JP3243151B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば不揮発性メモ
リの周辺素子のように複数の電源によって動作する素子
が混在し、かつ、使用する電源毎にゲート酸化膜厚が異
なる複数の素子及び抵抗素子が同一基板上に混在する半
導体装置の製造方法に関する。
リの周辺素子のように複数の電源によって動作する素子
が混在し、かつ、使用する電源毎にゲート酸化膜厚が異
なる複数の素子及び抵抗素子が同一基板上に混在する半
導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置への高速化・高密度の
要求は益々高くなっている。これを満足するためには、
長く複雑な工程が必要であり、これに伴う歩留まりの低
下が避けられない。しかも、製造コストが高騰し、高い
信頼性を確保することが困難になっているのが現実であ
る。
要求は益々高くなっている。これを満足するためには、
長く複雑な工程が必要であり、これに伴う歩留まりの低
下が避けられない。しかも、製造コストが高騰し、高い
信頼性を確保することが困難になっているのが現実であ
る。
【0003】高速化・高密度の要求に応じるには、スケ
ーリング則に従った素子の微細化が有効であることは当
然である。しかしながら、周知のスケーリング則では電
界一定の考えから、電源電圧も小さくする必要がある。
しかし、半導体を組み込むシステム上ではオリジナルの
電源を使用することはできず、通常、5V電源が使われ
るのが普通である。この為、スケーリングには、電源電
圧が一定でデバイス寸法が縮小していくため、デバイス
内部の電界は高まる一方である。特に、信頼性を確保す
るためにはゲート酸化膜厚をある程度厚く確保すること
でゲート酸化膜に印加される電界を弱める必要があり、
ゲート酸化膜厚がスケーリングされないことが素子の高
性能化の妨げになっているのは周知の通りである。
ーリング則に従った素子の微細化が有効であることは当
然である。しかしながら、周知のスケーリング則では電
界一定の考えから、電源電圧も小さくする必要がある。
しかし、半導体を組み込むシステム上ではオリジナルの
電源を使用することはできず、通常、5V電源が使われ
るのが普通である。この為、スケーリングには、電源電
圧が一定でデバイス寸法が縮小していくため、デバイス
内部の電界は高まる一方である。特に、信頼性を確保す
るためにはゲート酸化膜厚をある程度厚く確保すること
でゲート酸化膜に印加される電界を弱める必要があり、
ゲート酸化膜厚がスケーリングされないことが素子の高
性能化の妨げになっているのは周知の通りである。
【0004】そこで、従来から、高い電源電圧が直接加
えられる素子と、前記電源電圧よりも小さい電圧で動作
させるその他の素子とを区別するものが有る。つまり、
高い電源電圧が直接加えられる素子(以下HV素子と記
す)には、厚いゲート絶縁膜を使用し、前記高い電源電
圧が印加されない素子(以下LV素子と記す)には、前
記厚いゲート絶縁膜より薄いゲート絶縁膜を使用する。
えられる素子と、前記電源電圧よりも小さい電圧で動作
させるその他の素子とを区別するものが有る。つまり、
高い電源電圧が直接加えられる素子(以下HV素子と記
す)には、厚いゲート絶縁膜を使用し、前記高い電源電
圧が印加されない素子(以下LV素子と記す)には、前
記厚いゲート絶縁膜より薄いゲート絶縁膜を使用する。
【0005】2種類のゲート絶縁膜を形成するには、ま
ずシリコン基板をある程度酸化し、LV素子形成領域の
SiO2 膜を取り除いた後に熱酸化することで2種類の
ゲート酸化膜を形成できる。しかし、重金属等の汚染物
質を含有するレジストパターンが直接塗布されたゲート
酸化膜が存在することとなる。この為、ゲート絶縁膜が
レジストパターンからの汚染により容易に破壊され、大
きな故障原因の1つになる。そこで、図5〜図7に示す
ごとく、レジストパターンからの汚染をポリシリコンで
ブロックするプロセス(以下、ポリバッファプロセスと
記す)を踏むのが一般的である。
ずシリコン基板をある程度酸化し、LV素子形成領域の
SiO2 膜を取り除いた後に熱酸化することで2種類の
ゲート酸化膜を形成できる。しかし、重金属等の汚染物
質を含有するレジストパターンが直接塗布されたゲート
酸化膜が存在することとなる。この為、ゲート絶縁膜が
レジストパターンからの汚染により容易に破壊され、大
きな故障原因の1つになる。そこで、図5〜図7に示す
ごとく、レジストパターンからの汚染をポリシリコンで
ブロックするプロセス(以下、ポリバッファプロセスと
記す)を踏むのが一般的である。
【0006】当然ながら、異なる電源を使用する素子が
混在するデバイスでは、回路構成上、外部から供給され
る電源(以下、外部電源と記す)を複数の電源に選り分
ける(以下この個々の電源を内部電源と記す)必要が生
じる。例えば図8に示す電源抵抗分割方式を採るのが一
般的である。ここで、R1、R2はそれぞれ抵抗素子3
03、304の抵抗値である。外部電源端子301に現
われる外部電源電圧Voutと内部電源端子302に現
われる内部電源電圧Vinとの関係は式(1)に示すよ
うに表される。
混在するデバイスでは、回路構成上、外部から供給され
る電源(以下、外部電源と記す)を複数の電源に選り分
ける(以下この個々の電源を内部電源と記す)必要が生
じる。例えば図8に示す電源抵抗分割方式を採るのが一
般的である。ここで、R1、R2はそれぞれ抵抗素子3
03、304の抵抗値である。外部電源端子301に現
われる外部電源電圧Voutと内部電源端子302に現
われる内部電源電圧Vinとの関係は式(1)に示すよ
うに表される。
【0007】 Vin=(R2/(R2+R1))×Vout … (1) この場合、抵抗素子に要求される条件は、安定した複数
電源と低消費電力を同時に満足するためにM〜GΩクラ
スの高抵抗が必須となる。前記高抵抗素子として利用さ
れるものとしては、以下に示す理由で不純物を含んでい
ない(以下、ノンドープと記す)のポリシリコンまたは
低濃度にドーピングされたポリシリコン(以下低ドープ
ポリシリコンと記す)の使用が望ましい。抵抗素子とし
て利用されるものとしては、前記低ドープポリシリコン
の他、ゲート電極配線層、シリコン基板上に設ける拡散
層が有る。しかし、いずれもMOSFETを構成するも
のであり、高抵抗のものとしてチューニングすることは
MOSFETの駆動能力を低下させることにつながり、
高速化の要求に逆行する。
電源と低消費電力を同時に満足するためにM〜GΩクラ
スの高抵抗が必須となる。前記高抵抗素子として利用さ
れるものとしては、以下に示す理由で不純物を含んでい
ない(以下、ノンドープと記す)のポリシリコンまたは
低濃度にドーピングされたポリシリコン(以下低ドープ
ポリシリコンと記す)の使用が望ましい。抵抗素子とし
て利用されるものとしては、前記低ドープポリシリコン
の他、ゲート電極配線層、シリコン基板上に設ける拡散
層が有る。しかし、いずれもMOSFETを構成するも
のであり、高抵抗のものとしてチューニングすることは
MOSFETの駆動能力を低下させることにつながり、
高速化の要求に逆行する。
【0008】また、MOSFETの特性上、低抵抗が望
ましいゲート電極配線層もしくは、シリコン基板上に設
ける拡散層を所望の高抵抗なものとするには、膨大な面
積が必要となり、当然ながら膨大な寄生容量を生む。前
記寄生容量は、応答時間の増加につながるため、デバイ
スの高速動作を疎外することとなる。従って、低ドープ
ポリシリコンの使用が望ましい。そこで、従来から図5
〜7に示すごとく複数のゲート絶縁膜を使用したデバイ
スに低ドープポリシリコンを高抵抗素子として設計する
手法がある(特願平5ー10597)。以下この手法に
ついて説明する。
ましいゲート電極配線層もしくは、シリコン基板上に設
ける拡散層を所望の高抵抗なものとするには、膨大な面
積が必要となり、当然ながら膨大な寄生容量を生む。前
記寄生容量は、応答時間の増加につながるため、デバイ
スの高速動作を疎外することとなる。従って、低ドープ
ポリシリコンの使用が望ましい。そこで、従来から図5
〜7に示すごとく複数のゲート絶縁膜を使用したデバイ
スに低ドープポリシリコンを高抵抗素子として設計する
手法がある(特願平5ー10597)。以下この手法に
ついて説明する。
【0009】図5(a)に示すように、半導体基板20
1上に素子分離絶縁膜202を形成し、前記素子分離絶
縁膜202を除く前記半導体基板201上にHV素子用
のゲート酸化膜となるシリコン酸化膜203を形成す
る。その後、ポリシリコン204を形成し、前記HV素
子形成予定領域にレジストパターン205を形成する。
1上に素子分離絶縁膜202を形成し、前記素子分離絶
縁膜202を除く前記半導体基板201上にHV素子用
のゲート酸化膜となるシリコン酸化膜203を形成す
る。その後、ポリシリコン204を形成し、前記HV素
子形成予定領域にレジストパターン205を形成する。
【0010】その後、前記レジストパターン205をマ
スクとして前記HV素子形成予定領域を除く領域にある
前記ポリシリコン204及びシリコン酸化膜203をエ
ッチングして除去する。次に、図5(b)に示すよう
に、LV素子用のゲート酸化膜となるシリコン酸化膜2
06を形成した後、ポリシリコン207を形成し、前記
HV素子形成予定領域を除いた領域にレジストパターン
208を形成する。
