ゲート
酸化膜を形成する。次に、ゲート酸化膜上に周知のリソ
グラフィ技術及びエッチング技術を用いて所定のゲート
電極をパターニングする。その後、ソース/ドレイン拡
散層を形成し、ゲート電極を覆う層間絶縁膜を堆積す
る。層間絶縁膜はSOG(Spin On Glass)膜で構成さ
れる(ノンドープのSiO2 膜)。次に、この層間絶縁
膜(SOG膜)を平坦化及び硬化させるためキュア工程
を経る。
[0004] A conventional method for manufacturing a MOSFET will be described below. After channel ion implantation is performed on a semiconductor substrate and surrounded by an element isolation insulating film, a gate oxide film is formed. Next, a predetermined gate electrode is patterned on the gate oxide film using a known lithography technique and etching technique. After that, source / drain diffusion layers are formed, and an interlayer insulating film covering the gate electrode is deposited. The interlayer insulating film is composed of a SOG (Spin On Glass) film (non-doped SiO 2 film). Next, a curing process is performed to flatten and harden the interlayer insulating film (SOG film).

【0005】その後は、平坦化された層間絶縁膜(SO
G膜)の所定領域にソース/ドレイン拡散層の基板表面
を露出させるコンタクトホールを形成し、ソース/ドレ
インの電極を形成する。
After that, a planarized interlayer insulating film (SO
A contact hole for exposing the substrate surface of the source / drain diffusion layer is formed in a predetermined region of the (G film), and a source / drain electrode is formed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなMOSF
ETを含む半導体装置の製造方法において、層間絶縁膜
にBPSG(Boron-phosphorus Silicate Glass)膜を
構成する適用が考えられている。
SUMMARY OF THE INVENTION The above MOSF
In a method of manufacturing a semiconductor device including ET, application of forming a BPSG (Boron-phosphorus Silicate Glass) film as an interlayer insulating film has been considered.

【0007】その理由は、BPSG膜にはP原子やB原
子が含まれているため、フラットバンド電圧をドリフト
させる要因となるアルカリイオンの捕獲効果があるから
である。これにより、MOSFETのしきい値のシフト
が小さくでき、オペアンプ等、アナログICの製品化に
有利となる。また、SOG膜を使用するよりも平坦化に
優れることもBPSG膜を適用する理由の一つである。
[0007] The reason is that since the BPSG film contains P atoms and B atoms, the BPSG film has a trapping effect of alkali ions which causes a drift of the flat band voltage. Thus, the shift of the threshold voltage of the MOSFET can be reduced, which is advantageous for commercializing analog ICs such as operational amplifiers. Another reason for using a BPSG film is that the BPSG film is more excellent in flatness than using an SOG film.

【0008】また、製品の小型化によりデザインルール
の縮小化が要求されるのに伴い、ソース/ドレイン拡散
層の領域も狭くなる一方である。従って、コンタクト余
裕を取り難くなってきている。これに伴い、ソース/ド
レイン拡散層へのコンタクトホール形成の合わせずれに
対処するために、コンタクトホール形成後に再度イオン
注入する手法が採用されている。
[0008] Further, as the design rules are required to be reduced due to the downsizing of products, the area of the source / drain diffusion layers is also becoming smaller. Therefore, it is becoming difficult to obtain a contact margin. Accordingly, in order to cope with misalignment of the formation of the contact hole in the source / drain diffusion layer, a method of performing ion implantation again after the formation of the contact hole is adopted.

【0009】これにより、ソース/ドレイン拡散層が再
形成されたことになり、コンタクトホール底部には確実
にソース/ドレイン拡散層の領域が露呈することにな
る。この再度イオン注入を行った後にはソース/ドレイ
ン拡散層の活性化のため、急速な熱アニール処理が行わ
れる。その際には、ランプアニール処理が好適である。
As a result, the source / drain diffusion layer is re-formed, and the region of the source / drain diffusion layer is surely exposed at the bottom of the contact hole. After performing the ion implantation again, rapid thermal annealing is performed to activate the source / drain diffusion layers. In that case, lamp annealing treatment is suitable.

【0010】しかしながら、BPSG膜を堆積した後に
ランプアニール処理する場合、処理チャンバー内部の所
々にBPSG膜からの脱ガス(B原子やP原子を含むガ
ス)が付着する。
However, when lamp annealing is performed after depositing a BPSG film, degassed gas (a gas containing B atoms and P atoms) from the BPSG film adheres to the inside of the processing chamber.

