JP2005286141A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁層上の半導体層に設けられたMIS(Metal Insurator Silicon)トランジスタを有する半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a MIS (Metal Insulator Silicon) transistor provided in a semiconductor layer on an insulating layer.
近年の半導体装置の高集積化に伴ない、SOC(System On Chip)化が注目を集めている。そのため、種々の耐圧の異なるデバイスを同一基板に混載する技術の開発が行われている。また、近年では、低消費電力および高速動作性を実現できるために、絶縁層上に設けられた半導体層(以下、「SOI(Silicon on Insurator)層」ともいう)を用いた半導体装置が注目されている。このようなSOI層に設けられたMOSトランジスタでは、低消費電力での動作性を実現するために、薄膜化されたSOI層に設けられることがある。そのため、ある程度の耐圧が必要とされる個所では、SOI層の膜厚によっては、十分な耐圧を確保できないことがある。よって、電源部分やI/O部分などのある程度の耐圧を必要とする回路を形成する場合には、バルク状の半導体層に設けられたMOSトランジスタなどと組み合わせて形成することがある。 With the recent high integration of semiconductor devices, SOC (System On Chip) is attracting attention. For this reason, development of technology for mounting various devices having different breakdown voltages on the same substrate has been performed. In recent years, a semiconductor device using a semiconductor layer (hereinafter also referred to as an “SOI (Silicon on Insulator) layer”) provided over an insulating layer has attracted attention in order to realize low power consumption and high-speed operability. ing. Such a MOS transistor provided in an SOI layer may be provided in a thinned SOI layer in order to realize operability with low power consumption. Therefore, in a place where a certain level of breakdown voltage is required, a sufficient breakdown voltage may not be ensured depending on the film thickness of the SOI layer. Therefore, in the case of forming a circuit that requires a certain withstand voltage such as a power supply portion or an I / O portion, it may be formed in combination with a MOS transistor or the like provided in a bulk semiconductor layer.
また、デジタル回路とアナログ回路とが混載された回路においても、デジタル回路は、低消費電力での動作の実現できるMOSトランジスタで構成し、アナログ回路は、耐圧が十分に確保できるMOSトランジスタで構成することが望ましい。
上述のように、同一の基板上に能力の異なるMOSトランジスタを複数混載する方法として、特許文献1に開示されている半導体装置を例示することができる。特許文献1に記載の半導体装置では、同一のSOI基板上のデジタル回路ブロック部とアナログ回路ブロック部とが混載されている。つまり、能力の異なるMOSトランジスタが複数形成されている。しかし、この半導体装置では、SOI層に設けられているMOSトランジスタ間を分離する素子分離領域が絶縁層に到達するものではない。そのため、バルク状の半導体層に設けられたMOSトランジスタと同様の構成をとることになり、SOI層を用いる効果を十分に発揮できないことがある。 As described above, the semiconductor device disclosed in Patent Document 1 can be exemplified as a method of mounting a plurality of MOS transistors having different capabilities on the same substrate. In the semiconductor device described in Patent Document 1, a digital circuit block portion and an analog circuit block portion on the same SOI substrate are mounted together. That is, a plurality of MOS transistors having different capabilities are formed. However, in this semiconductor device, the element isolation region that isolates the MOS transistors provided in the SOI layer does not reach the insulating layer. For this reason, the structure is the same as that of the MOS transistor provided in the bulk semiconductor layer, and the effect of using the SOI layer may not be sufficiently exhibited.
本発明は、特性の異なる素子が同一基板上に混載された半導体装置の製造方法を提供する。 The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device in which elements having different characteristics are mixedly mounted on the same substrate.
本発明の半導体装置の製造方法は、絶縁層上に設けられた半導体層の上方に該半導体層のうちの第1領域を覆う保護層を形成し、
前記保護層に覆われていない第2領域の前記半導体層の膜厚を薄膜化し、
前記保護層を除去し、
前記半導体層に素子分離領域を形成することで、前記第1領域には第1半導体層部を形成し、前記第2領域には該第1半導体層部と比して半導体層の膜厚が小さい第2半導体層部を形成すること、を含む。
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a protective layer covering the first region of the semiconductor layer is formed above the semiconductor layer provided on the insulating layer,
Reduce the thickness of the semiconductor layer in the second region not covered by the protective layer,
Removing the protective layer;
By forming an element isolation region in the semiconductor layer, a first semiconductor layer portion is formed in the first region, and a thickness of the semiconductor layer in the second region is larger than that of the first semiconductor layer portion. Forming a small second semiconductor layer portion.
