JP2001110910A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JP2001110910A
JP2001110910A JP29271699A JP29271699A JP2001110910A JP 2001110910 A JP2001110910 A JP 2001110910A JP 29271699 A JP29271699 A JP 29271699A JP 29271699 A JP29271699 A JP 29271699A JP 2001110910 A JP2001110910 A JP 2001110910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide film
layer
conductivity type
forming
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29271699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Sekikawa
信之 関川
Wataru Ando
弥 安藤
Shinya Enomoto
伸也 榎本
Takayasu Katagiri
敬泰 片桐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP29271699A priority Critical patent/JP2001110910A/en
Publication of JP2001110910A publication Critical patent/JP2001110910A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease the number of processes where a MOS transistor and a capacitive element are formed on the same semiconductor substrate. SOLUTION: First ions are implanted into a P-type semiconductor substrate 111 penetrating through first polysilicon layers 115a and 115b and a first and a second oxide films 113 and 114 using a photoresist layer 116 as a mask. By this setup, P-type layers 117a and 117b are formed on the surface of the P-type semiconductor substrate 111. At this point, the P-type layer 117b is used for controlling the threshold voltage of a MOS transistor. Then, as shown in Figure 2 (a), N-type impurity ions are implanted with an accelerating energy using the same photoresist layer 116 as a mask, so as to penetrate through the first polysilicon layer 115b and the first oxide film 113 but not to penetrate through the second oxide film 114, and the lower electrode 118 of a capacitive element is formed.

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】本発明は半導体装置の製造方
法及び半導体装置に関し、さらに詳しく言えば、MOS
トランジスタ、特に、高いソース/ドレイン耐圧及び高
いゲート耐圧を有するMOSトランジスタ(以下、高耐
圧トランジスタという。)と容量素子とを同一半導体基
板上に形成する際に工程数を削減する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device.
The present invention relates to a technique for reducing the number of steps when a transistor, particularly a MOS transistor having a high source / drain withstand voltage and a high gate withstand voltage (hereinafter, referred to as a high withstand voltage transistor) and a capacitor are formed over the same semiconductor substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】容量素子は、遅延回路素子、DRAMの
情報記憶用キャパシタ等に広く用いられている。そのた
め、集積回路においては、MOSトランジスタと容量素
子を同一チップ上に集積化することが必要である。
2. Description of the Related Art Capacitors are widely used as delay circuit elements, capacitors for storing information in DRAMs, and the like. Therefore, in an integrated circuit, it is necessary to integrate a MOS transistor and a capacitor on the same chip.

【0003】ここで、MOSトランジスタのゲート酸化
膜は耐圧を確保するためには厚くする必要がある。特
に、LCDやLED等の駆動用ICにおいて、数十V以
上で動作する駆動回路部分を高耐圧トランジスタで構成
しており、100nm(ナノメートル)程度の膜厚が必
要である。
Here, the gate oxide film of a MOS transistor needs to be thick in order to ensure a withstand voltage. In particular, in a driving IC such as an LCD or an LED, a driving circuit portion operating at several tens of volts or more is formed of a high-breakdown-voltage transistor, and requires a film thickness of about 100 nm (nanometer).

【0004】一方、容量素子は、単位面積当たりの容量
値を大きくするために、容量酸化膜はできるだけ薄いこ
とが望ましい。そこで、半導体基板に薄い酸化膜と厚い
酸化膜を形成することが必要となる。
On the other hand, in order to increase the capacitance value per unit area, it is desirable that the capacitance oxide film be as thin as possible. Therefore, it is necessary to form a thin oxide film and a thick oxide film on a semiconductor substrate.