スクとして前記HV素子形成予定領域を除く領域にある
前記ポリシリコン204及びシリコン酸化膜203をエ
ッチングして除去する。次に、図5(b)に示すよう
に、LV素子用のゲート酸化膜となるシリコン酸化膜2
06を形成した後、ポリシリコン207を形成し、前記
HV素子形成予定領域を除いた領域にレジストパターン
208を形成する。
【0011】次に、前記レジストパターン208をマス
クに前記HV素子形成予定領域に有る前記ポリシリコン
207及びシリコン酸化膜206を例えばRIE法を用
いてエッチング除去する。次に、前記ポリシリコン20
7もしくはポリシリコン204上のSiO2 膜209を
例えば全面(必ずしも全面でなくても良い)に堆積した
後、抵抗素子形成予定領域にレジストパターン210を
設ける。この段階のSi基板の断面の様子を図6(a)
に示す。前記レジストパターン210をマスクとして前
記SiO2 膜209をエッチング加工する。次に、図6
(b)に示すように、エッチング加工された前記SiO
2 膜209をマスクに、抵抗素子形成予定領域を除く領
域にあるポリシリコン膜を選択的にドーピングする。
クに前記HV素子形成予定領域に有る前記ポリシリコン
207及びシリコン酸化膜206を例えばRIE法を用
いてエッチング除去する。次に、前記ポリシリコン20
7もしくはポリシリコン204上のSiO2 膜209を
例えば全面(必ずしも全面でなくても良い)に堆積した
後、抵抗素子形成予定領域にレジストパターン210を
設ける。この段階のSi基板の断面の様子を図6(a)
に示す。前記レジストパターン210をマスクとして前
記SiO2 膜209をエッチング加工する。次に、図6
(b)に示すように、エッチング加工された前記SiO
2 膜209をマスクに、抵抗素子形成予定領域を除く領
域にあるポリシリコン膜を選択的にドーピングする。
【0012】次に、図7(a)に示すように、WSi膜
211を形成した後、ゲート電極配線パターンのレジス
ト212を形成する。次に、レジスト212をマスクと
して図7(b)に示すように、ゲート電極配線をエッチ
ング加工すると同時に抵抗素子形成領域に有るWSi膜
211、及びSiO2 膜209をエッチング除去する。
その後、後酸化膜213、拡散層214を形成すると共
に、ゲート電極配線層はWSiのポリサイド化で低抵抗
化される。
211を形成した後、ゲート電極配線パターンのレジス
ト212を形成する。次に、レジスト212をマスクと
して図7(b)に示すように、ゲート電極配線をエッチ
ング加工すると同時に抵抗素子形成領域に有るWSi膜
211、及びSiO2 膜209をエッチング除去する。
その後、後酸化膜213、拡散層214を形成すると共
に、ゲート電極配線層はWSiのポリサイド化で低抵抗
化される。
【0013】このような手法で形成されたデバイスは、
MOSFETを構成するゲート電極配線層のみがWSi
のポリサイド化で低抵抗化され、抵抗素子となるポリシ
リコンはSiO2 膜209がWSi膜をブロックするこ
とでポリサイド化を防止し、所望の高抵抗素子が得られ
る。また、MOSFETを構成するゲート絶縁膜203
及び206には、重金属等の汚染物質を含有するレジス
トパターンが直接塗布される工程が一切ないため、信頼
性をも左右するゲート絶縁膜203および206は高品
質が保たれることは言うまでもない。
MOSFETを構成するゲート電極配線層のみがWSi
のポリサイド化で低抵抗化され、抵抗素子となるポリシ
リコンはSiO2 膜209がWSi膜をブロックするこ
とでポリサイド化を防止し、所望の高抵抗素子が得られ
る。また、MOSFETを構成するゲート絶縁膜203
及び206には、重金属等の汚染物質を含有するレジス
トパターンが直接塗布される工程が一切ないため、信頼
性をも左右するゲート絶縁膜203および206は高品
質が保たれることは言うまでもない。
【0014】しかしながら、上記のような構成では、抵
抗部分を形成する工程(図6(a)で示すような工程)
が増える。また、図6(a)や図6(b)のスリット2
15ができてしまうという問題がある。
抗部分を形成する工程(図6(a)で示すような工程)
が増える。また、図6(a)や図6(b)のスリット2
15ができてしまうという問題がある。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の、
図5〜7に示した方法で作成されたデバイスには次に述
べるような問題がある。ゲート電極配線層または、シリ
コン基板上に設けた拡散層をもって抵抗素子としたもの
と比べ、僅かな寄生容量で高抵抗なものを用意できる反
面、次に上げる新たな工程が増える。先ず、ポリシリコ
ンへのドーピングとWSi膜のポリサイド化をブロック
するためのSiO2 膜209堆積工程と、前記SiO2
膜209をパターニングする際に用いるレジストパター
ン210形成工程と、前記レジストパターン210をマ
スクに前記SiO2 膜209をパターニングする工程
(図6(a)に示す構成に加工する工程)と、前記レジ
ストパターン210を剥離する工程(図6(b)に示す
構成に加工する工程)が新たな工程として生じる。その
ため、当然、製造コストを押し上げる結果を招く。
図5〜7に示した方法で作成されたデバイスには次に述
べるような問題がある。ゲート電極配線層または、シリ
コン基板上に設けた拡散層をもって抵抗素子としたもの
と比べ、僅かな寄生容量で高抵抗なものを用意できる反
面、次に上げる新たな工程が増える。先ず、ポリシリコ
ンへのドーピングとWSi膜のポリサイド化をブロック
するためのSiO2 膜209堆積工程と、前記SiO2
膜209をパターニングする際に用いるレジストパター
ン210形成工程と、前記レジストパターン210をマ
スクに前記SiO2 膜209をパターニングする工程
(図6(a)に示す構成に加工する工程)と、前記レジ
ストパターン210を剥離する工程(図6(b)に示す
構成に加工する工程)が新たな工程として生じる。その
ため、当然、製造コストを押し上げる結果を招く。
【0016】また、次に上げるプロセス上の問題も上げ
られる。前記SiO2 膜209をパターニングする際、
HV素子形成用のポリシリコン204とLV素子形成用
のポリシリコン207の境界に存在するSiO2 206
aも同時にエッチングすることとなる。当然、前記HV
素子形成用のポリシリコン204とLV素子形成用のポ
リシリコン207の境界の下地となるフィールド酸化膜
202も同じSiO2膜であり、かつ、段差部の垂直方
向の酸化膜209の厚さは、平坦部の酸化膜209の厚
さとスリット215の深さを足した値よりも長いことか
ら、RIE法によるエッチング法によると、前記HV素
子形成用のポリシリコン204とLV素子形成用のポリ
シリコン207の境界に存在するSiO2 膜206a及
び、前記HV素子形成用のポリシリコン204とLV素
子形成用のポリシリコン207の境界の下地となるフィ
ールド酸化膜202のスリット215の底に当たる部分
も同時にエッチングされる。このために生じた開口面積
の非常に小さいスリット状の穴215には、図7(a)
に示すスリット215aのように、その後に堆積される
WSi210等が埋め込まれてしまい、エッチング除去
不能なものとして残留することが多発する。
られる。前記SiO2 膜209をパターニングする際、
HV素子形成用のポリシリコン204とLV素子形成用
のポリシリコン207の境界に存在するSiO2 206
aも同時にエッチングすることとなる。当然、前記HV
素子形成用のポリシリコン204とLV素子形成用のポ
リシリコン207の境界の下地となるフィールド酸化膜
202も同じSiO2膜であり、かつ、段差部の垂直方
向の酸化膜209の厚さは、平坦部の酸化膜209の厚
さとスリット215の深さを足した値よりも長いことか
ら、RIE法によるエッチング法によると、前記HV素
子形成用のポリシリコン204とLV素子形成用のポリ
シリコン207の境界に存在するSiO2 膜206a及
び、前記HV素子形成用のポリシリコン204とLV素
子形成用のポリシリコン207の境界の下地となるフィ
ールド酸化膜202のスリット215の底に当たる部分
も同時にエッチングされる。このために生じた開口面積
の非常に小さいスリット状の穴215には、図7(a)
に示すスリット215aのように、その後に堆積される
WSi210等が埋め込まれてしまい、エッチング除去
不能なものとして残留することが多発する。
【0017】前記HV素子形成用のポリシリコン204
とLV素子形成用のポリシリコン207の境界及び、直
下のフィールド酸化膜202に生じた穴215に生め込
まれたWSi210は、その後の熱工程でグレインが成
長することで生じた応力によって、フィールド酸化膜2
02や下地のシリコン基板201にクラックを発生させ
る場合がある。この為、歩留まり低下は著しく、信頼性
低下は言うまでもない。これを防止するものとして、抵
抗素子形成用のSiO2 膜209を前記HV素子形成用
のポリシリコン204とLV素子形成用のポリシリコン
207の境界に置くことも考えられる。しかし、当然な
がら、動作上無用なポリシリコン207が残留すること
となり、この無用な領域のためにチップ面積を増大させ
ることにつながる。
とLV素子形成用のポリシリコン207の境界及び、直
下のフィールド酸化膜202に生じた穴215に生め込
まれたWSi210は、その後の熱工程でグレインが成
