JP2007053175A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、アンチヒューズとして用いられるMOSキャパシタと、LDD(Lightly Doped Drain and Source)構造を有するMOSトランジスタとを、同一基板上に設けてなる半導体装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device in which a MOS capacitor used as an antifuse and a MOS transistor having an LDD (Lightly Doped Drain and Source) structure are provided on the same substrate.
LDD構造のMOSトランジスタを製造するにあたっては、ゲート電極を形成する工程とサイドウォールスペーサを形成する工程において、パターニングが必要となるが、これらパターニングはプラズマエッチングのようなドライエッチングで行われるのが一般的である。
したがって、MOSキャパシタが同一基板上にある場合には、このドライエッチングは、MOSキャパシタ部分に対しても施されることになる。このため、LDD構造のMOSトランジスタを製造するために必要なドライエッチング工程において、MOSキャパシタを破壊する虞があるという問題が生じる。本発明は、この問題を解決すべくなされたもので、LDD構造のMOSトランジスタの製造工程で、MOSキャパシタが破壊される虞のない、アンチヒューズとして用いられるMOSキャパシタと、LDD構造を有するMOSトランジスタとを、同一基板上に設けてなる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, when the MOS capacitor is on the same substrate, this dry etching is also performed on the MOS capacitor portion. For this reason, there arises a problem that the MOS capacitor may be destroyed in a dry etching process necessary for manufacturing an LDD structure MOS transistor. The present invention has been made to solve this problem. A MOS capacitor used as an antifuse and a MOS transistor having an LDD structure in which the MOS capacitor is not destroyed in the manufacturing process of the LDD structure MOS transistor. The object is to provide a method of manufacturing a semiconductor device provided on the same substrate.
上記の目的を達成するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、キャパシタ電極を形成する工程と、このキャパシタ電極をシリコン酸化膜で被覆する工程と、MOSトランジスタのゲート電極を形成するためのゲート用堆積工程と、ドライエッチングによるゲート電極形成工程と、MOSトランジスタのゲート電極のサイドウォールスペーサを形成するためのサイドウォールスペーサ用堆積工程と、ドライエッチングによるサイドウォールスペーサ形成工程とを含むものである。 In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a capacitor electrode, a step of covering the capacitor electrode with a silicon oxide film, and a gate electrode of a MOS transistor. A gate deposition process, a gate electrode formation process by dry etching, a sidewall spacer deposition process for forming a sidewall spacer of the gate electrode of the MOS transistor, and a sidewall spacer formation process by dry etching. .
上述のキャパシタ電極を被覆するシリコン酸化膜は、膜厚が150nm〜300nmであると好適である。 The silicon oxide film that covers the capacitor electrode is preferably 150 nm to 300 nm in thickness.
本発明によれば、MOSキャパシタをシリコン酸化膜で被覆した後、MOSトランジスタの製造工程におけるドライエッチング工程を施すので、このドライエッチング工程時にMOSキャパシタはシリコン酸化膜で保護され、破壊される虞がなく、適正な半導体装置を製造することができる。そして、前記シリコン酸化膜の膜厚が150nm〜300nmであれば、MOSキャパシタの保護は好適になされる。 According to the present invention, after the MOS capacitor is covered with the silicon oxide film, a dry etching process is performed in the manufacturing process of the MOS transistor, so that the MOS capacitor is protected by the silicon oxide film during the dry etching process and may be destroyed. Therefore, an appropriate semiconductor device can be manufactured. If the thickness of the silicon oxide film is 150 nm to 300 nm, the MOS capacitor is suitably protected.