【0011】上記処理チャンバーは石英チャンバーであ
り、このガスがチャンバー内壁に付着することにより著
しく失透する。この結果、光が遮られることによって熱
伝達効率が低下してしまい、迅速なソース/ドレインの
活性化処理ができなくなるという問題がある。
The above-mentioned processing chamber is a quartz chamber, and the gas is remarkably devitrified when it adheres to the inner wall of the chamber. As a result, there is a problem that the heat transfer efficiency is reduced due to the interruption of the light, and a rapid source / drain activation process cannot be performed.

【0012】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、その課題は、層間絶縁膜にBPSG膜を適用しても
ランプアニール処理チャンバーの失透が抑制され、オペ
アンプに適正なMOSFETを構成できるMOS型半導
体装置及びその製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a problem thereof is that even if a BPSG film is used as an interlayer insulating film, devitrification of a lamp annealing chamber is suppressed, and an appropriate MOSFET is configured for an operational amplifier. An object of the present invention is to provide a MOS type semiconductor device and a method of manufacturing the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明のMOS型半導体
装置は、素子分離領域に囲まれた半導体基板上における
所定のチャネル領域上にゲート酸化膜を介して形成され
たゲート電極と、前記チャネル領域を隔てて基板上に形
成されたソース/ドレイン拡散層と、前記基板上におい
て少なくとも前記ゲート電極の段差を埋めるように形成
されたBPSG膜と、前記BPSG膜上に形成されたキ
ャップ酸化膜と、前記キャップ酸化膜上に形成された前
記ソース/ドレイン拡散層と接続される金属配線層とを
具備したことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a MOS type semiconductor device comprising: a gate electrode formed on a predetermined channel region on a semiconductor substrate surrounded by an element isolation region via a gate oxide film; A source / drain diffusion layer formed on the substrate with a region therebetween, a BPSG film formed on the substrate to fill at least a step of the gate electrode, and a cap oxide film formed on the BPSG film. And a metal wiring layer connected to the source / drain diffusion layers formed on the cap oxide film.

【0014】本発明のMOS型半導体装置の製造方法
は、素子分離領域に囲まれた半導体基板上における所定
のチャネル領域へのチャネルイオン注入工程と、前記半
導体基板上にゲート酸化膜を形成する工程と、前記チャ
ネル領域上方の前記ゲート酸化膜上に所定のゲート電極
をパターニングする工程と、前記チャネル領域を隔てて
基板上にソース/ドレイン拡散層を形成する工程と、前
記基板上において少なくとも前記ゲート電極の段差を埋
めるようにBPSG膜を形成する工程と、前記BPSG
膜上に100nm以上の膜厚を有する酸化膜を形成する
キャップ工程と、前記キャップ工程の後にランプアニー
ル処理するアニール工程とを具備したことを特徴とす
る。
According to the method of manufacturing a MOS type semiconductor device of the present invention, a step of implanting channel ions into a predetermined channel region on a semiconductor substrate surrounded by element isolation regions and a step of forming a gate oxide film on the semiconductor substrate Patterning a predetermined gate electrode on the gate oxide film above the channel region; forming a source / drain diffusion layer on the substrate with the channel region interposed therebetween; and forming at least the gate on the substrate. Forming a BPSG film so as to fill a step of the electrode;
A cap step of forming an oxide film having a thickness of 100 nm or more on the film, and an annealing step of performing a lamp annealing treatment after the cap step are provided.