長することで生じた応力によって、フィールド酸化膜2
02や下地のシリコン基板201にクラックを発生させ
る場合がある。この為、歩留まり低下は著しく、信頼性
低下は言うまでもない。これを防止するものとして、抵
抗素子形成用のSiO2 膜209を前記HV素子形成用
のポリシリコン204とLV素子形成用のポリシリコン
207の境界に置くことも考えられる。しかし、当然な
がら、動作上無用なポリシリコン207が残留すること
となり、この無用な領域のためにチップ面積を増大させ
ることにつながる。
【0018】なお、不揮発性メモリのように多層ゲート
型トランジスタを持つデバイスでは、フローティングゲ
ート電極を抵抗素子として代用することも考えられる。
しかし、フローティング電極には当然ながら不純物が導
入されるため、所望の抵抗値が得られない。
型トランジスタを持つデバイスでは、フローティングゲ
ート電極を抵抗素子として代用することも考えられる。
しかし、フローティング電極には当然ながら不純物が導
入されるため、所望の抵抗値が得られない。
【0019】この発明は上記のような事情に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、2つの異なった
ゲート酸化膜厚を有する素子と抵抗素子を同一基板上に
備えた半導体装置の製造法において、抵抗素子形成によ
る工程増を全く必要とせずに、所望の高抵抗ポリシリコ
ンを形成可能とし、高速動作・高密度化・低コスト化す
る技術を提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、2つの異なった
ゲート酸化膜厚を有する素子と抵抗素子を同一基板上に
備えた半導体装置の製造法において、抵抗素子形成によ
る工程増を全く必要とせずに、所望の高抵抗ポリシリコ
ンを形成可能とし、高速動作・高密度化・低コスト化す
る技術を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】この発明は、2つの異な
ったゲート酸化膜厚を有する素子を同一基板上に備えた
半導体装置の製造方法として広く用いられているポリバ
ッファプロセスにおいて、それぞれ異なったゲート酸化
膜厚を有する素子を構成するどちらか一方のゲート電極
の一部を、内部電位コントロールに欠かすことのできな
い高抵抗素子として利用することで、工程を増やすこと
なく前記高抵抗素子を形成可能とすることを特徴として
いる。
ったゲート酸化膜厚を有する素子を同一基板上に備えた
半導体装置の製造方法として広く用いられているポリバ
ッファプロセスにおいて、それぞれ異なったゲート酸化
膜厚を有する素子を構成するどちらか一方のゲート電極
の一部を、内部電位コントロールに欠かすことのできな
い高抵抗素子として利用することで、工程を増やすこと
なく前記高抵抗素子を形成可能とすることを特徴として
いる。
【0021】まず、半導体基板上に素子分離絶縁膜を形
成する。その後第1のMOS型トランジスタを構成する
ための第1のゲート絶縁膜を形成する。次に、将来、抵
抗素子及び前記第1のゲート電極の一部となる第1の多
結晶シリコンを堆積する。
成する。その後第1のMOS型トランジスタを構成する
ための第1のゲート絶縁膜を形成する。次に、将来、抵
抗素子及び前記第1のゲート電極の一部となる第1の多
結晶シリコンを堆積する。
【0022】次に、前記第1のMOS型トランジスタの
形成予定領域をカバーしながら、前記抵抗素子形成パタ
ーン上に第1のレジストパターンを形成する。この第1
のレジストパターンをマスクとして第2のMOS型トラ
ンジスタの形成領域に存在する前記第1の多結晶シリコ
ンをエッチング除去する。これと同時に、抵抗素子とな
る前記第1の多結晶シリコンをパターニングする。
形成予定領域をカバーしながら、前記抵抗素子形成パタ
ーン上に第1のレジストパターンを形成する。この第1
のレジストパターンをマスクとして第2のMOS型トラ
ンジスタの形成領域に存在する前記第1の多結晶シリコ
ンをエッチング除去する。これと同時に、抵抗素子とな
る前記第1の多結晶シリコンをパターニングする。
【0023】続いて、前記第1のレジストパターンを除
去し、その後、熱酸化を施すことで前記第2のMOS型
トランジスタの形成領域に第2のゲート絶縁膜を形成す
る。この時、前記抵抗素子となる第1の多結晶シリコン
及び前記第1のMOS型トランジスタの形成予定領域に
前記有る第1の多結晶シリコンは、前記第2のMOS型
トランジスタの形成領域のシリコン基板同様に酸化され
る。前記酸化によってできる酸化膜は、前記抵抗素子と
なる第1の多結晶シリコン及び前記第1のMOS型トラ
ンジスタの形成予定領域に前記ある第1の多結晶シリコ
ン上にもある。
去し、その後、熱酸化を施すことで前記第2のMOS型
トランジスタの形成領域に第2のゲート絶縁膜を形成す
る。この時、前記抵抗素子となる第1の多結晶シリコン
及び前記第1のMOS型トランジスタの形成予定領域に
前記有る第1の多結晶シリコンは、前記第2のMOS型
トランジスタの形成領域のシリコン基板同様に酸化され
る。前記酸化によってできる酸化膜は、前記抵抗素子と
なる第1の多結晶シリコン及び前記第1のMOS型トラ
ンジスタの形成予定領域に前記ある第1の多結晶シリコ
ン上にもある。
【0024】次に、全面に、将来前記第2のMOS型ト
ランジスタの第2のゲート電極の一部となる第2の多結
晶シリコンを堆積する。続いて、前記第1のMOS型ト
ランジスタの形成領域に堆積された前記有る第2の多結
晶シリコン、及び前記第1のMOS型トランジスタ形成
領域に堆積された前記有る第2の多結晶シリコン膜上に
ある前記酸化膜を第2のレジストマスクを用いて選択的
に除去する。この時、前記抵抗素子となる第1の多結晶
シリコン膜上には、前記第2のMOS型トランジスタの
第2のゲート絶縁膜形成工程で前記形成された熱酸化膜
を介して、前記第2の多結晶シリコンが残存する。
ランジスタの第2のゲート電極の一部となる第2の多結
晶シリコンを堆積する。続いて、前記第1のMOS型ト
ランジスタの形成領域に堆積された前記有る第2の多結
晶シリコン、及び前記第1のMOS型トランジスタ形成
領域に堆積された前記有る第2の多結晶シリコン膜上に
ある前記酸化膜を第2のレジストマスクを用いて選択的
に除去する。この時、前記抵抗素子となる第1の多結晶
シリコン膜上には、前記第2のMOS型トランジスタの
第2のゲート絶縁膜形成工程で前記形成された熱酸化膜
を介して、前記第2の多結晶シリコンが残存する。
【0025】次に、前記第2のレジストマスクを除去し
た後、全面に高融点金属を堆積する。ここで、第2のレ
ジストマスクを除去した後、POCl 3 法により不純物
を導入してもよい。さらに、不純物の導入後、NH 4 F
処理により、前記第1と第2の多結晶シリコン膜の境界
面に位置する前記素子分離絶縁膜上の一部に形成された
シリコン酸化膜を除去してもよい。次に、前記第1のM
OS型トランジスタ及び前記第2のMOS型トランジス
タのそれぞれのゲート電極配線パターン上に第3のレジ
ストパターンを形成する。この第3のレジストパターン
をマスクとして前記第1のMOS型トランジスタ及び前
記第2のMOS型トランジスタのそれぞれのゲート電極
配線パターンをエッチング加工する。これと同時に、前
記抵抗素子上に残存する前記第2の多結晶シリコン及び
前記高融点金属が除去される。
た後、全面に高融点金属を堆積する。ここで、第2のレ
ジストマスクを除去した後、POCl 3 法により不純物
を導入してもよい。さらに、不純物の導入後、NH 4 F
処理により、前記第1と第2の多結晶シリコン膜の境界
面に位置する前記素子分離絶縁膜上の一部に形成された
シリコン酸化膜を除去してもよい。次に、前記第1のM
OS型トランジスタ及び前記第2のMOS型トランジス
タのそれぞれのゲート電極配線パターン上に第3のレジ
ストパターンを形成する。この第3のレジストパターン
をマスクとして前記第1のMOS型トランジスタ及び前
記第2のMOS型トランジスタのそれぞれのゲート電極
配線パターンをエッチング加工する。これと同時に、前
記抵抗素子上に残存する前記第2の多結晶シリコン及び
前記高融点金属が除去される。
【0026】
【作用】上記のような構成によれば、異なったゲート酸
化膜厚を有するMOSFETを構成するどちらか一方の
ゲート電極の一部を抵抗素子とするため、特に工程増と
いったものはない。なお、それぞれ異なったゲート酸化
膜厚を有するMOSFETを構成するゲート電極は、高
融点金属とのポリサイドとなるため、低抵抗化されるこ
とで高速動作が可能となる。
化膜厚を有するMOSFETを構成するどちらか一方の
ゲート電極の一部を抵抗素子とするため、特に工程増と
いったものはない。なお、それぞれ異なったゲート酸化
膜厚を有するMOSFETを構成するゲート電極は、高
融点金属とのポリサイドとなるため、低抵抗化されるこ
とで高速動作が可能となる。
【0027】一方、第2のMOS型トランジスタの第2
のゲート絶縁膜を形成する工程で、抵抗素子となる多結
晶シリコン上に高融点金属とのポリサイド化を防止する
ためのシリコン酸化膜が形成される。更に、第1のMO
S型トラジスタ及び第2のMOS型トランジスタのゲー
ト電極配線のパターンの形成の際に、前記抵抗素子とな
る多結晶シリコン上に形成された前記シリコン酸化膜を
介して置かれる第2の多結晶シリコン及び高融点金属は