以下、本発明の好適な実施形態を図1〜図8の製造工程図に基づいて説明する。まず、図1に示すように、半導体基板1にLOCOS素子分離領域2、拡散層5、シリコン酸化膜からなるキャパシタ絶縁膜3、キャパシタ電極4を形成する。前記拡散層5、キャパシタ絶縁膜3及びキャパシタ電極4によりMOSキャパシタを構成するが、さらに前記拡散層5及びキャパシタ電極4を書き込み回路または読み出し回路に接続することにより、アンチヒューズ素子として使われる。そして、アンチヒューズ素子として使うときのデータ書き込み領域(絶縁膜破壊領域)として、前記キャパシタ絶縁膜3には膜厚の薄い領域を形成している。このLOCOS素子分離領域2及びMOSキャパシタの形成は、従来公知の方法で行うことができる。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the manufacturing process diagrams of FIGS. First, as shown in FIG. 1, a LOCOS
続いて、図2に示すように、キャパシタ電極4をシリコン酸化膜6で被覆する。このシリコン酸化膜6の膜厚は、150nm〜300nmに設定すると、確実にMOSキャパシタを保護できて好適である。さらに、図3に示すように、ゲート酸化工程を施して、ゲート絶縁膜7を形成した後、その配線を含めたMOSトランジスタのゲート電極を形成するために素子領域全体に多結晶シリコン層8を堆積する。ゲート電極がモリブデンからなるトランジスタの場合には、多結晶シリコンの代わりにモリブデンを堆積する。
Subsequently, as shown in FIG. 2, the
そして、図4に示すように、プラズマエッチングで多結晶シリコン層8をパターニングすることによってゲート電極9を形成する。このプラズマエッチングを施す際、キャパシタ電極4はシリコン酸化膜6で被覆保護され、プラズマから絶縁されるので、前記キャパシタ電極4に誘起されるチャージは小さくなり、キャパシタ絶縁膜3に印加される電圧が小さく抑えられて、前記キャパシタ絶縁膜3の絶縁破壊が防止される。
Then, as shown in FIG. 4, a
さらに続いて、図5に示すように、ゲート電極9をマスクとして不純物のイオン注入を行い、MOSトランジスタのソース/ドレインの低濃度拡散層10a,10aを形成する。次に、図6に示すように、MOSトランジスタのゲート電極9のサイドウォールスペーサを形成するためにキャパシタ電極4部分にも及ぶようにシリコン酸化膜11を堆積する。そして、図7に示すように、プラズマエッチングによって、サイドウォールスペーサ12、12が残るようにシリコン酸化膜11にエッチングを施す。このプラズマエッチングを施す際にも、キャパシタ電極4はシリコン酸化膜6で被覆保護されているので、キャパシタ絶縁膜3が絶縁破壊される虞はない。
Subsequently, as shown in FIG. 5, impurity ion implantation is performed using the
次に、図8に示すように、サイドウォールスペーサ12,12をマスクとして不純物のイオン注入を行い、ソース/ドレインの高濃度拡散層10b、10bを形成し、LDD構造のMOSトランジスタを形成する。
Next, as shown in FIG. 8, ion implantation of impurities is performed using the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、キャパシタ絶縁膜3は、酸化シリコンのほか、窒化シリコンや酸窒化シリコンであってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the capacitor
1 半導体基板
2 LOCOS素子分離領域
3 キャパシタ絶縁膜
4 キャパシタ電極
5 拡散層
6 シリコン酸化膜
7 ゲート絶縁膜
9 ゲート電極
10a 低濃度拡散層(ソース/ドレイン)
10b 高濃度拡散層(ソース/ドレイン)
12 サイドウォールスペーサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10b High concentration diffusion layer (source / drain)
12 Sidewall spacer
Claims (2)
キャパシタ電極を形成する工程と、このキャパシタ電極をシリコン酸化膜で被覆する工程と、MOSトランジスタのゲート電極を形成するためのゲート用堆積工程と、ドライエッチングによるゲート電極形成工程と、MOSトランジスタのゲート電極のサイドウォールスペーサを形成するためのサイドウォールスペーサ用堆積工程と、ドライエッチングによるサイドウォールスペーサ形成工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 In a method for manufacturing a semiconductor device in which a MOS capacitor used as an antifuse and a MOS transistor having an LDD (Lightly Doped Drain and Source) structure are provided over the same substrate,
A step of forming a capacitor electrode, a step of covering the capacitor electrode with a silicon oxide film, a step of depositing a gate for forming a gate electrode of a MOS transistor, a step of forming a gate electrode by dry etching, and a gate of the MOS transistor A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a side wall spacer deposition step for forming a side wall spacer of an electrode; and a side wall spacer formation step by dry etching.
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