JP2633092B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2633092B2
JP2633092B2 JP5132191A JP5132191A JP2633092B2 JP 2633092 B2 JP2633092 B2 JP 2633092B2 JP 5132191 A JP5132191 A JP 5132191A JP 5132191 A JP5132191 A JP 5132191A JP 2633092 B2 JP2633092 B2 JP 2633092B2
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gate electrode
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造方
法に関する。さらに詳しくは高耐圧用MOSトランジス
タの製造方法の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device. More specifically, the present invention relates to an improvement in a method for manufacturing a MOS transistor for high withstand voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、高耐圧動作を特徴とするMOSト
ランジスタは、ゲート電極とソース・ドレインと、それ
らの間に電界を緩和する事を目的としたソース・ドレイ
ンと同導電型の低濃度不純物層とで構成されている。ま
た、高耐圧用MOSトランジスタは、ゲート電極の材料
によってシリコンゲートMOSトランジスタとアルミゲ
ートMOSトランジスタの2種類が有る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a MOS transistor characterized by a high breakdown voltage operation has a gate electrode, a source and a drain, and a low-concentration impurity of the same conductivity type as the source and the drain for reducing an electric field between them. It is composed of layers. There are two types of high voltage MOS transistors, silicon gate MOS transistors and aluminum gate MOS transistors, depending on the material of the gate electrode.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記シリコンゲートM
OSトランジスタは、セルフアライメントゲート構造の
為、微細化、高速化に適している反面、製造方法が複雑
で、製造に要する日数も長く、価格も高いという問題が
ある。一方前記アルミゲートMOSトランジスタは、シ
リコンゲートMOSトランジスタに比し、電極と配線が
同一工程で形成される分、簡便で製造に要する日数も短
く安価であるが、ゲート電極のAl系金属が低融点のた
め、先に低濃度不純物層を形成しその後にゲート電極を
形成して行われており、ゲート電極と低濃度拡散層間の
重ね合わせマージンを大きく取る必要があり、微細化・
高速化に適さず、用途を限定されるという問題がある。
The silicon gate M
The OS transistor is suitable for miniaturization and high speed because of its self-aligned gate structure, but has a problem that the manufacturing method is complicated, the number of days required for the manufacturing is long, and the price is high. On the other hand, the aluminum gate MOS transistor is simpler and requires less production time and is less expensive than a silicon gate MOS transistor because the electrodes and wiring are formed in the same process, but the Al-based metal of the gate electrode has a lower melting point. Therefore, a low-concentration impurity layer is formed first, and then a gate electrode is formed. This requires a large overlapping margin between the gate electrode and the low-concentration diffusion layer.
There is a problem that it is not suitable for speeding up and its application is limited.

【0004】この発明は上記問題を解決するためになさ
れたものであって、微細化と高速化が達成されたMOS
トランジスタを簡単な工程で作製して半導体装置を製造
することのできる半導体装置の製造方法を提供しようと
するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and has been made in view of the MOS technology in which miniaturization and high speed have been achieved.
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device in which a transistor can be manufactured by a simple process to manufacture a semiconductor device.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0005】この発明によれば、(a)第1導電型シリ
コン基板中に、基板表面にパターン化された第1酸化シ
リコン膜をマスクにして第1イオン注入を行った後第1
熱処理を行うことによって、第2導電型低濃度不純物層
によって囲繞されるか又はされない第2導電型高濃度不
純物層からなるソース、ドレインを形成する工程と、
(b)上記工程で副次的に生じたソース、ドレイン上の
酸化膜及び第1酸化シリコン膜のソース、ドレイン間領
域を除去し、除去面に第2酸化シリコン膜と第1窒化シ
リコン膜を順に積層してゲート絶縁膜を形成し、ゲート
絶縁膜上の所定領域にAl系金属ゲート電極層を形成す
る工程と、(c)第1導電型シリコン基板中に、Al系
金属ゲート電極層をマスクにして第2イオン注入を行い
基板上を絶縁膜でカバーした後Al系金属を再結晶しう
る温度で第2熱処理を施すことによって、所定深さでソ
ース、ドレインと隣接すると共にAl系金属ゲート電極
層とセルフアライメントを達成する第2導電型低濃度不
純物層を形成する工程とによって高耐圧の半導体装置を
製造することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供
される。
According to the present invention, (a) after a first ion implantation is performed in a first conductivity type silicon substrate using a first silicon oxide film patterned on the substrate surface as a mask,
Forming a source and a drain made of the second conductivity type high concentration impurity layer surrounded or not surrounded by the second conductivity type low concentration impurity layer by performing the heat treatment;
(B) The oxide film on the source and drain generated by the above process and the region between the source and drain of the first silicon oxide film are removed, and the second silicon oxide film and the first silicon nitride film are formed on the removed surface. Forming a gate insulating film by stacking in order, forming an Al-based metal gate electrode layer in a predetermined region on the gate insulating film, and (c) forming the Al-based metal gate electrode layer in the first conductivity type silicon substrate. A second ion implantation is performed using a mask, and the substrate is covered with an insulating film. Then, a second heat treatment is performed at a temperature at which the Al-based metal can be recrystallized. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized by manufacturing a semiconductor device having a high breakdown voltage by a step of forming a second conductivity type low concentration impurity layer for achieving self-alignment with a gate electrode layer.