確実に除去される。また、第2のMOS型トランジスタ
の第2のゲート絶縁膜を形成する工程で形成される抵抗
素子(つまり第1の多結晶シリコン)上に形成されたシ
リコン酸化膜は、抵抗素子とそのシリコン酸化膜上に有
る第2の多結晶シリコン及び高融点金属を除去する際の
エッチングストッパとして機能する。
のゲート絶縁膜を形成する工程で、抵抗素子となる多結
晶シリコン上に高融点金属とのポリサイド化を防止する
ためのシリコン酸化膜が形成される。更に、第1のMO
S型トラジスタ及び第2のMOS型トランジスタのゲー
ト電極配線のパターンの形成の際に、前記抵抗素子とな
る多結晶シリコン上に形成された前記シリコン酸化膜を
介して置かれる第2の多結晶シリコン及び高融点金属は
確実に除去される。また、第2のMOS型トランジスタ
の第2のゲート絶縁膜を形成する工程で形成される抵抗
素子(つまり第1の多結晶シリコン)上に形成されたシ
リコン酸化膜は、抵抗素子とそのシリコン酸化膜上に有
る第2の多結晶シリコン及び高融点金属を除去する際の
エッチングストッパとして機能する。
【0028】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図1から図4に示されているこの実施例
をフラッシュ型EEPROMの周辺回路を例に説明す
る。
して説明する。図1から図4に示されているこの実施例
をフラッシュ型EEPROMの周辺回路を例に説明す
る。
【0029】このフラッシュ型EEPROMの周辺回路
では、複数の電源電圧で駆動する(従って、ゲート絶縁
膜厚が異なる)素子のうち、厚いゲート絶縁膜を有する
HV素子としてHV系MOSFETと、薄いゲート絶縁
膜を有するLV系素子としてLV系MOSFETが混在
する。従って、前記のLV系素子の動作可能な電源電圧
を設定するに使用される抵抗素子が同一基板上に存在す
る。
では、複数の電源電圧で駆動する(従って、ゲート絶縁
膜厚が異なる)素子のうち、厚いゲート絶縁膜を有する
HV素子としてHV系MOSFETと、薄いゲート絶縁
膜を有するLV系素子としてLV系MOSFETが混在
する。従って、前記のLV系素子の動作可能な電源電圧
を設定するに使用される抵抗素子が同一基板上に存在す
る。
【0030】まず、図1(a)に示すように、周知のL
OCOS(選択酸化)法により厚さ700nmの素子分
離膜102を形成したP型シリコン基板101の表面
に、厚さ15nm程度の図示せぬシリコン酸化膜を形成
する。この後、しきい値電圧制御用の不純物として、B
(ボロン)イオンを前記P型シリコン酸化膜基板101
表面に加速エネルギー45keV、ドーズ量3×1012
/cm2 で打ち込む。次に、前記シリコン酸化膜をNH
4 F処理により除去した後、950°Cのドライ酸化を
施すことでHV系トランジスタのゲート絶縁膜となる厚
さ30nmのシリコン酸化膜103を前記P型シリコン
基板101上に形成する。
OCOS(選択酸化)法により厚さ700nmの素子分
離膜102を形成したP型シリコン基板101の表面
に、厚さ15nm程度の図示せぬシリコン酸化膜を形成
する。この後、しきい値電圧制御用の不純物として、B
(ボロン)イオンを前記P型シリコン酸化膜基板101
表面に加速エネルギー45keV、ドーズ量3×1012
/cm2 で打ち込む。次に、前記シリコン酸化膜をNH
4 F処理により除去した後、950°Cのドライ酸化を
施すことでHV系トランジスタのゲート絶縁膜となる厚
さ30nmのシリコン酸化膜103を前記P型シリコン
基板101上に形成する。
【0031】続いて、前記HV系トランジスタのゲート
電極の一部となり、かつ、抵抗素子となる多結晶シリコ
ン膜104を周知のLPCVD(減圧気相成長)法によ
り厚さ100nm形成する。
電極の一部となり、かつ、抵抗素子となる多結晶シリコ
ン膜104を周知のLPCVD(減圧気相成長)法によ
り厚さ100nm形成する。
【0032】次に、図1(b)に示すように、周知のリ
ソグラフィ技術を用いて、HV系MOSFET形成予定
領域及び抵抗素子パターン上にレジストパターン105
を形成した後、図1(c)に示すように、前記レジスト
パターン105をマスクとして前記多結晶シリコン10
4をエッチング加工し、抵抗素子のパターン104aを
形成する。これと同時にLV系MOSFETの形成予定
領域にある前記多結晶シリコン104及び前記シリコン
酸化膜103をエッチング除去する。
ソグラフィ技術を用いて、HV系MOSFET形成予定
領域及び抵抗素子パターン上にレジストパターン105
を形成した後、図1(c)に示すように、前記レジスト
パターン105をマスクとして前記多結晶シリコン10
4をエッチング加工し、抵抗素子のパターン104aを
形成する。これと同時にLV系MOSFETの形成予定
領域にある前記多結晶シリコン104及び前記シリコン
酸化膜103をエッチング除去する。
【0033】次に、前記レジストパターン105を除去
した後、800°Cのドライ酸化を施すことでLV系ト
ランジスタのゲート絶縁膜となる厚さ9nmのシリコン
酸化膜106を前記P型シリコン基板101上に形成す
る。この時、前記抵抗素子となる多結晶シリコンのパタ
ーン104aも同時に酸化され、図2(a)に示すよう
にシリコン酸化膜106aが形成される。同様にシリコ
ン酸化膜106cも形成される。
した後、800°Cのドライ酸化を施すことでLV系ト
ランジスタのゲート絶縁膜となる厚さ9nmのシリコン
酸化膜106を前記P型シリコン基板101上に形成す
る。この時、前記抵抗素子となる多結晶シリコンのパタ
ーン104aも同時に酸化され、図2(a)に示すよう
にシリコン酸化膜106aが形成される。同様にシリコ
ン酸化膜106cも形成される。
【0034】次に、図2(a)に示すように、前記LV
系トランジスタのゲート電極の一部となる多結晶シリコ
ン膜107を周知のLPCVD法により厚さ100nm
形成した後、前記HV系MOSFETの形成予定領域を
除く領域にレジストパターン108を形成する。続い
て、前記レジストパターン108をマスクにHV系MO
SFETの形成予定領域にある前記多結晶シリコン10
7及び酸化膜106cをエッチング除去する。
系トランジスタのゲート電極の一部となる多結晶シリコ
ン膜107を周知のLPCVD法により厚さ100nm
形成した後、前記HV系MOSFETの形成予定領域を
除く領域にレジストパターン108を形成する。続い
て、前記レジストパターン108をマスクにHV系MO
SFETの形成予定領域にある前記多結晶シリコン10
7及び酸化膜106cをエッチング除去する。
【0035】次に、図2(b)に示すように、前記多結
晶シリコン107及び、前記HV系MOSFETの形成
予定領域にありゲート電極の一部となる前記多結晶シリ
コン104にリンイオンを加速エネルギ35eV、ドー
ズ量3×1015/cm2 条件でドーピグする。この時、
抵抗素子となる多結晶シリコンのパターン104aに
は、前記LV系MOSFETのゲート絶縁膜106を形
成する時に同時に作られるシリコン酸化膜106aが不
純物としてのリンの侵入をブロックするため、前記抵抗
素子となる多結晶シリコン104aは高抵抗に保たれ
る。
晶シリコン107及び、前記HV系MOSFETの形成
予定領域にありゲート電極の一部となる前記多結晶シリ
コン104にリンイオンを加速エネルギ35eV、ドー
ズ量3×1015/cm2 条件でドーピグする。この時、
抵抗素子となる多結晶シリコンのパターン104aに
は、前記LV系MOSFETのゲート絶縁膜106を形
成する時に同時に作られるシリコン酸化膜106aが不
純物としてのリンの侵入をブロックするため、前記抵抗
素子となる多結晶シリコン104aは高抵抗に保たれ
る。
【0036】次に、図3(a)に示すように、高融点金
属の1つであるWSi膜109を周知のスパッタリング
法により300nm堆積した後、前記WSi膜109上
に、前記LV系MOSFET及びHV系MOSFETの
ゲート電極配線パターンにレジストパターン110を形
成する。この時、前記レジストパターン110の下に
は、抵抗素子104aは存在しない。
属の1つであるWSi膜109を周知のスパッタリング
法により300nm堆積した後、前記WSi膜109上
に、前記LV系MOSFET及びHV系MOSFETの
ゲート電極配線パターンにレジストパターン110を形
成する。この時、前記レジストパターン110の下に
は、抵抗素子104aは存在しない。
【0037】次に、図3(b)に示すように、前記レジ
ストパターン110をマスクとしてHV系MOSFET
のゲート電極配線パターンとなる前記WSi膜109及
び、前記HV系MOSFETのゲート電極配線パターン
となる前記多結晶シリコン104、及びLV系MOSF
ETのゲート電極配線パターンとなる前記WSi膜10
9、及び前記LV系MOSFETのゲート電極配線パタ
ーンとなる前記多結晶シリコン107を残す。それ以外
の前記多結晶シリコン104、及び前記多結晶シリコン
107及び前記WSi膜109を除去する。この時、前
記抵抗素子104a上に存在する前記WSi膜109、
及び前記多結晶シリコン107が同時に除去される。こ
の時、前記抵抗素子104aの直上に存在するシリコン
酸化膜106aは、前記抵抗素子104a上に存在する
多結晶シリコン107を除去するの際のエッチングスト
ッパとして機能する。
ストパターン110をマスクとしてHV系MOSFET
