JPH08213596A - Manufacture of semiconductor integration circuit - Google Patents

Manufacture of semiconductor integration circuit

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Publication number
JPH08213596A
JPH08213596A JP1572195A JP1572195A JPH08213596A JP H08213596 A JPH08213596 A JP H08213596A JP 1572195 A JP1572195 A JP 1572195A JP 1572195 A JP1572195 A JP 1572195A JP H08213596 A JPH08213596 A JP H08213596A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mos fet
polycrystalline silicon
silicon film
resist
gate electrode
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.)
Pending
Application number
JP1572195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ishiguro
宏 石黒
Jukichi Tsunako
充吉 津波古
Masayuki Kashiwada
昌之 柏田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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Publication of JPH08213596A publication Critical patent/JPH08213596A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To realize a manufacturing method of a semiconductor integration circuit allowed to prevent an increase of a leakage current and lowered breakdown voltage of MOS FET without changing a structure of MOS FET to be finally manufactured. CONSTITUTION: In processes forming a MOS FET, a process forming a diffusion layer by performing heat diffusion treatment is followed by a process forming a gate electrode 20 having conductivity by diffusing an impurity into a polycrystalline silicon film 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高耐圧のMOS FE
Tを作るための半導体集積回路の製造方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a high breakdown voltage MOS FE.
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit for making T.

【0002】[0002]

【従来の技術】高耐圧のMOS FETとしては、例え
ば、二重拡散型のMOS FET(以下、DMOSとす
る)がある。DMOSは、長時間で高温の熱拡散処理に
よって基板に深い拡散層を形成し、深い拡散層の中に浅
い拡散層を作り込んだMOSFETである。このように
二重化された拡散層は、深い拡散層をゲート領域に、浅
い拡散層をソース領域にそれぞれ割り当てる。
2. Description of the Related Art As a high breakdown voltage MOS FET, for example, there is a double diffusion type MOS FET (hereinafter referred to as DMOS). The DMOS is a MOSFET in which a deep diffusion layer is formed on a substrate by a thermal diffusion process at high temperature for a long time and a shallow diffusion layer is formed in the deep diffusion layer. In the dual diffusion layer, the deep diffusion layer is assigned to the gate region and the shallow diffusion layer is assigned to the source region.

【0003】図2は従来におけるDMOSの製造方法を
示した工程図である。以下、図2の工程図に従って製造
手順を説明する。 (1)図2(a)に示すように、低濃度の基板1(例え
ばN-型の基板)上に絶縁膜2(例えば酸化膜)を形成
する。 (2)図2(b)に示すように、絶縁膜2上に多結晶シ
リコン膜3を形成し、さらに多結晶シリコン膜3に高濃
度のリンを拡散する。 (3)多結晶シリコン膜3上にレジスト4を形成し、レ
ジスト4をパターニングする。そして、図2(c)に示
すように、パターニングされたレジスト4をマスクとし
て多結晶シリコン膜3をエッチングし、ゲート電極5を
形成する。 (4)レジスト4を除去し、さらに基板1上にレジスト
6を形成する。そして、図2(d)に示すようにレジス
ト6の一部を開口し、開口部からP型不純物を注入す
る。注入した不純物は、図の点線で示す部分である。 (5)図2(e)に示すように、高温で長時間の熱拡散
処理により非常に深いP型層7を形成する。このとき、
P型層7はゲート電極5の下まで広がっている。 (6)基板1上にレジスト8を形成する。そして、図2
(f)に示すようにレジスト8の一部を開口し、開口部
からN型不純物を注入する。注入した不純物は、図の点
線で示す部分である。 (7)レジスト8を除去し、その後、図2(g)に示す
ようにアニール処理(活性化)を行い、N型層9と10
を形成する。 (8)図2(h)に示すように、基板1上に絶縁膜11
を形成し、この絶縁膜にエッチングを施して電極取り出
し部12を形成する。 (9)図2(i)に示すように、金属電極13〜15を
形成する。P型層7、N型層9、N型層10は、それぞ
れMOS FETのゲート、ソース、ドレインを構成す
る。金属電極13、14、15は、それぞれソース、ゲ
ート、ドレインに接続されている。 以上の工程を経てMOS FETが作られる。
FIG. 2 is a process diagram showing a conventional DMOS manufacturing method. The manufacturing procedure will be described below with reference to the process chart of FIG. (1) As shown in FIG. 2A, an insulating film 2 (for example, an oxide film) is formed on a low-concentration substrate 1 (for example, an N type substrate). (2) As shown in FIG. 2B, a polycrystalline silicon film 3 is formed on the insulating film 2, and a high concentration of phosphorus is diffused into the polycrystalline silicon film 3. (3) A resist 4 is formed on the polycrystalline silicon film 3 and the resist 4 is patterned. Then, as shown in FIG. 2C, the polycrystalline silicon film 3 is etched using the patterned resist 4 as a mask to form a gate electrode 5. (4) The resist 4 is removed, and then the resist 6 is formed on the substrate 1. Then, as shown in FIG. 2D, a part of the resist 6 is opened, and a P-type impurity is injected through the opening. The implanted impurities are shown by the dotted line in the figure. (5) As shown in FIG. 2E, a very deep P-type layer 7 is formed by thermal diffusion treatment at high temperature for a long time. At this time,
The P-type layer 7 extends below the gate electrode 5. (6) A resist 8 is formed on the substrate 1. And FIG.
As shown in (f), a part of the resist 8 is opened, and N-type impurities are injected from the opening. The implanted impurities are shown by the dotted line in the figure. (7) The resist 8 is removed, and then an annealing treatment (activation) is performed as shown in FIG.
To form. (8) As shown in FIG. 2H, the insulating film 11 is formed on the substrate 1.
Then, the insulating film is etched to form the electrode lead-out portion 12. (9) Metal electrodes 13 to 15 are formed as shown in FIG. The P-type layer 7, the N-type layer 9 and the N-type layer 10 respectively form a gate, a source and a drain of the MOS FET. The metal electrodes 13, 14 and 15 are connected to the source, the gate and the drain, respectively. A MOS FET is manufactured through the above steps.