本発明の半導体装置の製造方法によれば、同一の絶縁層上にその膜厚が異なる領域を複数有する半導体層を形成することができる。その後、この半導体層が膜厚の異なる領域ごとに分離されるよう素子分離領域を形成することで、複数のMISトランジスタが形成される領域であって、それらの半導体層の膜厚が異なる第1および第2半導体層部を形成することができる。その結果、同一基板上に設けられるMISトランジスタの特性に応じて、適切な膜厚を有する半導体層にMISトランジスタを作り分けることができる。たとえば、デジタル回路を構成するMISトランジスタを半導体層の膜厚が小さい第2半導体層部に形成し、アナログ回路を構成するMISトランジスタを第1半導体層部に形成することにより、デジタル回路とアナログ回路が混載した半導体装置であってもSOI層の利点をも有する半導体装置を製造することができる。 According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a semiconductor layer having a plurality of regions having different thicknesses can be formed on the same insulating layer. Thereafter, an element isolation region is formed so that the semiconductor layer is separated into regions having different film thicknesses, whereby a plurality of MIS transistors are formed, and the semiconductor layers have different film thicknesses. And a 2nd semiconductor layer part can be formed. As a result, MIS transistors can be separately formed in a semiconductor layer having an appropriate film thickness according to the characteristics of MIS transistors provided on the same substrate. For example, the digital circuit and the analog circuit are formed by forming the MIS transistor constituting the digital circuit in the second semiconductor layer portion where the film thickness of the semiconductor layer is small and forming the MIS transistor constituting the analog circuit in the first semiconductor layer portion. Even if the semiconductor device is embedded, a semiconductor device having the advantage of the SOI layer can be manufactured.
なお、本発明において、特定のA層の上方にB層を形成するとは、A層の上に直接B層を形成する場合の他に、A層の上に他の層を介してB層を形成する場合を含むという意味である。 In the present invention, forming the B layer above the specific A layer means that the B layer is formed on the A layer via another layer, in addition to the case where the B layer is formed directly on the A layer. It means to include the case of forming.
本発明の半導体装置の製造方法は、さらに、下記の態様をとることができる。 The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention can further take the following aspects.
本発明の半導体装置の製造方法において、前記薄膜化は、前記第2領域の半導体層の上方に選択熱酸化法により絶縁層を形成することにより行われることができる。この態様によれば、保護層として、窒化膜などを用いて第2領域の半導体層のみを酸化する、いわゆる、選択熱酸化法により行なうことができる。そのため、簡易な工程により第1領域と第2領域とで膜厚が異なる半導体層を形成することができる。 In the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the thinning can be performed by forming an insulating layer by a selective thermal oxidation method above the semiconductor layer in the second region. According to this aspect, the protective layer can be formed by a so-called selective thermal oxidation method in which only the semiconductor layer in the second region is oxidized using a nitride film or the like. Therefore, semiconductor layers having different thicknesses can be formed in the first region and the second region by a simple process.
本発明の半導体装置の製造方法において、前記薄膜化は、前記第2領域の半導体層をエッチングすることにより行われることができる。この態様によれば、保護層をマスクとして、第2領域の半導体層をエッチングすることで、第1領域と第2領域とで膜厚の異なる半導体層を簡易な工程で作り分けることができる。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the thinning can be performed by etching the semiconductor layer in the second region. According to this aspect, by etching the semiconductor layer in the second region using the protective layer as a mask, semiconductor layers having different film thicknesses in the first region and the second region can be formed separately by a simple process.
本発明の半導体装置の製造方法において、前記第1半導体層部および前記第2半導体層部は、前記絶縁層の上方に島状に形成されることができる。この態様によれば、メサ型の素子分離法により、絶縁層上に島状の第1半導体層部と第2半導体層部とを形成することができる。 In the semiconductor device manufacturing method of the present invention, the first semiconductor layer portion and the second semiconductor layer portion may be formed in an island shape above the insulating layer. According to this aspect, the island-shaped first semiconductor layer portion and the second semiconductor layer portion can be formed on the insulating layer by the mesa type element isolation method.