【0005】このような容量素子とMOSトランジスタ
を備える半導体装置の製造工程は、一般的には以下のよ
うである。 1) 薄い酸化膜と厚い酸化膜の形成。 2) 薄い酸化膜を第1のホトレジストで覆う。 3) 厚い酸化膜を貫通して、MOSしきい値制御用の
第1のイオン注入。 4) 厚い酸化膜を第2のホトレジストで覆う。 5) 薄い酸化膜を貫通して、容量素子の下部電極を形
成する第2のイオン注入。
The manufacturing process of a semiconductor device having such a capacitor and a MOS transistor is generally as follows. 1) Formation of a thin oxide film and a thick oxide film. 2) Cover the thin oxide film with a first photoresist. 3) First ion implantation for controlling the MOS threshold through the thick oxide film. 4) Cover the thick oxide film with a second photoresist. 5) Second ion implantation for forming the lower electrode of the capacitor through the thin oxide film.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
製造方法によれば、第1、第2のイオン注入毎に1枚ず
つマスク工程が必要となるという問題があった。そこ
で、本発明は、第1、第2のイオン注入を1枚のマスク
工程で行えるようにすることで、製造工程を削減するこ
とを目的とする。
However, according to the above-mentioned manufacturing method, there is a problem that one mask step is required for each of the first and second ion implantations. Therefore, an object of the present invention is to reduce the number of manufacturing steps by enabling the first and second ion implantations to be performed in one mask step.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明は、第1導型の半導体基板上
に配置された第1の酸化膜と該第1の酸化膜より厚い第
2の酸化膜と、前記第1の酸化膜を容量酸化膜として用
いた容量素子と、前記第2の酸化膜をゲート酸化膜とし
て用いたMOSトランジスタとを具備する半導体装置の
製造方法において、前記半導体基板上の異なる領域に、
前記第1の酸化膜及び第2の酸化膜を形成する工程と、
前記第1及び第2の酸化膜を貫通して、第1導型の不純
物を前記基板に注入する第1のイオン注入工程と、前記
第1の酸化膜のみを貫通して、第2導電型の不純物を前
記基板に注入する第2のイオン注入工程と、を有し、前
記第1の酸化膜下の前記基板表面に、前記第1導型の不
純物をコンペンセートした第2導電型の不純物層から成
る前記容量素子の下部電極を形成することを特徴として
いる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first oxide film disposed on a first conductive type semiconductor substrate and the first oxide film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a thicker second oxide film; a capacitive element using the first oxide film as a capacitive oxide film; and a MOS transistor using the second oxide film as a gate oxide film. In, in different regions on the semiconductor substrate,
Forming the first oxide film and the second oxide film;
A first ion implantation step of implanting a first conductivity type impurity into the substrate by penetrating the first and second oxide films, and a second ion implantation step of penetrating only the first oxide film to form a second conductivity type impurity A second ion implantation step of implanting the first impurity into the substrate, wherein a second conductivity type impurity in which the first conductivity type impurity is compensated is provided on the substrate surface under the first oxide film. The method is characterized in that a lower electrode of the capacitive element composed of a layer is formed.

【0008】かかる手段によれば、第2のイオン注入に
ついては、第1の酸化膜と第2の酸化膜の膜厚差を利用
して、前記第1の酸化膜のみを貫通して第2導電型の不
純物を導入し、かつ第1導型の不純物をコンペンセート
して容量素子の下部電極を形成しているので、一回のマ
スク工程で、MOSトランジスタのしきい値制御と、容
量素子の下部電極の形成が可能になる。
According to this means, for the second ion implantation, the second ion implantation penetrates only the first oxide film by utilizing the thickness difference between the first oxide film and the second oxide film. Since the lower electrode of the capacitor is formed by introducing the impurity of the conductivity type and compensating the impurity of the first conductivity type, the threshold control of the MOS transistor and the capacitance element can be performed in one mask process. Can be formed.

【0009】また、請求項2に記載の発明は、第1導型
の半導体基板上に配置された第1の酸化膜と該第1の酸
化膜より厚い第2の酸化膜と、前記第1の酸化膜を容量
酸化膜として用いた容量素子と、前記第2の酸化膜をゲ
ート酸化膜として用いたMOSトランジスタとを具備す
る半導体装置の製造方法において、前記半導体基板上の
異なる領域に、前記第1の酸化膜及び第2の酸化膜を形
成する工程と、前記第1の酸化膜及び第2の酸化膜の間
の領域に、第1のポリシリコン層をバッファ膜として用
いた選択酸化法によってフィールド酸化膜を形成すると
共に該第1のポリシリコン層を第1の酸化膜及び第2の
酸化膜上に残す工程と、前記第1、第2の酸化膜及び第
1のポリシリコン層を貫通して、第1導型の不純物を前
記基板に注入する第1のイオン注入工程と、前記第1の
酸化膜及び第1のポリシリコン層を貫通して、第2導電
型の不純物を前記基板に注入する第2のイオン注入工程
と、を有し、前記第1の酸化膜下の前記基板表面に、前
記第1導型の不純物をコンペンセートした第2導電型の
不純物層から成る前記容量素子の下部電極を形成し、そ
の後、第2のポリシリコン層を全面に堆積し、前記第1
及び第2のポリシリコン層をエッチングすることによっ
て、前記容量素子の上部電極、前記MOSトランジスタ
のゲート電極を形成する工程と、を有することを特徴と
している。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a first oxide film disposed on a first conductive type semiconductor substrate; a second oxide film thicker than the first oxide film; In a method of manufacturing a semiconductor device comprising: a capacitance element using the oxide film as a capacitance oxide film; and a MOS transistor using the second oxide film as a gate oxide film, in a different region on the semiconductor substrate, A step of forming a first oxide film and a second oxide film, and a selective oxidation method using a first polysilicon layer as a buffer film in a region between the first oxide film and the second oxide film. Forming a field oxide film and leaving the first polysilicon layer on the first oxide film and the second oxide film, and removing the first, second oxide film and the first polysilicon layer. Penetrate and inject first conductivity type impurities into the substrate A first ion implantation step, and a second ion implantation step of penetrating the first oxide film and the first polysilicon layer and implanting a second conductivity type impurity into the substrate. Forming, on the surface of the substrate under the first oxide film, a lower electrode of the capacitive element comprising an impurity layer of the second conductivity type in which the impurity of the first conductivity type is compensated, and then forming a second polysilicon layer; Is deposited on the entire surface, and the first
And forming a top electrode of the capacitive element and a gate electrode of the MOS transistor by etching the second polysilicon layer.