【0015】本発明によれば、ランプアニール処理の前
にBPSG膜を酸化膜でキャップしておくことにより、
ランプアニール処理中、脱ガスのB原子やP原子が酸化
膜でブロックされ、外部に拡散されるのを抑える。
According to the present invention, by capping the BPSG film with an oxide film before the lamp annealing process,
During the lamp annealing, the degassed B atoms and P atoms are blocked by the oxide film and are prevented from being diffused outside.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の基本的な実施形
態に係るMOSFETの要部の構成を示す断面図であ
る。半導体基板11上にLOCOS酸化膜(選択酸化に
よる酸化膜)で構成される素子分離酸化膜12が形成さ
れている。素子分離酸化膜12に囲まれた半導体基板上
における所定のチャネル領域13上にゲート酸化膜14
を介してゲート電極15が形成されている。ゲート電極
15両側の基板上にはチャネル領域13を隔ててソース
/ドレイン拡散層16が形成されている。ゲート電極1
5は酸化膜(または窒化膜等)の絶縁膜17で覆われて
いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a main part of a MOSFET according to a basic embodiment of the present invention. An element isolation oxide film 12 composed of a LOCOS oxide film (an oxide film formed by selective oxidation) is formed on a semiconductor substrate 11. A gate oxide film 14 is formed on a predetermined channel region 13 on a semiconductor substrate surrounded by an isolation oxide film 12.
A gate electrode 15 is formed through the gate electrode. Source / drain diffusion layers 16 are formed on the substrate on both sides of the gate electrode 15 with a channel region 13 therebetween. Gate electrode 1
Reference numeral 5 is covered with an insulating film 17 such as an oxide film (or a nitride film).

【0017】BPSG(Boron-phosphorus Silicate Gl
ass)膜18は、層間絶縁膜として少なくともゲート電
極15の段差を埋めるように形成されている。このBP
SG膜18上にはキャップ材として酸化膜(キャップ酸
化膜)19が形成されている。キャップ酸化膜19上に
選択的にBPSG膜18を介してソース/ドレイン拡散
層16に到達するコンタクトホール20が形成され、こ
のコンタクトホール20を埋めソース/ドレイン拡散層
16と接触する金属膜21とキャップ酸化膜19上の金
属配線22が接続されている。
BPSG (Boron-phosphorus Silicate Gl)
The ass) film 18 is formed as an interlayer insulating film so as to fill at least a step of the gate electrode 15. This BP
An oxide film (cap oxide film) 19 is formed on the SG film 18 as a cap material. A contact hole 20 is formed on the cap oxide film 19 to selectively reach the source / drain diffusion layer 16 via the BPSG film 18, and the contact hole 20 is filled with a metal film 21 contacting the source / drain diffusion layer 16. The metal wiring 22 on the cap oxide film 19 is connected.

【0018】上記実施形態によれば、BPSG膜18上
にキャップ酸化膜19が形成されている。これにより、
ランプアニール処理時におけるBPSG膜18の脱ガス
のB原子やP原子がキャップ酸化膜19によってブロッ
クされ、外部への拡散が抑えられる。
According to the above embodiment, the cap oxide film 19 is formed on the BPSG film 18. This allows
B atoms and P atoms that are outgassed from the BPSG film 18 during the lamp annealing process are blocked by the cap oxide film 19 and diffusion to the outside is suppressed.

【0019】また、B原子、P原子を含んでいるBPS
G膜は、MOSFETのしきい値のシフトに影響するフ
ラットバンド電圧をドリフトさせるアルカリイオンの捕
獲効果を有する。従って、オペアンプ製品としてしきい
値シフトの減少が期待できる高信頼性のMOSFETが
構成できる。
Also, a BPS containing a B atom and a P atom
The G film has an alkali ion trapping effect that drifts a flat band voltage that affects the shift of the threshold voltage of the MOSFET. Therefore, a highly reliable MOSFET that can be expected to reduce the threshold shift as an operational amplifier product can be configured.

【0020】図2(a)〜(c)は、それぞれ本発明の
実施形態に係るMOSFETの製造方法に関する工程の
要部を順に示す断面図である。図1と同様の箇所には同
一の符号を付して説明する。
FIGS. 2A to 2C are cross-sectional views sequentially showing main parts of a process relating to a method for manufacturing a MOSFET according to an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are described with the same reference numerals.

【0021】まず、図2(a)に示すように、単結晶シ
リコンでなる半導体基板11上に、選択酸化法(LOC
OS法)によって素子分離絶縁膜12を形成する。次
に、素子分離絶縁膜12に囲まれた基板11の所定領域
に所望のしきい値を得るためのチャネルイオン注入を行
う(13)。その後、基板11上にゲート酸化膜14を
形成する。
First, as shown in FIG. 2A, a selective oxidation method (LOC) is formed on a semiconductor substrate 11 made of single crystal silicon.
The element isolation insulating film 12 is formed by the OS method. Next, channel ion implantation for obtaining a desired threshold is performed in a predetermined region of the substrate 11 surrounded by the element isolation insulating film 12 (13). After that, a gate oxide film 14 is formed on the substrate 11.