本発明の半導体装置の製造方法において、前記素子分離領域は、前記第1領域と前記第2領域との境界部を含む半導体層を除去して形成されることができる。この態様によれば、第1半導体層部および第2半導体層部がそれぞれ膜厚の均一な半導体層を有するように形成することができる。たとえば、選択熱酸化法により第2領域の半導体層を薄膜化する場合には、第1領域と第2領域との境界部にバーズビーク部が生じてしまう。しかし、この態様によれば、そのようなバーズビーク部を除去して、素子分離が行われるため、それぞれの半導体層部において、均一な膜厚を有する半導体層部を形成することができる。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the element isolation region may be formed by removing a semiconductor layer including a boundary portion between the first region and the second region. According to this aspect, each of the first semiconductor layer portion and the second semiconductor layer portion can be formed to have a semiconductor layer having a uniform thickness. For example, when the semiconductor layer in the second region is thinned by the selective thermal oxidation method, a bird's beak portion is generated at the boundary between the first region and the second region. However, according to this aspect, since such a bird's beak part is removed and element isolation is performed, a semiconductor layer part having a uniform film thickness can be formed in each semiconductor layer part.
本発明の半導体装置の製造方法において、
前記第1半導体層部に第1MISトランジスタを形成すること、と、
前記第2半導体層部に第2MISトランジスタを形成すること、とを含むことができる。この態様によれば、同一絶縁層上に設けられ、その半導体層の膜厚の異なる複数の半導体層部にそれぞれMISトランジスタが形成された半導体装置を製造することができる。その結果、複数の耐圧の異なるMISトランジスタをそれぞれの用途に合わせた膜厚を有する半導体層に形成することができる。
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention,
Forming a first MIS transistor in the first semiconductor layer portion;
Forming a second MIS transistor in the second semiconductor layer portion. According to this aspect, it is possible to manufacture a semiconductor device in which MIS transistors are formed in a plurality of semiconductor layer portions provided on the same insulating layer and having different semiconductor layer thicknesses. As a result, a plurality of MIS transistors having different withstand voltages can be formed in a semiconductor layer having a thickness suitable for each application.
以下、本発明の実施の形態について説明する。まず、本実施の形態の製造方法により得られる半導体装置の構造について図1を参照しながら説明する。図1は、本実施の形態の製造方法により得られる半導体装置を模式的に示す断面図である。 Embodiments of the present invention will be described below. First, the structure of a semiconductor device obtained by the manufacturing method of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor device obtained by the manufacturing method of the present embodiment.
図1に示すように、本実施の形態の製造方法により得られる半導体装置は、支持基板6の上に設けられた絶縁層8の上で、第1領域R1には第1半導体層部10Aが、第2領域R2には第2半導体層部10Bが設けられている。第1半導体層部10Aと第2半導体層部10Bとは、島状の半導体層であって、その半導体層の膜厚が異なっている。本実施の形態では、第1半導体層部10Aの膜厚が第2半導体層部10Bと比して大きい場合を例とする。第1半導体層部10Aの半導体層の膜厚は、たとえば、80〜200nmとすることができ、第2半導体層部10Bの半導体層の膜厚は、たとえば、10〜80nmとすることができる。第1半導体層部10Aおよび第2半導体層部10BにはそれぞれMISトランジスタ100A,Bが設けられている。