【0006】この発明においては、(a)第1導電型シ
リコン基板中に、基板表面にパターン化された第1酸化
シリコン膜をマスクにして第1イオン注入を行った後第
1熱処理を行うことによって、第2導電型低濃度不純物
層によって囲繞されるか又はされない第2導電型高濃度
不純物層からなるソース、ドレインを形成する。
According to the present invention, (a) performing a first ion implantation into a first conductivity type silicon substrate using a first silicon oxide film patterned on the substrate surface as a mask and then performing a first heat treatment; Thereby, a source and a drain formed of the second conductive type high-concentration impurity layer surrounded or not surrounded by the second conductive type low-concentration impurity layer are formed.

【0007】上記第1導電型シリコン基板は、P型又は
n型シリコン基板のいずれでも用いることができる。
As the first conductivity type silicon substrate, either a p-type or n-type silicon substrate can be used.

【0008】上記第1酸化シリコン膜は、ソース、ドレ
イン形成領域以外の第1導電型シリコン基板の表面を第
1イオン注入に対してマスクするためのものであって、
基板上に、通常200 〜500 Åの膜厚となるように公知の
方法によって酸化シリコンを積層し、ホトリソグラフィ
法によってソース、ドレイン形成領域上の酸化シリコン
を除去するパターン化を行って形成することができる。
The first silicon oxide film is for masking the surface of the first conductivity type silicon substrate other than the source and drain formation regions against the first ion implantation.
A method of laminating silicon oxide on a substrate by a known method so as to have a thickness of usually 200 to 500 mm, and performing patterning for removing silicon oxide on a source / drain formation region by photolithography. Can be.

【0009】上記第1イオン注入は、第1導電型シリコ
ン基板のソース、ドレイン形成領域に不純物を高濃度に
ドーピングするためのものであって、上記ソース、ドレ
イン形成領域に、通常1種又は2種の不純物を高濃度注
入して行うことができる。
The first ion implantation is for doping the source and drain formation regions of the first conductivity type silicon substrate with a high concentration of impurities. It can be performed by implanting a high concentration of seed impurities.

【0010】上記第1熱処理は、ソース、ドレイン形成
領域に高濃度に注入された不純物をシリコン基板中に拡
散させると共に活性化させ第2導型低濃度不純物層によ
って囲繞されるか又はされない第2導電型高濃度不純物
層からなるソース、ドレインを形成するためのものであ
って、通常700 〜1000°Cで行われる。
In the first heat treatment, the impurity implanted at a high concentration into the source and drain formation regions is diffused into the silicon substrate and activated, and the second impurity is surrounded by the second conductive type low concentration impurity layer or not. This is for forming a source and a drain made of a conductive type high concentration impurity layer, and is usually carried out at 700 to 1000 ° C.