のゲート電極配線パターンとなる前記WSi膜109及
び、前記HV系MOSFETのゲート電極配線パターン
となる前記多結晶シリコン104、及びLV系MOSF
ETのゲート電極配線パターンとなる前記WSi膜10
9、及び前記LV系MOSFETのゲート電極配線パタ
ーンとなる前記多結晶シリコン107を残す。それ以外
の前記多結晶シリコン104、及び前記多結晶シリコン
107及び前記WSi膜109を除去する。この時、前
記抵抗素子104a上に存在する前記WSi膜109、
及び前記多結晶シリコン107が同時に除去される。こ
の時、前記抵抗素子104aの直上に存在するシリコン
酸化膜106aは、前記抵抗素子104a上に存在する
多結晶シリコン107を除去するの際のエッチングスト
ッパとして機能する。
【0038】次に、前記レジストパターン110を除去
した後、図3(b)に示すように、少なくとも抵抗素子
104a領域を含むようにレジストパターン111を形
成する。この前記レジストパターン111及びWSi膜
109をマスクとしてMOSFETのソース・ドレイン
用の不純物としてAsイオンを加速エネルギ50ke
V、ドーズ量6×1015・cm2 の条件で前記シリコン
基板101に打ち込む。
した後、図3(b)に示すように、少なくとも抵抗素子
104a領域を含むようにレジストパターン111を形
成する。この前記レジストパターン111及びWSi膜
109をマスクとしてMOSFETのソース・ドレイン
用の不純物としてAsイオンを加速エネルギ50ke
V、ドーズ量6×1015・cm2 の条件で前記シリコン
基板101に打ち込む。
【0039】次に、図4(a)に示すように、前記レジ
ストパターン111を剥離する。その後、950°Cの
ドライ酸化を施すことで、厚さ35nmの後酸化膜11
2を形成すると同時に、シリコン基板101に打ち込ま
れた前記Asイオンは活性化されソース・ドレイン拡散
層113が形成される。これと同時に、前記HV系MO
SFETのゲート電極配線パターンとなる前記WSi膜
109と多結晶シリコン104の積層と、LV系MOS
FETのゲート電極配線パターンとなる前記WSi膜1
09と前記多結晶シリコン107の積層は、ポリサイド
化されることでシート抵抗4Ω/□と非常に低いものと
なる。
ストパターン111を剥離する。その後、950°Cの
ドライ酸化を施すことで、厚さ35nmの後酸化膜11
2を形成すると同時に、シリコン基板101に打ち込ま
れた前記Asイオンは活性化されソース・ドレイン拡散
層113が形成される。これと同時に、前記HV系MO
SFETのゲート電極配線パターンとなる前記WSi膜
109と多結晶シリコン104の積層と、LV系MOS
FETのゲート電極配線パターンとなる前記WSi膜1
09と前記多結晶シリコン107の積層は、ポリサイド
化されることでシート抵抗4Ω/□と非常に低いものと
なる。
【0040】次に、図4(b)に示すように、周知のC
VD法によってパッシベーション膜としてBPSG膜1
14を厚さ1.8μm形成する。次に、コンタクトホー
ルを形成した後、周知のバイアメタルであるTi/Ti
Nの複合膜115及びAlSi膜116をスパッタリン
グにより形成する。その後、エッチング加工してAl配
線層を形成する。
VD法によってパッシベーション膜としてBPSG膜1
14を厚さ1.8μm形成する。次に、コンタクトホー
ルを形成した後、周知のバイアメタルであるTi/Ti
Nの複合膜115及びAlSi膜116をスパッタリン
グにより形成する。その後、エッチング加工してAl配
線層を形成する。
【0041】このようにして形成されたフラッシュ型E
EPROM及びその周辺回路において、抵抗素子104
aはフラッシュ型EEPROMのフローディングゲート
と同一層の膜で形成されることとなる。
EPROM及びその周辺回路において、抵抗素子104
aはフラッシュ型EEPROMのフローディングゲート
と同一層の膜で形成されることとなる。
【0042】以下周知のプロセスを経て、図示せぬフラ
ッシュ型EEPROMを製造する。なお、図8に示した
ような抵抗分割方式では抵抗値のバランスを重視し、十
分に高い抵抗であれば良く、ノンドープの多結晶シリコ
ンが好ましい。しかしながら、抵抗値そのものが要求さ
れる回路構成では次に示す方法で抵抗値を制御すること
ができる。まず、図1(b)以降の工程において、多結
晶シリコン膜104の全面に必要に応じてリンイオン等
の不純物をドーピングする。この場合、ノンドープの多
結晶シリコンをそのまま抵抗素子として使用せず、僅か
にドーピングを施すことで、所望の安定した抵抗値が得
られる。
ッシュ型EEPROMを製造する。なお、図8に示した
ような抵抗分割方式では抵抗値のバランスを重視し、十
分に高い抵抗であれば良く、ノンドープの多結晶シリコ
ンが好ましい。しかしながら、抵抗値そのものが要求さ
れる回路構成では次に示す方法で抵抗値を制御すること
ができる。まず、図1(b)以降の工程において、多結
晶シリコン膜104の全面に必要に応じてリンイオン等
の不純物をドーピングする。この場合、ノンドープの多
結晶シリコンをそのまま抵抗素子として使用せず、僅か
にドーピングを施すことで、所望の安定した抵抗値が得
られる。
【0043】次に、図2(b)に示すようなMOSFE
Tのゲート電極の一部を構成する多結晶シリコン104
及び107へ不純物を導入する。しかし、これに限定さ
れるものではなく、多結晶シリコン104及び多結晶シ
リコン107に予め不純物を含んだポリシリコン(以下
ドープドポリと記す)を使用すれば、前記MOSFET
のゲート電極の一部を構成する多結晶シリコン104及
び107への不純物を導入する工程を省くことができ
る。この場合、抵抗素子も前記ドープドポリを使用する
ことになるが、多結晶シリコン104の膜厚を薄いもの
としておけばよく、例えば、50nm程度にすること
で、0.5MΩ/□程度の高抵抗値のものが得られる。
Tのゲート電極の一部を構成する多結晶シリコン104
及び107へ不純物を導入する。しかし、これに限定さ
れるものではなく、多結晶シリコン104及び多結晶シ
リコン107に予め不純物を含んだポリシリコン(以下
ドープドポリと記す)を使用すれば、前記MOSFET
のゲート電極の一部を構成する多結晶シリコン104及
び107への不純物を導入する工程を省くことができ
る。この場合、抵抗素子も前記ドープドポリを使用する
ことになるが、多結晶シリコン104の膜厚を薄いもの
としておけばよく、例えば、50nm程度にすること
で、0.5MΩ/□程度の高抵抗値のものが得られる。
【0044】また、図2(b)に示すようなMOSFE
Tのゲート電極の一部を構成する多結晶シリコン104
及び107へのPを導入する工程でイオン注入技術によ
りドーピングする。しかし、これに限定されるものでは
なく、周知のPOCl3 法を用いてもよい。この場合、
HV系MOSFET形成領域とLV系MOSFET形成
領域の境界に残存するシリコン酸化膜106bはPOC
l3 法の後工程であるNH4 F処理で消滅する。図2
(b)で示したようなMOSFETのゲート電極の一部
を構成する多結晶シリコン104及び107へのP導入
工程では、図3(b)に示すように、HV系MOSFE
T形成領域とLV系MOSFET形成領域の境界に残存
するシリコン酸化膜106bが無用な突起状の段差を生
む。この前記段差に起因するエッチングの残留物によっ
て、最悪の場合、歩留まり低下を招く場合もある。MO
SFETのゲート電極の一部を構成する多結晶シリコン
104及び107へのPを導入する場合にPOCl3 法
を用いることで、前記歩留まり低下を招く危険を孕む無
用なシリコン酸化膜106bの残留を未然に防止でき
る。
Tのゲート電極の一部を構成する多結晶シリコン104
及び107へのPを導入する工程でイオン注入技術によ
りドーピングする。しかし、これに限定されるものでは
なく、周知のPOCl3 法を用いてもよい。この場合、
HV系MOSFET形成領域とLV系MOSFET形成
領域の境界に残存するシリコン酸化膜106bはPOC
l3 法の後工程であるNH4 F処理で消滅する。図2
(b)で示したようなMOSFETのゲート電極の一部
を構成する多結晶シリコン104及び107へのP導入
工程では、図3(b)に示すように、HV系MOSFE
T形成領域とLV系MOSFET形成領域の境界に残存
するシリコン酸化膜106bが無用な突起状の段差を生
む。この前記段差に起因するエッチングの残留物によっ
て、最悪の場合、歩留まり低下を招く場合もある。MO
SFETのゲート電極の一部を構成する多結晶シリコン
104及び107へのPを導入する場合にPOCl3 法
を用いることで、前記歩留まり低下を招く危険を孕む無
用なシリコン酸化膜106bの残留を未然に防止でき
る。
【0045】また、図3aの工程で、高融点金属の1つ
であるWSi膜109を形成したが、何もWSi膜であ
る必要はなく、MoSi、Ti、N等の他の金属を使用
しても良い。
であるWSi膜109を形成したが、何もWSi膜であ
る必要はなく、MoSi、Ti、N等の他の金属を使用
しても良い。
【0046】また、図3(a)の工程で、高融点金属の
1つであるWSi膜109ではなく、単純に第3の多結
晶シリコンを積層してもよい。この場合は、前記第3の
多結晶シリコン堆積後に不純物をドーピングするか、も
しくは、前記第3の多結晶シリコンに予めドーピングを
