JPH0586672B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0586672B2 JPH0586672B2 JP56191463A JP19146381A JPH0586672B2 JP H0586672 B2 JPH0586672 B2 JP H0586672B2 JP 56191463 A JP56191463 A JP 56191463A JP 19146381 A JP19146381 A JP 19146381A JP H0586672 B2 JPH0586672 B2 JP H0586672B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polycrystalline silicon
- oxide film
- gate
- film
- silicon film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 45
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 19
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 boron ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Description
本発明は、多層多結晶ゲート構造を有する
MOS形半導体集積回路に関する。 MOS型トランジスタを用いて形成される半導
体集積回路(以下MOSICと記す)、たとえば、ダ
イナミツクRAMあるいは電荷結合素子(CCD)
ではその集積度が極めて高く、2層あるいは3層
の多結晶シリコンゲートを具備するMOS形トラ
ンジスタ構造が用いられている。また、設計のた
めのデザインルールも6μmを基準とするデザイン
ルールから2〜3μmを基準とするデザインルール
へと移り、さらに、MOS型トランジスタのゲー
ト酸化膜の厚みも1000Å程度の厚みから400〜600
Å程度の厚みへと薄くなり、高集積化がますます
進む方向にある。 第1図は従来のMOSICたとえばダイナミツク
RAM用として知られている基本セル断面構造を
示す図であり、図中1はシリコン基板、2はフイ
ールド酸化膜、3は第1ゲート酸化膜、4は第2
ゲート酸化膜、5は第1ゲート多結晶シリコン
膜、6は第2ゲート多結晶シリコン膜、7は絶縁
ならびに表面保護用のSiO2膜、8,9,10は
アルミニウム(Al)電極、11はソース、ドレ
イン拡散部、12はチヤンネルストツパ領域そし
て13は濃度コントロールのなされた表面層であ
る。以上のような構造によつて、第2図の等価回
路であらわされる基本セルが得られる。 ところで、6μmを基準とするデザインルールに
より、たとえばゲート酸化膜厚が1000Åの16Kビ
ツトダイナミツクRAMを製作するにあたり従来
は第3図a〜fで示す製造工程の下で製作がなさ
れていた。以下に具体例を示して説明する。 先ず、P型(100)、比抵抗15Ω−cmのシリコン
基板1を出発材料として用い、選択酸化法により
10000Åの厚みのフイールド酸化膜2とこの下部
に深さが1.5μmのP+形チヤンネルストツパ領域1
2を形成する〔第3図a〕。次いで、第3図bで
示すように、フイールド酸化膜2によつて覆われ
ることなく露呈するシリコン基板上に厚さ1000Å
の第1ゲート酸化膜3を形成し、さらにMOS形
トランジスタのしきい値(VT)を制御するため
にボロンイオン(B+)をイオン注入する。 次いで、リン(P)をドープした多結晶シリコ
ンを4000Åの厚さに蒸着したのち、所定の食刻処
理を施し、第1ゲート多結晶シリコン膜5を形成
する〔第3図c〕。なお、第1ゲート多結晶シリ
コン膜5の下部には適当なしきい値電圧を得るた
めの濃度に制御された層13がある。 次に、第3図dで示すように、厚さ1000Åの第
2ゲート酸化膜4を形成する。この後、前記と同
様にして(P)をドープした厚さ4000Åの第2ゲ
ート多結晶シリコン膜6を所定の部分に形成した
のち、ソース,ドレイン拡散部を形成するため砒
素イオン(As+)を矢印のごとくイオン注入する
〔第3図e〕。そして、最後に絶縁ならびに保護用
の膜としてリンガラス膜7を8000Åの厚みで堆積
し、さらに電極配線用の窓を穿設することにより