【0010】かかる手段によれば、一回のマスク工程
で、MOSトランジスタのしきい値制御と容量素子の下
部電極の形成が可能になる点に加えて、選択酸化時にバ
ッファ膜として用いた第1のポリシリコン膜をそのまま
残し、容量素子の上部電極、MOSトランジスタのゲー
ト電極の一部として用いているので、選択酸化を含めた
全体の製造工程が短縮される。
According to this means, in addition to the fact that the threshold value of the MOS transistor can be controlled and the lower electrode of the capacitive element can be formed in one masking step, the first mask used as a buffer film during selective oxidation can be formed. Since the polysilicon film is left as it is and is used as an upper electrode of the capacitor and a part of the gate electrode of the MOS transistor, the entire manufacturing process including selective oxidation is shortened.

【0011】請求項3に記載の発明は、請求項2におい
て、前記上部電極、ゲート電極の一部は、前記フィール
ド酸化膜上に延在し、該延在した部分は第2のポリシリ
コン層で形成されることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, a part of the upper electrode and the gate electrode extend on the field oxide film, and the extended part is a second polysilicon layer. It is characterized by being formed by.

【0012】かかる手段によれば、フィールド酸化膜上
に延在した上部電極、ゲート電極部分は、第2のポリシ
リコン層の単層で形成されるので、フィールド酸化膜に
起因した段差が平坦化され、さらに上層配線を形成する
ときに、加工精度を向上できる。
According to this means, since the upper electrode and the gate electrode portion extending on the field oxide film are formed of a single layer of the second polysilicon layer, the step caused by the field oxide film is flattened. In addition, when forming the upper layer wiring, the processing accuracy can be improved.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態に係る
半導体装置の製造方法ついて、図1及び図2を参照しな
がら説明する。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0014】図1(a)に示すように、P型半導体基板
111上に、選択酸化法によってフィールド酸化膜(ロ
コス酸化膜)112が形成され、さらに第1の酸化膜
(薄い酸化膜)13と第2の酸化膜(厚い酸化膜)11
4が形成される。また、選択酸化時にバッファ膜として
用いた第1のポリシリコン層115a,115bは、そ
のまま第1の酸化膜(薄い酸化膜)13と第2の酸化膜
(厚い酸化膜)114上に残す。
As shown in FIG. 1A, a field oxide film (locos oxide film) 112 is formed on a P-type semiconductor substrate 111 by a selective oxidation method, and further a first oxide film (thin oxide film) 13 is formed. And second oxide film (thick oxide film) 11
4 are formed. In addition, the first polysilicon layers 115a and 115b used as the buffer films during the selective oxidation are left on the first oxide film (thin oxide film) 13 and the second oxide film (thick oxide film) 114 as they are.

【0015】ここで、フィールド酸化工程、第1の酸化
膜(薄い酸化膜)113と第2の酸化膜(厚い酸化膜)
114の形成工程の順序はどちらが先でもよい。
Here, a field oxidation step is performed, in which a first oxide film (thin oxide film) 113 and a second oxide film (thick oxide film) are formed.
Either of the steps of the formation step 114 may be performed first.

【0016】次に、図1(b)に示すように、第1の酸
化膜(薄い酸化膜)113と第2の酸化膜(厚い酸化
膜)114が形成された領域を露出するように、ホトレ
ジスト層116を形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, a region where the first oxide film (thin oxide film) 113 and the second oxide film (thick oxide film) 114 are formed is exposed. A photoresist layer 116 is formed.

【0017】そして、図1(c)に示すように、ホトレ
ジスト層116をマスクとして、第1のポリシリコン層
115a,115b、第1の酸化膜(薄い酸化膜)11
3と第2の酸化膜(厚い酸化膜)114を貫通して、第
1のイオン注入を行う。ここで、第1のポリシリコン層
115a,115bがないときは、第1の酸化膜(薄い
酸化膜)113と第2の酸化膜(厚い酸化膜)114を
貫通するような加速エネルギーで、p型不純物をイオン
注入する(第1のイオン注入)。これにより、P型半導
体基板111表面にp型層117a,117bが形成さ
れる。ここで、p型層117bはMOSトランジスタの
しきい値電圧を制御するのに用いられる。
Then, as shown in FIG. 1C, using the photoresist layer 116 as a mask, the first polysilicon layers 115a and 115b, the first oxide film (thin oxide film) 11
The first ion implantation is performed through the third and second oxide films (thick oxide film) 114. Here, when the first polysilicon layers 115a and 115b are not present, p energy is accelerated so as to penetrate the first oxide film (thin oxide film) 113 and the second oxide film (thick oxide film) 114. Type impurities are ion-implanted (first ion implantation). Thus, p-type layers 117a and 117b are formed on the surface of P-type semiconductor substrate 111. Here, the p-type layer 117b is used to control the threshold voltage of the MOS transistor.