施した多結晶シリコンを用いる。
1つであるWSi膜109ではなく、単純に第3の多結
晶シリコンを積層してもよい。この場合は、前記第3の
多結晶シリコン堆積後に不純物をドーピングするか、も
しくは、前記第3の多結晶シリコンに予めドーピングを
施した多結晶シリコンを用いる。
【0047】この場合、多結晶シリコン膜を堆積したこ
とにより、体積が増加し当然低抵抗なゲート電極配線層
を形成することができる。多結晶シリコンは高融点金属
よりも熱的に安定であるため、前記第3の多結晶シリコ
ン積層後の熱工程が1100°C程度の高温・長時間の
工程が使用できる。特に例えば、不揮発性メモリ等の製
造に本発明の方法を適用する場合、高温で作られた良質
な後酸化膜がデータ保持についての特性を向上させるこ
とから、信頼性改善に寄与する。
とにより、体積が増加し当然低抵抗なゲート電極配線層
を形成することができる。多結晶シリコンは高融点金属
よりも熱的に安定であるため、前記第3の多結晶シリコ
ン積層後の熱工程が1100°C程度の高温・長時間の
工程が使用できる。特に例えば、不揮発性メモリ等の製
造に本発明の方法を適用する場合、高温で作られた良質
な後酸化膜がデータ保持についての特性を向上させるこ
とから、信頼性改善に寄与する。
【0048】また、図3(a)の工程で、高融点金属の
代わりに多結晶シリコン膜を用いた場合に、レジストマ
スク110を用いて、積層した多結晶シリコン膜をエッ
チング加工する際、当然ながら、同一材料(つまり多結
晶シリコンである)を積層しているため、最適化された
多結晶シリコンの条件でRIE加工すればよく、高融点
金属と多結晶シリコンの積層をエッチング加工する場合
に比べ容易になる。従って、コストの削減にもなる。
代わりに多結晶シリコン膜を用いた場合に、レジストマ
スク110を用いて、積層した多結晶シリコン膜をエッ
チング加工する際、当然ながら、同一材料(つまり多結
晶シリコンである)を積層しているため、最適化された
多結晶シリコンの条件でRIE加工すればよく、高融点
金属と多結晶シリコンの積層をエッチング加工する場合
に比べ容易になる。従って、コストの削減にもなる。
【0049】また、図2(b)の工程でMOSFETの
ゲート電極の一部を構成する多結晶シリコン104及び
107へPを導入する工程を省き、高融点金属のWSi
膜109ではなく、第3の多結晶シリコン膜を堆積して
もよい。この場合は、次に、POCl3 法もしくは、イ
オン注入法等で、第3の多結晶シリコン膜と下層に有る
MOSFETのゲート電極の一部を構成する多結晶シリ
コン104及び107とに同時に不純物を導入する。こ
の場合、多結晶シリコンへのドーピング工程が只1回で
よい。
ゲート電極の一部を構成する多結晶シリコン104及び
107へPを導入する工程を省き、高融点金属のWSi
膜109ではなく、第3の多結晶シリコン膜を堆積して
もよい。この場合は、次に、POCl3 法もしくは、イ
オン注入法等で、第3の多結晶シリコン膜と下層に有る
MOSFETのゲート電極の一部を構成する多結晶シリ
コン104及び107とに同時に不純物を導入する。こ
の場合、多結晶シリコンへのドーピング工程が只1回で
よい。
【0050】一般に、多結晶シリコン104(抵抗素子
104aの部分を除く)及び107に直接不純物を導入
すると、自然酸化膜が成長しやすく、その後に堆積する
第3の多結晶シリコンとの界面に自然酸化膜が残留する
ことが避けられない。通常は、第3の多結晶シリコンへ
のドーピング工程で前記自然酸化膜は破壊されるが、前
記自然酸化膜が厚くなるとこの限りではない。また、ロ
ーカル的に残留した自然酸化膜が、図3(a)に示すよ
うなレジストマスク110を用いて、積層した多結晶シ
リコン膜をエッチング加工する際、エッチングストッパ
の働きをし、加工を困難にする。従って、高融点金属の
代わりに第3の多結晶シリコン膜を用いた場合のよう
に、図3(a)の工程でMOSFETのゲート電極の一
部を構成する多結晶シリコン104及び107へのPを
導入する工程を省いて、第3の多結晶シリコン膜を堆積
し、次に、POCl3 法もしくは、イオン注入等で、第
3の多結晶シリコン膜と下層に有るMOSFETのゲー
ト電極の一部を構成する多結晶シリコン104及び10
7と同時に不純物を導入する手法を採ることが望まし
い。 なお、前記第3の多結晶シリコン膜の上にさらに
高融点金属を堆積させ、第1または第2の多結晶シリコ
ン膜及び第3の多結晶シリコン膜及び高融点金属層によ
ってゲート電極を形成してもよい。このような構造にす
ることによって、高融点金属の後酸化時の局所的なスト
レスが回避され、異常酸化による剥がれが防止される。
104aの部分を除く)及び107に直接不純物を導入
すると、自然酸化膜が成長しやすく、その後に堆積する
第3の多結晶シリコンとの界面に自然酸化膜が残留する
ことが避けられない。通常は、第3の多結晶シリコンへ
のドーピング工程で前記自然酸化膜は破壊されるが、前
記自然酸化膜が厚くなるとこの限りではない。また、ロ
ーカル的に残留した自然酸化膜が、図3(a)に示すよ
うなレジストマスク110を用いて、積層した多結晶シ
リコン膜をエッチング加工する際、エッチングストッパ
の働きをし、加工を困難にする。従って、高融点金属の
代わりに第3の多結晶シリコン膜を用いた場合のよう
に、図3(a)の工程でMOSFETのゲート電極の一
部を構成する多結晶シリコン104及び107へのPを
導入する工程を省いて、第3の多結晶シリコン膜を堆積
し、次に、POCl3 法もしくは、イオン注入等で、第
3の多結晶シリコン膜と下層に有るMOSFETのゲー
ト電極の一部を構成する多結晶シリコン104及び10
7と同時に不純物を導入する手法を採ることが望まし
い。 なお、前記第3の多結晶シリコン膜の上にさらに
高融点金属を堆積させ、第1または第2の多結晶シリコ
ン膜及び第3の多結晶シリコン膜及び高融点金属層によ
ってゲート電極を形成してもよい。このような構造にす
ることによって、高融点金属の後酸化時の局所的なスト
レスが回避され、異常酸化による剥がれが防止される。
【0051】なお、詳しく説明していなかったが、図3
(b)に示すように、NMOSFET用のソース・ドレ
インに不純物を導入する際、抵抗素子104aをレジス
トによってカバーする必要がある。しかし、これは同一
基板上に存在するPMOSFETをカバーするものと兼
ねるので、抵抗素子のためだけに生じた工程増ではな
い。また、抵抗素子に要求される抵抗値がMΩ/□のオ
ーダーより十分低い場合は、前記抵抗素子104aをレ
ジスト111でカバーする必要はない。
(b)に示すように、NMOSFET用のソース・ドレ
インに不純物を導入する際、抵抗素子104aをレジス
トによってカバーする必要がある。しかし、これは同一
基板上に存在するPMOSFETをカバーするものと兼
ねるので、抵抗素子のためだけに生じた工程増ではな
い。また、抵抗素子に要求される抵抗値がMΩ/□のオ
ーダーより十分低い場合は、前記抵抗素子104aをレ
ジスト111でカバーする必要はない。
【0052】また、本発明の実施例では、前記HV系M
OSFETのゲート絶縁膜103、及びLV系MOSF
ETのゲート絶縁膜106にシリコン熱酸化膜を用いて
いる。しかし、これに限定されるものではなく、例えば
LPCVD法で堆積したSiO2 膜あるいはSiN膜、
またはSiO2 膜とSiN膜の複合膜でもよい。
OSFETのゲート絶縁膜103、及びLV系MOSF
ETのゲート絶縁膜106にシリコン熱酸化膜を用いて
いる。しかし、これに限定されるものではなく、例えば
LPCVD法で堆積したSiO2 膜あるいはSiN膜、
またはSiO2 膜とSiN膜の複合膜でもよい。
【0053】この場合、抵抗素子を取り囲む膜106a
も同時にLV系MOSFETのゲート絶縁膜と同じ材質
の膜となる。しかし、前記膜106aの働きであるMO
SFETのゲート電極107及び104への不純物導入
の際の不純物侵入のブロック、及び抵抗素子104aの
上方に存在する109及び107を剥離する際のエッチ
ングストッパ効果は十分である。また、この場合は熱工
程が低温化されるため、チャネル不純物の制御が容易と
なり、より微細なMOSFETが必要とされるデバイス
に有効である。
も同時にLV系MOSFETのゲート絶縁膜と同じ材質
の膜となる。しかし、前記膜106aの働きであるMO
SFETのゲート電極107及び104への不純物導入
の際の不純物侵入のブロック、及び抵抗素子104aの
上方に存在する109及び107を剥離する際のエッチ
ングストッパ効果は十分である。また、この場合は熱工
程が低温化されるため、チャネル不純物の制御が容易と
なり、より微細なMOSFETが必要とされるデバイス
に有効である。
【0054】また当然ながら、前記HV系MOSFET
のゲート絶縁膜103、及びLV系MOSFETのゲー
ト絶縁膜106に使用しているシリコン熱酸化膜の代わ
りにシリコン熱酸化膜を熱窒化した膜や、あるいはLP
CVD法で堆積したSiO2膜を熱窒化した膜を使用し
てもよい。この場合、絶縁膜の緻密性が向上し、抵抗素
子を取り込む膜106aの働き、すなわち不純物侵入の
ブロック及びエッチストッパの機能は増し、抵抗値の制
御性がさらに改善される。
のゲート絶縁膜103、及びLV系MOSFETのゲー
ト絶縁膜106に使用しているシリコン熱酸化膜の代わ
りにシリコン熱酸化膜を熱窒化した膜や、あるいはLP
