JPH08255881A - 限られたゲート酸化物処理工程によって高電圧および低電圧トランジスタを形成する方法 - Google Patents
限られたゲート酸化物処理工程によって高電圧および低電圧トランジスタを形成する方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単一の基板上に高電圧素子(12)および低
電圧素子(10)を同時に形成する方法。 【解決手段】 薄い酸化物層(18)を前記基板(1
4)上に形成し、この薄い酸化物層は低電圧素子のゲー
ト酸化物として所望の厚みを有しており、高電圧素子の
ゲート構造(30)を選択的に形成し、この薄い酸化物
はゲート構造と基板間に置かれており、そして 低電圧
素子に使用される薄い酸化物層を所望の厚みに保持する
と共に、ゲート構造の下部の薄い酸化物を選択的に厚く
することを包含する単一の基板上に高電圧および低電圧
素子を同時に形成する方法。
電圧素子(10)を同時に形成する方法。 【解決手段】 薄い酸化物層(18)を前記基板(1
4)上に形成し、この薄い酸化物層は低電圧素子のゲー
ト酸化物として所望の厚みを有しており、高電圧素子の
ゲート構造(30)を選択的に形成し、この薄い酸化物
はゲート構造と基板間に置かれており、そして 低電圧
素子に使用される薄い酸化物層を所望の厚みに保持する
と共に、ゲート構造の下部の薄い酸化物を選択的に厚く
することを包含する単一の基板上に高電圧および低電圧
素子を同時に形成する方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子およびそ
れを形成する方法、さらに詳しくはトランジスタを形成
する方法に関する。
れを形成する方法、さらに詳しくはトランジスタを形成
する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】同一チップ上に低電圧素子および高電圧
素子を必要とする回路がある。その例はEPROMおよ
びEEPROMであって、これらはプログラミング用の
高電圧トランジスタと、高電圧トランジスタに一層高い
供給電圧を取り扱わせる低電圧論理素子とを必要とす
る。これらの2つのタイプの素子の電圧要求が異なるた
めに、ゲート酸化物の厚みが異なるものでなければなら
ない。さらに詳しく言えば、高電圧トランジスタは、高
電圧を保持するために厚いゲート酸化物を必要とする
が、一方、低電圧トランジスタは薄いゲート酸化物を必
要とする。異なる酸化物膜厚を作る標準的な方法は、高
電圧ゲート酸化物をパターン化し、そしてエッチングに
よって低電圧範囲からこの酸化物を取り除くことであ
る。ゲート酸化物に直接パターン化する方法は歩留まり
を悪くする。
素子を必要とする回路がある。その例はEPROMおよ
びEEPROMであって、これらはプログラミング用の
高電圧トランジスタと、高電圧トランジスタに一層高い
供給電圧を取り扱わせる低電圧論理素子とを必要とす
る。これらの2つのタイプの素子の電圧要求が異なるた
めに、ゲート酸化物の厚みが異なるものでなければなら
ない。さらに詳しく言えば、高電圧トランジスタは、高
電圧を保持するために厚いゲート酸化物を必要とする
が、一方、低電圧トランジスタは薄いゲート酸化物を必
要とする。異なる酸化物膜厚を作る標準的な方法は、高
電圧ゲート酸化物をパターン化し、そしてエッチングに
よって低電圧範囲からこの酸化物を取り除くことであ
る。ゲート酸化物に直接パターン化する方法は歩留まり
を悪くする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高電
圧ゲート酸化物をパターン化しエッチングする必要のな
い、同一チップ上にサブミクロンの高電圧および低電圧
トランジスタを提供することに関する。
圧ゲート酸化物をパターン化しエッチングする必要のな
い、同一チップ上にサブミクロンの高電圧および低電圧
トランジスタを提供することに関する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の1つの実施例
は、単一の基板上に高電圧および低電圧素子を同時に形
成する方法であって、この方法は、薄い酸化物層18を
前記基板14上に形成し、この薄い酸化物層は低電圧素
子のゲート酸化物として所望の厚みを有しており、高電