基本セルの要部が完成する〔第3図f〕。 次に、約1μmの厚さのAl層を設け、これを電
極8〜10として独立させることにより第1図で
示した構造が得られる。 しかしながら、上記の基本セルの製造方法を駆
使して、2〜3μmを基準とするデザインルールに
基づく、ゲート酸化膜厚400〜600Å、フイールド
酸化膜厚6000Åの64KビツトダイナミツクRAM
を製作した場合、殆んどのウエーハにおいてメモ
リーセル(ビツト)間で500μA〜1mAにも達す
る大きなリーク電流が観測され、ダイナミツク
RAMとしての動作をうることは不可能であつ
た。このリーク電流の発生状況を追求したとこ
ろ、セルの第2ゲート多結晶シリコン膜がリーク
電流の発生源になつていることが判明した。ま
た、走査形電子顕微鏡による観察の結果、第4図
で示すように、第1ゲート多結晶シリコン膜5の
下部の凹所14に第2ゲート多結晶シリコン膜の
一部が残留し、これがリーク電流の発生源となつ
ていることが明らかとなつた。さらに、図示した
第2ゲート多結晶シリコン膜の一部の残留は、第
1ゲート多結晶シリコン膜5の形成時に、しきい
値電圧の制御精度を高めるために施されるエツチ
ングにより形成されるフイールド酸化膜2のひさ
し状部分の下部にできる凹所14に第2ゲート多
結晶シリコン膜が入り込み、これがエツチングに
より除去されることなく残存することによること
も判明した。この不都合を除去するためには、第
2ゲート多結晶シリコン膜のエツチング時にオー
バエツチングとなるようエツチング処理を施せば
よいところであるが、この場合、サイドエツチン
グによるゲート幅の減少が発生し、このことによ
り、しきい値電圧の制御精度が著しく損われてし
まう。 本発明は、以上説明してきた、不都合の排除を
意図してなされたもので、セル間のリーク電流を
排除するとともに、各層間の絶縁効果を高め、超
高密度のMOSIC、たとえば64Kビツトダイナミ
ツクRAMを高歩留で製造することのできる方法
を提供するものである。 本発明では、リーク電流の発生原因となる部分
の多結晶シリコン膜を酸化物(SiO2)として絶
縁物化し、リーク電流を排除する工程を従来の方
法に追加するとともに、凹所14内の多結晶シリ
コン残留物を酸化するにあたり、ドレイン、ソー
ス拡散部の深さに大きな変化をもたらすことのな
いように水蒸気雰囲気中、800℃〜900℃の熱処理
条件を設定したところに特徴がある。 因に、ゲート酸化膜厚を600Åとする2〜3μm
基準のプロセスでは、凹所14内の多結晶シリコ
ン残留物の大きさは600Å以下であるが、600Åの
多結晶シリコンを酸化物とするための処理とし
て、乾燥O2雰囲気中、1100℃の熱処理を施した
場合には約10分間の処理時間が、また、水蒸気雰
囲気中1000℃の熱処理によると、約13分間の処理
時間が必要とされる。これらの熱処理を追加する
と、ソース、ドレイン拡散部は約0.2〜0.4μm深く
なり、短チヤンネル効果が助長されてしまう。と
ころで、Pあるいはボロン(B)のドープされた
多結晶シリコンの水蒸気雰囲気中での酸化速度が
これらのドープされていないものより速いことが
知られており、また、この酸化速度比(ドープ/
ノンドープ)が1000℃で1.0、900℃で2.0、850℃
では2.5と1000℃より低いところで大きくなるこ
とも知られている。 本発明では、かかる水蒸気雰囲気中での低処理
による酸化の選択性と拡散長への影響度の低さを
積極的に利用して凹所内の多結晶シリコン残留物
を効果的に酸化物化するとともに、併せて、第2
ゲート多結晶シリコン膜上にも酸化膜を成長させ
絶縁性を高めている。 以下に、実施例に参照して、本発明の製造方法
を詳しく説する。第3図a〜eで示した従来の製
造工程を経て同一構造の基本セル構造をうる。な
お、従来の基本セルとは、フイールド酸化膜2の
厚みが6000Å、第1、第2ゲート酸化膜3,4の
厚みが600Å、P+形チヤンネルストツパ領域12
の深さが0.8μm、ソース、ドレイン拡散部の深さ
が0.4μmであることの4点で相違している。かか
る製造工程を経ることによつて、第4図で示した
ように凹所14に多結晶シリコン残留物が残る。 次いで、流量を5/分とした乾燥酸素中で
900℃の熱処理を10分間施す第1の酸化処理を行
い、引き続いて水蒸気雰囲気(バブラー温度90
℃、流量4/分)中で900℃の第2酸化処理を