【0018】次に、図2(a)に示すように、同一のホ
トレジスト層116をマスクとして、第1のポリシリコ
ン層115b及び第1の酸化膜113を貫通し、第2の
酸化膜114を貫通しないような加速エネルギーで、n
型不純物をイオン注入する(第2のイオン注入)。これ
により、n型不純物は、p型層117bに重畳されて注
入され、その注入量を調節することによって、p型層1
17bは完全にコンペンセートされ、下部電極であるn
型層118が形成される。
Next, as shown in FIG. 2A, using the same photoresist layer 116 as a mask, the first polysilicon layer 115b and the first oxide film 113 are penetrated, and the second oxide film 114 is formed. With acceleration energy that does not penetrate, n
Type impurities are ion-implanted (second ion implantation). As a result, the n-type impurity is injected while being superposed on the p-type layer 117b.
17b is completely compensated and the lower electrode n
A mold layer 118 is formed.

【0019】このようにして、一枚のマスクによって、
MOSトランジスタのしきい値制御と容量素子の下部電
極の形成が可能になる。
In this way, with one mask,
It becomes possible to control the threshold value of the MOS transistor and to form the lower electrode of the capacitor.

【0020】この後、図2(b)に示すように、第2の
ポリシリコン層119を堆積し、パターニングをするこ
とによって、容量素子の上部電極120、MOSトラン
ジスタのゲート電極121が形成される。第1の酸化膜
113上の上部電極120、第2の酸化膜114上のM
OSトランジスタのゲート電極121は、第1のポリシ
リコン層115a,115bと第2のポリシリコン層1
19の積層構造となる。一方、フィールド酸化膜112
上に延在した上部電極120a、ゲート電極121a部
分は、第2のポリシリコン層119の単層で形成される
ので、フィールド酸化膜112があることによる段差が
平坦化され、さらに上層配線を形成するときに、加工精
度を向上できる。
Thereafter, as shown in FIG. 2B, a second polysilicon layer 119 is deposited and patterned to form an upper electrode 120 of the capacitor and a gate electrode 121 of the MOS transistor. . The upper electrode 120 on the first oxide film 113 and the M on the second oxide film 114
The gate electrode 121 of the OS transistor is composed of the first polysilicon layers 115a and 115b and the second polysilicon layer 1
There are nineteen laminated structures. On the other hand, the field oxide film 112
Since the portions of the upper electrode 120a and the gate electrode 121a extending upward are formed of a single layer of the second polysilicon layer 119, the step due to the presence of the field oxide film 112 is flattened, and the upper wiring is formed. When processing, the processing accuracy can be improved.

【0021】[0021]

【実施例】次に、本発明の実施例に係る半導体装置の製
造方法ついて、図3乃至図13を参照しながら詳細に説
明する。この製造方法は、容量素子とNチャネル型の高
い耐圧トランジスタ同一半導体基板上に形成する方法に
関する。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. This manufacturing method relates to a method of forming a capacitor and an N-channel high withstand voltage transistor on the same semiconductor substrate.

【0022】図3に示すように、P型シリコン基板1の
表面に、熱酸化法によって、1000Å程度の膜厚を有
する厚い酸化膜(第2の酸化膜)2を先に形成する。そ
して、厚いゲート酸化膜2にホトレジスト層3を塗布形
成し、露光現像することによってホトレジスト3に開口
部3a(第1の開口部)を設け、この開口部3aから、
リンイオン(31P+)をイオン注入することによって、
後に低濃度のソース/ドレイン層となるN型層4a(第
1のN型層)を形成する。このときのイオン注入量は、
7×1012/cm2、加速エネルギーは160KeVで
ある。
As shown in FIG. 3, a thick oxide film (second oxide film) 2 having a thickness of about 1000 ° is first formed on the surface of a P-type silicon substrate 1 by a thermal oxidation method. Then, a photoresist layer 3 is applied and formed on the thick gate oxide film 2, and the photoresist 3 is exposed and developed to provide an opening 3a (first opening) in the photoresist 3, and through this opening 3a,
By implanting phosphorus ions ( 31 P +),
An N-type layer 4a (first N-type layer) to be a low-concentration source / drain layer is formed later. The ion implantation amount at this time is
7 × 10 12 / cm 2, the acceleration energy is 160 KeV.