【0022】次に、図2(b)に示すように、ゲート酸
化膜14上に例えばポリシリコンを堆積し、リソグラフ
ィ技術及びエッチング技術を用いて所定のゲート電極1
5をパターニングする。その後、このゲート電極15を
マスクに不純物イオン注入することにより、ソース/ド
レイン拡散層16を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, for example, polysilicon is deposited on the gate oxide film 14 and a predetermined gate electrode 1 is formed using a lithography technique and an etching technique.
5 is patterned. Thereafter, source / drain diffusion layers 16 are formed by implanting impurity ions using the gate electrode 15 as a mask.

【0023】次に、図2(c)に示すように、再度酸化
あるいは熱窒化するなどして酸化膜あるいは窒化膜でな
る絶縁膜17を形成する。その後、アニール処理を行
い、ソース/ドレイン拡散層16の活性化を行う。この
アニール処理はランプアニールで達成され、例えば、1
040℃、10秒程度の条件で行う。
Next, as shown in FIG. 2C, an insulating film 17 made of an oxide film or a nitride film is formed by oxidizing or thermal nitriding again. After that, an annealing process is performed to activate the source / drain diffusion layers 16. This annealing treatment is achieved by lamp annealing, for example, 1
The process is performed at 040 ° C. for about 10 seconds.

【0024】その後、ゲート電極15の段差を埋め平坦
化するためにBPSG膜18を形成する。このBPSG
膜18を形成する際のキュアは、例えば900℃、20
分程度の条件で行われる。
After that, a BPSG film 18 is formed to fill the level difference of the gate electrode 15 and flatten it. This BPSG
Cure at the time of forming the film 18 is, for example, 900 ° C., 20 ° C.
This is performed on the order of minutes.

【0025】BPSG膜18の平坦化後は、BPSG膜
18上にキャップ用の酸化膜19を形成する(キャップ
酸化膜19)。このキャップ酸化膜19は、その後のラ
ンプアニール処理が追加されるときに効果を発揮する。
After flattening the BPSG film 18, an oxide film 19 for a cap is formed on the BPSG film 18 (cap oxide film 19). The cap oxide film 19 is effective when a subsequent lamp annealing process is added.

【0026】例えば、図3の拡大図に示されるように、
ソース/ドレイン拡散層16の所定領域上にコンタクト
ホール20を形成する場合、ソース/ドレイン拡散層1
6への合わせずれが起こる可能性がある。そこで、この
コンタクトホール20形成後に再度イオン注入する(1
6t)。このソース/ドレインの再形成により、コンタ
クトホール20底部には確実にソース/ドレイン拡散層
16が露呈することになる。
For example, as shown in the enlarged view of FIG.
When the contact hole 20 is formed on a predetermined region of the source / drain diffusion layer 16, the source / drain diffusion layer 1
6 may be misaligned. Therefore, ion implantation is performed again after the formation of the contact hole 20 (1).
6t). The source / drain re-formation ensures that the source / drain diffusion layer 16 is exposed at the bottom of the contact hole 20.

【0027】このソース/ドレインの再形成に伴う再度
イオン注入を行った後には、ソース/ドレイン拡散層1
6(16t)の再度の活性化を促すため、急速な熱アニ
ール処理、すなわち、ランプアニール処理が行われる。
その条件は例えば、1040℃、10秒程度である。
After performing the ion implantation again with the source / drain reformation, the source / drain diffusion layer 1 is formed.
In order to promote the activation of 6 (16t) again, rapid thermal annealing, that is, lamp annealing is performed.
The conditions are, for example, about 1040 ° C. and about 10 seconds.

【0028】このとき、BPSG膜18表面の大部分は
キャップ酸化膜19で被覆されている。すなわち、BP
SG膜18の露出する部分はコンタクトホール20の側
壁部分のみとなる。このため、ランプアニール処理中の
BPSG膜18からの脱ガス量は非常に少なくなる。脱
ガスのB原子、P原子はほとんどキャップ酸化膜18で
ブロックされるからである。
At this time, most of the surface of the BPSG film 18 is covered with the cap oxide film 19. That is, BP
The exposed portion of the SG film 18 is only the side wall portion of the contact hole 20. For this reason, the amount of outgas from the BPSG film 18 during the lamp annealing process is very small. This is because B atoms and P atoms in outgassing are almost blocked by the cap oxide film 18.