圧素子のゲート構造30を選択的に形成し、この薄い酸
化物はゲート構造と基板間に置かれており、そして低電
圧素子に使用される薄い酸化物層を所望の厚みに保持す
ると共に、ゲート構造の下部の薄い酸化物を選択的に厚
くすることを包含する。
は、単一の基板上に高電圧および低電圧素子を同時に形
成する方法であって、この方法は、薄い酸化物層18を
前記基板14上に形成し、この薄い酸化物層は低電圧素
子のゲート酸化物として所望の厚みを有しており、高電
圧素子のゲート構造30を選択的に形成し、この薄い酸
化物はゲート構造と基板間に置かれており、そして低電
圧素子に使用される薄い酸化物層を所望の厚みに保持す
ると共に、ゲート構造の下部の薄い酸化物を選択的に厚
くすることを包含する。
【0005】本発明の他の実施例は、電子素子構造の単
一の基板上に高電圧および低電圧トランジスタを同時に
形成する方法であって、この方法は、基板を準備し、こ
の基板は高電圧トランジスタの領域と低電圧トランジス
タの領域とを有しており、基板上に薄い酸化物層を形成
し、この薄い酸化物層は第1の厚みを有し、この薄い酸
化物層上に導電層を形成し、この導電層は高電圧および
低電圧トランジスタの領域において薄い酸化物層および
基板を覆っており、高電圧トランジスタのゲート構造を
形成するためおよび導電層が低電圧トランジスタの領域
に残るように導電層の部分を選択的に取り除き、ゲート
構造の下の薄い酸化物層の厚みを第2の厚みまで選択的
に厚くすると共に薄い酸化物層の残りの部分を第1の厚
みに保持し、そして低電圧トランジスタのゲート構造を
形成するために低電圧トランジスタ領域に残っている導
電層の部分を取り除き、第1の厚みを有するこの薄い酸
化物層は低電圧トランジスタゲート構造と基板間に配置
される。必要な最終ゲート酸化物の厚みに依存して、導
電層の部分の除外に先立って、阻止層が導電層上に形成
されてもよく、そしてこの阻止層の部分は導電層の部分
の除外と共に取り除かれる。阻止層は窒化ケイ素(好ま
しくはSi2 N4 )、窒化チタン(好ましくはTiN)
またはそれらの組み合わせから成るグループから選択さ
れた材料で構成される。さらに、薄い酸化物層を選択的
に厚くする工程は、この素子構成を800℃−1000
℃の間の湿潤または乾燥酸化雰囲気中に置くことによっ
て達成される。もし乾燥酸化雰囲気が使用される場合、
素子は雰囲気中に30−50分間置かれるが、一方、も
し湿潤酸化雰囲気が使用される場合、素子は雰囲気中に
10−50分間置かれる。これらの方法の結果、ゲート
酸化物が約0.35μm幅のゲート構造に対して50お
よび70Åに保たれている時に、約0. 6μm 幅のゲー
ト構造に対して約80および100Åに酸化物を厚くす
るであろう。
一の基板上に高電圧および低電圧トランジスタを同時に
形成する方法であって、この方法は、基板を準備し、こ
の基板は高電圧トランジスタの領域と低電圧トランジス
タの領域とを有しており、基板上に薄い酸化物層を形成
し、この薄い酸化物層は第1の厚みを有し、この薄い酸
化物層上に導電層を形成し、この導電層は高電圧および
低電圧トランジスタの領域において薄い酸化物層および
基板を覆っており、高電圧トランジスタのゲート構造を
形成するためおよび導電層が低電圧トランジスタの領域
に残るように導電層の部分を選択的に取り除き、ゲート
構造の下の薄い酸化物層の厚みを第2の厚みまで選択的
に厚くすると共に薄い酸化物層の残りの部分を第1の厚
みに保持し、そして低電圧トランジスタのゲート構造を
形成するために低電圧トランジスタ領域に残っている導
電層の部分を取り除き、第1の厚みを有するこの薄い酸
化物層は低電圧トランジスタゲート構造と基板間に配置
される。必要な最終ゲート酸化物の厚みに依存して、導
電層の部分の除外に先立って、阻止層が導電層上に形成
されてもよく、そしてこの阻止層の部分は導電層の部分
の除外と共に取り除かれる。阻止層は窒化ケイ素(好ま
しくはSi2 N4 )、窒化チタン(好ましくはTiN)
またはそれらの組み合わせから成るグループから選択さ
れた材料で構成される。さらに、薄い酸化物層を選択的
に厚くする工程は、この素子構成を800℃−1000
℃の間の湿潤または乾燥酸化雰囲気中に置くことによっ
て達成される。もし乾燥酸化雰囲気が使用される場合、
素子は雰囲気中に30−50分間置かれるが、一方、も
し湿潤酸化雰囲気が使用される場合、素子は雰囲気中に
