JP4447308B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、異なる膜厚のゲート絶縁膜を有する半導体装置及びその作製方法に関する。特には、半導体層にダメージ又は汚染が生じるのを抑制できる半導体装置及びその作製方法に関する。また、不純物を一括でドーピングすることにより工程の簡略化を図ることができる半導体装置及びその作製方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device having gate insulating films with different thicknesses and a manufacturing method thereof. In particular, the present invention relates to a semiconductor device that can prevent damage or contamination of a semiconductor layer and a manufacturing method thereof. In addition, the present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof in which the process can be simplified by doping impurities in a lump.
図12は、従来の半導体装置の作製方法を説明するための断面図である。この半導体装置は、同一基板上に異なった膜厚のゲート絶縁膜を持つTFT(thin film transistor)を作製したもの、即ちCPU側に作製したTFTと異なる膜厚のゲート絶縁膜を持つTFTをパネル側に作製したものである。 FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a conventional method for manufacturing a semiconductor device. In this semiconductor device, a TFT (thin film transistor) having a gate insulating film having a different thickness on the same substrate, that is, a TFT having a gate insulating film having a different thickness from the TFT manufactured on the CPU side is paneled. It was produced on the side.
まず、図示せぬガラス基板上に下地絶縁膜101を形成し、この下地絶縁膜101上に島状の半導体層(活性層)102,103を形成する。次いで、半導体層102,103及び下地絶縁膜101の上に第1のゲート絶縁膜104を形成し、第1のゲート絶縁膜をエッチングする。これにより、CPU側の半導体層102上の第1のゲート絶縁膜104が除去され、パネル側の半導体層103上には第1のゲート絶縁膜104が残される。
First, a base
次いで、半導体層102及び第1のゲート絶縁膜104の上に第2のゲート絶縁膜105を形成する。次いで、CPU側の半導体層102上に第2のゲート絶縁膜105を介してゲート電極108を形成すると共に、パネル側の半導体層103上に第1及び第2のゲート絶縁膜104,105を介してゲート電極109を形成する。ゲート電極108,109は、第1の導電膜106と第2の導電膜107を積層した構造となっている。
Next, a second gate
次に、パネル側の半導体層103及びゲート電極109をレジストマスク(図示せず)で覆い、CPU側の半導体層102に不純物をドーピングすることにより、半導体層102にはLDD(lightly doped drain)領域110,111、ソース及びドレイン領域112,113が形成される。
Next, the
次いで、CPU側の半導体層102及びゲート電極108をレジストマスク(図示せず)で覆い、パネル側の半導体層103に不純物をドーピングすることにより、半導体層103にはLDD領域114,115、ソース及びドレイン領域116,117が形成される。
Next, the
上記従来の半導体装置の作製方法では、上述したように異なった膜厚のゲート絶縁膜を作製する場合、一層目のゲート絶縁膜をエッチングして第1のゲート絶縁膜104をパネル側の活性層103上に残す際、CPU側の活性層102がエッチング雰囲気に曝される。このため、CPU側の活性層102にエッチングダメージや汚染が生じる可能性がある。
In the conventional method for manufacturing a semiconductor device, when the gate insulating films having different thicknesses are manufactured as described above, the first
また、異なった膜厚のゲート絶縁膜を有するTFTを同一基板上のCPU側とパネル側に形成するため、半導体層102,103に不純物をドーピングする際にレジストマスクが必要になり、工程数が多くなる。
Further, since TFTs having gate insulating films with different thicknesses are formed on the CPU side and the panel side on the same substrate, a resist mask is required when doping the
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、異なる膜厚のゲート絶縁膜を作製する場合でも半導体層にダメージ又は汚染が生じるのを抑制できる半導体装置及びその作製方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、不純物を一括でドーピングすることにより工程の簡略化を図ることができる半導体装置及びその作製方法を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and a purpose thereof is a semiconductor device capable of suppressing the occurrence of damage or contamination in a semiconductor layer even when a gate insulating film having a different thickness is manufactured, and the semiconductor device It is to provide a manufacturing method.
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of simplifying the process by doping impurities in a lump and a manufacturing method thereof.
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a first semiconductor layer formed over a substrate,
A second semiconductor layer formed on the substrate;
A first insulating film formed on each of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
A second insulating film formed on the second semiconductor layer via the first insulating film;
A third insulating film formed on the second insulating film;
Comprising
The first insulating film formed on the first semiconductor layer constitutes a first gate insulating film;
The first to third insulating films formed on the second semiconductor layer constitute a second gate insulating film.
上記半導体装置によれば、第1のゲート絶縁膜を第1の絶縁膜で構成し、第2のゲート絶縁膜を第1乃至第3の絶縁膜で構成することにより、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無いため、第1及び第2の半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。 According to the semiconductor device, the first gate insulating film is composed of the first insulating film, and the second gate insulating film is composed of the first to third insulating films, so that different films are formed on the same substrate. Even when a thick gate insulating film is formed, the first and second semiconductor layers are not exposed to the etching atmosphere, so that the first and second semiconductor layers can be prevented from being damaged or contaminated. .
本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
前記第2の半導体層上に前記第1乃至第3の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
A semiconductor device according to the present invention includes a first semiconductor layer formed on a substrate,
A second semiconductor layer formed on the substrate;
A first insulating film formed on each of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
A second insulating film formed on the second semiconductor layer via the first insulating film;
A third insulating film formed on the second insulating film;
A first gate electrode formed on the first semiconductor layer via the first insulating film and comprising a first conductive film and a second conductive film, and a part of the first conductive film A first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film;
A second gate electrode formed on the second semiconductor layer via the first to third insulating films and comprising the first conductive film and the second conductive film; A second gate electrode having a shape in which a part of the conductive film is exposed from the second conductive film;
Comprising
The first insulating film formed on the first semiconductor layer constitutes a first gate insulating film;
The first to third insulating films formed on the second semiconductor layer constitute a second gate insulating film.
本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記第1の半導体層に形成された第1の高濃度不純物領域と、
前記第1の半導体層に形成され、前記第1の高濃度不純物領域の内側に形成された第1の低濃度不純物領域と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第2の半導体層に形成された第2の高濃度不純物領域と、
前記第2の半導体層に形成され、前記第2の高濃度不純物領域の内側に形成された第2の低濃度不純物領域と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
前記第2の半導体層上に前記第1乃至第3の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
A semiconductor device according to the present invention includes a first semiconductor layer formed on a substrate,
A first high-concentration impurity region formed in the first semiconductor layer;
A first low-concentration impurity region formed in the first semiconductor layer and formed inside the first high-concentration impurity region;
A second semiconductor layer formed on the substrate;
A second high-concentration impurity region formed in the second semiconductor layer;
A second low-concentration impurity region formed in the second semiconductor layer and formed inside the second high-concentration impurity region;
A first insulating film formed on each of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
A second insulating film formed on the second semiconductor layer via the first insulating film;
A third insulating film formed on the second insulating film;
A first gate electrode formed on the first semiconductor layer via the first insulating film and comprising a first conductive film and a second conductive film, and a part of the first conductive film A first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film;
A second gate electrode formed on the second semiconductor layer via the first to third insulating films and comprising the first conductive film and the second conductive film; A second gate electrode having a shape in which a part of the conductive film is exposed from the second conductive film;
Comprising
The first insulating film formed on the first semiconductor layer constitutes a first gate insulating film;
The first to third insulating films formed on the second semiconductor layer constitute a second gate insulating film.
また、本発明に係る半導体装置において、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜はエッチングレートが異なり、前記第2の絶縁膜と前記第3の絶縁膜はエッチングレートが異なることが好ましい。これにより、第3の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第2の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行うことができ、第2の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第1の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行うことができる。従って、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。 In the semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the first insulating film and the second insulating film have different etching rates, and the second insulating film and the third insulating film have different etching rates. . Thus, when the third insulating film is etched, the etching can be performed using the second insulating film therebelow as an etching stopper, and when the second insulating film is etched, the first insulating film therebelow is etched. Etching can be performed using the insulating film as an etching stopper. Therefore, the first and second semiconductor layers are not exposed to the etching atmosphere, and etching damage and contamination can be prevented from occurring in the semiconductor layers.
また、本発明に係る半導体装置においては、前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、前記第3の絶縁膜がSiON膜からなることも可能である。 In the semiconductor device according to the present invention, the first insulating film may be a SiON film, the second insulating film may be a SiN film, and the third insulating film may be a SiON film. is there.
本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1及び第2の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
A semiconductor device according to the present invention includes a first semiconductor layer formed on a substrate,
A second semiconductor layer formed on the substrate;
A first insulating film formed on each of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
A second insulating film formed on the second semiconductor layer via the first insulating film;
Comprising
The first insulating film formed on the first semiconductor layer constitutes a first gate insulating film;
The first and second insulating films formed on the second semiconductor layer constitute a second gate insulating film.