【0011】第2導電型低濃度不純物層で囲繞された第
2導電型高濃度不純物層からなるソース、ドレインは拡
散速度の異なる2種の不純物が注入された基板を第1熱
処理に付すことによって形成される。不純物濃度は、そ
れぞれ1016ケ/cm3 及び1018ケ/cm3 である。
第2導電型低濃度不純物層は、加わる電圧を緩和するこ
とができ、構成するトランジスタを高耐圧化できるので
形成するのが好ましいが形成しなくてもかまわない。第
2導電型低濃度不純物で囲繞されない第2導電型高濃度
不純物層からなるソース、ドレインは、1種の不純物が
注入された基板を第1熱処理に付すことによって形成さ
れる。第2導電型高濃度不純物層は、金属電極との接触
抵抗のオーミック性を向上させることができる。
A source and a drain composed of a second-conductivity-type high-concentration impurity layer surrounded by a second-conductivity-type low-concentration impurity layer are obtained by subjecting a substrate into which two kinds of impurities having different diffusion rates are implanted to a first heat treatment. It is formed. The impurity concentrations are 10 16 / cm 3 and 10 18 / cm 3 , respectively.
The second-conductivity-type low-concentration impurity layer is preferably formed because an applied voltage can be reduced and a transistor included therein can have a high withstand voltage. The source and drain formed of the second conductive type high concentration impurity layer not surrounded by the second conductive type low concentration impurity are formed by subjecting the substrate into which one kind of impurity has been implanted to the first heat treatment. The second-conductivity-type high-concentration impurity layer can improve the ohmic property of the contact resistance with the metal electrode.

【0012】この発明によれば、(b)上記工程で副次
的に生じたソース、ドレイン上の酸化膜及び第1酸化シ
リコン膜のソース、ドレイン間領域を除去し、除去面に
第2酸化シリコン膜と第1窒化シリコン膜を順に積層し
てゲート絶縁膜を形成し、ゲート絶縁膜上の所定領域に
Al系金属ゲート電極層を形成する。
According to the present invention, (b) the oxide film on the source and the drain and the region between the source and the drain of the first silicon oxide film which are generated by the above process are removed, and the second oxide film is formed on the removed surface. A silicon film and a first silicon nitride film are sequentially stacked to form a gate insulating film, and an Al-based metal gate electrode layer is formed in a predetermined region on the gate insulating film.

【0013】上記ゲート絶縁膜は、ゲート電極層とシリ
コン基板とを絶縁すると共にシリコン基板を汚染から保
護しシリコン基板とゲート絶縁膜(酸化シリコン)との
界面の状態を安定化させるためのものであって、第2酸
化シリコン膜と第1窒化シリコン膜を順に積層して形成
することができる。
The gate insulating film insulates the gate electrode layer from the silicon substrate, protects the silicon substrate from contamination, and stabilizes the state of the interface between the silicon substrate and the gate insulating film (silicon oxide). In addition, the second silicon oxide film and the first silicon nitride film can be sequentially stacked.

【0014】第2酸化シリコン膜は、絶縁性に優れるも
のがよく通常300 〜700 Åの膜厚になるように公知の方
法によって形成することができる。第1窒化シリコン膜
は、下方のシリコン基板素子を汚染から保護しうるもの
がよく、通常300 〜500 Åの膜厚になるように公知の方
法によって形成することができる。
The second silicon oxide film preferably has excellent insulating properties, and can be formed by a known method so as to have a thickness of usually 300 to 700 mm. The first silicon nitride film is preferably one capable of protecting the underlying silicon substrate element from contamination, and can be formed by a known method so as to have a thickness of usually 300 to 500 °.

【0015】上記Al系金属ゲート電極層は、ソース、
ドレインから所定間隔を置いたソース、ドレイン間の中
央領域上にゲート絶縁膜を介して形成される。Al系金
属ゲート電極層の形成は、公知の方法を用いて、例え
ば、Al−Si、Al−Si−Ca等のAl系金属で行
うことができる。
The Al-based metal gate electrode layer includes a source,
A gate insulating film is formed on a central region between the source and the drain at a predetermined distance from the drain. The formation of the Al-based metal gate electrode layer can be performed using a known method, for example, using an Al-based metal such as Al-Si or Al-Si-Ca.

【0016】この発明においては、(c)第1導電型シ
リコン基板中に、Al系金属ゲート電極層をマスクにし
て第2イオン注入を行い基板上を絶縁膜でカバーした後
Al系金属を再結晶品化しうる温度で第2熱処理を施す
ことによって、所定深さでソース、ドレインと隣接する
と共にAl系金属ゲート電極層とセルフアライメントを
達成する第2導電型低濃度不純物層を形成する。
According to the present invention, (c) a second ion implantation is performed in the first conductivity type silicon substrate using the Al-based metal gate electrode layer as a mask, the substrate is covered with an insulating film, and then the Al-based metal is reused. By performing the second heat treatment at a temperature that can crystallize, a second conductivity type low concentration impurity layer adjacent to the source and the drain at a predetermined depth and achieving self-alignment with the Al-based metal gate electrode layer is formed.

