JP2001196463A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JP2001196463A
JP2001196463A JP2000004375A JP2000004375A JP2001196463A JP 2001196463 A JP2001196463 A JP 2001196463A JP 2000004375 A JP2000004375 A JP 2000004375A JP 2000004375 A JP2000004375 A JP 2000004375A JP 2001196463 A JP2001196463 A JP 2001196463A
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Japan
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oxide film
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gate oxide
film
semiconductor device
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Takeshi Yoshishiki
剛 吉敷
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲート酸化膜がレジストによる汚染を受ける
虞がなく、またゲート酸化膜がアッシングダメージの影
響を受ける虞もない半導体装置の製造方法を得る。 【解決手段】 同一シリコン基板上に異なる膜厚のゲー
ト酸化膜を形成する半導体装置の製造方法において、L
OCOS法による素子分離に用いた窒化膜を除去する際
に、先ずゲート酸化膜を厚く設ける部分の窒化膜のみを
レジストパターンにより選択的に除去し、その部分にゲ
ート酸化膜を形成する。次に残りの窒化膜を全面除去し
て薄いゲート酸化膜を形成することにより、異なった膜
厚のゲート酸化膜を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低耐圧回路(ロジ
ック回路)と高耐圧回路とが混在する半導体装置の製造
方法に関し、特に、同一基板上に異なる膜厚のゲート酸
化膜を形成する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5乃至図7は、同一シリコン基板上に
異なる膜厚のゲート酸化膜を形成する従来の半導体装置
の製造方法を示す断面図である。従来の製造方法は、先
ず、シリコン基板38上に薄い第一の酸化膜39を成膜
し、レジストパターンをマスクとして、高耐圧回路部3
1のソース・ドレインとなる領域(ソース・ドレイン領
域33)に第一の不純物領域40を形成する(図5
(a))。次に、マスクとして用いたレジストを除去した
後、第一の酸化膜39をフッ酸により除去する。その
後、薄い第二の酸化膜41と窒化膜42を順次成膜し
(図5(b))、レジストパターンをマスクとして窒化膜
42をエッチングした後(図5(c))、LOCOS法に
より素子分離用の厚い第三の酸化膜43を形成する(図
5(d))。この後、窒化膜42とその下の第二の酸化膜
41を順次除去し(図6(a))、素子領域のシリコン表
面を露出させる。
【0003】次に高耐圧回路部31のゲート酸化膜とし
て、第四の酸化膜44を成膜する(図6(b))。その後
レジストパターン45により、高耐圧回路部31のゲー
ト領域34のみを覆い(図6(c))、その他の領域の第
四の酸化膜44bをフッ酸により除去する(図6
(d))。レジストパターン45を除去した後、低耐圧ロ
ジック部32のゲート酸化膜として、低耐圧ロジック部
32及び高耐圧回路部31のソース・ドレインのコンタ
クト領域37に第五の酸化膜46を成膜する(図7
(a))。このとき高耐圧回路部31のゲート領域34も
酸化され膜厚が増加するため(44a´)、第四の酸化
膜44を成膜する際、予めこのときの増加分を見込んで
おく。
【0004】次にゲート電極となる多結晶シリコンを堆
積し、レジストパターンにより高耐圧回路部31のゲー
ト領域34と低耐圧ロジック部32のゲート領域36と
にゲート電極47を同時に形成する(図7(b))。その
後、低耐圧ロジック部32のソース・ドレイン領域35
および高耐圧回路部31のソース・ドレインのコンタク
ト領域37に第二の不純物領域48を形成する(図7
(c))。次に層間絶縁膜を堆積し、コンタクトホールを
形成後、金属配線を形成し、半導体集積回路装置(半導
体装置)が作られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の半導
体装置の製造方法においては、図6(c)に示されるよう
に、高耐圧回路部のゲート酸化膜44aに汚染源となり
得るレジスト(レジストパターン45)が直接触れてし
まい、重金属不純物汚染の可能性があり、ゲート酸化膜
の劣化を招く虞がある。また、そのときのレジストをア
ッシング除去する際にも、高耐圧回路部のゲート酸化膜
が露出するため、アッシングダメージが加わる虞があ
る。
【0006】本発明は、上述した従来の問題点を解決す
るためになされたものであり、ゲート酸化膜がレジスト
による汚染を受けることがなく、またゲート酸化膜がア
ッシングダメージの影響を受けることもない半導体装置
の製造方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明は、同一基板上における第1領域と第2領
域とで異なる膜厚のゲート酸化膜を有する半導体装置の
