JPH04313241A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH04313241A JPH04313241A JP7925591A JP7925591A JPH04313241A JP H04313241 A JPH04313241 A JP H04313241A JP 7925591 A JP7925591 A JP 7925591A JP 7925591 A JP7925591 A JP 7925591A JP H04313241 A JPH04313241 A JP H04313241A
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Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LDD構造を有する半
導体装置の製造方法に関する。
導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のLDD構造を有する半導体装置の
製造方法としては特開平02−273933に記載され
た例が知られている。図2および図3に従来例の実施例
を示す。以下図面にもとづき詳しく説明する。
製造方法としては特開平02−273933に記載され
た例が知られている。図2および図3に従来例の実施例
を示す。以下図面にもとづき詳しく説明する。
【0003】まず、図2に示したように半導体基板上に
LDD構造の半導体装置を構成するには、サイドウォー
ル絶縁膜11の形成工程と濃い不純物拡散層7と薄い不
純物拡散層8を形成するための2回の不純物イオン注入
工程が不可欠であった。さらに、ホットキャリヤのゲー
ト絶縁膜やサイドウォール絶縁膜への注入による半導体
装置の電気的特性の劣化を防止するためには、図3に示
したように極く薄い多結晶シリコン膜12などの導電膜
を構成する工程をくわえる必要がある。
LDD構造の半導体装置を構成するには、サイドウォー
ル絶縁膜11の形成工程と濃い不純物拡散層7と薄い不
純物拡散層8を形成するための2回の不純物イオン注入
工程が不可欠であった。さらに、ホットキャリヤのゲー
ト絶縁膜やサイドウォール絶縁膜への注入による半導体
装置の電気的特性の劣化を防止するためには、図3に示
したように極く薄い多結晶シリコン膜12などの導電膜
を構成する工程をくわえる必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
図3に示した従来の技術では、ホットキャリヤの注入を
防止する極く薄い多結晶シリコン膜12等からなる導電
膜はゲート電極5と接触しているため、ゲート電極5に
電圧を印加した際には、極く薄い多結晶シリコン膜12
とゲート電極5が同電位を有し、結果として半導体基板
1内に構成された薄い不純物拡散層8近傍の電界を強め
る効果を生むことになる。本来、LDD構造を構成する
目的は、薄い不純物拡散層を構成することによりドレイ
ン電極近傍の電界を弱め、ドレイン電極とソース電極間
の電気的な耐圧を上げ、リーク電流をも減少させること
にある。しかし、従来例のようにゲート電極5と同電位
になる極く薄い多結晶シリコン膜12等からなる導電膜
を構成してしまうと、薄い不純物拡散層を形成してもド
レイン電極近傍の電界を十分弱めることができなくなっ
てしまう。このため、このような導電膜を構成したLD
D構造の半導体装置においては、工程が複雑なことに加
えてドレイン・ソース両電極間の電気的耐圧を十分上げ
ることができないという問題点がある。
図3に示した従来の技術では、ホットキャリヤの注入を
防止する極く薄い多結晶シリコン膜12等からなる導電
膜はゲート電極5と接触しているため、ゲート電極5に
電圧を印加した際には、極く薄い多結晶シリコン膜12
とゲート電極5が同電位を有し、結果として半導体基板
1内に構成された薄い不純物拡散層8近傍の電界を強め
る効果を生むことになる。本来、LDD構造を構成する
目的は、薄い不純物拡散層を構成することによりドレイ
ン電極近傍の電界を弱め、ドレイン電極とソース電極間
の電気的な耐圧を上げ、リーク電流をも減少させること