上記半導体装置によれば、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無いため、第1及び第2の半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。 According to the semiconductor device, even when the gate insulating films having different thicknesses are formed on the same substrate, the first and second semiconductor layers are not exposed to the etching atmosphere. Etching damage and contamination can be prevented from occurring in the semiconductor layer.
本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
前記第2の半導体層上に前記第1及び第2の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1及び第2の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
A semiconductor device according to the present invention includes a first semiconductor layer formed on a substrate,
A second semiconductor layer formed on the substrate;
A first insulating film formed on each of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
A second insulating film formed on the second semiconductor layer via the first insulating film;
A first gate electrode formed on the first semiconductor layer via the first insulating film and comprising a first conductive film and a second conductive film, and a part of the first conductive film A first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film;
A second gate electrode formed on the second semiconductor layer with the first and second insulating films interposed therebetween, and comprising the first conductive film and the second conductive film; A second gate electrode having a shape in which a part of the conductive film is exposed from the second conductive film;
Comprising
The first insulating film formed on the first semiconductor layer constitutes a first gate insulating film;
The first and second insulating films formed on the second semiconductor layer constitute a second gate insulating film.
本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記第1の半導体層に形成された第1の高濃度不純物領域と、
前記第1の半導体層に形成され、前記第1の高濃度不純物領域の内側に形成された第1の低濃度不純物領域と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第2の半導体層に形成された第2の高濃度不純物領域と、
前記第2の半導体層に形成され、前記第2の高濃度不純物領域の内側に形成された第2の低濃度不純物領域と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
前記第2の半導体層上に前記第1及び第2の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1及び第2の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
A semiconductor device according to the present invention includes a first semiconductor layer formed on a substrate,
A first high-concentration impurity region formed in the first semiconductor layer;
A first low-concentration impurity region formed in the first semiconductor layer and formed inside the first high-concentration impurity region;
A second semiconductor layer formed on the substrate;
A second high-concentration impurity region formed in the second semiconductor layer;
A second low-concentration impurity region formed in the second semiconductor layer and formed inside the second high-concentration impurity region;
A first insulating film formed on each of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
A second insulating film formed on the second semiconductor layer via the first insulating film;
A first gate electrode formed on the first semiconductor layer via the first insulating film and comprising a first conductive film and a second conductive film, and a part of the first conductive film A first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film;
A second gate electrode formed on the second semiconductor layer with the first and second insulating films interposed therebetween, and comprising the first conductive film and the second conductive film; A second gate electrode having a shape in which a part of the conductive film is exposed from the second conductive film;
Comprising
The first insulating film formed on the first semiconductor layer constitutes a first gate insulating film;
The first and second insulating films formed on the second semiconductor layer constitute a second gate insulating film.
また、本発明に係る半導体装置において、前記第2の低濃度不純物領域は、前記第2の高濃度不純物領域側と前記第2の半導体層のチャネル形成領域側とに分けられた2つの不純物濃度領域からなり、前記第2の高濃度不純物領域側の不純物濃度領域が前記第2の半導体層のチャネル形成領域側の不純物濃度領域より不純物濃度が高くなっていることも可能である。 In the semiconductor device according to the present invention, the second low concentration impurity region has two impurity concentrations divided into the second high concentration impurity region side and the channel formation region side of the second semiconductor layer. The impurity concentration region on the second high concentration impurity region side may be higher in impurity concentration than the impurity concentration region on the channel formation region side of the second semiconductor layer.
また、本発明に係る半導体装置において、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜はエッチングレートが異なることが好ましい。 In the semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the first insulating film and the second insulating film have different etching rates.
また、本発明に係る半導体装置においては、前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、前記第2の絶縁膜がSiN膜からなることも可能である。 In the semiconductor device according to the present invention, the first insulating film can be made of a SiON film, and the second insulating film can be made of a SiN film.
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成することを特徴とする。
In a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer are formed over a substrate,
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. Forming a second gate insulating film made of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer. Features.
上記半導体装置の作製方法によれば、第3の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第2の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行い、第2の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第1の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行っている。従って、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。 According to the above method for manufacturing a semiconductor device, when the third insulating film is etched, etching is performed using the second insulating film therebelow as an etching stopper, and when the second insulating film is etched, Etching is performed using the first insulating film as an etching stopper. Therefore, the first and second semiconductor layers are not exposed to the etching atmosphere, and etching damage and contamination can be prevented from occurring in the semiconductor layers.
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成することを特徴とする。
In a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer are formed over a substrate,
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film composed of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. Forming a first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film on the first semiconductor layer via the first gate insulating film; and A second gate electrode made of the first conductive film and having a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film is used as the second semiconductor. It is characterized by being formed on the layer via the second gate insulating film.
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極を形成した後に、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after the first gate electrode and the second gate electrode are formed, the first gate electrode and the second gate electrode are used as a mask. It is also possible to dope impurities into one semiconductor layer and the second semiconductor layer through the first gate insulating film and the second gate insulating film.
このように第1の半導体層及び第2の半導体層に一括でドーピングすることにより、工程の簡略化を図ることができる。 As described above, the process can be simplified by doping the first semiconductor layer and the second semiconductor layer together.
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極を形成した後に、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after the first gate electrode and the second gate electrode are formed, the first gate electrode and the second gate electrode are used as a mask. An impurity is doped into one semiconductor layer and the second semiconductor layer through an exposed portion of the first conductive film, the first gate insulating film, and the second gate insulating film.
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆うレジストマスクを形成し、前記レジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after doping through the second gate insulating film, the second gate electrode and the second gate electrode are formed on the first semiconductor layer. A resist mask is formed to cover the periphery, and impurities are doped into the second semiconductor layer through the second gate insulating film using the resist mask as a mask.
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆うレジストマスクを形成し、
前記レジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に第1の不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングし、
前記レジストマスクを除去し、
前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に第2の不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
In a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer are formed over a substrate,
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film composed of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. Forming a first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film on the first semiconductor layer via the first gate insulating film; and A second gate electrode made of the first conductive film and having a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film is used as the second semiconductor. Forming on the layer via the second gate insulating film;
Forming a resist mask covering the second gate electrode and the periphery of the second gate electrode on the first semiconductor layer;
Doping the second semiconductor layer with the first impurity through the second gate insulating film using the resist mask as a mask,
Removing the resist mask;
Using the first gate electrode and the second gate electrode as a mask, a second impurity is introduced into the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, the exposed portion of the first conductive film, and the first gate. Doping is performed through the insulating film and the second gate insulating film.
上記半導体装置の作製方法によれば、第3の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第2の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行い、第2の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第1の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行う。このため、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。また、第1及び第2の半導体層に第2の不純物を一括でドーピングしているため、工程の簡略化を図ることができる。 According to the above method for manufacturing a semiconductor device, when the third insulating film is etched, etching is performed using the second insulating film therebelow as an etching stopper, and when the second insulating film is etched, Etching is performed using the first insulating film as an etching stopper. For this reason, the first and second semiconductor layers are not exposed to the etching atmosphere, and etching damage and contamination can be prevented from occurring in the semiconductor layers. Further, since the second impurity is collectively doped in the first and second semiconductor layers, the process can be simplified.
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
In a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer are formed over a substrate,
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film composed of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. Forming a first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film on the first semiconductor layer via the first gate insulating film; and A second gate electrode made of the first conductive film and having a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film is used as the second semiconductor. Forming on the layer via the second gate insulating film;
Forming a first resist mask covering the periphery of the second gate electrode and the second gate electrode;
Using the first resist mask and the first gate electrode as a mask, impurities are introduced into the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, the exposed portion of the first conductive film, the first gate insulating film, Doping is performed through the second gate insulating film.
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜及び前記第1の導電膜の露出部分を介してドーピングすることも可能である。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after doping through the second gate insulating film, the first resist mask is removed, and a second semiconductor layer covering the first semiconductor layer is covered. A resist mask is formed, and impurities are introduced into the second semiconductor layer through the exposed portions of the second gate insulating film and the first conductive film using the second resist mask and the second gate electrode as a mask. It is also possible to dope.