As shown in FIG. 1, the semiconductor device obtained by the manufacturing method of the present embodiment has a first
MISトランジスタ100Aは、第1半導体層部10Aの上に設けられたゲート絶縁層20aと、ゲート絶縁層20aの上に設けられたゲート電極22aと、ゲート電極22aの側面に設けられたサイドウォール絶縁層24aとを有する。第1半導体層部10Aにおいて、サイドウォール絶縁層24aの側方には、ソース領域およびドレイン領域(以下、「ソース/ドレイン領域」という)26aが設けられている。ソース/ドレイン領域26aと、チャネル領域(ゲート絶縁層20aの下の半導体層領域)との間には、LDD領域28aが設けられている。
The
MISトランジスタ100Bは、MISトランジスタ100Aと同様に第2半導体層部10Bの上に設けられたゲート絶縁層20bと、ゲート絶縁層20bの上に設けられたゲート電極22bと、ゲート電極22bの側面に設けられたサイドウォール絶縁層24bとを有する。第2半導体層部10Bにおいて、サイドウォール絶縁層24bの側方には、ソース/ドレイン領域26bが設けられている。ソース/ドレイン領域26bと、チャネル領域(ゲート絶縁層20bの下の半導体層領域)との間には、LDD領域28bが設けられている。
Similar to the
MISトランジスタ100Bは、第2半導体層部10Bのうちソース/ドレイン領域26a以外の領域であるボディ領域12に中性領域が存在しない完全空乏型のデバイスである。一方、MISトランジスタ100Aは、ボディ領域12に中性領域が存在する部分空乏型のデバイスであることができる。MISトランジスタ100Aは、低消費電力で高速動作性を実現することができ、MISトランジスタ100Bは、半導体層の膜厚が、第2半導体層部10Bと比して膜厚が大きい第1半導体層部10Aに形成されているため、耐圧を確保することができる。
The
本実施の形態の半導体装置の製造方法により形成される半導体装置は、同一の絶縁層8上にその半導体層の膜厚が異なる第1半導体層部10Aと第2半導体層部10Bとを有することになる。そのため、能力や特性の異なる素子を同一基板に設ける場合に、それぞれの素子に適した膜厚の半導体層部に作り分けることができる。たとえば、第1半導体層部10Aには、所望の耐圧が確保される部分空乏型のMISトランジスタ100Aを形成し、第2半導体層部10Bには、低消費電力で高速動作性の要求される完全空乏型のMISトランジスタ100Bを形成する。このように、SOI層を用いる利点を有しつつ、特性の異なるMISトランジスタを同一基板上に有する半導体装置を提供できる。
The semiconductor device formed by the manufacturing method of the semiconductor device of the present embodiment has the first
次に、本実施の形態の半導体装置の製造方法について図2〜6を参照しながら説明する。図2〜6は、本実施の形態の半導体装置の製造方法にかかる製造工程を模式的に示す断面図である。 Next, a method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 6 are cross-sectional views schematically showing manufacturing steps according to the method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment.
(1)まず、図2に参照されるように、支持基板6の上に絶縁層8および半導体層10が設けられたSOI基板を準備する。SOI基板としては、支持基板6の上に絶縁層8および半導体層10が積層された基板を用いた場合を例として説明するが、SOI基板としては、SIMOX(Separation by Implanted Oxgen)基板、貼り合わせ基板またはレーザアニール基板などを用いることができる。半導体層10としては、たとえば、Si、Si−Ge、GaAs、InP、GaP、GaNなどを用いることができる。半導体層10の膜厚は、後の工程で同一の絶縁層8上に形成される島状の半導体層部のうち、もっとも膜厚の大きな半導体層部の膜厚であることが好ましく、たとえば、80〜200nmとすることができる。
(1) First, as shown in FIG. 2, an SOI substrate in which an insulating
ついで、図2に示すように、半導体層10の上に、熱酸化膜30aを形成し熱酸化膜30aの上に窒化膜32aを形成する。窒化膜32aは、選択熱酸化を行う際のマスクの役割を果たす。窒化膜32aの上に、第2領域R2に開口を有するマスク層M1を形成する。マスク層M1としては、たとえば、レジスト層を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 2, a
(2)次に、図3に示すように、マスク層M1をマスクとして、熱酸化膜30aおよび窒化膜32aを除去し、第1領域R1を覆う熱酸化膜30および窒化膜32を形成する。熱酸化膜30および窒化膜32の除去方法としては、公知のエッチング技術を挙げることができる。これにより、第2領域R2では、半導体層10が露出した状態となる。窒化膜32は、後の酸化処理の際の耐酸化マスク(保護層)となる。
(2) Next, as shown in FIG. 3, using the mask layer M1 as a mask, the
(3)次に、図4に示すように、半導体層10に酸化処理を施す。これにより、第2領域R2の半導体層10は酸化されて熱酸化膜30bが形成されることになる。この工程により、第2領域R2と第1領域R1とで半導体層10の膜厚が異なる半導体層を形成することができる。
(3) Next, as shown in FIG. 4, the