にある。しかし、従来例のようにゲート電極5と同電位
になる極く薄い多結晶シリコン膜12等からなる導電膜
を構成してしまうと、薄い不純物拡散層を形成してもド
レイン電極近傍の電界を十分弱めることができなくなっ
てしまう。このため、このような導電膜を構成したLD
D構造の半導体装置においては、工程が複雑なことに加
えてドレイン・ソース両電極間の電気的耐圧を十分上げ
ることができないという問題点がある。
【0005】また、図2に示すような良く知られたLD
D構造の半導体装置を構成する従来の工程においても、
濃い不純物拡散層7と薄い不純物拡散層8を構成するた
めに、最低2回の不純物イオンの注入をおこなわねばな
らないという問題点をも有している。さらに、図2およ
び図3におけるサイドウォール絶縁膜11は、LDD構
造を実現するのに不可欠の膜であるが、通常およそ10
00℃ほどの高温状態で熱酸化工程により形成されるゲ
ート酸化膜4と異なり、800℃以下の低温状態で成膜
されるために、その膜質はけっして良いものではなかっ
た。このため、サイドウォール絶縁膜11中に存在する
欠陥により構成されるトラップ準位や空間電荷が、LD
D構造を有する半導体装置の電気的特性にしばしば悪影
響を与えるという問題点も有している。
D構造の半導体装置を構成する従来の工程においても、
濃い不純物拡散層7と薄い不純物拡散層8を構成するた
めに、最低2回の不純物イオンの注入をおこなわねばな
らないという問題点をも有している。さらに、図2およ
び図3におけるサイドウォール絶縁膜11は、LDD構
造を実現するのに不可欠の膜であるが、通常およそ10
00℃ほどの高温状態で熱酸化工程により形成されるゲ
ート酸化膜4と異なり、800℃以下の低温状態で成膜
されるために、その膜質はけっして良いものではなかっ
た。このため、サイドウォール絶縁膜11中に存在する
欠陥により構成されるトラップ準位や空間電荷が、LD
D構造を有する半導体装置の電気的特性にしばしば悪影
響を与えるという問題点も有している。
【0006】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するもので、その目的とするところは、工程を簡略化し
つつ電気的特性に悪影響をおよぼし易いサイドウォール
絶縁膜や導電膜を構成することなく、一回の不純物イオ
ンの注入によりLDD構造の半導体装置を構成し得る半
導体装置の製造方法を提供することにある。
するもので、その目的とするところは、工程を簡略化し
つつ電気的特性に悪影響をおよぼし易いサイドウォール
絶縁膜や導電膜を構成することなく、一回の不純物イオ
ンの注入によりLDD構造の半導体装置を構成し得る半
導体装置の製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜トランジス
タの製造方法は、半導体基板上にMOS型電界効果トラ
ンジスタを形成する半導体装置の製造方法において、前
記半導体基板上に窒化シリコン膜を成膜し前記窒化シリ
コン膜の一部をホトリソグラフィー法により除去する工
程と、前記窒化シリコン膜をマスクにして前記半導体基
板の露出した領域を選択酸化して二酸化シリコン膜を形
成する工程と、前記窒化シリコン膜を取り除いて熱酸化
工程によりゲート絶縁膜を形成する工程と、ゲート電極
を形成する工程と、前記ゲート電極をマスクにして前記
半導体基板上に不純物イオンを注入する工程を含むこと
を特徴とする。
タの製造方法は、半導体基板上にMOS型電界効果トラ
ンジスタを形成する半導体装置の製造方法において、前
記半導体基板上に窒化シリコン膜を成膜し前記窒化シリ
コン膜の一部をホトリソグラフィー法により除去する工
程と、前記窒化シリコン膜をマスクにして前記半導体基
板の露出した領域を選択酸化して二酸化シリコン膜を形
成する工程と、前記窒化シリコン膜を取り除いて熱酸化
工程によりゲート絶縁膜を形成する工程と、ゲート電極
を形成する工程と、前記ゲート電極をマスクにして前記
半導体基板上に不純物イオンを注入する工程を含むこと
を特徴とする。
【0008】また、特許請求の範囲第1項記載の半導体
装置の製造方法において前記選択酸化の際に同時に二酸
化シリコン膜からなる素子分離領域を形成することを特