【0023】N型層4aは、ソース/ドレイン層を形成
するために、シリコン基板1の表面に所定の距離、離れ
た位置に形成される。ホトレジスト3には、さらに、開
口部3b(第2の開口部)を形成しておく。開口部3b
から、リンイオン(31P+)が同時にイオン注入され、
N型層4b(第2のN型層)が形成される。
The N-type layer 4a is formed at a predetermined distance from the surface of the silicon substrate 1 to form a source / drain layer. An opening 3b (second opening) is further formed in the photoresist 3. Opening 3b
, Phosphorus ions ( 31 P +) are simultaneously implanted,
An N-type layer 4b (second N-type layer) is formed.

【0024】そして、図4に示すように、このホトレジ
スト層3をそのまま用いて、希釈HFのようなエッチャ
ントによってエッチングを行い、開口部3a、3bに露
出された厚い酸化膜2を除去する。
Then, as shown in FIG. 4, using this photoresist layer 3 as it is, etching is performed by an etchant such as diluted HF to remove the thick oxide film 2 exposed in the openings 3a and 3b.

【0025】次に、図5に示すように、ホトレジスト層
3を除去後に、熱酸化法によって全面酸化を行い、15
0Å程度の膜厚を有する薄い酸化膜5を厚い酸化膜2が
除去されたN型層4a,4b上に形成する。この酸化に
よって、厚い酸化膜2はさらに厚くなる。
Next, as shown in FIG. 5, after removing the photoresist layer 3, the whole surface is oxidized by a thermal oxidation method to
A thin oxide film 5 having a thickness of about 0 ° is formed on the N-type layers 4a and 4b from which the thick oxide film 2 has been removed. Due to this oxidation, the thick oxide film 2 becomes even thicker.

【0026】次に、図6に示すように、全面に第1のポ
リシリコン層6、シリコン窒化膜(Si3N4)7をLP
CVD法によって形成する。第1のポリシリコン層6の
膜厚は、500Å〜1000Å程度、シリコン窒化膜7
の膜厚は、700Å〜1000Å程度である。ここで、
第1のポリシリコン層6は、LOCOS酸化時のバッフ
ァ層であり、バーズビークを抑制する。シリコン窒化膜
7はLOCOS酸化時の耐酸化膜である。
Next, as shown in FIG. 6, a first polysilicon layer 6 and a silicon nitride film (Si 3 N 4) 7
It is formed by a CVD method. The first polysilicon layer 6 has a thickness of about 500 ° to 1000 ° and a silicon nitride film 7.
Has a thickness of about 700 ° to 1000 °. here,
The first polysilicon layer 6 is a buffer layer at the time of LOCOS oxidation, and suppresses bird's beak. The silicon nitride film 7 is an oxidation-resistant film at the time of LOCOS oxidation.

【0027】そして、MOSトランジスタ形成領域以外
の第1ポリシリコン層6/シリコン窒化膜7をドライエ
ッチングによって除去し、1000℃程度の温度下で熱
酸化(LOCOS酸化工程)を行い、図7に示すよう
に、トランジスタ間の分離を行うフィールド酸化膜(L
OCOS酸化膜)8を形成する。ここで、第1のポリシ
リコン層6は除去することなく、そのまま後に形成する
ゲート電極の一部、容量素子の上部電極の一部として用
いるとよい。これにより、第1のポリシリコン層6の除
去工程を省略できる。
Then, the first polysilicon layer 6 / silicon nitride film 7 other than the MOS transistor formation region is removed by dry etching, and thermal oxidation (LOCOS oxidation step) is performed at a temperature of about 1000 ° C., as shown in FIG. As described above, the field oxide film (L
An OCOS oxide film 8 is formed. Here, the first polysilicon layer 6 may be used as a part of a gate electrode to be formed later and a part of an upper electrode of a capacitor without being removed. Thus, the step of removing first polysilicon layer 6 can be omitted.

【0028】そして、図8において、高耐圧MOSトラ
ンジスタ形成領域をホトレジスト層9によって覆い、容
量素子形成領域及び通常のMOSトランジスタ形成領域
(不図示)にボロンイオン(11B+)をイオン注入す
る。ボロンイオン(11B+)は、N型層4bに重畳して
注入される。このときのイオン注入量は、1.4×10
13/cm2、加速エネルギーは160KeVである。
FIG. 8 shows a high breakdown voltage MOS transistor.
The transistor formation area is covered with a photoresist layer 9 and
Area for forming a quantum device and a normal MOS transistor
(Not shown) and boron ion (11B +) ion implantation
You. Boron ion (11B +) is superimposed on the N-type layer 4b.
Injected. The ion implantation amount at this time is 1.4 × 10
13/ CmTwoAnd the acceleration energy is 160 KeV.