30分間施す。かかる酸化処理によつて多結晶シリ
コンは650Å酸化され、凹所14内の多結晶シリ
コン残留物は全てSiO2となつた。また、第2ゲ
ート多結晶シリコン膜6の上には約1300Åの酸化
膜が形成された。第5図aは以上の過程を経た基
本セルの断面構造を示す。なお、上記の酸化処理
で乾燥酸素中での処理を施したのは、多結晶シリ
コンの均一な酸化を可能にするためである。 ところで、水蒸気雰囲気中での酸化条件は、酸
化時間を極力短くするとともにソース、ドレイン
拡散部の拡散長の増加を避けることを考慮して決
定する必要がある。このためには不純物ドープ多
結晶シリコンと非不純物ドープ多結晶シリコンと
の酸化速度比が大きい温度、すなわち、800℃〜
900℃の処理温度とするのがよい。800℃〜900℃
では上記のように酸化速度比が2.0〜3.0と大き
く、また、酸化時間も最大で40分程度で足りる。
さらに、酸化膜耐圧も30V以上は保証できる。か
かつ条件設定の酸化処理後にソース、ドレイン拡
散部の拡散長を測定したところ、0.4μmであり、
酸化処理前の拡散長に保たれていることが確認で
きた。 次いで、第5図bで示すように表面保護膜とな
るSiO2膜7を形成したのち、所定の部分にコン
タクト窓を穿設する。そして最後にAl膜を1μm
の厚さに蒸着し、Al配線層を形成することによ
り、本発明の方法による基本セルの形成が完了す
る。 次に示す表は、本発明の方法と従来法により形
成したMOSICのセル間のリーク不良ならびにAl
配線−多結晶シリコン間のリーク不良の比較検討
結果を示す。
MOS形半導体集積回路に関する。 MOS型トランジスタを用いて形成される半導
体集積回路(以下MOSICと記す)、たとえば、ダ
イナミツクRAMあるいは電荷結合素子(CCD)
ではその集積度が極めて高く、2層あるいは3層
の多結晶シリコンゲートを具備するMOS形トラ
ンジスタ構造が用いられている。また、設計のた
めのデザインルールも6μmを基準とするデザイン
ルールから2〜3μmを基準とするデザインルール
へと移り、さらに、MOS型トランジスタのゲー
ト酸化膜の厚みも1000Å程度の厚みから400〜600
Å程度の厚みへと薄くなり、高集積化がますます
進む方向にある。 第1図は従来のMOSICたとえばダイナミツク
RAM用として知られている基本セル断面構造を
示す図であり、図中1はシリコン基板、2はフイ
ールド酸化膜、3は第1ゲート酸化膜、4は第2
ゲート酸化膜、5は第1ゲート多結晶シリコン
膜、6は第2ゲート多結晶シリコン膜、7は絶縁
ならびに表面保護用のSiO2膜、8,9,10は
アルミニウム(Al)電極、11はソース、ドレ
イン拡散部、12はチヤンネルストツパ領域そし
て13は濃度コントロールのなされた表面層であ
る。以上のような構造によつて、第2図の等価回
路であらわされる基本セルが得られる。 ところで、6μmを基準とするデザインルールに
より、たとえばゲート酸化膜厚が1000Åの16Kビ
ツトダイナミツクRAMを製作するにあたり従来
は第3図a〜fで示す製造工程の下で製作がなさ
れていた。以下に具体例を示して説明する。 先ず、P型(100)、比抵抗15Ω−cmのシリコン
基板1を出発材料として用い、選択酸化法により
10000Åの厚みのフイールド酸化膜2とこの下部
に深さが1.5μmのP+形チヤンネルストツパ領域1
2を形成する〔第3図a〕。次いで、第3図bで
示すように、フイールド酸化膜2によつて覆われ
ることなく露呈するシリコン基板上に厚さ1000Å
の第1ゲート酸化膜3を形成し、さらにMOS形
トランジスタのしきい値(VT)を制御するため
にボロンイオン(B+)をイオン注入する。 次いで、リン(P)をドープした多結晶シリコ
ンを4000Åの厚さに蒸着したのち、所定の食刻処
理を施し、第1ゲート多結晶シリコン膜5を形成
する〔第3図c〕。なお、第1ゲート多結晶シリ
コン膜5の下部には適当なしきい値電圧を得るた
めの濃度に制御された層13がある。 次に、第3図dで示すように、厚さ1000Åの第
2ゲート酸化膜4を形成する。この後、前記と同
様にして(P)をドープした厚さ4000Åの第2ゲ
ート多結晶シリコン膜6を所定の部分に形成した
のち、ソース,ドレイン拡散部を形成するため砒
素イオン(As+)を矢印のごとくイオン注入する
〔第3図e〕。そして、最後に絶縁ならびに保護用
の膜としてリンガラス膜7を8000Åの厚みで堆積