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第1の半導体層上を覆う第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に第1の不純物を前記第2のゲート絶縁膜及び前記第1の導電膜の露出部分を介してドーピングし、
前記第1のレジストマスクを除去し、
前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第2のレジストマスクを形成し、
前記第2のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に第2の不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
In a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer are formed over a substrate,
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film composed of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. Forming a first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film on the first semiconductor layer via the first gate insulating film; and A second gate electrode made of the first conductive film and having a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film is used as the second semiconductor. Forming on the layer via the second gate insulating film;
Forming a first resist mask covering the first semiconductor layer;
Using the first resist mask and the second gate electrode as a mask, the second semiconductor layer is doped with a first impurity through the exposed portions of the second gate insulating film and the first conductive film. ,
Removing the first resist mask;
Forming a second resist mask covering the second gate electrode and the periphery of the second gate electrode;
Using the second resist mask and the first gate electrode as a mask, a second impurity is added to the first semiconductor layer and the second semiconductor layer as an exposed portion of the first conductive film, and the first gate. Doping is performed through the insulating film and the second gate insulating film.
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第2の半導体層上を覆うように第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
In a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer are formed over a substrate,
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film composed of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. Forming a first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film on the first semiconductor layer via the first gate insulating film; and A second gate electrode made of the first conductive film and having a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film is used as the second semiconductor. Forming on the layer via the second gate insulating film;
Forming a first resist mask so as to cover the second semiconductor layer;
Using the first resist mask and the first gate electrode as a mask, the first semiconductor layer is doped with an impurity through the exposed portion of the first conductive film and the first gate insulating film. And
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。 Further, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after doping through the first gate insulating film, the first resist mask is removed, and the second semiconductor layer covering the first semiconductor layer is covered. Forming a resist mask, and using the second resist mask and the second gate electrode as a mask, impurities are introduced into the second semiconductor layer through the exposed portion of the first conductive film and the second gate insulating film; It is also possible to dope.
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第2のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第3のレジストマスクを形成し、前記第3のレジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after doping through the second gate insulating film, the second resist mask is removed, and the second semiconductor layer is formed on the first semiconductor layer. A third resist mask that covers the periphery of the gate electrode and the second gate electrode is formed, and impurities are introduced into the second semiconductor layer through the second gate insulating film using the third resist mask as a mask. It is also possible to dope.
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、前記第3の絶縁膜がSiON膜からなることも可能である。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the first insulating film is made of a SiON film, the second insulating film is made of a SiN film, and the third insulating film is made of a SiON film. Is also possible.
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成することを特徴とする。
In a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer are formed over a substrate,
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And a second gate insulating film formed of the first insulating film and the second insulating film is formed on the second semiconductor layer.
上記半導体装置の作製方法によれば、第2の絶縁膜をエッチングする際、その下の第1の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行うため、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。 According to the method for manufacturing a semiconductor device, when the second insulating film is etched, the first insulating film below the second insulating film is etched as an etching stopper, so that the first and second semiconductor layers are exposed to the etching atmosphere. Therefore, etching damage and contamination can be prevented from occurring in the semiconductor layer.
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成することを特徴とする。
In a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer are formed over a substrate,
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film made of the first insulating film and the second insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. Forming a first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film on the first semiconductor layer via the first gate insulating film; and A second gate electrode made of the first conductive film and having a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film is used as the second semiconductor. It is characterized by being formed on the layer via the second gate insulating film.
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極を形成した後に、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after the first gate electrode and the second gate electrode are formed, the first gate electrode and the second gate electrode are used as a mask. It is also possible to dope impurities into one semiconductor layer and the second semiconductor layer through the first gate insulating film and the second gate insulating film.
このように第1及び第2の半導体層に不純物を一括でドーピングしているため、工程の簡略化を図ることができる。 As described above, since the impurities are collectively doped into the first and second semiconductor layers, the process can be simplified.
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆うレジストマスクを形成し、前記レジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after doping through the second gate insulating film, the second gate electrode and the second gate electrode are formed on the first semiconductor layer. It is also possible to form a resist mask that covers the periphery, and to dope impurities into the second semiconductor layer through the second gate insulating film using the resist mask as a mask.
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
In a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer are formed over a substrate,
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film made of the first insulating film and the second insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. Forming a first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film on the first semiconductor layer via the first gate insulating film; and A second gate electrode made of the first conductive film and having a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film is used as the second semiconductor. Forming on the layer via the second gate insulating film;
Forming a first resist mask covering the periphery of the second gate electrode and the second gate electrode;
Using the first resist mask and the first gate electrode as a mask, impurities are introduced into the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, the exposed portion of the first conductive film, the first gate insulating film, Doping is performed through the second gate insulating film.
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜及び前記第1の導電膜の露出部分を介してドーピングすることも可能である。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after doping through the second gate insulating film, the first resist mask is removed, and a second semiconductor layer covering the first semiconductor layer is covered. A resist mask is formed, and impurities are introduced into the second semiconductor layer through the exposed portions of the second gate insulating film and the first conductive film using the second resist mask and the second gate electrode as a mask. It is also possible to dope.
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第2の半導体層上を覆うように第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
In a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first semiconductor layer and a second semiconductor layer are formed over a substrate,
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film made of the first insulating film and the second insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. Forming a first gate electrode having a shape exposed from the second conductive film on the first semiconductor layer via the first gate insulating film; and A second gate electrode made of the first conductive film and having a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film is used as the second semiconductor. Forming on the layer via the second gate insulating film;
Forming a first resist mask so as to cover the second semiconductor layer;
Using the first resist mask and the first gate electrode as a mask, the first semiconductor layer is doped with an impurity through the exposed portion of the first conductive film and the first gate insulating film. And
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。 Further, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after doping through the first gate insulating film, the first resist mask is removed, and the second semiconductor layer covering the first semiconductor layer is covered. Forming a resist mask, and using the second resist mask and the second gate electrode as a mask, impurities are introduced into the second semiconductor layer through the exposed portion of the first conductive film and the second gate insulating film; And doping.
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第2のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第3のレジストマスクを形成し、前記第3のレジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after doping through the second gate insulating film, the second resist mask is removed, and the second semiconductor layer is formed on the first semiconductor layer. A third resist mask that covers the periphery of the gate electrode and the second gate electrode is formed, and impurities are introduced into the second semiconductor layer through the second gate insulating film using the third resist mask as a mask. It is also possible to dope.
以上説明したように本発明によれば、異なる膜厚のゲート絶縁膜を作製する場合でも半導体層にダメージ又は汚染が生じるのを抑制できる半導体装置及びその作製方法を提供することができる。また、本発明によれば、不純物を一括でドーピングすることにより工程の簡略化を図ることができる半導体装置及びその作製方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the semiconductor device that can prevent the semiconductor layer from being damaged or contaminated even when gate insulating films having different thicknesses are manufactured. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device and a manufacturing method thereof that can simplify the process by doping impurities in a lump.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(実施の形態1)
図1乃至図4は、本発明の実施の形態1による半導体装置の作製方法を示す断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
1 to 4 are sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
まず、図1(A)に示すように、基板(図示せず)上に下地絶縁膜2を形成する。基板としては、ガラス基板や石英基板やシリコン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。また、処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いても良い。 First, as shown in FIG. 1A, a base insulating film 2 is formed on a substrate (not shown). As the substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a silicon substrate, a metal substrate, or a stainless substrate on which an insulating film is formed may be used. Alternatively, a plastic substrate having heat resistance that can withstand the processing temperature may be used.
また、下地絶縁膜2としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜からなる下地膜を用いる。ここでは、下地絶縁膜2として1層の単層構造を用いた例を示したが、前記絶縁膜の単層膜または2層以上積層させた構造を用いても良い。尚、下地絶縁膜を形成しなくてもよい。 As the base insulating film 2, a base film made of an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film is used. Here, an example in which a single-layer structure of one layer is used as the base insulating film 2 is shown, but a single-layer film of the insulating film or a structure in which two or more layers are stacked may be used. Note that the base insulating film is not necessarily formed.
次いで、下地絶縁膜2上に島状の半導体層(活性層)3a,3bを形成する。半導体層3a,3bは、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)により成膜した後、公知の結晶化処理(レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等)を行って得られた結晶質半導体膜を第1のフォトマスクを用いて所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層3a,3bは25〜80nm(好ましくは30〜60nm)の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。 Next, island-shaped semiconductor layers (active layers) 3 a and 3 b are formed on the base insulating film 2. The semiconductor layers 3a and 3b are formed by forming a semiconductor film having an amorphous structure by a known means (sputtering method, LPCVD method, plasma CVD method, etc.) and then known crystallization treatment (laser crystallization method, heat A crystalline semiconductor film obtained by performing a crystallization method or a thermal crystallization method using a catalyst such as nickel) is formed by patterning into a desired shape using a first photomask. The semiconductor layers 3a and 3b are formed with a thickness of 25 to 80 nm (preferably 30 to 60 nm). There is no limitation on the material of the crystalline semiconductor film, but the crystalline semiconductor film is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.