【0029】すなわち、キャップ酸化膜18が100n
m以上あれば、ランプアニール処理中の時間(10秒程
度)にB原子やP原子が透過されることはない。この結
果、ランプアニールで用いられる石英チャンバー(図示
せず)の失透を大幅に減少させることができる。
That is, the cap oxide film 18 is 100 n
If m or more, B atoms and P atoms will not be transmitted during the time (about 10 seconds) during the lamp annealing process. As a result, devitrification of a quartz chamber (not shown) used in lamp annealing can be significantly reduced.

【0030】その後は、図1に示されるように、コンタ
クトホール20を埋め込み金属21で充填する。充填し
た金属21をエッチバックした後、上層の金属配線をパ
ターニングしてソース/ドレイン電極(または配線)2
2が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 1, the contact hole 20 is filled with a buried metal 21. After etching back the filled metal 21, the upper metal wiring is patterned to form source / drain electrodes (or wiring) 2.
2 are formed.

【0031】上記ソース/ドレイン電極(または配線)
は、上記の製造方法に限らず、埋め込み金属21を用い
ずにそのまま、コンタクトホール20底部に接触するソ
ース/ドレイン電極(または配線)22を構成してもよ
い。
The source / drain electrode (or wiring)
The source / drain electrode (or wiring) 22 that contacts the bottom of the contact hole 20 without using the buried metal 21 may be configured without being limited to the above manufacturing method.

【0032】上記各実施形態によれば、MOSFETを
含む半導体装置に関し、BPSG膜を層間絶縁膜として
適用してもランプアニール処理が容易にできるようにな
った。すなわち、BPSG膜上にキャップ酸化膜を構成
するので、ランプアニール処理時のチャンバーの失透が
抑制できる。これは、前記図3に示されるようなソース
/ドレイン領域(16t)の再形成に限らず効果を発揮
する。
According to each of the above embodiments, lamp annealing can be easily performed even when a BPSG film is used as an interlayer insulating film in a semiconductor device including a MOSFET. That is, since the cap oxide film is formed on the BPSG film, the devitrification of the chamber during the lamp annealing can be suppressed. This is not limited to the re-formation of the source / drain region (16t) as shown in FIG.

【0033】また、BPSG膜は、SOG膜と異なりキ
ュア処理に水分を蒸発させる工程を必要としない。SO
G膜なら焼き固めに入る前に所定温度で相当時間の水分
除去の工程を必要とする。この工程がない分、時間にす
れば約半分の時間でキュア処理が達成できる。
The BPSG film, unlike the SOG film, does not require a step of evaporating moisture in the curing process. SO
In the case of the G film, a step of removing water at a predetermined temperature for a considerable period of time is required before hardening. The curing process can be accomplished in about half the time if there is no step.

【0034】しかも、上述したように、B原子、P原子
を含んでいるBPSG膜は、MOSFETのしきい値の
シフトに影響するフラットバンド電圧をドリフトさせる
アルカリイオンの捕獲効果を有する。これにより、オペ
アンプ製品として、しきい値シフトの減少が期待される
MOSFETの製造が、容易に高信頼性を伴って達成で
きる。
In addition, as described above, the BPSG film containing B atoms and P atoms has a trapping effect of alkali ions that drifts a flat band voltage which affects the shift of the threshold voltage of the MOSFET. As a result, as an operational amplifier product, it is possible to easily manufacture a MOSFET expected to reduce the threshold shift with high reliability.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
BPSG膜を酸化膜でキャップすることにより、MOS
FETの製造上の問題、つまりランプアニール処理時に
おけるチャンバーの失透の促進を抑制できる。この結
果、BPSG膜を層間絶縁膜に適用し、しきい値シフト
が極力抑えられた高信頼性のMOSFETが容易に実現
でき、オペアンプ製品に適用可能なMOS型半導体装置
及びその製造方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
By capping the BPSG film with an oxide film, the MOS
A problem in the manufacture of the FET, that is, promotion of devitrification of the chamber during lamp annealing can be suppressed. As a result, it is possible to easily realize a highly reliable MOSFET in which the threshold shift is suppressed as much as possible by applying the BPSG film to the interlayer insulating film, and to provide a MOS semiconductor device applicable to operational amplifier products and a method of manufacturing the same. be able to.

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

【図1】本発明の基本的な実施形態に係るMOSFET
の要部の構成を示す断面図である。
FIG. 1 shows a MOSFET according to a basic embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part of FIG.