徴とする。
装置の製造方法において前記選択酸化の際に同時に二酸
化シリコン膜からなる素子分離領域を形成することを特
徴とする。
【0009】
【実施例】以下本発明に係る半導体装置の製造方法につ
いて、実施例にもとづき詳細に説明する。
いて、実施例にもとづき詳細に説明する。
【0010】まず、図1(a)〜(g)は本発明の半導
体装置の製造方法の一実施例を示す工程順断面図である
。はじめに図1(a)に示したように半導体基板1上に
窒化シリコン膜2を成膜し、ホトリソグラフィー法によ
り窒化シリコン膜2の一部を取り除く。次に図1(b)
に示したように窒化シリコン膜2をマスクにして選択酸
化を行い二酸化シリコン膜3を構成する。後にこの二酸
化シリコン膜3は半導体装置のゲート絶縁膜の一部とな
る。次に、窒化シリコン膜2を取り除いて図1(c)に
示すように熱酸化を行い半導体基板1全体を酸化しゲー
ト絶縁膜4を構成する。図1(b)の選択酸化工程の際
に二酸化シリコン膜が形成された領域の酸化膜の膜厚は
さらにより厚くなる。次に、図1(d)に示すようにゲ
ート電極5を構成し、図1(e)に示すようにゲート電
極をマスクにして不純物イオン6を注入し半導体基板1
の表面に濃い不純物拡散層7と薄い不純物拡散層8を形
成する。このように濃度の異なる拡散層が構成し得る理
由は、ゲート絶縁膜4の膜厚が局所的に異なり、ゲート
電極5に覆われる領域の膜厚が最も厚く、ソース・ドレ
イン電極領域15を覆うゲート酸化膜4が比較的薄いた
めによっている。なぜなら、ある加速電圧により一定濃
度で不純物イオン6を打ち込んでも、不純物イオン6は
ゲート酸化膜4の膜厚の薄いところほど濃い濃度で注入
されるからである。このように、ゲート絶縁膜4の局所
的な膜厚の違いを利用することにより、不純物イオンの
打ち込み工程を一回おこなうだけでLDD構造を構成で
きる。そのうえさらに、電気的特性に悪影響をおよぼす
ことになるサイドウォール絶縁膜の構成することやホッ
トキャリヤの注入を防ぐための導電膜を設ける必要性も
ない。このため、この工程を使って半導体装置を製作す
れば、工程の簡略化と短縮化が実現すると共に高性能か
つ高信頼性の半導体装置を得ることができるのである。 不純物拡散層形成後、図1(f)に示すように層間絶縁
膜9を積層する。次に図1(g)に示すように濃い不純
物拡散層7を覆う層間絶縁膜9とゲート絶縁膜4の一部
を取り除き、濃い不純物拡散層7と接触するアルミ配線
10を構成することにより半導体装置が完成する。従来
例では2回の不純物イオン注入とそれに伴う不純物イオ
ンによるドナー準位あるいはアクセプタ準位構成のため
の2回のアニール処理を必要とするが、本実施例におい
てはそれぞれ1回で良く工程が簡略化される。
体装置の製造方法の一実施例を示す工程順断面図である
。はじめに図1(a)に示したように半導体基板1上に
窒化シリコン膜2を成膜し、ホトリソグラフィー法によ
り窒化シリコン膜2の一部を取り除く。次に図1(b)
に示したように窒化シリコン膜2をマスクにして選択酸
化を行い二酸化シリコン膜3を構成する。後にこの二酸
化シリコン膜3は半導体装置のゲート絶縁膜の一部とな
る。次に、窒化シリコン膜2を取り除いて図1(c)に
示すように熱酸化を行い半導体基板1全体を酸化しゲー
ト絶縁膜4を構成する。図1(b)の選択酸化工程の際
に二酸化シリコン膜が形成された領域の酸化膜の膜厚は
さらにより厚くなる。次に、図1(d)に示すようにゲ
ート電極5を構成し、図1(e)に示すようにゲート電
極をマスクにして不純物イオン6を注入し半導体基板1
の表面に濃い不純物拡散層7と薄い不純物拡散層8を形
成する。このように濃度の異なる拡散層が構成し得る理
由は、ゲート絶縁膜4の膜厚が局所的に異なり、ゲート
電極5に覆われる領域の膜厚が最も厚く、ソース・ドレ
イン電極領域15を覆うゲート酸化膜4が比較的薄いた
めによっている。なぜなら、ある加速電圧により一定濃
度で不純物イオン6を打ち込んでも、不純物イオン6は
ゲート酸化膜4の膜厚の薄いところほど濃い濃度で注入
されるからである。このように、ゲート絶縁膜4の局所
的な膜厚の違いを利用することにより、不純物イオンの
打ち込み工程を一回おこなうだけでLDD構造を構成で