【0017】上記第2イオン注入は、所定深さでソー
ス、ドレインと隣接すると共にAl系金属ゲート電極層
とセルフアライメントを達成する領域に配設されるよう
に第1導電型シリコン基板中に不純物を低濃度にドーピ
ングするためのものであって、Al系金属ゲート電極層
をマスクにして第1導電型シリコン基板のAl系金属ゲ
ート電極層端部下方からソース、ドレインにわたる領域
内に行われる。
In the second ion implantation, the impurity is implanted into the first conductivity type silicon substrate so as to be disposed in a region adjacent to the source and the drain at a predetermined depth and achieving self-alignment with the Al-based metal gate electrode layer. This is performed in a region extending from below the end of the Al-based metal gate electrode layer of the first conductivity type silicon substrate to the source and the drain using the Al-based metal gate electrode layer as a mask.

【0018】また、第2イオン注入は、第1導電型シリ
コン基板の所定深さに達する不純物が所定濃度になるま
で行われる。
Further, the second ion implantation is performed until the impurity reaching a predetermined depth of the first conductivity type silicon substrate has a predetermined concentration.

【0019】上記深さは、ソース、ドレインに加わる電
界を緩和するのに適した深さがよく、不純物濃度が最大
になる位置が、通常1000〜3000Åである。
The above-mentioned depth is preferably a depth suitable for alleviating the electric field applied to the source and the drain, and the position where the impurity concentration becomes maximum is usually 1000 to 3000 °.

【0020】この深さにおける不純物濃度は、通常10
17〜1018ケ/cm3 とするのがよい。
The impurity concentration at this depth is usually 10
It is preferable to the 17-10 18 Quai / cm 3.

【0021】また、第2イオン注入を行った後、深さが
浅い(1000Å以下)以外は第2イオン注入と同様にして
更にイオン注入を行った方が耐圧性を更に高めることが
できるので好ましい。
Further, after the second ion implantation, the ion implantation is preferably performed in the same manner as the second ion implantation except that the depth is shallow (1000 ° or less) because the withstand voltage can be further increased. .

【0022】上記絶縁膜は、素子がアルカリイオン等の
外からの汚染物によって汚染されるのを防ぐと共にゲー
ト電極層を構成するAl系金属の再結晶化を促進しSi
が界面に折出するのを抑えるためのものであって、酸化
シリコン膜又は窒化シリコン膜を所定の膜厚になるよう
にゲート電極形成面上に積層して用いることができる。
この膜厚は、熱ストレスで膜中に亀裂が生じない範囲で
厚くするのが有効であり、通常2000〜6000Åが
よい。
The insulating film prevents the element from being contaminated by external contaminants such as alkali ions and promotes the recrystallization of the Al-based metal constituting the gate electrode layer.
Is used to suppress the protrusion of the silicon oxide film at the interface, and a silicon oxide film or a silicon nitride film can be stacked on the gate electrode formation surface so as to have a predetermined thickness.
It is effective to increase the thickness of the film within a range where cracks do not occur in the film due to thermal stress.

【0023】また、この絶縁膜は、例えば、31+ 、〜
等の不純物を低濃度に含有させて形成する方が汚染物を
防ぐ作用が向上するので好ましい。
The insulating film is made of, for example, 31 P + ,
It is preferable that impurities such as are formed at a low concentration because the action of preventing contaminants is improved.

【0024】上記第2熱処理は、上記第2イオン注入に
よって第1導電型シリコン基板中に注入された不純物を
活性化して第2導電型低濃度不純物層を形成すると共に
ゲート電極を構成するAl系金属の再結晶化を行うため
のものであって、例えばファーネス(電気炉)等の装置
を用いて、通常480 〜500 °Cの温度で行うのがよい。
The second heat treatment activates the impurities implanted into the first conductivity type silicon substrate by the second ion implantation to form a second conductivity type low concentration impurity layer and to form an Al-based material forming a gate electrode. This is for recrystallizing the metal, and is preferably performed at a temperature of usually 480 to 500 ° C. using an apparatus such as a furnace (electric furnace).

【0025】得られた第2導電型低濃度不純物層は、所
定深さでソース、ドレインと隣接すると共にAl系金属
ゲート電極層とセルファライメントを達成しており、ド
レイン・ソースにかかる高電界を緩和し、ゲート電極の
高電界に対して界面が空乏化されることなく電気的に安
定である。
The obtained second conductivity type low concentration impurity layer is adjacent to the source and the drain at a predetermined depth, and achieves self-alignment with the Al-based metal gate electrode layer. It is relaxed and electrically stable without depletion of the interface with respect to the high electric field of the gate electrode.