【0029】次に、ホトレジスト層9を除去し、110
0℃で3時間程度の熱拡散を行う。そうすると、図9に
示すように、N型層4bはボロンによってコンペンセー
トされ、Pウエル領域10が形成される。N型層4a
は、さらに深く拡散され、Nチャネル型の高耐圧トラン
ジスタのN−型ソース層11、N−型ドレイン層12と
なる。
Next, the photoresist layer 9 is removed and 110
Thermal diffusion is performed at 0 ° C. for about 3 hours. Then, as shown in FIG. 9, N-type layer 4b is compensated by boron, and P-well region 10 is formed. N-type layer 4a
Are further deeply diffused into the N-type source layer 11 and the N-type drain layer 12 of the N-channel high breakdown voltage transistor.

【0030】次に、図10に示すように、ホトレジスト
層13を形成する。ホトレジスト層13には、開口部1
3a,13bを形成する。開口部13aは、厚い酸化膜
2上に、開口部13bは、薄い酸化膜5上に、形成す
る。そして、この開口部13a,13bからボロンイオ
ン(11B+)をイオン注入する。これにより、P型シリ
コン基板1の表面に、p型注入層14a,14bが形成
される。p型注入層14aは、しきい値電圧制御用であ
り、チャネル領域15の一部に形成する。
Next, as shown in FIG. 10, a photoresist layer 13 is formed. The photoresist layer 13 has an opening 1
3a and 13b are formed. The opening 13a is formed on the thick oxide film 2, and the opening 13b is formed on the thin oxide film 5. Then, the opening 13a, a boron ion (11 B +) from 13b by ion implantation. Thus, p-type injection layers 14a and 14b are formed on the surface of P-type silicon substrate 1. The p-type injection layer 14 a is for controlling a threshold voltage, and is formed in a part of the channel region 15.

【0031】その後、図11に示すように、同一のホト
レジスト層13をマスクとして、第1のポリシリコン層
6及び薄い酸化膜5を貫通し、厚い酸化膜2を貫通しな
いような加速エネルギーで、n型不純物をイオン注入す
る。これにより、n型不純物は、p型注入層14bに重
畳されて注入され、その注入量を調節することによっ
て、p型層14bは完全にコンペンセートされ、下部電
極であるn型層16が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 11, using the same photoresist layer 13 as a mask, the acceleration energy is set so as to penetrate through the first polysilicon layer 6 and the thin oxide film 5 but not through the thick oxide film 2. An n-type impurity is ion-implanted. As a result, the n-type impurity is injected while being superimposed on the p-type injection layer 14b, and by adjusting the injection amount, the p-type layer 14b is completely compensated and the n-type layer 16 as the lower electrode is formed. Is done.

【0032】次に、図12に示すように、ホトレジスト
層13を除去し、LPCVD法により第2のポリシリコ
ン層17を堆積し、リンドープを行う。その後、図13
に示すように、パターニングを行い、容量素子の上部電
極18、高耐圧MOSトランジスタのゲート電極19を
形成する。ここで、薄い酸化膜5上の上部電極18、厚
い酸化膜2上のMOSトランジスタのゲート電極19
は、第1のポリシリコン層6と第2のポリシリコン層1
7の積層構造となる。一方、フィールド酸化膜8上に延
在した上部電極の部分18aは、第2のポリシリコン層
17の単層で形成されるので、フィールド酸化膜8があ
ることによる段差が平坦化され、さらに上層配線を形成
するときに、加工精度を向上できる。
Next, as shown in FIG. 12, the photoresist layer 13 is removed, a second polysilicon layer 17 is deposited by LPCVD, and phosphorus doping is performed. Then, FIG.
As shown in (1), patterning is performed to form the upper electrode 18 of the capacitive element and the gate electrode 19 of the high voltage MOS transistor. Here, the upper electrode 18 on the thin oxide film 5 and the gate electrode 19 of the MOS transistor on the thick oxide film 2
Are the first polysilicon layer 6 and the second polysilicon layer 1
7 is obtained. On the other hand, since the portion 18a of the upper electrode extending on the field oxide film 8 is formed of a single layer of the second polysilicon layer 17, the step due to the presence of the field oxide film 8 is flattened, and the upper layer is further formed. Processing accuracy can be improved when forming wiring.

【0033】次に、砒素イオン(75As+)をイオン注
入することによって、高耐圧トランジスタのN+型ソー
ス層20、N+型ドレイン層21を形成する。
Next, by ion implantation of arsenic ions (75 As +), to form the N + -type source layer 20, N + -type drain layer 21 of the high voltage transistor.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1回のマスク工程で、MOSトランジスタのしきい値制
御と、容量素子の下部電極の形成が可能になる。
As described above, according to the present invention,
With one mask process, it becomes possible to control the threshold value of the MOS transistor and to form the lower electrode of the capacitor.