次いで、半導体層3a,3bおよび下地絶縁膜2の上に第1の絶縁膜4を形成する。第1の絶縁膜4はCPU側のゲート絶縁膜となる。第1の絶縁膜4はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、単層のSiON膜を用いる。 Next, the first insulating film 4 is formed on the semiconductor layers 3 a and 3 b and the base insulating film 2. The first insulating film 4 becomes a gate insulating film on the CPU side. As the first insulating film 4, a single layer SiON film is used by plasma CVD or sputtering.
この後、第1の絶縁膜4上に第2の絶縁膜5を形成し、第2の絶縁膜5上に第3の絶縁膜6を形成する。第2の絶縁膜5はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、単層のSiN膜を用いる。第3の絶縁膜6はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、単層のSiON膜を用いる。第1乃至第3の絶縁膜4〜6はパネル側のゲート絶縁膜となり、このゲート絶縁膜はSiON−SiN−SiONの3層構造(ONO構造)となっている。
Thereafter, a second
次に、図1(B)に示すように、第3の絶縁膜6上に第2のフォトマスクを用いてレジストマスク7を形成する。次いで、レジストマスク7をマスクとし第2の絶縁膜5をエッチングストッパーとして第3の絶縁膜6をエッチングする。この際、SiN膜からなる第2の絶縁膜5とSiON膜からなる第3の絶縁膜6とのエッチングレートの違いを利用する。これにより、CPU側の半導体層3aの上方に位置する第3の絶縁膜6が除去される。この際、第1及び第2の絶縁膜4,5で半導体層3aが覆われており、該半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
Next, as illustrated in FIG. 1B, a resist mask 7 is formed over the third
この後、図1(C)に示すように、レジストマスク7をマスクとし第1の絶縁膜4をエッチングストッパーとして第2の絶縁膜5をエッチングする。この際、SiON膜からなる第1の絶縁膜4とSiN膜からなる第2の絶縁膜5とのエッチングレートの違いを利用する。これにより、CPU側の半導体層3aの上方に位置する第2の絶縁膜5が除去される。この際、第1の絶縁膜4で半導体層3aが覆われており、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。このようにしてCPU側の半導体層3a上には第1の絶縁膜4からなるゲート絶縁膜が形成され、パネル側の半導体層3b上には第1乃至第3の絶縁膜4〜6からなるONO構造のゲート絶縁膜が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 1C, the second
次に、図2(A)に示すように、レジストマスク7を除去した後、第1の絶縁膜4及び第3の絶縁膜6の上に膜厚20〜100nmの第1の導電膜8と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜9とを積層形成する。ここでは、スパッタ法を用い、TaN膜からなる第1の導電膜8と、W膜からなる第2の導電膜9を積層形成し、第1の導電膜8の膜厚を30nmとし、第2の導電膜9の膜厚を370nmとした。尚、ここでは、第1の導電膜8をTaN膜、第2の導電膜9をW膜としたが、これらの材料には特に限定されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cuから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成しても良い。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。
Next, as shown in FIG. 2A, after removing the resist mask 7, the first conductive film 8 having a thickness of 20 to 100 nm is formed on the first insulating film 4 and the third
次に、図2(B)に示すように、第3のフォトマスクを用いてレジストマスク10を第2の導電膜9上に形成し、誘導結合プラズマ(Inductively Coupled Plasma:ICP)を用いたエッチング装置を使用して第1のエッチング工程を行う。この第1のエッチング工程によって、第2の導電膜9をエッチングして、端部においてテーパー形状を有する部分(テーパー部)を備えた第2の導電膜9aを得る。
Next, as shown in FIG. 2B, a resist
次いで、レジストマスク10をそのまま用い、ICPエッチング装置を用いて第2のエッチング工程を行う。この第2のエッチング工程によって第1の導電膜8をエッチングして図2(B)に示すような第1の導電膜8aを形成する。即ち、第1の導電膜8a及び第2の導電膜9aは半導体層3a上に第1の絶縁膜4を介して形成され、第1の導電膜8a及び第2の導電膜9aは半導体層3b上に第1乃至第3の絶縁膜4〜6を介して形成される。尚、この第2のエッチング工程の際、レジストマスク、第2の導電膜、及び第1、第3の絶縁膜もわずかにエッチングされる。
Next, a second etching process is performed using the resist
また、ここでは、第1の絶縁膜4の膜減りを抑えるために、2回のエッチング(第1のエッチング工程と第2のエッチング工程)を行ったが、図2(B)に示すような電極構造(第2の導電膜9aと第1の導電膜8aの積層)が形成できるのであれば、特に限定されず、1回のエッチング工程で行っても良い。
Here, in order to suppress the film loss of the first insulating film 4, two etchings (a first etching process and a second etching process) were performed, but as shown in FIG. There is no particular limitation as long as an electrode structure (a stack of the second
次いで、レジストマスク10を用いて、ICPエッチング装置により第3のエッチング工程を行う。この第3のエッチング工程によって、第2の導電膜9aをエッチングして図2(C)に示すような第2の導電膜9bを形成する。これにより、CPU側の半導体層3a上には第1及び第2の導電膜9b,8aからなる第1のゲート電極11がゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介して形成され、パネル側の半導体層3b上には第1及び第2の導電膜9b,9aからなる第2のゲート電極12がゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介して形成される。第1の導電膜8aの一部は第2の導電膜9bから露出している。このように、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で同時に形成しているため、工程を簡略化することができる。
Next, a third etching process is performed by an ICP etching apparatus using the resist
尚、この第3のエッチング工程の際、レジストマスク、第1の導電膜、及び第1、第3の絶縁膜もわずかにエッチングされる。 During the third etching step, the resist mask, the first conductive film, and the first and third insulating films are also slightly etched.
次に、図3(A)に示すように、レジストマスク10を除去する。
Next, as shown in FIG. 3A, the resist
この後、図3(B)に示すように、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、第1及び第2のゲート電極11,12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行う。即ち、CPU側では、第1のゲート電極11をマスクとして第1の絶縁膜4及び第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行い、パネル側では、第2のゲート電極12をマスクとして第1乃至第3の絶縁膜4〜6、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図3(B)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。また、パネル側において、半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。第1の低濃度不純物領域17,18は、第2の低濃度不純物領域19,20より不純物濃度が低くなる。このようにCPU側の高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の第1の低濃度不純物領域17,18及び第2の低濃度不純物領域19,20を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 3B, a first doping process is performed. Through the first doping step, through doping is performed through the gate insulating film (first to third insulating films 4 to 6) using the first and
尚、半導体層3a,3bに打ち込まれるドーピング量が所望の値になるように、第1のドーピング工程の際の条件を制御する。 Note that the conditions in the first doping step are controlled so that the doping amount implanted into the semiconductor layers 3a and 3b becomes a desired value.
次に、図3(C)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク23をCPU側の半導体層3aの上方を覆い且つパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, using a fourth photomask, the resist
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク23をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行う。これにより、図3(C)に示すように、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
Next, a second doping process is performed. Through the second doping step, through doping is performed through the gate insulating film (first to third insulating films 4 to 6) using the resist
また、本実施の形態では、図3(B)に示す第1のドーピング工程を行った後に図3(C)に示す第2のドーピング工程を行っているが、図3(C)に示す第2のドーピング工程を行った後に図3(B)に示す第1のドーピング工程を行うことも可能である。 In this embodiment, the second doping step shown in FIG. 3C is performed after the first doping step shown in FIG. 3B, but the second doping step shown in FIG. It is also possible to perform the first doping step shown in FIG. 3B after performing the second doping step.