し、さらに電極配線用の窓を穿設することにより
基本セルの要部が完成する〔第3図f〕。 次に、約1μmの厚さのAl層を設け、これを電
極8〜10として独立させることにより第1図で
示した構造が得られる。 しかしながら、上記の基本セルの製造方法を駆
使して、2〜3μmを基準とするデザインルールに
基づく、ゲート酸化膜厚400〜600Å、フイールド
酸化膜厚6000Åの64KビツトダイナミツクRAM
を製作した場合、殆んどのウエーハにおいてメモ
リーセル(ビツト)間で500μA〜1mAにも達す
る大きなリーク電流が観測され、ダイナミツク
RAMとしての動作をうることは不可能であつ
た。このリーク電流の発生状況を追求したとこ
ろ、セルの第2ゲート多結晶シリコン膜がリーク
電流の発生源になつていることが判明した。ま
た、走査形電子顕微鏡による観察の結果、第4図
で示すように、第1ゲート多結晶シリコン膜5の
下部の凹所14に第2ゲート多結晶シリコン膜の
一部が残留し、これがリーク電流の発生源となつ
ていることが明らかとなつた。さらに、図示した
第2ゲート多結晶シリコン膜の一部の残留は、第
1ゲート多結晶シリコン膜5の形成時に、しきい
値電圧の制御精度を高めるために施されるエツチ
ングにより形成されるフイールド酸化膜2のひさ
し状部分の下部にできる凹所14に第2ゲート多
結晶シリコン膜が入り込み、これがエツチングに
より除去されることなく残存することによること
も判明した。この不都合を除去するためには、第
2ゲート多結晶シリコン膜のエツチング時にオー
バエツチングとなるようエツチング処理を施せば
よいところであるが、この場合、サイドエツチン
グによるゲート幅の減少が発生し、このことによ
り、しきい値電圧の制御精度が著しく損われてし
まう。 本発明は、以上説明してきた、不都合の排除を
意図してなされたもので、セル間のリーク電流を
排除するとともに、各層間の絶縁効果を高め、超
高密度のMOSIC、たとえば64Kビツトダイナミ
ツクRAMを高歩留で製造することのできる方法
を提供するものである。 本発明では、リーク電流の発生原因となる部分
の多結晶シリコン膜を酸化物(SiO2)として絶
縁物化し、リーク電流を排除する工程を従来の方
法に追加するとともに、凹所14内の多結晶シリ
コン残留物を酸化するにあたり、ドレイン、ソー
ス拡散部の深さに大きな変化をもたらすことのな
いように水蒸気雰囲気中、800℃〜900℃の熱処理
条件を設定したところに特徴がある。 因に、ゲート酸化膜厚を600Åとする2〜3μm
基準のプロセスでは、凹所14内の多結晶シリコ
ン残留物の大きさは600Å以下であるが、600Åの
多結晶シリコンを酸化物とするための処理とし
て、乾燥O2雰囲気中、1100℃の熱処理を施した
場合には約10分間の処理時間が、また、水蒸気雰
囲気中1000℃の熱処理によると、約13分間の処理
時間が必要とされる。これらの熱処理を追加する
と、ソース、ドレイン拡散部は約0.2〜0.4μm深く
なり、短チヤンネル効果が助長されてしまう。と
ころで、Pあるいはボロン(B)のドープされた
多結晶シリコンの水蒸気雰囲気中での酸化速度が
これらのドープされていないものより速いことが
知られており、また、この酸化速度比(ドープ/
ノンドープ)が1000℃で1.0、900℃で2.0、850℃
では2.5と1000℃より低いところで大きくなるこ
とも知られている。 本発明では、かかる水蒸気雰囲気中での低処理
による酸化の選択性と拡散長への影響度の低さを
積極的に利用して凹所内の多結晶シリコン残留物
を効果的に酸化物化するとともに、併せて、第2
ゲート多結晶シリコン膜上にも酸化膜を成長させ
絶縁性を高めている。 以下に、実施例に参照して、本発明の製造方法
を詳しく説する。第3図a〜eで示した従来の製
造工程を経て同一構造の基本セル構造をうる。な
お、従来の基本セルとは、フイールド酸化膜2の
厚みが6000Å、第1、第2ゲート酸化膜3,4の
厚みが600Å、P+形チヤンネルストツパ領域12
の深さが0.8μm、ソース、ドレイン拡散部の深さ
が0.4μmであることの4点で相違している。かか
る製造工程を経ることによつて、第4図で示した
ように凹所14に多結晶シリコン残留物が残る。 次いで、流量を5/分とした乾燥酸素中で
900℃の熱処理を10分間施す第1の酸化処理を行
い、引き続いて水蒸気雰囲気(バブラー温度90