10−50分間置かれる。これらの方法の結果、ゲート
酸化物が約0.35μm幅のゲート構造に対して50お
よび70Åに保たれている時に、約0. 6μm 幅のゲー
ト構造に対して約80および100Åに酸化物を厚くす
るであろう。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の1つの実施例は、高電圧
トランジスタ(HV)が低電圧トランジスタ(LV)と
同時に形成される工程流れである。この工程流れは図5
にフローチャートとして示され、図1−4に一連の断面
素子図として示されている。本発明の工程流れをさらに
明瞭に示すために、LVおよびHVトランジスタ(それ
ぞれ素子10および12)の形成を工程順に示すために
図1−4で形成されるこれらの素子の断面について以下
に説明する。図1−4に関するLVトランジスタ10お
よびHVトランジスタ12の製作の記述について、図5
の工程流れも説明される。
トランジスタ(HV)が低電圧トランジスタ(LV)と
同時に形成される工程流れである。この工程流れは図5
にフローチャートとして示され、図1−4に一連の断面
素子図として示されている。本発明の工程流れをさらに
明瞭に示すために、LVおよびHVトランジスタ(それ
ぞれ素子10および12)の形成を工程順に示すために
図1−4で形成されるこれらの素子の断面について以下
に説明する。図1−4に関するLVトランジスタ10お
よびHVトランジスタ12の製作の記述について、図5
の工程流れも説明される。
【0007】図1を参照すると、半導体基板(好ましく
はp−型またはn−型ドープシリコン)を準備した後、
基板上にエピタキシャルシリコン層が形成されてよい。
しかしながら、実際の素子構成に依存して、エピタキシ
ャル層は必要または必要でないかも知れない。それ故、
以下の説明を簡単にするために、基板またはエピタキシ
ャル層を示す領域14を、単に基板14と呼ぶ。次に、
トランジスタ隔離領域16が形成される(これは図5の
工程504に対応する)。好ましくは、フィールド酸化
物領域16は、基板14を湿潤酸素環境(蒸気のよう
な)または乾燥酸素環境中に置くことによって成長す
る。次に、ゲート酸化物18が成長し、そして好ましく
は低電圧トランジスタに要求される厚みに最適化され
る。つぎに、ポリシリコンゲート20が付着され(図5
の工程506)、そして導電性を改善するためにドープ
される。次に、窒化ケイ素または窒化チタンのような酸
化を阻止する材料の層22がポリシリコン上に付着され
る。この工程は図5の510に相当する。高電圧トラン
ジスタの厚みを増すために要求される酸化の度合いに依
存して、この阻止層は省略されるかもしれない。本実施
例においては図示の目的で、この酸化物阻止層が含まれ
る。
はp−型またはn−型ドープシリコン)を準備した後、
基板上にエピタキシャルシリコン層が形成されてよい。
しかしながら、実際の素子構成に依存して、エピタキシ
ャル層は必要または必要でないかも知れない。それ故、
以下の説明を簡単にするために、基板またはエピタキシ
ャル層を示す領域14を、単に基板14と呼ぶ。次に、
トランジスタ隔離領域16が形成される(これは図5の
工程504に対応する)。好ましくは、フィールド酸化
物領域16は、基板14を湿潤酸素環境(蒸気のよう
な)または乾燥酸素環境中に置くことによって成長す
る。次に、ゲート酸化物18が成長し、そして好ましく
は低電圧トランジスタに要求される厚みに最適化され
る。つぎに、ポリシリコンゲート20が付着され(図5
の工程506)、そして導電性を改善するためにドープ
される。次に、窒化ケイ素または窒化チタンのような酸
化を阻止する材料の層22がポリシリコン上に付着され
る。この工程は図5の510に相当する。高電圧トラン
ジスタの厚みを増すために要求される酸化の度合いに依
存して、この阻止層は省略されるかもしれない。本実施
例においては図示の目的で、この酸化物阻止層が含まれ
る。
【0008】次に、ホトレジスト層24が形成され、そ
して酸化阻止層22上にパターン化される。ホトレジス
ト層24は、低電圧トランジスタ10の範囲のエッチン
グを阻止しながら、高電圧トランジスタ12の層22と
ポリシリコンを選択的にエッチングするために使用され
る。
して酸化阻止層22上にパターン化される。ホトレジス