また、本実施の形態では、第1のドーピング工程及び第2のドーピング工程を行っているが、これに限定されるものではなく、ドーピング工程を次のように変更して実施することも可能である。パネル側の第2のゲート電極をマスクとして自己整合的に第1の導電膜8a及びゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行うことにより、パネル側の半導体層3bの低濃度不純物領域に低濃度不純物を導入する(第1のドーピング工程)。次に、CPU側の第1のゲート電極をマスクとして自己整合的に第1の導電膜8a及びゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介してスルードープを行うことにより、CPU側の半導体層3aの低濃度不純物領域に低濃度不純物を導入する(第2のドーピング工程)。次に、CPU側の第1のゲート電極をマスクとして低加速で自己整合的にゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介してスルードープを行うことにより、CPU側の半導体層3aの高濃度不純物領域に高濃度不純物を導入する(第3のドーピング工程)。次に、パネル側の第2のゲート電極をマスクとして高加速で自己整合的にゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行うことにより、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域に高濃度不純物を導入する(第4のドーピング工程)。
In the present embodiment, the first doping process and the second doping process are performed. However, the present invention is not limited to this, and the doping process can be changed as follows. is there. Through-doping is performed through the first
この後、図4に示すように、レジストマスク23を除去する。
Thereafter, as shown in FIG. 4, the resist
このようにして基板上には、第1のゲート電極11、第1の絶縁膜4からなるゲート絶縁膜、ソース及びドレイン領域13,14、LDD領域15,16により構成されたCPU側の薄膜トランジスタが作製される。また、基板上には、第2のゲート電極12、第1乃至第3の絶縁膜4〜6からなるゲート絶縁膜、ソース及びドレイン領域21,22、第1の低濃度不純物領域17,18、第2の低濃度不純物領域19,20により構成されたパネル側の薄膜トランジスタが作製される。
Thus, on the substrate, the CPU side thin film transistor constituted by the
上記実施の形態1によれば、CPU側のゲート絶縁膜を第1の絶縁膜4で形成し、パネル側のゲート絶縁膜を第1乃至第3の絶縁膜4〜6で形成することにより、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。つまり、第1の絶縁膜4と第2の絶縁膜5をエッチングレートの異なる絶縁膜で形成し、第2の絶縁膜5と第3の絶縁膜6をエッチングレートの異なる絶縁膜で形成することにより、CPU側の第3の絶縁膜6をエッチングする場合は、その下の第2の絶縁膜5をエッチングストッパーとしてエッチングを行い、CPU側の第2の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第1の絶縁膜4をエッチングストッパーとしてエッチングを行うことができる。従って、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
According to the first embodiment, the gate insulating film on the CPU side is formed with the first insulating film 4 and the gate insulating film on the panel side is formed with the first to third insulating films 4 to 6. Even when gate insulating films having different film thicknesses are formed on the same substrate, the
また、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で形成しているため、工程を簡略化することができる。
Further, since the
また、CPU側の薄膜トランジスタの高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の薄膜トランジスタの第1の低濃度不純物領域17,18及び第2の低濃度不純物領域19,20を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
Further, the high
また、本実施の形態では、パネル側の薄膜トランジスタの活性層3bに、ソース及びドレイン領域21,22の内側に位置する第2の低濃度不純物領域19,20を形成し、前記活性層3bに第2の低濃度不純物領域の内側に位置する第1の低濃度不純物領域17,18を形成し、第1の低濃度不純物領域17,18の不純物濃度を第2の低濃度不純物領域19,20より低くしている。これにより、ホットキャリア劣化を低減することができ、パネル側の薄膜トランジスタにおいてより高い信頼性を得ることができる。
In the present embodiment, the second low-
(実施の形態2)
図5(A),(B)は、本発明の実施の形態2による半導体装置の作製方法を示す断面図であり、図1乃至図4と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 2)
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. Only explained.
まず、実施の形態1における図1乃至図3(A)に示す工程を行う。
First, the steps shown in FIGS. 1 to 3A in
次に、図5(A)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク24をパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
Next, as shown in FIG. 5A, a resist
次いで、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、レジストマスク24及びゲート電極11をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行う。即ち、CPU側では、第1のゲート電極11をマスクとして第1の絶縁膜4及び第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行い、パネル側では、レジストマスク24をマスクとして第1乃至第3の絶縁膜4〜6を介してスルードープを行う。これにより、図5(A)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。また、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
Next, a first doping process is performed. Through the first doping step, through-doping is performed through the gate insulating film (first to third insulating films 4 to 6) using the resist
このようにCPU側の高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の高濃度不純物領域21,22を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
As described above, the impurities are introduced into the high-
この後、図5(B)に示すように、レジストマスク24を除去した後、第5のフォトマスクを用いてレジストマスク25をCPU側の半導体層3aの上方を覆うように形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 5B, after removing the resist
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク25及び第2のゲート電極12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図5(B)に示すように、パネル側の半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。
Next, a second doping process is performed. Through this second doping step, the resist
また、本実施の形態では、図5(A)に示す第1のドーピング工程を行った後に図5(B)に示す第2のドーピング工程を行っているが、図5(B)に示す第2のドーピング工程を行った後に図5(A)に示す第1のドーピング工程を行うことも可能である。 In this embodiment, the second doping step shown in FIG. 5B is performed after the first doping step shown in FIG. 5A, but the first doping step shown in FIG. 5B is performed. It is also possible to perform the first doping step shown in FIG. 5A after performing the second doping step.
次いで、レジストマスク25を除去する。このようにして図4に示すような薄膜トランジスタがCPU側とパネル側に作製される。
Next, the resist
上記実施の形態2においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 In the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
(実施の形態3)
図6(A)〜(C)は、本発明の実施の形態3による半導体装置の作製方法を示す断面図であり、図1乃至図4と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 3)
6A to 6C are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same parts as those in FIGS. Only explained.
まず、実施の形態1における図1乃至図3(A)に示す工程を行う。
First, the steps shown in FIGS. 1 to 3A in
次に、図6(A)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク26をパネル側の半導体層3b上を覆うように形成する。
Next, as shown in FIG. 6A, a resist
次いで、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、レジストマスク26及び第1のゲート電極11をマスクとして第1の導電膜8aの露出部分及びゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介してスルードープを行う。これにより、図6(A)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。
Next, a first doping process is performed. Through the first doping process, through-doping is performed through the exposed portion of the first
この後、図6(B)に示すように、レジストマスク26を除去した後、第5のフォトマスクを用いてレジストマスク27をCPU側の半導体層3aの上方を覆うように形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 6B, after removing the resist
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク27及び第2のゲート電極12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図6(B)に示すように、パネル側の半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。
Next, a second doping process is performed. Through this second doping step, the resist
次に、図6(C)に示すように、レジストマスク27を除去した後、第6のフォトマスクを用いてレジストマスク28をCPU側の半導体層3aの上方を覆い且つパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
Next, as shown in FIG. 6C, after the resist
次いで、第3のドーピング工程を行う。この第3のドーピング工程によって、レジストマスク28をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行う。これにより、図6(C)に示すように、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
Next, a third doping process is performed. Through the third doping step, through-doping is performed through the gate insulating film (first to third insulating films 4 to 6) using the resist
また、本実施の形態では、図6(A)に示す第1のドーピング工程を行い、図6(B)に示す第2のドーピング工程を行った後に図6(C)に示す第3のドーピング工程を行っているが、これらのドーピング工程の順序を変更することも可能である。例えば、第1のドーピング工程、第3のドーピング工程、第2のドーピング工程の順序でも良いし、第2のドーピング工程、第1のドーピング工程、第3のドーピング工程の順序でも良いし、第2のドーピング工程、第3のドーピング工程、第1のドーピング工程の順序でも良いし、第3のドーピング工程、第1のドーピング工程、第2のドーピング工程の順序でも良いし、第3のドーピング工程、第2のドーピング工程、第1のドーピング工程の順序でも良い。 In this embodiment mode, the first doping step shown in FIG. 6A is performed, the second doping step shown in FIG. 6B is performed, and then the third doping step shown in FIG. 6C is performed. Although the steps are performed, the order of these doping steps can be changed. For example, the order of the first doping process, the third doping process, and the second doping process may be used, or the order of the second doping process, the first doping process, and the third doping process may be used. The order of the doping process, the third doping process, and the first doping process, or the order of the third doping process, the first doping process, and the second doping process, or the third doping process, The order of the second doping step and the first doping step may be used.
次いで、レジストマスク28を除去する。このようにして図4に示すような薄膜トランジスタがCPU側とパネル側に作製される。
Next, the resist
上記実施の形態3においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 In the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
すなわち、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
That is, even when gate insulating films having different thicknesses are formed on the same substrate, the
また、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で形成しているため、工程を簡略化することができる。
Further, since the
また、本実施の形態では、パネル側の薄膜トランジスタの活性層3bに、ソース及びドレイン領域21,22の内側に位置する第2の低濃度不純物領域19,20を形成し、前記活性層3bに第2の低濃度不純物領域の内側に位置する第1の低濃度不純物領域17,18を形成し、第1の低濃度不純物領域17,18の不純物濃度を第2の低濃度不純物領域19,20より低くしている。これにより、ホットキャリア劣化を低減することができ、パネル側の薄膜トランジスタにおいてより高い信頼性を得ることができる。
In the present embodiment, the second low-
(実施の形態4)
図7及び図8は、本発明の実施の形態4による半導体装置の作製方法を示す断面図であり、図1乃至図4と同一部分には同一符号を付す。
(Embodiment 4)
7 and 8 are cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same portions as those in FIGS.