(4)次に、図5に示すように、熱酸化膜30bおよび窒化膜32を除去する。熱酸化膜30bおよび窒化膜32の除去は、公知のエッチング技術により行うことができる。
(4) Next, as shown in FIG. 5, the
(5)次に、図6に示すように、半導体層10に素子分離領域14を形成する。素子分離領域14は、半導体層10の所定の領域にマスク層(図示せず)を形成し、このマスク層をマスクとして、半導体層10を絶縁層8が露出するまでエッチングすることにより行われる。半導体層10の除去は、公知のエッチング技術により行うことができる。マスク層は、第2領域R2と第1領域R1の境界部を含む領域の上方に開口を有するように形成する。つまり、素子分離領域14が、第2領域R2と第1領域R1の境界部を含む半導体層10を除去して形成されるようにする。上述のように選択熱酸化法を用いて、第2領域R2と第1領域R1とで膜厚が異なる半導体層10を形成する場合、第2領域R2と第1領域R1の境界には、バーズビーク部が発生する。バーズビーク部では、半導体層10は緩やかな傾斜を有することになり均一な膜厚にならず、また平坦な面を有することができない。半導体層10の膜厚の不均一であることにより、ソース領域やドレイン領域の深さが異なって形成されてしまったりして、特性のばらつきが生じることがある。また、平坦性が損なわれている面に各種素子を形成する場合には、ゲート電極22や配線の形成などの各種パターニング工程でのマスクのずれが生じてしまうという問題が起こることがある。しかし、本実施の形態の製造方法によれば、膜厚の不均一な部分が除去されるので、そのような問題を回避することができる。また、メサ型の素子分離を行うことにより、STI法のように、溝を形成した後に絶縁層を埋め込む工程を行う必要もなく、簡易で良好な工程で素子分離領域14を形成することができる。
(5) Next, as shown in FIG. 6, an
(6)次に、図1に参照されるように、第1半導体層部10Aおよび第2半導体層部10BにMISトランジスタ100A,Bを形成する。MISトランジスタ100AおよびMISトランジスタ100Bの形成方法の一例について説明する。
(6) Next, as shown in FIG. 1,
まず、第1半導体層部10Aおよび第2半導体層部10Bにゲート絶縁層20a,bを形成する。このゲート絶縁層20a,bは、それぞれのMISトランジスタ100A,Bの駆動電圧に応じて適切な膜厚となるように別々の工程で形成されることができる。本実施の形態の製造方法では、ゲート絶縁層20aの膜厚は、MISトランジスタ100A,Bの耐圧などにより決定されるが、たとえば、1〜10nmであり、ゲート絶縁層20bの膜厚は、10〜100nmとなるように形成することができる。膜厚の異なるゲート絶縁層20a,bの形成方法としては、たとえば、以下の方法を挙げられる。第1半導体層部10Aおよび第2半導体層部10Bの上に、ゲート絶縁層20bの一部となる熱酸化膜(図示せず)を形成し、この熱酸化膜が第2半導体層部10Bの上にのみ残存するよう他の領域のゲート絶縁層20bを除去する。その後、ふたたび、第1半導体層部10Aおよび第2半導体層部10Bの上に熱酸化膜(図示せず)を形成する。これにより、第2半導体層部10Bの上には、複数の工程で形成された熱酸化膜が積層されてなるゲート絶縁層20bが形成され、第1半導体層部10Aの上には、一の工程で形成された熱酸化膜からなるゲート絶縁層20aが形成される。
First,
ついで、ゲート絶縁層20aおよびゲート絶縁層20bの上にゲート電極22a,bを形成する。ゲート電極22a,bは、同一の工程で形成することができる。ゲート電極22a,bは、導電層(図示せず)を形成し、この導電層をパターニングすることにより形成される。導電層としては、たとえば、多結晶シリコン層を用いることができる。
Next,
ついで、ゲート電極22a,bをマスクとして、第1半導体層部10Aおよび第2半導体層部10Bに所定の導電型の不純物の導入を行い、LDD領域28a,bを形成する。LDD領域28a,bの不純物濃度は、後の工程で形成されるソース/ドレイン領域26a,bと比して小さくなるように形成する。
Next, using the
ついで、ゲート電極22a,bの側面にサイドウォール絶縁層24a,bを形成する。サイドウォール絶縁層24a,bの形成は、第1半導体層部10Aおよび第2半導体層部10Bを覆うように、絶縁層(図示せず)を形成し、この絶縁層に異方性のエッチングを施すことにより行われる。絶縁層としては、たとえば、酸化膜や窒化層またはそれらの積層膜を用いることができる。
Next,
ついで、サイドウォール絶縁層24a,bの側方の半導体層に所定の導電型の不純物を導入してソース/ドレイン領域26a,bを形成する。ソース/ドレイン領域26a,bの形成では、必要に応じて、所定の導電型の不純物を導入した後に熱処理などの拡散処理を施してもよい。また、ソース/ドレイン領域26a,bは、別々の工程で形成してもよい。その場合には、以下のようにして形成することができる。まず、第1半導体層部10A(または第2半導体層部10B)をレジスト層などのマスク層で覆い、第2半導体層部10B(または第1半導体層部10A)の所定の領域に不純物を導入し、マスク層を除去する。その後、第2半導体層部10Bをマスク層で覆い、第1半導体層部10Aの所定の領域に不純物を導入した後、マスク層を除去する。その後に、導入した不純物の拡散処理を行う場合には、同一の工程で行うことができる。
Next, an impurity of a predetermined conductivity type is introduced into the semiconductor layer on the side of the
以上の工程により、本実施の形態にかかる半導体装置を製造することができる。 Through the above steps, the semiconductor device according to the present embodiment can be manufactured.