【0004】しかし、図2に示す従来例では次の問題点
があった。この製造方法では、多結晶シリコン膜3中に
リンを拡散した後に、P型層7を形成するために高温で
長時間の熱拡散処理を行っている。このため、高温で長
時間の熱拡散処理により多結晶シリコン膜3中にドープ
されたリンは結晶粒界に析出し、この粒界を通してシリ
コン原子の自己拡散を律速させる。これによりシリコン
の結晶粒が成長する。このとき、多結晶シリコン膜3の
下地の絶縁膜2にストレスを与え、その絶縁性を劣化さ
せる場合があり、MOS FETの漏れ電流の増大や耐
圧低下の原因となる。
However, the conventional example shown in FIG. 2 has the following problems. In this manufacturing method, after phosphorus is diffused into the polycrystalline silicon film 3, a thermal diffusion process is performed at high temperature for a long time in order to form the P-type layer 7. Therefore, phosphorus doped in the polycrystalline silicon film 3 by thermal diffusion treatment at high temperature for a long time precipitates at the crystal grain boundaries, and the rate of self-diffusion of silicon atoms is controlled through the grain boundaries. As a result, silicon crystal grains grow. At this time, stress may be applied to the underlying insulating film 2 of the polycrystalline silicon film 3 to deteriorate its insulating property, which causes an increase in leakage current of the MOS FET and a decrease in breakdown voltage.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、多結晶シリコ
ン膜に不純物を拡散する工程を、深い拡散層を形成する
ための熱拡散処理の工程の後にもってくることにより、
最終的に作られるMOS FETの構造を変えることな
く、MOS FETの漏れ電流の増大や耐圧低下を防止
できる半導体集積回路の製造方法を実現することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the step of diffusing impurities in a polycrystalline silicon film is performed by a thermal diffusion treatment for forming a deep diffusion layer. By bringing it after the process of
It is an object of the present invention to realize a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit capable of preventing an increase in leakage current and a decrease in breakdown voltage of a MOS FET without changing the structure of the finally formed MOS FET.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、多結晶シリコ
ン膜に不純物を拡散して導電性をもつゲート電極を形成
する第1の工程と、不純物を基板に注入し、熱拡散処理
を行って拡散層を形成する第2の工程と、を少なくとも
有し、基板上にMOS FETを形成する半導体集積回
路の製造方法において、前記第1の工程は前記第2の工
程の後にくることを特徴とする半導体集積回路の製造方
法である。
According to the present invention, a first step of diffusing an impurity in a polycrystalline silicon film to form a gate electrode having conductivity and an impurity is injected into a substrate to perform a thermal diffusion treatment. A second step of forming a diffusion layer by means of the above method, wherein the first step comes after the second step in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit in which a MOS FET is formed on a substrate. And a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit.