SiON膜からなる1の絶縁膜4上にSiN膜からなる第2の絶縁膜5を形成する工程までは実施の形態1と同様であるので説明を省略する。第1の絶縁膜4はCPU側のゲート絶縁膜となり、第1及び第2の絶縁膜4,5はパネル側のゲート絶縁膜となる。
Since the process up to the step of forming the second
この後、図7(A)に示すように、第2の絶縁膜5上に第2のフォトマスクを用いてレジストマスク7を形成する。次いで、レジストマスク7をマスクとし第1の絶縁膜4をエッチングストッパーとして第2の絶縁膜5をエッチングする。この際、SiN膜からなる第2の絶縁膜5とSiON膜からなる第1の絶縁膜4とのエッチングレートの違いを利用する。これにより、CPU側の半導体層3aの上方に位置する第2の絶縁膜5が除去される。この際、第1の絶縁膜4で半導体層3aが覆われており、該半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
Thereafter, as shown in FIG. 7A, a resist mask 7 is formed over the second
次に、図7(B)に示すように、レジストマスク7を除去した後、第1の絶縁膜4及び第2の絶縁膜5の上に膜厚20〜100nmの第1の導電膜と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜とを積層形成する。ここでは、スパッタ法を用い、TaN膜からなる第1の導電膜と、W膜からなる第2の導電膜を積層形成し、第1の導電膜の膜厚を30nmとし、第2の導電膜の膜厚を370nmとした。尚、ここでは、第1の導電膜をTaN膜、第2の導電膜をW膜としたが、これらの材料には特に限定されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cuから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成しても良い。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。
Next, as shown in FIG. 7B, after removing the resist mask 7, a first conductive film having a thickness of 20 to 100 nm is formed on the first insulating film 4 and the second
次に、第3のフォトマスクを用いてレジストマスク10を第2の導電膜上に形成し、ICPエッチング装置を使用して第1のエッチング工程を行う。この第1のエッチング工程によって、第2の導電膜をエッチングして、端部においてテーパー形状を有する部分(テーパー部)を備えた第2の導電膜9aを得る。
Next, a resist
次いで、レジストマスク10をそのまま用い、ICPエッチング装置を用いて第2のエッチング工程を行う。この第2のエッチング工程によって第1の導電膜をエッチングして図7(B)に示すような第1の導電膜8aを形成する。即ち、第1の導電膜8a及び第2の導電膜9aは半導体層3a上に第1の絶縁膜4を介して形成され、第1の導電膜8a及び第2の導電膜9aは半導体層3b上に第1及び第2の絶縁膜4,5を介して形成される。
Next, a second etching process is performed using the resist
次いで、レジストマスク10を用いて、ICPエッチング装置により第3のエッチング工程を行う。この第3のエッチング工程によって、第2の導電膜9aをエッチングして図7(C)に示すような第2の導電膜9bを形成する。これにより、CPU側の半導体層3a上には第1及び第2の導電膜9b,8aからなる第1のゲート電極11がゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介して形成され、パネル側の半導体層3b上には第1及び第2の導電膜9b,9aからなる第2のゲート電極12がゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)を介して形成される。第1の導電膜8aの一部は第2の導電膜9bから露出している。このように、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で同時に形成しているため、工程を簡略化することができる。
Next, a third etching process is performed by an ICP etching apparatus using the resist
次に、レジストマスク10を除去する。このようにして図7(C)の状態が得られる。
Next, the resist
この後、図8(A)に示すように、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、第1及び第2のゲート電極11,12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)を介してスルードープを行う。即ち、CPU側では、第1のゲート電極11をマスクとして第1の絶縁膜4及び第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行い、パネル側では、第2のゲート電極12をマスクとして第1及び第2の絶縁膜4,5、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図8(A)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。また、パネル側において、半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。第1の低濃度不純物領域17,18は、第2の低濃度不純物領域19,20より不純物濃度が低くなる。このようにCPU側の高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の第1の低濃度不純物領域17,18及び第2の低濃度不純物領域19,20を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 8A, a first doping process is performed. Through the first doping step, through doping is performed through the gate insulating films (first and second insulating films 4 and 5) using the first and
尚、半導体層3a,3bに打ち込まれるドーピング量が所望の値になるように、第1のドーピング工程の際の条件を制御する。 Note that the conditions in the first doping step are controlled so that the doping amount implanted into the semiconductor layers 3a and 3b becomes a desired value.
次に、図8(B)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク29をCPU側の半導体層3aの上方を覆い且つパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
Next, as shown in FIG. 8B, using a fourth photomask, a resist
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク29をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)を介してスルードープを行う。これにより、図8(B)に示すように、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
Next, a second doping process is performed. Through this second doping step, through-doping is performed through the gate insulating film (first and second insulating films 4 and 5) using the resist
また、本実施の形態では、図8(A)に示す第1のドーピング工程を行った後に図8(B)に示す第2のドーピング工程を行っているが、図8(B)に示す第2のドーピング工程を行った後に図8(A)に示す第1のドーピング工程を行うことも可能である。 In this embodiment mode, the second doping step shown in FIG. 8B is performed after the first doping step shown in FIG. 8A, but the second doping step shown in FIG. 8B is performed. It is also possible to perform the first doping step shown in FIG. 8A after performing the second doping step.
この後、図8(C)に示すように、レジストマスク29を除去する。
Thereafter, as shown in FIG. 8C, the resist
このようにして基板上には、第1のゲート電極11、第1の絶縁膜4からなるゲート絶縁膜、ソース及びドレイン領域13,14、LDD領域15,16により構成されたCPU側の薄膜トランジスタが作製される。また、基板上には、第2のゲート電極12、第1及び第2の絶縁膜4,5からなるゲート絶縁膜、ソース及びドレイン領域21,22、第1の低濃度不純物領域17,18、第2の低濃度不純物領域19,20により構成されたパネル側の薄膜トランジスタが作製される。
Thus, on the substrate, the CPU side thin film transistor constituted by the
上記実施の形態4においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 In the fourth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
すなわち、CPU側のゲート絶縁膜を第1の絶縁膜4で形成し、パネル側のゲート絶縁膜を第1及び第2の絶縁膜4,5で形成することにより、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。つまり、第1の絶縁膜4と第2の絶縁膜5をエッチングレートの異なる絶縁膜で形成することにより、CPU側の第2の絶縁膜5をエッチングする場合は、その下の第1の絶縁膜4をエッチングストッパーとしてエッチングを行うことができる。従って、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
That is, the gate insulating film on the CPU side is formed of the first insulating film 4, and the gate insulating film on the panel side is formed of the first and second insulating
また、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で形成しているため、工程を簡略化することができる。
Further, since the
また、CPU側の薄膜トランジスタの高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の薄膜トランジスタの第1の低濃度不純物領域17,18及び第2の低濃度不純物領域19,20を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
Further, the high
また、本実施の形態では、パネル側の薄膜トランジスタの活性層3bに、ソース及びドレイン領域21,22の内側に位置する第2の低濃度不純物領域19,20を形成し、前記活性層3bに第2の低濃度不純物領域の内側に位置する第1の低濃度不純物領域17,18を形成し、第1の低濃度不純物領域17,18の不純物濃度を第2の低濃度不純物領域19,20より低くしている。これにより、ホットキャリア劣化を低減することができ、パネル側の薄膜トランジスタにおいてより高い信頼性を得ることができる。
In the present embodiment, the second low-
(実施の形態5)
図9(A),(B)は、本発明の実施の形態5による半導体装置の作製方法を示す断面図であり、図1乃至図4と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 5)
9A and 9B are cross-sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. Only explained.
まず、実施の形態1における図1乃至図3(A)に示す工程を行う。
First, the steps shown in FIGS. 1 to 3A in
次に、図9(A)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク24をパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
Next, as shown in FIG. 9A, a resist
次いで、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、レジストマスク24及びゲート電極11をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)を介してスルードープを行う。即ち、CPU側では、第1のゲート電極11をマスクとして第1の絶縁膜4及び第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行い、パネル側では、レジストマスク24をマスクとして第1及び第2の絶縁膜4,5を介してスルードープを行う。これにより、図9(A)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。また、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
Next, a first doping process is performed. Through the first doping step, through-doping is performed through the gate insulating film (first and second insulating films 4 and 5) using the resist
このようにCPU側の高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の高濃度不純物領域21,22を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
As described above, the impurities are introduced into the high-
この後、図9(B)に示すように、レジストマスク24を除去した後、第5のフォトマスクを用いてレジストマスク25をCPU側の半導体層3aの上方を覆うように形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 9B, after removing the resist
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク25及び第2のゲート電極12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図9(B)に示すように、パネル側の半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1、第2の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。
Next, a second doping process is performed. By this second doping step, the resist
また、本実施の形態では、図9(A)に示す第1のドーピング工程を行った後に図9(B)に示す第2のドーピング工程を行っているが、図9(B)に示す第2のドーピング工程を行った後に図9(A)に示す第1のドーピング工程を行うことも可能である。 In this embodiment mode, the second doping step shown in FIG. 9B is performed after the first doping step shown in FIG. 9A, but the second doping step shown in FIG. 9B is performed. It is also possible to perform the first doping step shown in FIG. 9A after performing the second doping step.