【0026】この発明によれば、上記絶縁膜上に必要に
応じて更にカバーグラスを被覆して信頼性を向上させて
高耐圧性の半導体装置を製造することができる。この耐
圧性は、通常20〜30Vである。
According to the present invention, it is possible to manufacture a semiconductor device having a high withstand voltage by further covering the insulating film with a cover glass as necessary to improve the reliability. This pressure resistance is usually 20 to 30V.

【0027】[0027]

【作用】第2イオン注入がAl系金属ゲート電極層とセ
ルフアラインを達成する不純物層を第1導電型シリコン
基板中に形成し、第2熱処理がAl系金属ゲート電極層
を熱変質させることなく第2イオン注入によって第1導
電型シリコン基板の所定深さに注入された不純物を活性
化して第2導電型低濃度不純物層を形成し、第2導電型
低濃度不純物層がソース、ドレインにかかる高電界を緩
和する。
The second ion implantation forms an impurity layer which achieves self-alignment with the Al-based metal gate electrode layer in the first conductivity type silicon substrate, and the second heat treatment does not thermally alter the Al-based metal gate electrode layer. The impurities implanted at a predetermined depth in the first conductivity type silicon substrate are activated by the second ion implantation to form a second conductivity type low concentration impurity layer, and the second conductivity type low concentration impurity layer is applied to the source and the drain. Relieve high electric fields.

【0028】[0028]

【実施例】実施例1 以下に具体的製造方法について説明する。図1は、P型
電導体基板を用いてNチャンネルMOSトランジスタを
製造する方法である。
EXAMPLE 1 A specific manufacturing method will be described below. FIG. 1 shows a method of manufacturing an N-channel MOS transistor using a P-type conductor substrate.

【0029】図1(a)に示すようにP型シリコン基板
1に酸化シリコン膜4を形成し、ソース・ドレイン領域
を選択的にエッチングし、31+ イオン注入及び75AS
+ イオン注入を行う。その後、高温熱処理によって31
+ イオン及び75AS+ イオンをシリコン基板1中に拡散
させる。この時、前記31+ イオン及び75AS+ イオン
(不純物)の拡散速度の違いにより、不純物濃度の異な
る拡散層の低濃度不純物層2と、高濃度不純物層3がて
きる。低濃度不純物層2は、ソース、ドレインに加わる
電圧を緩和し高耐圧化に有効である。高濃度不純物層3
は、金属電極との接触抵抗のオーミック性がよい。
As shown in FIG. 1A, a silicon oxide film 4 is formed on a P-type silicon substrate 1, a source / drain region is selectively etched, 31 P + ion implantation and 75 AS are performed.
+ Perform ion implantation. Then, 31 P
+ Ions and 75 AS + ions are diffused into the silicon substrate 1. At this time, the low-concentration impurity layer 2 and the high-concentration impurity layer 3 of the diffusion layers having different impurity concentrations are formed due to the difference in the diffusion rates of the 31 P + ions and the 75 AS + ions (impurities). The low-concentration impurity layer 2 is effective for relaxing the voltage applied to the source and the drain and increasing the breakdown voltage. High concentration impurity layer 3
Has good ohmic contact resistance with the metal electrode.

【0030】次に図1(b)に示すようにソース・ドレ
イン領域上及び、その間にはさまれるシリコン基板表面
の酸化シリコン膜を取除いた後、再度絶縁膜として60
0Å程の酸化シリコン膜5と200Å程の窒化シリコン
膜6を形成する。窒化シリコン膜6は汚染を絶縁膜表面
で阻止し、シリコンとSiO2 界面の状態を安定にする
為に有効である。
Next, as shown in FIG. 1B, after removing the silicon oxide film on the source / drain regions and on the surface of the silicon substrate sandwiched between the source / drain regions, the silicon oxide film is formed again as an insulating film.
A silicon oxide film 5 of about 0 ° and a silicon nitride film 6 of about 200 ° are formed. The silicon nitride film 6 is effective for preventing contamination on the insulating film surface and stabilizing the state of the interface between silicon and SiO2.