【0007】[0007]

【作用】このような本発明では、MOS FETを形成
していく工程の中で、不純物を基板に注入し、熱拡散処
理を行って拡散層を形成する工程の後に、多結晶シリコ
ン膜に不純物を拡散して導電性をもつゲート電極を形成
する工程をもってくる。
According to the present invention as described above, in the process of forming a MOS FET, impurities are added to the polycrystalline silicon film after the process of injecting impurities into the substrate and performing thermal diffusion treatment to form a diffusion layer. To form a gate electrode having conductivity.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。図1
は本発明にかかる方法の一実施例を示した工程図であ
る。図1で図2と同一のものは同一符号を付ける。図1
の工程図に従って製造手順を説明する。 (1)図1(a)に示すように、低濃度の基板1上に絶
縁膜2を形成する。 (2)図1(b)に示すように、絶縁膜2上に多結晶シ
リコン膜3を形成する。本発明が従来例と異なるのは、
この段階では多結晶シリコン膜3に高濃度のリンを拡散
しないことである。 (3)多結晶シリコン膜3上にレジスト4を形成し、レ
ジスト4をパターニングする。図1(c)に示すよう
に、パターニングされたレジスト4をマスクとして多結
晶シリコン膜3をエッチングし、ゲート電極20を形成
する。このときのゲート電極20は、リンがまだ拡散さ
れていないため、導電性をもたない。 (4)レジスト4を除去し、さらに基板1上にレジスト
6を形成する。そして、図1(d)に示すようにレジス
ト6の一部を開口し、開口部からP型不純物を注入す
る。注入した不純物は、図の点線で示す部分である。 (5)図1(e)に示すように、高温で長時間の熱拡散
処理により非常に深いP型層7を形成する。このとき、
P型層7はゲート電極20の下まで広がっている。 (6)基板1上にレジスト8を形成する。そして、図1
(f)に示すようにレジスト8の一部を開口し、開口部
からN型不純物を注入する。注入した不純物は、図の点
線で示す部分である。 (7)レジスト8を除去した後、図1(g)に示すよう
にリンを適性量だけ添加した低温酸化層21を形成す
る。ここで、適性量とは、この工程の後で行うアニール
処理で、リンがシリコン中に拡散されない程度に高濃度
になった添加量である。これにより、ゲート電極20が
導電性をもつ。この段階まで至ったところで多結晶シリ
コン膜3に高濃度のリンを拡散している点が従来例と異
なる。 (8)図1(h)に示すようにアニール処理(活性化)
を行い、N型層9と10を形成する。 (8)図1(i)に示すように、低温酸化層21にエッ
チングを施して電極取り出し部22を形成する。 (9)図1(j)に示すように、金属電極13〜15を
形成する。P型層7、N型層9、N型層10は、それぞ
れMOS FETのゲート、ソース、ドレインを構成す
る。金属電極13、14、15は、それぞれソース、ゲ
ート、ドレインに接続されている。 以上の工程を経てMOS FETが作られる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
FIG. 3 is a process chart showing an embodiment of a method according to the present invention. 1 that are the same as those in FIG. 2 are given the same reference numerals. FIG.
The manufacturing procedure will be described with reference to the process chart of FIG. (1) As shown in FIG. 1A, an insulating film 2 is formed on a low-concentration substrate 1. (2) As shown in FIG. 1B, a polycrystalline silicon film 3 is formed on the insulating film 2. The present invention is different from the conventional example,
At this stage, high-concentration phosphorus is not diffused into the polycrystalline silicon film 3. (3) A resist 4 is formed on the polycrystalline silicon film 3 and the resist 4 is patterned. As shown in FIG. 1C, the polycrystalline silicon film 3 is etched using the patterned resist 4 as a mask to form a gate electrode 20. At this time, the gate electrode 20 does not have conductivity because phosphorus has not been diffused yet. (4) The resist 4 is removed, and then the resist 6 is formed on the substrate 1. Then, as shown in FIG. 1D, a part of the resist 6 is opened, and a P-type impurity is injected from the opening. The implanted impurities are shown by the dotted line in the figure. (5) As shown in FIG. 1E, a very deep P-type layer 7 is formed by thermal diffusion treatment at high temperature for a long time. At this time,
The P-type layer 7 extends below the gate electrode 20. (6) A resist 8 is formed on the substrate 1. And FIG.
As shown in (f), a part of the resist 8 is opened, and N-type impurities are injected from the opening. The implanted impurities are shown by the dotted line in the figure. (7) After removing the resist 8, a low temperature oxide layer 21 to which phosphorus is added in an appropriate amount is formed as shown in FIG. Here, the appropriate amount is the amount of phosphorus added in a high concentration to the extent that phosphorus is not diffused into silicon in the annealing treatment performed after this step. As a result, the gate electrode 20 has conductivity. The point different from the conventional example is that high-concentration phosphorus is diffused into the polycrystalline silicon film 3 at this stage. (8) Annealing treatment (activation) as shown in FIG.
Then, N-type layers 9 and 10 are formed. (8) As shown in FIG. 1I, the low temperature oxide layer 21 is etched to form an electrode lead-out portion 22. (9) Metal electrodes 13 to 15 are formed as shown in FIG. The P-type layer 7, the N-type layer 9 and the N-type layer 10 respectively form a gate, a source and a drain of the MOS FET. The metal electrodes 13, 14 and 15 are connected to the source, the gate and the drain, respectively. A MOS FET is manufactured through the above steps.