次いで、レジストマスク25を除去する。このようにして図4に示すような薄膜トランジスタがCPU側とパネル側に作製される。
Next, the resist
上記実施の形態5においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 In the fifth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
(実施の形態6)
図10(A)〜(C)は、本発明の実施の形態6による半導体装置の作製方法を示す断面図であり、図1乃至図4と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 6)
10A to 10C are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. Only explained.
まず、実施の形態1における図1乃至図3(A)に示す工程を行う。
First, the steps shown in FIGS. 1 to 3A in
次に、図10(A)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク26をパネル側の半導体層3b上を覆うように形成する。
Next, as shown in FIG. 10A, a resist
次いで、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、レジストマスク26及び第1のゲート電極11をマスクとして第1の導電膜8aの露出部分及びゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介してスルードープを行う。これにより、図10(A)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。
Next, a first doping process is performed. Through the first doping process, through-doping is performed through the exposed portion of the first
この後、図10(B)に示すように、レジストマスク26を除去した後、第5のフォトマスクを用いてレジストマスク27をCPU側の半導体層3aの上方を覆うように形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 10B, after removing the resist
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク27及び第2のゲート電極12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図10(B)に示すように、パネル側の半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1、第2の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。
Next, a second doping process is performed. By this second doping step, the resist
次に、図10(C)に示すように、レジストマスク27を除去した後、第6のフォトマスクを用いてレジストマスク28をCPU側の半導体層3aの上方を覆い且つパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
Next, as shown in FIG. 10C, after removing the resist
次いで、第3のドーピング工程を行う。この第3のドーピング工程によって、レジストマスク28をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)を介してスルードープを行う。これにより、図10(C)に示すように、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
Next, a third doping process is performed. Through the third doping step, through-doping is performed through the gate insulating film (first and second insulating films 4 and 5) using the resist
また、本実施の形態では、図10(A)に示す第1のドーピング工程を行い、図10(B)に示す第2のドーピング工程を行った後に図10(C)に示す第3のドーピング工程を行っているが、これらのドーピング工程の順序を変更することも可能である。例えば、第1のドーピング工程、第3のドーピング工程、第2のドーピング工程の順序でも良いし、第2のドーピング工程、第1のドーピング工程、第3のドーピング工程の順序でも良いし、第2のドーピング工程、第3のドーピング工程、第1のドーピング工程の順序でも良いし、第3のドーピング工程、第1のドーピング工程、第2のドーピング工程の順序でも良いし、第3のドーピング工程、第2のドーピング工程、第1のドーピング工程の順序でも良い。 In this embodiment mode, the first doping step shown in FIG. 10A is performed, the second doping step shown in FIG. 10B is performed, and then the third doping step shown in FIG. 10C is performed. Although the steps are performed, the order of these doping steps can be changed. For example, the order of the first doping process, the third doping process, and the second doping process may be used, or the order of the second doping process, the first doping process, and the third doping process may be used. The order of the doping process, the third doping process, and the first doping process, or the order of the third doping process, the first doping process, and the second doping process, or the third doping process, The order of the second doping step and the first doping step may be used.
次いで、レジストマスク28を除去する。このようにして図4に示すような薄膜トランジスタがCPU側とパネル側に作製される。
Next, the resist
上記実施の形態6においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。 In the sixth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
すなわち、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
That is, even when gate insulating films having different thicknesses are formed on the same substrate, the
また、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で形成しているため、工程を簡略化することができる。
Further, since the
また、本実施の形態では、パネル側の薄膜トランジスタの活性層3bに、ソース及びドレイン領域21,22の内側に位置する第2の低濃度不純物領域19,20を形成し、前記活性層3bに第2の低濃度不純物領域の内側に位置する第1の低濃度不純物領域17,18を形成し、第1の低濃度不純物領域17,18の不純物濃度を第2の低濃度不純物領域19,20より低くしている。これにより、ホットキャリア劣化を低減することができ、パネル側の薄膜トランジスタにおいてより高い信頼性を得ることができる。
In the present embodiment, the second low-
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、GOLD(Gate-drain Overlapped LDD)構造の薄膜トランジスタ(特開2001−210833号公報参照)に本発明を適用することも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the present invention can be applied to a thin film transistor having a GOLD (Gate-drain Overlapped LDD) structure (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-210833).
また、上記実施の形態では、CPU側に形成する薄膜トランジスタ及びパネル側に形成する薄膜トランジスタに本発明を適用しているが、これに限定されるものではなく、CPU及びパネル以外のものに形成する薄膜トランジスタに本発明を適用することも可能である。 In the above embodiment, the present invention is applied to the thin film transistor formed on the CPU side and the thin film transistor formed on the panel side. However, the present invention is not limited to this, and the thin film transistor formed on other than the CPU and the panel. The present invention can also be applied to.
また、TFTの構造は上記実施の形態に限定されるものではなく、図11に示すようなボトムゲート型のTFTに本発明を適用することも可能である。 Further, the structure of the TFT is not limited to the above embodiment mode, and the present invention can be applied to a bottom gate type TFT as shown in FIG.
図11に示すように、まず、ガラス基板1の上に下地絶縁膜2を介してゲート電極30,31を形成する。次いで、ゲート電極30,31を含む全面上に第1の絶縁膜4を形成し、第1の絶縁膜4の上に第2の絶縁膜5を形成し、第2の絶縁膜5の上に第3の絶縁膜6を形成する。次いで、第2の絶縁膜5をエッチングストッパーとして第3の絶縁膜6をエッチングした後、第1の絶縁膜4をエッチングストッパーとして第2の絶縁膜5をエッチングする。これにより、CPU側のゲート電極30上には第1の絶縁膜4からなるゲート絶縁膜が形成され、パネル側のゲート電極31上には第1乃至第3の絶縁膜4〜6からなるゲート絶縁膜が形成される。次いで、CPU側及びパネル側それぞれのゲート絶縁膜上に島状の半導体層32a,32bを形成する。次いで、この半導体層32a,32bにソース及びドレイン領域33〜36、LDD領域37〜40を形成する。次いで、半導体層32a,32bを含む全面上には層間絶縁膜41を形成する。
As shown in FIG. 11, first,
2,101…下地絶縁膜
3a,3b,32a,32b,102,103…半導体層(活性層)
4,104…第1の絶縁膜
5,105…第2の絶縁膜
6…第3の絶縁膜
7…レジストマスク
8,8a,106…第1の導電膜
9,9a,9b,107…第2の導電膜
10…レジストマスク
8,108…第1のゲート電極
9,109…第2の絶縁膜
10…レジストマスク
11…第1のゲート電極
12…第2のゲート電極
13,14,21,22,33〜36…高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)
15,16,37〜40…低濃度不純物領域(LDD領域)
17,18…第1の低濃度不純物領域
19,20…第2の低濃度不純物領域
23〜29…レジストマスク
30,31…ゲート電極
41…層間絶縁膜
2, 101 ... Underlying insulating
4, 104 ... first insulating
15, 16, 37-40 ... Low concentration impurity region (LDD region)
17, 18 ... first low-
Claims (16)
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成し、
前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、
前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、
前記第3の絶縁膜がSiON膜からなる
ことを特徴とする半導体装置。 A first semiconductor layer formed on a substrate;
A second semiconductor layer formed on the substrate;
A first insulating film formed on each of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
A second insulating film formed on the second semiconductor layer via the first insulating film;
A third insulating film formed on the second insulating film;
Comprising
The first insulating film formed on the first semiconductor layer constitutes a first gate insulating film;
The first to third insulating films formed on the second semiconductor layer constitute a second gate insulating film ;
The first insulating film comprises a SiON film;
The second insulating film comprises a SiN film;
The semiconductor device, wherein the third insulating film is made of a SiON film .
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第1のゲート電極と、
前記第2の半導体層上に前記第1乃至第3の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第2のゲート電極と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成し、
前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、
前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、
前記第3の絶縁膜がSiON膜からなる
ことを特徴とする半導体装置。 A first semiconductor layer formed on a substrate;
A second semiconductor layer formed on the substrate;
A first insulating film formed on each of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
A second insulating film formed on the second semiconductor layer via the first insulating film;
A third insulating film formed on the second insulating film;
A first gate electrode formed on the first semiconductor layer via the first insulating film and comprising a first conductive film and a second conductive film, and a part of the first conductive film said first gate electrode but having a shape exposed from the second conductive film,
A second gate electrode formed on the second semiconductor layer via the first to third insulating films and comprising the first conductive film and the second conductive film; said second gate electrode part has a shape that is exposed from the second conductive film of the conductive film,
Comprising
The first insulating film formed on the first semiconductor layer constitutes a first gate insulating film;
The first to third insulating films formed on the second semiconductor layer constitute a second gate insulating film ;
The first insulating film comprises a SiON film;
The second insulating film comprises a SiN film;
The semiconductor device, wherein the third insulating film is made of a SiON film .