(変形例)
次に、本実施の形態の半導体装置の製造方法の変形例について、図7,8を参照しながら説明する。この変形例は、第2領域R2の半導体層10の薄膜化の方法が上述の実施の形態と異なる例である。なお、以下の説明では、上述の実施の形態と共通する工程については、その詳細な説明を省略する。図7,8は、変形例にかかる半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
(Modification)
Next, a modification of the semiconductor device manufacturing method of the present embodiment will be described with reference to FIGS. This modification is an example in which the method of thinning the
(1)まず、上述の実施の形態と同様にSOI基板(図2参照)を準備する。ついで、半導体層10の全面に熱酸化膜(図示せず)を形成し、この熱酸化膜の上に、第2領域R2に開口を有するマスク層M2を形成する。マスク層M2としては、たとえば、レジスト層などが用いられる。その後、マスク層M2をマスクとして、熱酸化膜をパターニングすることにより、図7に示すように、熱酸化膜30が形成される。これにより、第2領域R2の半導体層10が露出することとなる。なお、半導体層10の上に形成される熱酸化膜は、レジスト層などのマスク層と半導体層10とが直接接触することにより、半導体層10にダメージを与えることをを防ぐために設けられる。
(1) First, an SOI substrate (see FIG. 2) is prepared as in the above-described embodiment. Next, a thermal oxide film (not shown) is formed on the entire surface of the
ついで、マスク層M2をマスクとして半導体層10をエッチングする。このエッチングにより半導体層10において、第2領域R2と第1領域R1とで、その膜厚を異ならせることができる。その後、マスク層M2を公知の方法により除去する。
Next, the
なお、このエッチングにより、図7に示すように、エッチング処理に曝された半導体層10の表面にはエッチングダメージ層34が形成されることがある。
By this etching, an
(2)次に、図8に示すように、半導体層10に熱酸化処理を施す。この熱酸化処理は、エッチングダメージ層34を取り込むことができる程度の膜厚の熱酸化膜36が形成されるまで行う。その後、熱酸化膜36を除去することにより、図5に参照されるように、第2領域R2と第1領域R1とで、その膜厚が異なる半導体層10を形成することができる。
(2) Next, as shown in FIG. 8, the
(3)次に、上述の実施の形態の工程(5)と同様にして、第1半導体層部10Aおよび第2半導体層部10Bを形成する。ついで、工程(6)と同様にして、第1半導体層部10AにMISトランジスタ100Aを、第2半導体層部10BにMISトランジスタ100Bを形成する。以上の工程により、変形例の半導体装置の製造方法により、図1に示す半導体装置を製造することができる。
(3) Next, the first
本実施の形態および変形例の半導体装置の製造方法によれば、同一の絶縁層8上に半導体層10の膜厚がことなる第1領域R1と第2領域R2とを形成することができる。その後、この半導体層10が第1領域R1および第2領域R2ごとに分離されるよう素子分離領域14を形成することで、複数のMISトランジスタが形成される領域であって、それらの半導体層の膜厚が異なる第1半導体層部10Aおよび第2半導体層部10Bを形成することができる。その結果、同一基板上に設けられるMISトランジスタの特性に応じて、適切な膜厚を有する半導体層にMISトランジスタを作り分けることができる。たとえば、デジタル回路を構成するMISトランジスタを半導体層の膜厚が小さい第2半導体層部10Bに形成し、アナログ回路を構成するMISトランジスタを第1半導体層部10Aに形成することにより、デジタル回路とアナログ回路が混載した半導体装置であってもSOI層の利点をも有する半導体装置を製造することができる。
According to the manufacturing method of the semiconductor device of the present embodiment and the modification, the first region R1 and the second region R2 having different thicknesses of the
なお、本発明の半導体装置の製造方法は、上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で変形が可能である。たとえば、本実施の形態では、LDD領域28を設ける場合について説明したが、これに限定されず設けなくてもよい。また、ゲート電極22a,bやソース/ドレイン領域26a,b上にシリサイド層が設けられていてもよい。また、本実施の形態では、半導体層の膜厚が異なる領域が2種(第1領域R1および第2領域R2)である場合を例示したが、これに限定されず、3種以上の領域を有していてもよい。
Note that the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified within the scope of the gist of the present invention. For example, although the case where the LDD region 28 is provided has been described in the present embodiment, the present invention is not limited to this and may not be provided. Further, a silicide layer may be provided on the