【0009】なお、実施例ではDMOSを製造する場合
について説明したが、製造する半導体集積回路はDMO
Sに限らず、高温で長時間の熱拡散処理により非常に深
い拡散層を形成する工程を経て製造される半導体集積回
路であればよい。
In the embodiment, the case where the DMOS is manufactured has been described, but the manufactured semiconductor integrated circuit is the DMO.
The semiconductor integrated circuit is not limited to S, and may be any semiconductor integrated circuit manufactured through a process of forming a very deep diffusion layer by a thermal diffusion process at high temperature for a long time.

【0010】[0010]

【発明の効果】本発明によれば、導電性をもたない多結
晶シリコン膜のゲート電極をとりあえず形成しておき、
深い拡散層を形成するための熱拡散処理を行った後に、
多結晶シリコン膜に不純物を拡散してゲート電極に導電
性をもたせている。このため、深い拡散層を形成するた
めの熱拡散処理の工程において多結晶シリコン膜中にド
ープされた不純物は結晶粒界に析出することがない。こ
れによって、MOS FETの漏れ電流の増大や耐圧低
下を防止できる。また、本発明により最終的に作られる
MOS FETは従来例の方法により作られるMOS
FETと同じ構成である。以上のことから、本発明によ
れば、最終的に作られるMOS FETの構造を変える
ことなく、MOS FETの漏れ電流の増大や耐圧低下
を防止できる。
According to the present invention, the gate electrode of the polycrystalline silicon film having no conductivity is formed for the time being,
After performing a thermal diffusion process to form a deep diffusion layer,
Impurities are diffused into the polycrystalline silicon film to make the gate electrode conductive. Therefore, the impurities doped in the polycrystalline silicon film are not precipitated at the crystal grain boundaries in the thermal diffusion process for forming the deep diffusion layer. As a result, it is possible to prevent an increase in leakage current of the MOS FET and a decrease in breakdown voltage. The MOS FET finally manufactured by the present invention is a MOS FET manufactured by the conventional method.
It has the same structure as the FET. From the above, according to the present invention, it is possible to prevent an increase in leakage current and a decrease in breakdown voltage of the MOS FET without changing the structure of the finally formed MOS FET.

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

【図1】本発明にかかる方法の一実施例を示した工程図
である。
FIG. 1 is a process chart showing an embodiment of a method according to the present invention.

【図2】従来におけるDMOSの製造方法を示した工程
図である。
FIG. 2 is a process drawing showing a conventional DMOS manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 3 多結晶シリコン膜 7 P型層 20 ゲート電極 1 substrate 3 polycrystalline silicon film 7 P-type layer 20 gate electrode

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多結晶シリコン膜に不純物を拡散して導
電性をもつゲート電極を形成する第1の工程と、 不純物を基板に注入し、熱拡散処理を行って拡散層を形
成する第2の工程と、を少なくとも有し、基板上にMO
S FETを形成する半導体集積回路の製造方法におい
て、 前記第1の工程は前記第2の工程の後にくることを特徴
とする半導体集積回路の製造方法。
1. A first step of diffusing impurities in a polycrystalline silicon film to form a conductive gate electrode, and a second step of implanting impurities into a substrate and performing a thermal diffusion process to form a diffusion layer. And at least the steps of
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit for forming a SFET, wherein the first step comes after the second step.
JP1572195A 1995-02-02 1995-02-02 Manufacture of semiconductor integration circuit Pending JPH08213596A (en)

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JP1572195A JPH08213596A (en) 1995-02-02 1995-02-02 Manufacture of semiconductor integration circuit

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004030848B4 (en) * 2003-07-18 2009-06-04 Infineon Technologies Ag LDMOS transistor device in an integrated circuit and method for manufacturing an integrated circuit with an LDMOS transistor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004030848B4 (en) * 2003-07-18 2009-06-04 Infineon Technologies Ag LDMOS transistor device in an integrated circuit and method for manufacturing an integrated circuit with an LDMOS transistor
US7563682B2 (en) 2003-07-18 2009-07-21 Infineon Technologies Ag LDMOS transistor device, integrated circuit, and fabrication method thereof

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