きる。そのうえさらに、電気的特性に悪影響をおよぼす
ことになるサイドウォール絶縁膜の構成することやホッ
トキャリヤの注入を防ぐための導電膜を設ける必要性も
ない。このため、この工程を使って半導体装置を製作す
れば、工程の簡略化と短縮化が実現すると共に高性能か
つ高信頼性の半導体装置を得ることができるのである。 不純物拡散層形成後、図1(f)に示すように層間絶縁
膜9を積層する。次に図1(g)に示すように濃い不純
物拡散層7を覆う層間絶縁膜9とゲート絶縁膜4の一部
を取り除き、濃い不純物拡散層7と接触するアルミ配線
10を構成することにより半導体装置が完成する。従来
例では2回の不純物イオン注入とそれに伴う不純物イオ
ンによるドナー準位あるいはアクセプタ準位構成のため
の2回のアニール処理を必要とするが、本実施例におい
てはそれぞれ1回で良く工程が簡略化される。
【0011】さらに、図1(b)の選択酸化の工程の際
に、同時に素子分離領域を構成することが可能であるこ
とを示そう。まず、図4(a)において半導体基板1上
に窒化シリコン膜2を成膜し半導体装置形成領域13と
素子分離領域14を覆う窒化シリコン膜2をホトリソグ
ラフィー法により除去する。次に窒化シリコン膜2をマ
スクにして選択酸化をおこない図4(b)に示したよう
に二酸化シリコン膜3を半導体装置形成領域13と素子
分離領域14の両領域に形成する。素子分離領域14に
形成された二酸化シリコン膜3は、半導体基板1内に設
けられる隣接しあう領域からの電気的干渉を弱める働き
を担う。他方、半導体装置形成領域13の二酸化シリコ
ン膜3は、図1(b)の二酸化シリコン膜3と同じ役割
を担い半導体装置のゲート絶縁膜を構成する二酸化シリ
コン膜の一部となる。このため図4(b)に示した選択
酸化工程は、同時に素子分離用の酸化膜とゲート絶縁膜
用の酸化膜の一部を構成し得ることが可能である。した
がって、この工程の後、前記の実施例の図1(c)〜(
g)に示したのと同様に半導体装置を構成すれば、一回
の不純物イオンの注入により高信頼性のLDD構造を有
する素子分離された半導体装置を容易に得ることができ
る。なお、図4(b)の工程の後、もし素子領域の二酸
化シリコン膜3の膜厚が十分でなかった場合には、半導
体装置形成領域13二酸化シリコン膜3を覆うようにさ
らに窒化シリコン膜2を積層し、図4(c)に示すよう
に素子分離領域14だけ再び選択酸化をおこない、厚膜
の二酸化シリコン膜3を同領域に形成すれば良い。
に、同時に素子分離領域を構成することが可能であるこ
とを示そう。まず、図4(a)において半導体基板1上
に窒化シリコン膜2を成膜し半導体装置形成領域13と
素子分離領域14を覆う窒化シリコン膜2をホトリソグ
ラフィー法により除去する。次に窒化シリコン膜2をマ
スクにして選択酸化をおこない図4(b)に示したよう
に二酸化シリコン膜3を半導体装置形成領域13と素子
分離領域14の両領域に形成する。素子分離領域14に
形成された二酸化シリコン膜3は、半導体基板1内に設
けられる隣接しあう領域からの電気的干渉を弱める働き
を担う。他方、半導体装置形成領域13の二酸化シリコ
ン膜3は、図1(b)の二酸化シリコン膜3と同じ役割
を担い半導体装置のゲート絶縁膜を構成する二酸化シリ
コン膜の一部となる。このため図4(b)に示した選択
酸化工程は、同時に素子分離用の酸化膜とゲート絶縁膜
用の酸化膜の一部を構成し得ることが可能である。した
がって、この工程の後、前記の実施例の図1(c)〜(
g)に示したのと同様に半導体装置を構成すれば、一回
の不純物イオンの注入により高信頼性のLDD構造を有
する素子分離された半導体装置を容易に得ることができ
る。なお、図4(b)の工程の後、もし素子領域の二酸
化シリコン膜3の膜厚が十分でなかった場合には、半導
体装置形成領域13二酸化シリコン膜3を覆うようにさ
らに窒化シリコン膜2を積層し、図4(c)に示すよう
に素子分離領域14だけ再び選択酸化をおこない、厚膜
の二酸化シリコン膜3を同領域に形成すれば良い。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の製造方法は、選択的酸化工程を利用することにより、