CVD法で堆積したSiO2膜を熱窒化した膜を使用し
てもよい。この場合、絶縁膜の緻密性が向上し、抵抗素
子を取り込む膜106aの働き、すなわち不純物侵入の
ブロック及びエッチストッパの機能は増し、抵抗値の制
御性がさらに改善される。
【0055】また、本発明の実施例では、抵抗素子10
4aとなる多結晶シリコン104がHV系MOSFET
のゲート電極の一部となす多結晶シリコンと同じものを
用いているが、何もこの限りではなく、LV系MOSF
ETのゲート電極の一部となす多結晶シリコンを用いて
もよい。この場合は、HV系MOSFETのゲート絶縁
膜形成工程及びHV系MOSFETのゲート電極用の多
結晶シリコン形成工程に先立って、LV系MOSFET
のゲート絶縁膜形成工程及びLV系MOSFETのゲー
ト電極用の多結晶シリコン形成工程を行うことになる。
4aとなる多結晶シリコン104がHV系MOSFET
のゲート電極の一部となす多結晶シリコンと同じものを
用いているが、何もこの限りではなく、LV系MOSF
ETのゲート電極の一部となす多結晶シリコンを用いて
もよい。この場合は、HV系MOSFETのゲート絶縁
膜形成工程及びHV系MOSFETのゲート電極用の多
結晶シリコン形成工程に先立って、LV系MOSFET
のゲート絶縁膜形成工程及びLV系MOSFETのゲー
ト電極用の多結晶シリコン形成工程を行うことになる。
【0056】また、本発明の実施例として、これまでフ
ラッシュ型EEPROMにおける周辺回路形成に関して
示してきたが、むろん、この限りではなく、厚いゲート
絶縁膜を使用するMOSFETと薄いゲート絶縁膜を使
用するMOSFET、及び抵抗素子が同一基板上に存在
するデバイスに応用可能である。例えば、図8に示すご
とく抵抗素子を抵抗分割回路に使用するものではなく、
SRAMのようにメモリセルに用いるものでもよい。高
速動作の用途が強いSRAMでは、周辺回路部に厚いゲ
ート絶縁膜と薄いゲート絶縁膜を使用する場合が多く、
本発明は応用できる。
ラッシュ型EEPROMにおける周辺回路形成に関して
示してきたが、むろん、この限りではなく、厚いゲート
絶縁膜を使用するMOSFETと薄いゲート絶縁膜を使
用するMOSFET、及び抵抗素子が同一基板上に存在
するデバイスに応用可能である。例えば、図8に示すご
とく抵抗素子を抵抗分割回路に使用するものではなく、
SRAMのようにメモリセルに用いるものでもよい。高
速動作の用途が強いSRAMでは、周辺回路部に厚いゲ
ート絶縁膜と薄いゲート絶縁膜を使用する場合が多く、
本発明は応用できる。
【0057】なお、従来技術に示す図5(a)、図5
(b)、図6(b)、図7(a)、図7(b)の工程が
本発明の実施例の図1(b)、図2(a)、図2
(b)、図3(a)、図4(a)の工程に相当する。従
来技術に示す図6(a)に相当する工程は本発明にはな
い。また、本発明の実施例の図1(a)、図1(c)、
図3(b)、図4(b)の工程に相当する図は、従来技
術の例を示す図では省略している。
(b)、図6(b)、図7(a)、図7(b)の工程が
本発明の実施例の図1(b)、図2(a)、図2
(b)、図3(a)、図4(a)の工程に相当する。従
来技術に示す図6(a)に相当する工程は本発明にはな
い。また、本発明の実施例の図1(a)、図1(c)、
図3(b)、図4(b)の工程に相当する図は、従来技
術の例を示す図では省略している。
【0058】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、抵抗素
子として、所望の高い抵抗の素子が工程を増やすことな
く得られたため、パターンの占有面積を小さくでき、高
密度化に貢献できる。また、寄生容量は十分小さくな
り、従来のシリコン基板上に設けた拡散層タイプのもの
に比べ、2〜3桁低減されたため、抵抗素子に関わる遅
延時間が改善され、高速化に貢献できる。さらに、本発
明と同様にノンドープのポリシリコンを使用した従来例
に比べ、抵抗素子形成に関わる工程数が少ないので、本
発明の方法によれば製造コストが低くなる。また、従来
例の欠点であるHV素子とLV素子の境界部に発生する
ことが避けられないスリットが、本発明による方法では
発生しないため、スリットの発生に伴う不良が消滅し、
安定した歩留まりが得られる。当然ながら、スリットの
発生を考慮して、HV素子とLV素子の境界部を広い面
積の領域にする必要はなく、パターン面積も削減でき
る。
子として、所望の高い抵抗の素子が工程を増やすことな
く得られたため、パターンの占有面積を小さくでき、高
密度化に貢献できる。また、寄生容量は十分小さくな
り、従来のシリコン基板上に設けた拡散層タイプのもの
に比べ、2〜3桁低減されたため、抵抗素子に関わる遅
延時間が改善され、高速化に貢献できる。さらに、本発
明と同様にノンドープのポリシリコンを使用した従来例
に比べ、抵抗素子形成に関わる工程数が少ないので、本
発明の方法によれば製造コストが低くなる。また、従来
例の欠点であるHV素子とLV素子の境界部に発生する
ことが避けられないスリットが、本発明による方法では
発生しないため、スリットの発生に伴う不良が消滅し、
安定した歩留まりが得られる。当然ながら、スリットの
発生を考慮して、HV素子とLV素子の境界部を広い面
積の領域にする必要はなく、パターン面積も削減でき
る。
【図1】この本発明の一実施例を示すものであり、半導
体装置の製造方法を示す断面図。
体装置の製造方法を示す断面図。
【図2】図1に続く製造工程を示す断面図。
【図3】図2に続く製造工程を示す断面図。
【図4】図3に続く製造工程を示す断面図。
【図5】従来の半導体装置の製造工程を示す断面図。
【図6】図5に続く製造工程を示す断面図。
【図7】図6に続く製造工程を示す断面図。
【図8】高抵抗素子の応用例を示す回路図。
101、201…P型シリコン基板、102、202…
フィールド酸化膜、103、106、106a、106
b、106c、112、203、206、213、…シ
リコン酸化膜、105、108、110、111、20
5、208、210、212…フォトレジスト、11
3、214…N型不純物の拡散層、114…BPSG
膜、115…Ti/TiN膜の複合膜、116…AlS
i膜、301…外部電源端子(電圧Vout)、302
…内部電源端子(電圧Vin)、303…抵抗R1、3
04…抵抗R2。
フィールド酸化膜、103、106、106a、106
b、106c、112、203、206、213、…シ
リコン酸化膜、105、108、110、111、20
5、208、210、212…フォトレジスト、11
3、214…N型不純物の拡散層、114…BPSG
膜、115…Ti/TiN膜の複合膜、116…AlS
i膜、301…外部電源端子(電圧Vout)、302
…内部電源端子(電圧Vin)、303…抵抗R1、3
04…抵抗R2。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 27/10 481 29/78 (56)参考文献 特開 平5−259388(JP,A) 特開 昭63−229846(JP,A) 特開 平7−211861(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/04 H01L 21/822 H01L 27/06 H01L 27/088 H01L 21/8234 H01L 27/10
Claims (12)
- 【請求項1】 半導体基板の表面にそれぞれ異なる膜厚
のゲート絶縁膜を有する第1のMOS型トランジスタ、
及び第2のMOS型トランジスタ、及び抵抗素子が同一
基板上に混在してなる半導体装置の製造方法であって、 半導体基板上に素子分離絶縁膜及び第1のMOS型トラ
ンジスタを構成するためのゲート絶縁膜を形成する工程
と、 前記素子分離絶縁膜の上及び前記ゲート絶縁膜の上に前
記抵抗素子及び前記ゲート電極の一部となる多結晶シリ
コン膜をそれぞれ形成する工程と、 前記第1のMOS型トランジスタ形成予定領域及び前記
抵抗素子の形成予定領域上にレジストパターンを形成す
る工程と、 前記レジストパターンをマスクとして前記第2のMOS
型トランジスタの形成領域に位置する前記多結晶シリコ
ンを除去するとともに前記抵抗素子をパターンニングす
る工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記ゲート絶縁膜がシリコン酸化膜を熱
窒化した膜、またはSiO2膜、またはSiN膜、また
はSiO2とSiNの複合膜のいずれか1つであること
を特徴とする請求項1の半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記多結晶シリコン膜を形成する際に、
前記多結晶シリコンが予め不純物を含んだ多結晶シリコ
ンであるか、または、前記多結晶シリコン膜を形成する
工程と前記次のレジストパターンを形成する工程の間
に、前記多結晶シリコン膜に不純物を導入する工程があ
ることのいずれかであることを特徴とする請求項1また
は請求項2の半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 半導体基板の表面にそれぞれ異なる膜厚
のゲート絶縁膜を有する第1のMOS型トランジスタ
と、第2のMOS型トランジスタと、抵抗素子が同一基
板上に混在してなる半導体装置の製造方法であって、 半導体基板上に素子分離絶縁膜及び第1のMOS型トラ