前記第1の半導体層に形成された第1の高濃度不純物領域と、
前記第1の半導体層に形成され、前記第1の高濃度不純物領域の内側に形成された第1の低濃度不純物領域と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第2の半導体層に形成された第2の高濃度不純物領域と、
前記第2の半導体層に形成され、前記第2の高濃度不純物領域の内側に形成された第2の低濃度不純物領域と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第1のゲート電極と、
前記第2の半導体層上に前記第1乃至第3の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第2のゲート電極と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成し、
前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、
前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、
前記第3の絶縁膜がSiON膜からなる
ことを特徴とする半導体装置。 A first semiconductor layer formed on a substrate;
A first high-concentration impurity region formed in the first semiconductor layer;
A first low-concentration impurity region formed in the first semiconductor layer and formed inside the first high-concentration impurity region;
A second semiconductor layer formed on the substrate;
A second high-concentration impurity region formed in the second semiconductor layer;
A second low-concentration impurity region formed in the second semiconductor layer and formed inside the second high-concentration impurity region;
A first insulating film formed on each of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
A second insulating film formed on the second semiconductor layer via the first insulating film;
A third insulating film formed on the second insulating film;
A first gate electrode formed on the first semiconductor layer via the first insulating film and comprising a first conductive film and a second conductive film, and a part of the first conductive film said first gate electrode but having a shape exposed from the second conductive film,
A second gate electrode formed on the second semiconductor layer via the first to third insulating films and comprising the first conductive film and the second conductive film; said second gate electrode part has a shape that is exposed from the second conductive film of the conductive film,
Comprising
The first insulating film formed on the first semiconductor layer constitutes a first gate insulating film;
The first to third insulating films formed on the second semiconductor layer constitute a second gate insulating film ;
The first insulating film comprises a SiON film;
The second insulating film comprises a SiN film;
The semiconductor device, wherein the third insulating film is made of a SiON film .
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成する半導体装置の作製方法であって、
前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、
前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、
前記第3の絶縁膜がSiON膜からなる
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。 Forming a first semiconductor layer and a second semiconductor layer on a substrate;
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And a second gate insulating film formed of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer. A manufacturing method of
The first insulating film comprises a SiON film;
The second insulating film comprises a SiN film;
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the third insulating film is made of a SiON film .
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成する半導体装置の作製方法であって、
前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、
前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、
前記第3の絶縁膜がSiON膜からなる
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。 Forming a first semiconductor layer and a second semiconductor layer on a substrate;
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film composed of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. the first gate electrode part has a shape that is exposed from the second conductive film, thereby forming through said first gate insulating film on the first semiconductor layer, the second conductive film And the second gate electrode made of the first conductive film, wherein the second gate electrode has a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film. A method of manufacturing a semiconductor device formed on the semiconductor layer via the second gate insulating film ,
The first insulating film comprises a SiON film;
The second insulating film comprises a SiN film;
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the third insulating film is made of a SiON film .
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆うレジストマスクを形成し、
前記レジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に第1の不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングし、
前記レジストマスクを除去し、
前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に第2の不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングする半導体装置の作製方法であって、
前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、
前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、
前記第3の絶縁膜がSiON膜からなる
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。 Forming a first semiconductor layer and a second semiconductor layer on a substrate;
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film composed of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. the first gate electrode part has a shape that is exposed from the second conductive film, thereby forming through said first gate insulating film on the first semiconductor layer, the second conductive film And the second gate electrode made of the first conductive film, wherein the second gate electrode has a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film. Formed on the semiconductor layer via the second gate insulating film,
Forming a resist mask covering the second gate electrode and the periphery of the second gate electrode on the first semiconductor layer;
Doping the second semiconductor layer with the first impurity through the second gate insulating film using the resist mask as a mask,
Removing the resist mask;
Using the first gate electrode and the second gate electrode as a mask, a second impurity is introduced into the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, the exposed portion of the first conductive film, and the first gate. A method for manufacturing a semiconductor device in which doping is performed through an insulating film and the second gate insulating film ,
The first insulating film comprises a SiON film;
The second insulating film comprises a SiN film;
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the third insulating film is made of a SiON film .
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングする半導体装置の作製方法であって、
前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、
前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、
前記第3の絶縁膜がSiON膜からなる
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。 Forming a first semiconductor layer and a second semiconductor layer on a substrate;
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film composed of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. the first gate electrode part has a shape that is exposed from the second conductive film, thereby forming through said first gate insulating film on the first semiconductor layer, the second conductive film And the second gate electrode made of the first conductive film, wherein the second gate electrode has a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film. Formed on the semiconductor layer via the second gate insulating film,
Forming a first resist mask covering the periphery of the second gate electrode and the second gate electrode;
Using the first resist mask and the first gate electrode as a mask, impurities are introduced into the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, the exposed portion of the first conductive film, the first gate insulating film, A method for manufacturing a semiconductor device in which doping is performed through the second gate insulating film ,
The first insulating film comprises a SiON film;
The second insulating film comprises a SiN film;
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the third insulating film is made of a SiON film .
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第1の半導体層上を覆う第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に第1の不純物を前記第2のゲート絶縁膜及び前記第1の導電膜の露出部分を介してドーピングし、
前記第1のレジストマスクを除去し、
前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第2のレジストマスクを形成し、
前記第2のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に第2の不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングする半導体装置の作製方法であって、
前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、
前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、
前記第3の絶縁膜がSiON膜からなる
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。 Forming a first semiconductor layer and a second semiconductor layer on a substrate;
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film composed of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. the first gate electrode part has a shape that is exposed from the second conductive film, thereby forming through said first gate insulating film on the first semiconductor layer, the second conductive film And the second gate electrode made of the first conductive film, wherein the second gate electrode has a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film. Formed on the semiconductor layer via the second gate insulating film,
Forming a first resist mask covering the first semiconductor layer;
Using the first resist mask and the second gate electrode as a mask, the second semiconductor layer is doped with a first impurity through the exposed portions of the second gate insulating film and the first conductive film. ,
Removing the first resist mask;
Forming a second resist mask covering the second gate electrode and the periphery of the second gate electrode;
Using the second resist mask and the first gate electrode as a mask, a second impurity is introduced into the first semiconductor layer and the second semiconductor layer, the exposed portion of the first conductive film, and the first gate. A method for manufacturing a semiconductor device in which doping is performed through an insulating film and the second gate insulating film ,
The first insulating film comprises a SiON film;
The second insulating film comprises a SiN film;
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the third insulating film is made of a SiON film .
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する前記第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第2の半導体層上を覆うように第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングする半導体装置の作製方法であって、
前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、
前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、
前記第3の絶縁膜がSiON膜からなる
ことを特徴とする半導体装置の作製方法。 Forming a first semiconductor layer and a second semiconductor layer on a substrate;
Forming a first insulating film on the first semiconductor layer and the second semiconductor layer;
Forming a second insulating film on the first insulating film;
Forming a third insulating film on the second insulating film;
Etching the third insulating film located on the first semiconductor layer using the second insulating film as an etching stopper,
By etching the second insulating film located on the first semiconductor layer using the first insulating film as an etching stopper, the first insulating film formed on the first semiconductor layer is made of the first insulating film. And forming a second gate insulating film composed of the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film on the second semiconductor layer,
Forming a first conductive film on the first gate insulating film and the second gate insulating film;
Forming a second conductive film on the first conductive film;
By processing the second conductive film and the first conductive film, the first conductive film is a first gate electrode made of the second conductive film and the first conductive film. the first gate electrode part has a shape that is exposed from the second conductive film, thereby forming through said first gate insulating film on the first semiconductor layer, the second conductive film And the second gate electrode made of the first conductive film, wherein the second gate electrode has a shape in which a part of the first conductive film is exposed from the second conductive film. Formed on the semiconductor layer via the second gate insulating film,
Forming a first resist mask so as to cover the second semiconductor layer;
A semiconductor device in which an impurity is doped into the first semiconductor layer through the exposed portion of the first conductive film and the first gate insulating film using the first resist mask and the first gate electrode as a mask . A production method comprising:
The first insulating film comprises a SiON film;
The second insulating film comprises a SiN film;
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the third insulating film is made of a SiON film .
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