製造方法において、第1領域と第2領域のうち第1領域
の基板表面のみをマスクから露出して該基板表面に第1
のゲート酸化膜を形成する工程と、前記マスクを除去し
て第2領域の基板表面を露出する工程と、第2領域の基
板表面および第1領域の第1のゲート酸化膜上に第2の
ゲート酸化膜を形成する工程とを有することを特徴とす
るものである。
【0008】このような構成によれば、第1領域では、
第1のゲート酸化膜と第2のゲート酸化膜が積層されて
厚いゲート酸化膜が形成され、第2領域では第2のゲー
ト酸化膜のみによる薄いゲート酸化膜が形成される。そ
して、この場合、第1領域の基板表面のみを露出して、
該領域のみに第1のゲート酸化膜を形成するようにした
ので、第1領域に第1のゲート酸化膜を形成するに際し
て、従来のようにレジストパターンを用いる必要がなく
なり、ゲート酸化膜がレジストにより汚染されることが
なく、また、アッシングダメージの影響を受けることも
なくなる。
【0009】なお、実施の形態において、マスクはLO
COS法による素子分離に用いられた窒化膜を用いるよ
うにしている。そして、第1領域は高耐圧回路部1のゲ
ート領域4であり、第2領域は低耐圧ロジック部2のゲ
ート領域6である。また、第1のゲート酸化膜は図2
(d)の工程において形成される第四の酸化膜15であ
り、第2のゲート酸化膜は図3(c)の工程において形成
される第五の酸化膜16である。第1のゲート酸化膜で
ある第四の酸化膜15は第2のゲート酸化膜である第五
の酸化膜16より厚く形成される。そして、第1領域で
は第四の酸化膜15が薄くエッチングされてなる第四の
酸化膜15’表面に第五の酸化膜16を形成することに
より、第2領域よりも厚いゲート酸化膜が形成されるこ
ととなる。
【0010】また、本発明は、前記マスクを除去して第
2領域の基板表面を露出する工程には、第1領域および
第2領域の表面を第1のゲート酸化膜の膜厚より薄くエ
ッチングする工程を含むことを特徴とするものである。
【0011】第2領域をエッチングして基板表面を露出
させる必要があるような場合に、同時に第1領域表面も
エッチングされる構成とすることにより、第1領域表面
にレジストパターンを設ける必要がなく、従ってゲート
酸化膜がレジストにより汚染されることがなく、また、
アッシングダメージの影響を受けることもない。なお、
実施の形態においては、図3(b)に示される工程であ
る。
【0012】さらに、本発明において、前記マスクは素
子分離に用いられた窒化膜により形成され、第1領域は
前記窒化膜が選択的に除去された領域であることを特徴
とするものである。
【0013】本発明は、先ず、第1領域のみにマスクを
用いてゲート酸化膜を形成する必要があるが、LOCO
S法による素子分離に用いられた窒化膜の第1領域に対
応する領域を選択的に除去してマスクとすることで、効
率的に且つ容易にマスクが形成される。実施の形態にお
いては、図2(a)に窒化膜の第1領域に対応する領域を
選択的に除去してマスクとする工程が示されている。
【0014】また、本発明は、同一基板上における第1
領域と第2領域とで異なる膜厚のゲート酸化膜を有する
半導体装置の製造方法において、素子分離に用いた窒化
膜を第1領域において選択的に除去する行程と、第1領
域の基板表面を露出する工程と、第1領域において露出
された基板表面に第1のゲート酸化膜を形成する工程
と、前記窒化膜を全面において除去する行程と、第1領
域および第2領域表面を第1のゲート酸化膜の膜厚より
薄くエッチングすることにより、第2領域の基板表面を
露出する工程と、第2領域の基板表面および第1領域の
第1のゲート酸化膜上に第2のゲート酸化膜を形成する
工程とを有することを特徴とするものである。
【0015】このような構成によれば、ゲート酸化膜に
直接レジストが触れることがないため、ゲート酸化膜が
レジストにより汚染されることはなく、また、ゲート酸
化膜が露出したままアッシングされることもないため、
ゲート酸化膜がアッシングダメージを受けることもな
い。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態について説明する。図1乃至図4は本発明の
一実施の形態による同一基板上に異なる膜厚のゲート酸
化膜を形成する半導体装置の製造方法を示す断面図であ
る。先ず、シリコン基板8上に薄い第一の酸化膜9を成
膜し、レジストパターンをマスクとして、高耐圧回路部
1のソース・ドレインとなる領域(ソース・ドレイン領
域3)に第一の不純物領域10を形成する(図1
(a))。
【0017】次に、マスクとして用いたレジストを除去
した後、第一の酸化膜9をフッ酸により除去し、その
後、薄い第二の酸化膜11と窒化膜12を順次成膜する
(図1(b))。次に、レジストパターンをマスクとして
窒化膜12をエッチング後(図1(c))、LOCOS法
により素子分離用の厚い第三の酸化膜13を形成する
(図1(d))。さらに、高耐圧回路部1のゲート領域4
以外をレジストパターン14で覆い(図2(a))、高耐
圧回路部1のゲート領域4の窒化膜12aのみを選択的
に除去する。その後レジストパターン14をアッシング
除去し(図2(b))、高耐圧回路部1のゲート領域4の
第二の酸化膜11aをフッ酸により除去し、高耐圧回路
部1のゲート領域4のシリコン表面を露出させる(図2
(c))。
【0018】次に、高耐圧回路部1のゲート酸化膜とし
て、第四の酸化膜15を成膜する(図2(d))。その
後、残っている窒化膜12bをリン酸により全面除去し
(図3(a))、その下の第二の酸化膜11bをフッ酸に
より除去する(図3(b))。このとき高耐圧回路部1の