ト層24は、低電圧トランジスタ10の範囲のエッチン
グを阻止しながら、高電圧トランジスタ12の層22と
ポリシリコンを選択的にエッチングするために使用され
る。
【0009】図2を参照すると、選択的エッチングの後
に、ゲート構造30が高電圧範囲に画定される。低電圧
トランジスタ範囲は酸化阻止層28によって覆われたポ
リシリコン層26で被覆され、またゲート構造30は被
覆絶縁体32(好ましくは酸化阻止層28と同一材料で
ある)で覆われている。この工程は図5の512に相当
する。
に、ゲート構造30が高電圧範囲に画定される。低電圧
トランジスタ範囲は酸化阻止層28によって覆われたポ
リシリコン層26で被覆され、またゲート構造30は被
覆絶縁体32(好ましくは酸化阻止層28と同一材料で
ある)で覆われている。この工程は図5の512に相当
する。
【0010】図3を参照すると、選択エッチングを行っ
た後、高電圧ゲート構造をつくるため、酸化が成され
る。(図5の514)この酸化によってゲート端部に鳥
のくちばし状を作り、そしてチャンネル(集合的に絶縁
領域34として参照される)間の酸化物厚を増加する。
IEEE Electron Device Letter,Vol.10 No9,Sept.1989,p
p420-422,『多結晶シリコンゲートの側壁酸化』(”Si
dewall Oxidation ofPolycrystaline-Silicon Gate")
を参照されたい。酸化時間は、所望の高電圧ゲート酸化
物を作るために選択できる。湿潤酸化は乾燥酸化より早
くゲート酸化物厚を増すことができる。選択される酸化
の種類は電圧および高電圧トランジスタ12の要求信頼
度に基づく。
た後、高電圧ゲート構造をつくるため、酸化が成され
る。(図5の514)この酸化によってゲート端部に鳥
のくちばし状を作り、そしてチャンネル(集合的に絶縁
領域34として参照される)間の酸化物厚を増加する。
IEEE Electron Device Letter,Vol.10 No9,Sept.1989,p
p420-422,『多結晶シリコンゲートの側壁酸化』(”Si
dewall Oxidation ofPolycrystaline-Silicon Gate")
を参照されたい。酸化時間は、所望の高電圧ゲート酸化
物を作るために選択できる。湿潤酸化は乾燥酸化より早
くゲート酸化物厚を増すことができる。選択される酸化
の種類は電圧および高電圧トランジスタ12の要求信頼
度に基づく。
【0011】ポリシリコン層26の横方向の範囲は、そ
のポリシリコンの下に酸化物領域が形成される範囲に直
接影響するので、特に重要である。ポリシリコン酸化物
成長処理工程は、狭いポリシリコン構造全体(ポリシリ
コンゲート構造36のような)の下部に酸化物領域を成
長させるように、しかし領域10のポリシリコン下部に
酸化物を成長させないように、実施される。実際、酸化
物層全体および1対の『鳥のくちばし』はゲート構造3
6の下部に形成され(図3の領域34を参照)、一方、
『鳥のくちばし』はポリシリコン板26の端部のみに形
成される。この鳥のくちばしは、隔離酸化物領域16の
上部に形成され、そこは低電圧トランジスタ性能に影響
を与えない。
のポリシリコンの下に酸化物領域が形成される範囲に直
接影響するので、特に重要である。ポリシリコン酸化物
成長処理工程は、狭いポリシリコン構造全体(ポリシリ
コンゲート構造36のような)の下部に酸化物領域を成
長させるように、しかし領域10のポリシリコン下部に
酸化物を成長させないように、実施される。実際、酸化
物層全体および1対の『鳥のくちばし』はゲート構造3
6の下部に形成され(図3の領域34を参照)、一方、
『鳥のくちばし』はポリシリコン板26の端部のみに形
成される。この鳥のくちばしは、隔離酸化物領域16の
上部に形成され、そこは低電圧トランジスタ性能に影響
を与えない。
【0012】酸化物領域34の成長に加えて、ポリシリ
コン酸化物形成処理工程中に、酸化物領域35がゲート
構造36の側面に成長する。これらの酸化物領域は熱的
に成長するので、これらは基本的にゲート構造36に対
する薄い側壁絶縁体を形成する。さらに、これらは熱的
に成長するので、ゲート構造36からの電気的な漏れを
減少させるように、ゲート構造36を遮蔽する。
コン酸化物形成処理工程中に、酸化物領域35がゲート