℃、流量4/分)中で900℃の第2酸化処理を
30分間施す。かかる酸化処理によつて多結晶シリ
コンは650Å酸化され、凹所14内の多結晶シリ
コン残留物は全てSiO2となつた。また、第2ゲ
ート多結晶シリコン膜6の上には約1300Åの酸化
膜が形成された。第5図aは以上の過程を経た基
本セルの断面構造を示す。なお、上記の酸化処理
で乾燥酸素中での処理を施したのは、多結晶シリ
コンの均一な酸化を可能にするためである。 ところで、水蒸気雰囲気中での酸化条件は、酸
化時間を極力短くするとともにソース、ドレイン
拡散部の拡散長の増加を避けることを考慮して決
定する必要がある。このためには不純物ドープ多
結晶シリコンと非不純物ドープ多結晶シリコンと
の酸化速度比が大きい温度、すなわち、800℃〜
900℃の処理温度とするのがよい。800℃〜900℃
では上記のように酸化速度比が2.0〜3.0と大き
く、また、酸化時間も最大で40分程度で足りる。
さらに、酸化膜耐圧も30V以上は保証できる。か
かつ条件設定の酸化処理後にソース、ドレイン拡
散部の拡散長を測定したところ、0.4μmであり、
酸化処理前の拡散長に保たれていることが確認で
きた。 次いで、第5図bで示すように表面保護膜とな
るSiO2膜7を形成したのち、所定の部分にコン
タクト窓を穿設する。そして最後にAl膜を1μm
の厚さに蒸着し、Al配線層を形成することによ
り、本発明の方法による基本セルの形成が完了す
る。 次に示す表は、本発明の方法と従来法により形
成したMOSICのセル間のリーク不良ならびにAl
配線−多結晶シリコン間のリーク不良の比較検討
結果を示す。
【表】
【表】
なお、不良とみなす基準は、測定系のリーク電
流100nA以上を超えるリーク電流のあるチツプと
した。この表から明らかなように、多結晶シリコ
ン残留物を絶縁化するための酸化処理を施す本発
明の製造方法によれば、双方のリーク不良が激減
していることが明らかである。なお、上表の測定
チツプ数には、ウエーハ周辺に位置するものが含
まれているため、これを除外するならば本発明の
製造方法ではリーク不良は殆んど零とみなすこと
ができる。 以上説明したように、本発明によれば、多結晶
シリコンの残留物に起因するリーク不良が排除さ
れるところとなり、超高集積度の多層多結晶ゲー
トのMOSICを高い歩留りで製作することができ
る。
流100nA以上を超えるリーク電流のあるチツプと
した。この表から明らかなように、多結晶シリコ
ン残留物を絶縁化するための酸化処理を施す本発
明の製造方法によれば、双方のリーク不良が激減
していることが明らかである。なお、上表の測定
チツプ数には、ウエーハ周辺に位置するものが含
まれているため、これを除外するならば本発明の
製造方法ではリーク不良は殆んど零とみなすこと
ができる。 以上説明したように、本発明によれば、多結晶
シリコンの残留物に起因するリーク不良が排除さ
れるところとなり、超高集積度の多層多結晶ゲー
トのMOSICを高い歩留りで製作することができ
る。
第1図は2−トランジスタ形ダイナミツク
RAMの基本セルの断面構造を示す図、第2図は
その等価回路図、第3図a〜fは従来の製造方法
による基本セルの製造過程を示す図、第4図はリ
ーク不良原因となる多結晶シリコン残留物の存在
するセル部分を拡大して示す図、第5図aおよび
bは本発明の方法の特徴である酸化処理後のセル
の拡大断面図ならびに表面絶縁膜形成後のセル構
造を示す拡大断面図である。 1……シリコン基板、2……フイールド酸化
膜、3……第1ゲート酸化膜、4……第2ゲート
酸化膜、5……第1ゲート多結晶シリコン膜、6
……第2ゲート多結晶シリコン膜、7……SiO2
膜、8,9,10……アルミニウム電極、11…
…ソース、ドレイン拡散部、12……チヤンネル
ストツパー領域、13……表面層、14……凹
所。
RAMの基本セルの断面構造を示す図、第2図は
その等価回路図、第3図a〜fは従来の製造方法
による基本セルの製造過程を示す図、第4図はリ
ーク不良原因となる多結晶シリコン残留物の存在
するセル部分を拡大して示す図、第5図aおよび
bは本発明の方法の特徴である酸化処理後のセル
の拡大断面図ならびに表面絶縁膜形成後のセル構
造を示す拡大断面図である。 1……シリコン基板、2……フイールド酸化
膜、3……第1ゲート酸化膜、4……第2ゲート
酸化膜、5……第1ゲート多結晶シリコン膜、6