【0031】次に図1(c)に示すようにソース・ドレ
イン間に選択的にAl−Si合金からなるゲート電極7
を形成する。
Next, as shown in FIG. 1C, a gate electrode 7 made of an Al--Si alloy is selectively formed between the source and the drain.
To form

【0032】次に図1(d)に示すように前記ゲート電
極7をマスクとして31+ をイオン注入して低濃度層を
形成する。このイオン注入は2回にわけて行い、1回目
はシリコン基板表面より3000Å程深い位置に濃度の
ピークがくる様に注入して低濃度不純物層9を形成し、
2回目はシリコン基板表面の濃度のピークがくる様に注
入して低濃度不純物層8を形成する。このようにして形
成された2つの低濃度不純物層はドレイン・ソース間に
かかる高電界を緩和し、ゲート電極の高電界に対して、
低濃度層の界面を空乏化するのを防止し電気的に安定な
低濃度不純物層を形成するのに有効である。
Next, as shown in FIG. 1D, 31 P + ions are implanted using the gate electrode 7 as a mask to form a low concentration layer. This ion implantation is divided into two times, and the first is performed so that the concentration peak is at a position about 3000 ° deeper than the surface of the silicon substrate to form a low concentration impurity layer 9.
In the second step, the low concentration impurity layer 8 is formed by implantation so that the concentration peak on the surface of the silicon substrate comes. The two low-concentration impurity layers thus formed reduce the high electric field applied between the drain and the source, and
This is effective for preventing the depletion of the interface of the low concentration layer and forming an electrically stable low concentration impurity layer.

【0033】次に図1(e)に示すように膜厚が400
0Åの低濃度の31+ を含むSiO2 膜からなるカバグ
ラス10を形成する。この後500°Cのファーネス処
理をし低濃度不純物層8及び9を活性化する。前記カバ
ーグラス10は半導体装置の特性が外からの汚染によっ
て変動するのを防止するだけではなく500°Cのファ
ーネス処理によってゲート電極層7を構成するAl−S
iの再結晶化が促進され、SiがAl−SiとSiO2
との界面に折出するのを押える効果がある。膜厚はファ
ーネス処理による熱ストレスで膜中に亀裂が生じない範
囲で厚くするのが有効である。
Next, as shown in FIG.
Forming a Kabagurasu 10 made of SiO2 film containing a low concentration of 31 P + of 0 Å. Thereafter, a furnace treatment at 500 ° C. is performed to activate the low concentration impurity layers 8 and 9. The cover glass 10 not only prevents the characteristics of the semiconductor device from fluctuating due to external contamination, but also forms the gate electrode layer 7 by furnace treatment at 500 ° C.
The recrystallization of i is promoted, and Si becomes Al-Si and SiO2
This has the effect of suppressing the protrusion at the interface with the substrate. It is effective to increase the film thickness within a range that does not cause cracks in the film due to thermal stress due to the furnace treatment.

【0034】最後に図1(f)に示すように信頼性上必
要な膜厚のカバーグラス11を形成し高耐圧のMOSト
ランジスタからなる半導体装置を製造する。
Finally, as shown in FIG. 1F, a cover glass 11 having a film thickness required for reliability is formed, and a semiconductor device comprising a MOS transistor with a high breakdown voltage is manufactured.

【0035】実施例2 第2図は、N型電導体基板を用いてPチャンネルMOS
トランジスタを製造する方法である。実施例1におい
て、電導体の型が全て反対である事、ソース・ドレイン
の形成が11+ イオン注入1回出あること、低濃度不純
物層8及び9の形成は11+ イオン注入で行う事以外は
実施例1と同様にして高耐圧のMOSトランジスタから
なる半導体装置を製造する。
Embodiment 2 FIG. 2 shows a P-channel MOS using an N-type conductor substrate.
This is a method for manufacturing a transistor. In the first embodiment, the types of the conductors are all opposite, the source and the drain are formed once by 11 B + ion implantation, and the low concentration impurity layers 8 and 9 are formed by 11 B + ion implantation. Except for this, a semiconductor device including a high-voltage MOS transistor is manufactured in the same manner as in the first embodiment.

【0036】ただし、21はN型シリコン基板、23は
高濃度不純物層、24及び25は酸化シリコン膜、26
は窒化シリコン膜、27はゲート電極層、28及び29
は低濃度不純物層、30及び31はカバーグラスであ
る。
Here, 21 is an N-type silicon substrate, 23 is a high concentration impurity layer, 24 and 25 are silicon oxide films, 26
Is a silicon nitride film, 27 is a gate electrode layer, 28 and 29
Is a low concentration impurity layer, and 30 and 31 are cover glasses.