6 支持基板、 8 絶縁層、 10 半導体層、 10A 第1半導体層部、 10B 第2半導体層部、 12 ボディ領域、 14 素子分離領域、 20a,b ゲート絶縁層、 22a,b ゲート電極、 24a,b サイドウォール絶縁層、 26a,b ソース/ドレイン領域、 28a,b LDD領域、 100A,B MISトランジスタ 6 support substrate, 8 insulating layer, 10 semiconductor layer, 10A first semiconductor layer portion, 10B second semiconductor layer portion, 12 body region, 14 element isolation region, 20a, b gate insulating layer, 22a, b gate electrode, 24a, b side wall insulating layer, 26a, b source / drain region, 28a, b LDD region, 100A, B MIS transistor
Claims (6)
前記保護層に覆われていない第2領域の前記半導体層の膜厚を薄膜化し、
前記保護層を除去し、
前記半導体層に素子分離領域を形成することで、前記第1領域には第1半導体層部を形成し、前記第2領域には該第1半導体層部と比して半導体層の膜厚が小さい第2半導体層部を形成すること、を含む、半導体装置の製造方法。 Forming a protective layer covering the first region of the semiconductor layer above the semiconductor layer provided on the insulating layer;
Reduce the thickness of the semiconductor layer in the second region not covered by the protective layer,
Removing the protective layer;
By forming an element isolation region in the semiconductor layer, a first semiconductor layer portion is formed in the first region, and a thickness of the semiconductor layer in the second region is larger than that of the first semiconductor layer portion. Forming a small second semiconductor layer portion.
前記薄膜化は、前記第2領域の半導体層の上方に選択熱酸化法により絶縁層を形成することにより行われる、半導体装置の製造方法。 In claim 1,
The thinning is performed by forming an insulating layer by a selective thermal oxidation method above the semiconductor layer in the second region.
前記薄膜化は、前記第2領域の半導体層をエッチングすることにより行われる、半導体装置の製造方法。 In claim 1,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the thinning is performed by etching the semiconductor layer in the second region.
前記第1半導体層部および前記第2半導体層部は、前記絶縁層の上方に島状に形成される、半導体装置の製造方法。 In any one of Claims 1-3,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the first semiconductor layer portion and the second semiconductor layer portion are formed in an island shape above the insulating layer.
前記素子分離領域は、前記第1領域と前記第2領域との境界部を含む半導体層を除去して形成される、半導体装置の製造方法。 In any one of Claims 1-4,
The element isolation region is formed by removing a semiconductor layer including a boundary portion between the first region and the second region.
前記第1半導体層部に第1MISトランジスタを形成すること、と、
前記第2半導体層部に第2MISトランジスタを形成すること、とを含む、半導体装置の製造方法。 In any one of Claims 1-5,
Forming a first MIS transistor in the first semiconductor layer portion;
Forming a second MIS transistor in the second semiconductor layer portion.
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JP2008182124A (en) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Display |
US7585736B2 (en) | 2006-03-16 | 2009-09-08 | Elpida Memory, Inc. | Method of manufacturing semiconductor device with regard to film thickness of gate oxide film |
JP2009218479A (en) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Seiko Epson Corp | Manufacturing method of semiconductor device |
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2004
- 2004-03-30 JP JP2004098687A patent/JP2005286141A/en not_active Withdrawn
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