ゲート酸化膜(第四の酸化膜15)も薄い第二の酸化膜
11厚分だけエッチング除去されるため(15’)、第
四の酸化膜15を成膜する際、予めこのときの減少分を
見込んでおく必要がある。
【0019】次に、低耐圧ロジック部2のゲート酸化膜
として低耐圧ロジック部2のゲート領域6、ソース・ド
レイン領域5および高耐圧回路部1のソース・ドレイン
のコンタクト領域7に第五の酸化膜16を成膜する(図
3(c))。このとき高耐圧回路部1のゲート領域4も酸
化され膜厚が増加するため(15”)、第四の酸化膜1
5を成膜する際、予めこのときの増加分を見込んでおく
必要がある。次に、ゲート電極となる多結晶シリコンを
堆積し、レジストパターンにより高耐圧回路部1のゲー
ト領域4と低耐圧ロジック部2のゲート領域6とにゲー
ト電極17を同時に形成する(図3(d))。なお、上述
した第四の酸化膜は第五の酸化膜より厚く成膜される。
【0020】その後、低耐圧ロジック部2のソース・ド
レイン領域5および高耐圧回路部1のソース・ドレイン
のコンタクト領域7に第二の不純物領域18を形成する
(図4(a))。次に、層間絶縁膜19を堆積し、コンタ
クトホールを形成後、金属配線20を形成し、半導体集
積回路装置が作られる(図4(b))。
【0021】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、ゲート酸化膜に汚染源となるレジストが直接触れる
ことがなく、またゲート酸化膜に直接アッシングダメー
ジが加わることもないため、汚染やダメージによるゲー
ト酸化膜の劣化を防止することができるという効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す工程図である。
【図2】本発明の実施の形態を示す工程図である。
【図3】本発明の実施の形態を示す工程図である。
【図4】本発明の実施の形態を示す工程図である。
【図5】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図6】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【図7】従来の半導体装置の製造方法を示す工程図であ
る。
【符号の説明】
1 高耐圧回路部 2 低耐圧ロジック部 3,5 ソース・ドレイン領域 4,6 ゲート領域 7 コンタクト領域 8 シリコン基板 9 第一の酸化膜 10 第一の不純物領域 11,11a,11b 第二の酸化膜 12,12a,12b 窒化膜 13 第三の酸化膜 14 レジスト 15 第四の酸化膜(第1のゲート酸化膜) 16 第五の酸化膜(第2のゲート酸化膜) 17 ゲート電極 18 第二の不純物領域 19 層間絶縁膜 20 金属配線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一基板上における第1領域と第2領域
    とで異なる膜厚のゲート酸化膜を有する半導体装置の製
    造方法において、 第1領域と第2領域のうち第1領域の基板表面のみをマ
    スクから露出して該基板表面に第1のゲート酸化膜を形
    成する工程と、 前記マスクを除去して第2領域の基板表面を露出する工
    程と、 第2領域の基板表面および第1領域の第1のゲート酸化
    膜上に第2のゲート酸化膜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. 【請求項2】 前記マスクを除去して第2領域の基板表
    面を露出する工程には、第1領域および第2領域の表面
    を第1のゲート酸化膜の膜厚より薄くエッチングする工
    程を含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記マスクは素子分離に用いられた窒化
    膜により形成され、第1領域は前記窒化膜が選択的に除
    去された領域であることを特徴とする請求項1または請
    求項2に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 同一基板上における第1領域と第2領域
    とで異なる膜厚のゲート酸化膜を有する半導体装置の製
    造方法において、 素子分離に用いた窒化膜を第1領域において選択的に除
    去する工程と、 第1領域の基板表面を露出する工程と、 第1領域において露出された基板表面に第1のゲート酸
    化膜を形成する工程と、 前記窒化膜を全面において除去する工程と、 第1領域および第2領域表面を第1のゲート酸化膜の膜
    厚より薄くエッチングすることにより、第2領域の基板
    表面を露出する工程と、 第2領域の基板表面および第1領域の第1のゲート酸化
    膜上に第2のゲート酸化膜を形成する工程と、 を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP2000004375A 2000-01-13 2000-01-13 半導体装置の製造方法 Withdrawn JP2001196463A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003100901A (ja) * 2001-09-20 2003-04-04 Fujitsu Amd Semiconductor Kk 半導体装置の製造方法
JP2006278633A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法

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