【図2】(a)〜(c)は、それぞれ本発明の実施形態
に係るMOSFETの製造方法に関する工程の要部を順
に示す断面図である。
FIGS. 2A to 2C are cross-sectional views sequentially showing main parts of a process relating to a method for manufacturing a MOSFET according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2に続くMOSFETの製造に関する要部の
拡大断面図。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part relating to the manufacture of the MOSFET, following FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…半導体基板、12…素子分離絶縁膜、13…チャ
ネルイオン注入領域、14…ゲート酸化膜、15…ゲー
ト電極、16…ソース/ドレイン拡散層、17…絶縁
膜、18…BPSG膜、19…キャップ酸化膜、20…
コンタクトホール、21…埋め込み金属、22…ソース
/ドレイン電極(または配線)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Semiconductor substrate, 12 ... Element isolation insulating film, 13 ... Channel ion implantation area, 14 ... Gate oxide film, 15 ... Gate electrode, 16 ... Source / drain diffusion layer, 17 ... Insulating film, 18 ... BPSG film, 19 ... Cap oxide film, 20 ...
Contact holes, 21 embedded metal, 22 source / drain electrodes (or wiring).

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 素子分離領域に囲まれた半導体基板上に
おける所定のチャネル領域上にゲート酸化膜を介して形
成されたゲート電極と、 前記チャネル領域を隔てて基板上に形成されたソース/
ドレイン拡散層と、 前記基板上において少なくとも前記ゲート電極の段差を
埋めるように形成されたBPSG膜と、 前記BPSG膜上に形成されたキャップ酸化膜と、 前記キャップ酸化膜上に形成された前記ソース/ドレイ
ン拡散層と接続される金属配線層と、を具備したことを
特徴とするMOS型半導体装置。
A gate electrode formed on a predetermined channel region on a semiconductor substrate surrounded by an element isolation region via a gate oxide film; and a source electrode formed on the substrate with the channel region interposed therebetween.
A drain diffusion layer; a BPSG film formed on the substrate to fill at least a step of the gate electrode; a cap oxide film formed on the BPSG film; and the source formed on the cap oxide film And a metal wiring layer connected to the drain diffusion layer.
【請求項2】 素子分離領域に囲まれた半導体基板上に
おける所定のチャネル領域へのチャネルイオン注入工程
と、 前記半導体基板上にゲート酸化膜を形成する工程と、 前記チャネル領域上方の前記ゲート酸化膜上に所定のゲ
ート電極をパターニングする工程と、 前記チャネル領域を隔てて基板上にソース/ドレイン拡
散層を形成する工程と、 前記基板上において少なくとも前記ゲート電極の段差を
埋めるようにBPSG膜を形成する工程と、 前記BPSG膜上に100nm以上の膜厚を有する酸化
膜を形成するキャップ工程と、 前記キャップ工程の後にランプアニール処理するアニー
ル工程と、を具備したことを特徴とするMOS型半導体
装置の製造方法。
A step of implanting a channel ion into a predetermined channel region on a semiconductor substrate surrounded by an isolation region; a step of forming a gate oxide film on the semiconductor substrate; and a step of forming a gate oxide film on the channel region. Patterning a predetermined gate electrode on the film, forming a source / drain diffusion layer on the substrate with the channel region interposed therebetween, and forming a BPSG film on the substrate so as to fill at least a step of the gate electrode. A MOS type semiconductor comprising: a forming step; a capping step of forming an oxide film having a thickness of 100 nm or more on the BPSG film; and an annealing step of performing a lamp annealing treatment after the capping step. Device manufacturing method.
【請求項3】 前記キャップ工程とアニール工程との間
に、 前記ソース/ドレイン拡散層を含む基板表面に到達する
コンタクトホールを選択的に形成する工程と、前記コン
タクトホール底部の基板表面に行う前記ソース/ドレイ
ン拡散層の領域を広げるためのイオン注入工程と、を具
備したことを特徴とする請求項2記載のMOS型半導体
装置の製造方法。
3. A step of selectively forming a contact hole reaching the surface of the substrate including the source / drain diffusion layer between the capping step and the annealing step; 3. The method according to claim 2, further comprising an ion implantation step for expanding a region of the source / drain diffusion layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009126478A1 (en) * 2008-04-08 2009-10-15 Fairchild Semiconductor Corporation Bpsg film deposition with undoped capping

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