……第2ゲート多結晶シリコン膜、7……SiO2
膜、8,9,10……アルミニウム電極、11…
…ソース、ドレイン拡散部、12……チヤンネル
ストツパー領域、13……表面層、14……凹
所。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 半導体基板の一方の主面側に厚いフイールド
酸化膜を選択的に形成する第1の工程、 前記半導体基板の主面側のフイールド酸化膜形
成部を除く部分に、第1ゲート酸化膜を形成する
第2の工程、 前記第1ゲート酸化膜上に不純物のドープされ
た第1ゲート多結晶シリコン膜を前記フイールド
酸化膜上に延在するように選択的に形成する第3
の工程、 同工程で形成した第1ゲート多結晶シリコン膜
下の前記第1ゲート酸化膜を除く残部の前記第1
ゲート酸化膜を除去する第4の工程、 前記第1ゲート酸化膜の除去部に露呈する半導
体基板主面に第2ゲート酸化膜を形成するととも
に、前記第1ゲート多結晶シリコン膜表面の一部
を酸化膜に変える第5の工程、 同工程を経た前記半導体基板の全面に不純物の
ドープされた第2のゲート多結晶シリコン膜を形
成する第6の工程、 エツチングにより前記第2ゲート多結晶シリコ
ン膜をパターニングする第7の工程、 前記第2ゲート多結晶シリコン膜をマスクに前
記半導体基板の主面側表面にソース、ドレイン領
域をイオン注入により形成する第8の工程、 同工程を経た前記半導体基板に、水蒸気雰囲気
中、800〜900℃の温度範囲で加熱酸化処理を施
し、前記第2ゲート多結晶シリコン膜表面の一部
を酸化膜に変えるとともに、前記第1ゲート多結
晶シリコン膜の下部の凹所に残留した前記第2ゲ
ート多結晶シリコン膜の全部を酸化膜に変える第
9工程、 および同処理を施した前記半導体基板上に酸化
膜を形成する第10の工程 を具備することを特徴とする2層多結晶シリコン
ゲート構造を有するMOS型半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56191463A JPS5892268A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56191463A JPS5892268A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5892268A JPS5892268A (ja) | 1983-06-01 |
JPH0586672B2 true JPH0586672B2 (ja) | 1993-12-13 |
Family
ID=16275060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56191463A Granted JPS5892268A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5892268A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8600729A (nl) * | 1986-03-21 | 1987-10-16 | Philips Nv | Batterij, omvattende een of meer elektrochemische cellen met een negatieve elektrode uit een alkalimetaal. |
US4888298A (en) * | 1988-12-23 | 1989-12-19 | Eastman Kodak Company | Process to eliminate the re-entrant profile in a double polysilicon gate structure |
JP3445660B2 (ja) * | 1994-07-08 | 2003-09-08 | 新日本製鐵株式会社 | 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法 |
JP2929944B2 (ja) * | 1994-09-09 | 1999-08-03 | 株式会社デンソー | 半導体装置の製造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56111247A (en) * | 1980-01-24 | 1981-09-02 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Preparation of semiconductor device |