【0035】また、本発明によれば、選択酸化時にバッ
ファ膜として用いた第1のポリシリコン膜をそのまま残
し、容量素子の上部電極、MOSトランジスタのゲート
電極の一部として用いているので、選択酸化を含めた全
体の製造工程が短縮される。
According to the present invention, the first polysilicon film used as the buffer film during the selective oxidation is left as it is and is used as the upper electrode of the capacitor element and a part of the gate electrode of the MOS transistor. The entire manufacturing process including oxidation is shortened.

【0036】さらに、本発明によれば、フィールド酸化
膜上に延在した上部電極、ゲート電極部分は、第2のポ
リシリコン層の単層で形成されるので、フィールド酸化
膜に起因した段差が平坦化され、さらに上層配線を形成
するときに、加工精度を向上できる。
Further, according to the present invention, since the upper electrode and the gate electrode portion extending on the field oxide film are formed of a single layer of the second polysilicon layer, the step caused by the field oxide film is reduced. Processing accuracy can be improved when flattening and forming an upper layer wiring.

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

【図1】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法を説明するための断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法を説明するための断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法を
説明するための断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法を
説明するための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法を
説明するための断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法を
説明するための断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法を
説明するための断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法を
説明するための断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例に係る半導体装置を説明するた
めの断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to an example of the present invention.

【図10】本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法
を説明するための断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法
を説明するための断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法
を説明するための断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法
を説明するための断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/8242 29/94 (72)発明者 榎本 伸也 新潟県小千谷市千谷甲3000番地 新潟三洋 電子株式会社内 (72)発明者 片桐 敬泰 新潟県小千谷市千谷甲3000番地 新潟三洋 電子株式会社内 Fターム(参考) 5F038 AC05 AC14 AC17 AV06 DF05 DF20 EZ13 EZ15 EZ20 5F048 AA05 AA09 AC06 AC10 BB05 BB12 BB16 BC07 BD04 BE03 BG12 DA09 5F083 GA28 JA02 JA32 NA02 PR05 PR36 PR38 PR47 PR48 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/8242 29/94 (72) Inventor Shinya Enomoto 3000 Chiyako, Ojiya-city, Niigata Prefecture Niigata Sanyo Electronics Co., Ltd. In-house (72) Inventor Takayasu Katagiri 3,000 Chiya Ko, Ojiya-shi, Niigata F-term (reference) in Niigata Sanyo Electronics Co., Ltd. BG12 DA09 5F083 GA28 JA02 JA32 NA02 PR05 PR36 PR38 PR47 PR48