ンジスタを構成するため第1のゲート絶縁膜を形成する
工程と、 前記素子分離領域の上及び前記ゲート絶縁膜の上に前記
抵抗素子及び前記第1のゲート電極の一部となる第1の
多結晶シリコン膜を形成する工程と、 前記第1のMOS型トランジスタの形成予定領域及び前
記抵抗素子の形成予定領域上に第1のレジストパターン
を形成する工程と、 前記第1のレジストパターンをマスクとして前記第2の
MOS型トランジスタ形成領域の前記第1の多結晶シリ
コンを除去するとともに前記抵抗素子をパターンニング
する工程と、 前記第1のレジストパターンを剥離した後、前記第2の
MOS型トランジスタの形成領域に前記第1のゲート絶
縁膜と膜厚の異なる第2のゲート絶縁膜を形成すると同
時に、前記抵抗素子及び前記第1のMOS型トランジス
タの形成予定領域に有る第1の多結晶シリコン上に絶縁
膜を形成した後、全面に前記第2のゲート電極の一部と
なる第2の多結晶シリコン膜を形成する工程と、 前記第1のMOS型トランジスタ形成領域を除く第2の
多結晶シリコン上に第2のレジストパターンを形成する
工程と、 前記第2のレジストパターンをマスクに前記第1のMO
S型トランジスタの形成領域に有る前記第2の多結晶シ
リコン及び、第1の多結晶シリコン上に有る絶縁膜を除
去する工程と、 前記第2のレジストパターンを剥離した後、全面に高融
点金属膜を形成する工程と、 前記第1のMOS型トランジスタ及び前記第2のMOS
型トランジスタのゲート電極形成領域に第3のレジスト
パターンを形成し、この第3のレジストパターンをマス
クとして前記高融点金属膜及び前記第2の多結晶シリコ
ン及び前記第1の多結晶シリコンをエッチング加工する
と同時に前記抵抗素子上に存在する前記高融点金属膜及
び前記第2の多結晶シリコンを除去する工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記第2のレジストパターンを剥離する
工程と前記高融点金属膜を形成する工程の間に、不純物
を導入する工程が有り、その不純物導入の方法がPOC
l3法であることを特徴とする請求項4の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項6】 前記第1の多結晶シリコン膜を形成する
工程と前記次の第1のレジストパターンを形成する工程
の間に、前記第1の多結晶シリコン膜に不純物を導入す
る工程があり、 前記第2のレジストパターンを剥離する工程と前記高融
点金属膜を形成する工程の間に、不純物を導入する工程
が有り、その不純物導入の方法がPOCl3法であるこ
とを特徴とする請求項4の半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 半導体基板の表面にそれぞれ異なる膜厚
ゲート絶縁膜を有する第1のMOS型トランジスタと、
第2のMOS型トランジスタと、抵抗素子が同一基板上
に混在してなる半導体装置の製造方法であって、 半導体基板上に素子分離絶縁膜及び第1のMOS型トラ
ンジスタを構成するための第1のゲート絶縁膜を形成す
る工程と、 前記素子分離絶縁膜の上及び前記第1のゲート絶縁膜の
上に、前記抵抗素子及び前記第1のゲート電極の一部と
なる第1の多結晶シリコン膜をそれぞれ形成する工程
と、 前記第1のMOS型トランジスタ形成予定領域及び前記
抵抗素子の形成予定領域上に第1のレジストパターンを
形成する工程と、 前記第1のレジストパターンをマスクとして前記第2の
MOS型トランジスタ形成領域の前記第1の多結晶シリ
コン及び前記第1のゲート絶縁膜を除去するとともに抵
抗素子をパターニングする工程と、 前記第1のレジストパターンを剥離した後、前記第2の
MOS型トランジスタの形成領域に前記第1のゲート絶
縁膜と膜厚の異なる第2のゲート絶縁膜を形成すると同
時に、前記抵抗素子及び前記第1のMOS型トランジス
タ形成予定領域に有る第1の多結晶シリコン上に絶縁膜
を形成した後、全面に前記第2のゲート電極の一部とな
る第2の多結晶シリコン膜を形成する工程と、 前記第1のMOS型トランジスタ形成領域を除く第2の
多結晶シリコン上に第2のレジストパターンを形成する
工程と、 前記第2のレジストパターンをマスクに前記第1のMO
S型トランジスタの形成領域に有る前記第2の多結晶シ
リコン、第1の多結晶シリコン上に有る絶縁膜を除去す
る工程と、 前記第2のレジストパターンを剥離した後、全面に第3
の多結晶シリコン膜を形成する工程と、 前記第1のMOS型トランジスタ及び前記第2のMOS
型トランジスタのゲート電極の形成領域に第3のレジス
トパターンを形成し、この第3のレジストパターンをマ
スクとして前記第3の多結晶シリコン膜及び前記第2の
多結晶シリコン及び前記第1の多結晶シリコンをエッチ
ング加工すると同時に前記抵抗素子上に存在する前記第
3の多結晶シリコン膜及び前記第2の多結晶シリコンを
除去する工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項8】 前記第2のレジストパターンを剥離した
後の全面に第3の多結晶シリコン膜を形成する工程と、
前記第1のMOS型トランジスタ及び前記第2のMOS
型トランジスタのゲート電極の形成領域に第3のレジス
トパターンを形成する工程との間に、前記第3の多結晶
シリコン膜及び第1のMOS型トランジスタ形成領域に
前記有る第1の多結晶シリコン及び第2のMOS型トラ
ンジスタ形成領域に前記有る第2の多結晶シリコンに同
時に不純物を導入する工程があることを特徴とする請求
項7の半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 前記第1の多結晶シリコン膜を形成する
工程と前記次の第1のレジストパターンを形成する工程
の間に、前記第1の多結晶シリコン膜に不純物を導入す
る工程があり、 前記第2のレジストパターンを剥離した後の全面に第3
の多結晶シリコン膜を形成する工程と、前記第1のMO
S型トランジスタ及び前記第2のMOS型トランジスタ
のゲート電極の形成領域に第3のレジストパターンを形
成する工程との間に、前記第3の多結晶シリコン膜及び
第1のMOS型トランジスタ形成領域に前記有る第1の
多結晶シリコン及び第2のMOS型トランジスタ形成領
域に前記有る第2の多結晶シリコンに同時に不純物を導
入する工程があることを特徴とする請求項7の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項10】 前記第1の多結晶シリコン膜を形成す
る際に、前記第1の多結晶シリコンが予め不純物を含ん
だ多結晶シリコンであるか、または、前記第1の多結晶
シリコン膜を形成する工程と前記次の第1のレジストパ
ターンを形成する工程の間に、前記第1の多結晶シリコ
ン膜に不純物を導入する工程があるかのいずれかであ
り、 前記第2の多結晶シリコン膜を形成する際に、前記第2
の多結晶シリコンが予め不純物を含んだ多結晶シリコン
である、 ことを特徴とする請求項4または請求項7の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項11】 前記第1、第2のゲート絶縁膜、およ
び前記絶縁膜がシリコン酸化膜を熱窒化した膜、または
SiO2膜、またはSiN膜、またはSiO2とSiNの
複合膜のいずれか1つであることを特徴とする請求項4
または請求項7の半導体装置の製造方法。 - 【請求項12】 前記POCl 3 法を用いた工程後、N
H 4 F処理により、前記第1と第2の多結晶シリコン膜
の境界面に位置する前記素子分離絶縁膜上の一部に形成
されたシリコン酸化膜を除去する工程をさらに含むこと
を特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
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| US6146934A (en) * | 1997-12-19 | 2000-11-14 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor device with asymmetric PMOS source/drain implant and method of manufacture thereof |
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| US6087225A (en) * | 1998-02-05 | 2000-07-11 | International Business Machines Corporation | Method for dual gate oxide dual workfunction CMOS |
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| US5960289A (en) * | 1998-06-22 | 1999-09-28 | Motorola, Inc. | Method for making a dual-thickness gate oxide layer using a nitride/oxide composite region |
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