-
1981
- 1981-11-27 JP JP56191463A patent/JPS5892268A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56111247A (en) * | 1980-01-24 | 1981-09-02 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Preparation of semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5892268A (ja) | 1983-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4268321A (en) | Method of fabricating a semiconductor device having channel stoppers | |
US4373249A (en) | Method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device | |
US6849513B2 (en) | Semiconductor device and production method thereof | |
US4663825A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
US4377819A (en) | Semiconductor device | |
JPH0465548B2 (ja) | ||
US4549340A (en) | Method of making CMOS semiconductor device using specially positioned, retained masks, and product formed thereby | |
US4447823A (en) | SOS p--n Junction device with a thick oxide wiring insulation layer | |
US4356041A (en) | Method of fabricating a mis-type device by using a gate electrode and selectively implanted nitride layer | |
JPH039614B2 (ja) | ||
US4441246A (en) | Method of making memory cell by selective oxidation of polysilicon | |
JPH0586672B2 (ja) | ||
JPH0763060B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS59977B2 (ja) | 絶縁ゲ−ト型集積回路 | |
JPS62232164A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JPH0454390B2 (ja) | ||
JPH06252345A (ja) | 半導体集積回路の製造方法 | |
JPS63237456A (ja) | 半導体装置 | |
JPS61268043A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0196960A (ja) | 半導体装置 | |
JPS6129144B2 (ja) | ||
JPH04170066A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
JPH0311551B2 (ja) | ||
JP2511852B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH03257873A (ja) | 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法 |