【0037】上記実施例1及び2で得られた半導体装置
は、いずれも耐圧が20〜30Vの高耐圧性を有し、信
頼性の高いものである。
Each of the semiconductor devices obtained in Examples 1 and 2 has a high withstand voltage of 20 to 30 V and a high reliability.

【0038】[0038]

【発明の効果】この発明によれば、微細化と高速化が達
成された高耐圧のMOSトランジスタを簡単な工程で作
製して半導体装置を製造することのできる半導体装置の
製造方法を提供することができる。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device manufacturing method capable of manufacturing a semiconductor device by manufacturing a high-withstand-voltage MOS transistor having achieved miniaturization and high-speed processing in a simple process. Can be.

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

【図1】この発明の実施例で製造した半導体装置の製造
工程説明図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a manufacturing process of a semiconductor device manufactured according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例で製造した半導体装置の製造
工程説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the semiconductor device manufactured according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型シリコン基板 2 低濃度不純物層 3 高濃度不純物層 4 酸化シリコン膜 5 酸化シリコン膜 6 窒化シリコン膜 7 ゲート電極層 8 低濃度不純物層 9 低濃度不純物層 10 カバーグラス 11 カバーグラス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 P-type silicon substrate 2 Low concentration impurity layer 3 High concentration impurity layer 4 Silicon oxide film 5 Silicon oxide film 6 Silicon nitride film 7 Gate electrode layer 8 Low concentration impurity layer 9 Low concentration impurity layer 10 Cover glass 11 Cover glass

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狩山 勝 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャー プ株式会社内 (72)発明者 久保 勇作 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャー プ株式会社内 (72)発明者 永井 則行 大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャー プ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Katsuyama Katsu 22-22, Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka City Inside Sharpe Corporation (72) Inventor Yusaku Kubo 22-22, Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka City Inside Sharpe Corporation ( 72) Inventor Noriyuki Nagai 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka City Inside Sharpe Co., Ltd.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)第1導電型シリコン基板中に、基
板表面にパターン化された第1酸化シリコン膜をマスク
にして第1イオン注入を行った後第1熱処理を行うこと
によって、第2導電型低濃度不純物層によって囲繞され
るか又はされない第2導電型高濃度不純物層からなるソ
ース、ドレインを形成する工程と、(b)上記工程で副
次的に生じたソース、ドレイン上の酸化膜及び第1酸化
シリコン膜のソース、ドレイン間領域を除去し、除去面
に第2酸化シリコン膜と第1窒化シリコン膜を順に積層
してゲート絶縁膜を形成し、ゲート絶縁膜上の所定領域
にAl系金属ゲート電極層を形成する工程と、(c)第
1導電型シリコン基板中に、Al系金属ゲート電極層を
マスクにして第2イオン注入を行い基板上を絶縁膜でカ
バーした後Al系金属を再結晶しうる温度で第2熱処理
を施すことによって、所定深さでソース、ドレインと隣
接すると共にAl系金属ゲート電極層とセルフアライメ
ントを達成する第2導電型低濃度不純物層を形成する工
程とによって高耐圧の半導体装置を製造することを特徴
とする半導体装置の製造方法。
(A) a first heat treatment is performed in a first conductivity type silicon substrate by performing a first ion implantation using a first silicon oxide film patterned on a substrate surface as a mask and performing a first heat treatment; Forming a source and a drain made of a second conductivity type high-concentration impurity layer that is surrounded or not surrounded by the two-conductivity type low-concentration impurity layer; A region between the source and the drain of the oxide film and the first silicon oxide film is removed, and a second silicon oxide film and a first silicon nitride film are sequentially stacked on the removed surface to form a gate insulating film. Forming an Al-based metal gate electrode layer in the region; and (c) performing second ion implantation into the first conductivity type silicon substrate using the Al-based metal gate electrode layer as a mask to cover the substrate with an insulating film. After Al-based gold A second heat treatment is performed at a temperature at which the metal can be recrystallized, thereby forming a second conductivity type low concentration impurity layer adjacent to the source and drain at a predetermined depth and achieving self-alignment with the Al-based metal gate electrode layer. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: manufacturing a semiconductor device having a high withstand voltage through the steps.
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