構造36の側面に成長する。これらの酸化物領域は熱的
に成長するので、これらは基本的にゲート構造36に対
する薄い側壁絶縁体を形成する。さらに、これらは熱的
に成長するので、ゲート構造36からの電気的な漏れを
減少させるように、ゲート構造36を遮蔽する。
【0013】本発明の他の実施例において、基板の露出
部を被覆する酸化阻止層28によって、酸化物層はゲー
ト構造30の下部において、おおよそ90−125Å厚
(0. 6μm 幅のゲート構造に対し、また0. 35μm
幅のゲート構造に対し、おおよそ60Å厚)まで厚くで
きる。このような方法は、好ましくは800−950℃
(さらに好ましくは850℃)の間で乾燥酸化雰囲気で
は30−40分、湿潤酸化雰囲気では10−30分にて
実行される。
部を被覆する酸化阻止層28によって、酸化物層はゲー
ト構造30の下部において、おおよそ90−125Å厚
(0. 6μm 幅のゲート構造に対し、また0. 35μm
幅のゲート構造に対し、おおよそ60Å厚)まで厚くで
きる。このような方法は、好ましくは800−950℃
(さらに好ましくは850℃)の間で乾燥酸化雰囲気で
は30−40分、湿潤酸化雰囲気では10−30分にて
実行される。
【0014】図4を参照すると、次の処理工程は、酸化
阻止被覆42を形成するための酸化阻止層28のパター
ン化およびエッチングであり、そして低電圧トランジス
タ10のゲートを形成するためのポリシリコン層26の
パターン化およびエッチングである。(図5の工程51
6参照)。このゲート構造が形成された後、他のポリシ
リコン酸化物成長工程(図5の518で示される)が実
施されても、またはされなくてもよい。もしこの工程が
実施される場合、その結果は、チャンネルの残部の低電
圧ゲート酸化物18の厚みを増加させることなく、低電
圧トランジスタ10の領域に重なるソースおよびドレー
ン上に短い『鳥のくちばし』領域を形成することであ
る。さらに、薄い側壁酸化物44がゲート構造40の側
面に形成される。
阻止被覆42を形成するための酸化阻止層28のパター
ン化およびエッチングであり、そして低電圧トランジス
タ10のゲートを形成するためのポリシリコン層26の
パターン化およびエッチングである。(図5の工程51
6参照)。このゲート構造が形成された後、他のポリシ
リコン酸化物成長工程(図5の518で示される)が実
施されても、またはされなくてもよい。もしこの工程が
実施される場合、その結果は、チャンネルの残部の低電
圧ゲート酸化物18の厚みを増加させることなく、低電
圧トランジスタ10の領域に重なるソースおよびドレー
ン上に短い『鳥のくちばし』領域を形成することであ
る。さらに、薄い側壁酸化物44がゲート構造40の側
面に形成される。
【0015】上述の通り、この工程は実施されてもされ
なくてもよい。少なくとも最小の酸化物成長工程を実施
する利点は、それがゲート構造40の下側角部(ゲート
構造40と酸化物層18の間)に『鳥のくちばし』領域
を形成することである。これはゲート構造からソース/
ドレーンインプランテーション損傷を無くし、ゲートと
ソース/ドレーン間の重複キャパシタンスを減少させ、
そしてゲート構造の角部における電界強度を減少させる
利点がある。他の利点は、この酸化物成長工程がゲート
構造上に薄い側壁絶縁体を形成することによりゲートか
らの電気的漏れを減少させることである。
なくてもよい。少なくとも最小の酸化物成長工程を実施
する利点は、それがゲート構造40の下側角部(ゲート
構造40と酸化物層18の間)に『鳥のくちばし』領域
を形成することである。これはゲート構造からソース/
ドレーンインプランテーション損傷を無くし、ゲートと
ソース/ドレーン間の重複キャパシタンスを減少させ、
そしてゲート構造の角部における電界強度を減少させる
利点がある。他の利点は、この酸化物成長工程がゲート
構造上に薄い側壁絶縁体を形成することによりゲートか
らの電気的漏れを減少させることである。
【0016】ゲート構造40および任意的なポリシリコ
ン酸化物成長工程の後に、素子を完成させるための標準
的な処理の流れが利用される。図5に示すように、次の
工程(512)は軽くドープされたソース/ドレーン領
域(”LDD”)をインプランテーションすることであ
る。次に、絶縁体、好ましくは酸化物または窒化物が付
着されそしてエッチングされることにより側壁絶縁体が