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導型の半導体基板上に配置された第
1の酸化膜と該第1の酸化膜より厚い第2の酸化膜と、
前記第1の酸化膜を容量酸化膜として用いた容量素子
と、前記第2の酸化膜をゲート酸化膜として用いたMO
Sトランジスタとを具備する半導体装置の製造方法にお
いて、 前記半導体基板上の異なる領域に、前記第1の酸化膜及
び第2の酸化膜を形成する工程と、 前記第1及び第2の酸化膜を貫通して、第1導型の不純
物を前記基板に注入する第1のイオン注入工程と、 前記第1の酸化膜のみを貫通して、第2導電型の不純物
を前記基板に注入する第2のイオン注入工程と、を有
し、前記第1の酸化膜下の前記基板表面に、前記第1導
型の不純物をコンペンセートした第2導電型の不純物層
から成る前記容量素子の下部電極を形成することを特徴
とする半導体装置の製造方法。
A first oxide film disposed on a first conductive type semiconductor substrate; a second oxide film thicker than the first oxide film;
A capacitor using the first oxide film as a capacitor oxide film and an MO using the second oxide film as a gate oxide film
Forming a first oxide film and a second oxide film in different regions on the semiconductor substrate; and forming the first and second oxide films in different regions on the semiconductor substrate. A first ion implantation step of penetrating and implanting a first conductivity type impurity into the substrate; and a second ion implantation step of penetrating only the first oxide film and implanting a second conductivity type impurity into the substrate. Ion implantation step of forming a lower electrode of the capacitive element comprising a second conductivity type impurity layer in which the first conductivity type impurity is compensated on the substrate surface below the first oxide film. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項2】 第1導型の半導体基板上に配置された第
1の酸化膜と該第1の酸化膜より厚い第2の酸化膜と、
前記第1の酸化膜を容量酸化膜として用いた容量素子
と、前記第2の酸化膜をゲート酸化膜として用いたMO
Sトランジスタとを具備する半導体装置の製造方法にお
いて、 前記半導体基板上の異なる領域に、前記第1の酸化膜及
び第2の酸化膜を形成する工程と、 前記第1の酸化膜及び第2の酸化膜の間の領域に、第1
のポリシリコン層をバッファ膜として用いた選択酸化法
によってフィールド酸化膜を形成すると共に該第1のポ
リシリコン層を第1の酸化膜及び第2の酸化膜上に残す
工程と、 前記第1、第2の酸化膜及び第1のポリシリコン層を貫
通して、第1導型の不純物を前記基板に注入する第1の
イオン注入工程と、 前記第1の酸化膜及び第1のポリシリコン層を貫通し
て、第2導電型の不純物を前記基板に注入する第2のイ
オン注入工程と、を有し、 前記第1の酸化膜下の前記基板表面に、前記第1導型の
不純物をコンペンセートした第2導電型の不純物層から
成る前記容量素子の下部電極を形成し、 その後、第2のポリシリコン層を全面に堆積し、前記第
1及び第2のポリシリコン層をエッチングすることによ
って、前記容量素子の上部電極、前記MOSトランジス
タのゲート電極を形成する工程と、を有することを特徴
とする半導体装置の製造方法。
2. A first oxide film disposed on a first conductivity type semiconductor substrate and a second oxide film thicker than the first oxide film.
A capacitor using the first oxide film as a capacitor oxide film and an MO using the second oxide film as a gate oxide film
Forming a first oxide film and a second oxide film in different regions on the semiconductor substrate; and forming the first oxide film and the second oxide film in different regions on the semiconductor substrate. In the region between the oxide films, the first
Forming a field oxide film by a selective oxidation method using the polysilicon layer as a buffer film and leaving the first polysilicon layer on the first oxide film and the second oxide film; A first ion implantation step of implanting a first conductivity type impurity into the substrate through the second oxide film and the first polysilicon layer; and the first oxide film and the first polysilicon layer. A second ion implantation step of implanting a second conductivity type impurity into the substrate by penetrating the first conductivity type impurity into the substrate surface under the first oxide film. Forming a lower electrode of the capacitive element comprising a compensated second conductivity type impurity layer; thereafter, depositing a second polysilicon layer over the entire surface and etching the first and second polysilicon layers. By the upper electrode of the capacitive element, Forming a gate electrode of the MOS transistor.
【請求項3】 前記上部電極、ゲート電極の一部は、前
記フィールド酸化膜上に延在し、該延在した部分は第2
のポリシリコン層で形成されることを特徴とする請求項
2に記載の半導体装置の製造方法。
3. A part of the upper electrode and the gate electrode extends on the field oxide film, and the extended part is a second electrode.
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor device is formed of a polysilicon layer.
JP29271699A 1999-10-14 1999-10-14 Manufacture of semiconductor device Pending JP2001110910A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29271699A JP2001110910A (en) 1999-10-14 1999-10-14 Manufacture of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29271699A JP2001110910A (en) 1999-10-14 1999-10-14 Manufacture of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001110910A true JP2001110910A (en) 2001-04-20

Family

ID=17785399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29271699A Pending JP2001110910A (en) 1999-10-14 1999-10-14 Manufacture of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001110910A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006222418A (en) * 2005-01-12 2006-08-24 Sanyo Electric Co Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2007220736A (en) * 2006-02-14 2007-08-30 Toshiba Corp Semiconductor device, and manufacturing method thereof
KR100924042B1 (en) 2007-12-17 2009-10-27 주식회사 동부하이텍 Manufacturing method of semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006222418A (en) * 2005-01-12 2006-08-24 Sanyo Electric Co Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2007220736A (en) * 2006-02-14 2007-08-30 Toshiba Corp Semiconductor device, and manufacturing method thereof
KR100924042B1 (en) 2007-12-17 2009-10-27 주식회사 동부하이텍 Manufacturing method of semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930010121B1 (en) Process for forming high and low voltage cmos transistors on a single integrated circuit chip
US4435895A (en) Process for forming complementary integrated circuit devices
US5573963A (en) Method of forming self-aligned twin tub CMOS devices
US6380020B1 (en) Method for fabricating a semiconductor device having a device isolation insulating film
JPH07335883A (en) Manufacture of semiconductor device
US5663080A (en) Process for manufacturing MOS-type integrated circuits
US5071777A (en) Method of fabricating implanted wells and islands of cmos circuits
JPH07201974A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH10214907A (en) Semiconductor device and its manufacture
US6057209A (en) Semiconductor device having a nitrogen bearing isolation region
KR100203306B1 (en) Manufacturing method of the semiconductor device
US5994190A (en) Semiconductor device with impurity layer as channel stopper immediately under silicon oxide film
JP2001110910A (en) Manufacture of semiconductor device
US5759881A (en) Low cost well process
JP2002231819A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
EP0294699B1 (en) Method for making capacitors in cmos and nmos processes
JP3101516B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3360970B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2001110906A (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2001068560A (en) Fabrication of semiconductor device and semiconductor device
US5691224A (en) Method of making BiCMOS circuit
JPH063808B2 (en) Method for manufacturing MOS semiconductor device
JP3188132B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR100589493B1 (en) Method for fabricating gate oxide
JP2001068559A (en) Manufacture of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20051227