電気的特性に悪影響をおよぼし易いサイドウォール絶縁
膜を構成することもなく、一回の不純物イオン注入によ
り高信頼性で優れた電気的特性を有するLDD構造の半
導体装置を短縮された工程で実現できるという効果を有
する。
の製造方法は、選択的酸化工程を利用することにより、
電気的特性に悪影響をおよぼし易いサイドウォール絶縁
膜を構成することもなく、一回の不純物イオン注入によ
り高信頼性で優れた電気的特性を有するLDD構造の半
導体装置を短縮された工程で実現できるという効果を有
する。
【図1】(a)〜(g)本発明の半導体装置の製造方法
の一実施例を示す工程順断面図。
の一実施例を示す工程順断面図。
【図2】従来の半導体装置の製造方法の一実施例を示す
断面図。
断面図。
【図3】従来の半導体装置の製造方法の一実施例を示す
断面図。
断面図。
【図4】(a)〜(c)本発明の半導体装置の製造方法
の別の実施例を示す工程順断面図。
の別の実施例を示す工程順断面図。
1 半導体基板
2 窒化シリコン膜
3 二酸化シリコン膜
4 ゲート酸化膜
5 ゲート電極
6 不純物イオン
7 濃い不純物拡散層
8 薄い不純物拡散層
9 層間絶縁膜
10 アルミ配線
11 サイドウォール絶縁膜
12 極く薄い多結晶シリコン膜
13 半導体装置形成領域
14 素子分離領域
Claims (2)
- 【請求項1】半導体基板上にMOS型電界効果トランジ
スタを形成する半導体装置の製造方法において、前記半
導体基板上に窒化シリコン膜を成膜し前記窒化シリコン
膜の一部をホトリソグラフィー法により除去する工程と
、前記窒化シリコン膜をマスクにして前記半導体基板の
露出した領域を選択酸化して二酸化シリコン膜を形成す
る工程と、前記窒化シリコン膜を取り除いて熱酸化工程
によりゲート絶縁膜を形成する工程と、ゲート電極を形
成する工程と、前記ゲート電極をマスクにして前記半導
体基板上に不純物イオンを注入する工程を含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の
製造方法において、前記選択酸化の際に同時に二酸化シ
リコン膜からなる素子分離領域を形成することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7925591A JPH04313241A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7925591A JPH04313241A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04313241A true JPH04313241A (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=13684746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7925591A Pending JPH04313241A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04313241A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7087963B1 (en) * | 1999-03-16 | 2006-08-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing thin film transistor |
-
1991
- 1991-04-11 JP JP7925591A patent/JPH04313241A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7087963B1 (en) * | 1999-03-16 | 2006-08-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of manufacturing thin film transistor |
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