形成される。側壁絶縁体が形成された後、ソース/ドレ
ーン領域がインプランテーションされる。次に、素子の
製作は標準的な処理流れを使用することにより完了す
る。
ン酸化物成長工程の後に、素子を完成させるための標準
的な処理の流れが利用される。図5に示すように、次の
工程(512)は軽くドープされたソース/ドレーン領
域(”LDD”)をインプランテーションすることであ
る。次に、絶縁体、好ましくは酸化物または窒化物が付
着されそしてエッチングされることにより側壁絶縁体が
形成される。側壁絶縁体が形成された後、ソース/ドレ
ーン領域がインプランテーションされる。次に、素子の
製作は標準的な処理流れを使用することにより完了す
る。
【0017】本発明の他の実施例において、薄いゲート
酸化物層がLVおよびHVトランジスタの下部に形成さ
れる。この層の厚みは基本的にLVトランジスタの所望
の厚みである。次に、ポリシリコン層が酸化物層上に形
成される。この後には、HVおよびLVトランジスタの
ゲート構造を形成する選択的エッチング処理が続く。次
に、もし必要なら、LDDの移植体がソースおよびドレ
ーンに加えられてもよい。薄い窒化物層が付着され、そ
して選択的にエッチングされることによりHVトランジ
スタ領域のみが露出する。次に、HVポリー酸化工程が
実行されて、HVトランジスタゲート構造の下の酸化物
領域を厚くする。この工程の結果は、図4のHVトラン
ジスタ12のそれに類似する。残りの処理工程は、いず
れかの標準的なLVおよびHVトランジスタ製作方法に
類似する。
酸化物層がLVおよびHVトランジスタの下部に形成さ
れる。この層の厚みは基本的にLVトランジスタの所望
の厚みである。次に、ポリシリコン層が酸化物層上に形
成される。この後には、HVおよびLVトランジスタの
ゲート構造を形成する選択的エッチング処理が続く。次
に、もし必要なら、LDDの移植体がソースおよびドレ
ーンに加えられてもよい。薄い窒化物層が付着され、そ
して選択的にエッチングされることによりHVトランジ
スタ領域のみが露出する。次に、HVポリー酸化工程が
実行されて、HVトランジスタゲート構造の下の酸化物
領域を厚くする。この工程の結果は、図4のHVトラン
ジスタ12のそれに類似する。残りの処理工程は、いず
れかの標準的なLVおよびHVトランジスタ製作方法に
類似する。
【0018】本発明の特定実施例について説明したが、
これにより発明の範囲が限定されるものではない。本発
明の多くの実施例が、本明細書の方法に照らして、当業
者には自明である。本発明の範囲は特許請求の範囲のみ
によって制限されるものではない。
これにより発明の範囲が限定されるものではない。本発
明の多くの実施例が、本明細書の方法に照らして、当業
者には自明である。本発明の範囲は特許請求の範囲のみ
によって制限されるものではない。
【0019】以上の説明に関してさらに以下の項を開示
する。 (1)単一の基板上に高電圧および低電圧素子を同時に
形成する方法であって、この方法は、薄い酸化物層を前
記基板上に形成し、前記薄い酸化物層は前記低電圧素子
のゲート酸化物として所望の厚みを有しており、前記高
電圧素子のゲート構造を選択的に形成し、前記薄い酸化
物は前記ゲート構造と前記基板間に置かれており、そし
て前記低電圧素子に使用される前記薄い酸化物層を所望
の厚みに保持すると共に、前記ゲート構造の下部の前記
薄い酸化物を選択的に厚くすることを包含する前記の方
法。 (2)電気的素子構造の単一の基板上に高電圧および低
電圧トランジスタを同時に形成する方法であって、この
方法は、基板を準備し、前記基板は前記高電圧トランジ
スタ用の領域と前記低電圧トランジスタ用の領域を有し
ており、薄い酸化物層を前記基板上に形成し、前記薄い
酸化物層は第1の厚みを有しており、前記薄い酸化物層
上に導電層を形成し、前記導電層は前記高電圧および低
電圧トランジスタの前記領域内の前記薄い酸化物層およ
び前記基板を被覆しており、前記高電圧トランジスタの
ゲート構造を形成するために、そして前記導電層が前記
低電圧トランジスタの前記領域中に残るように、前記導
電層の部分を選択的に除外し、前記薄い酸化物層の残り
の部分を前記第1の厚みに保持すると共に、前記ゲート
構造の下部の前記薄い酸化物を選択的に第2の厚みに厚
くし、そして前記低電圧トランジスタのゲート構造を形
成するために、前記低電圧トランジスタ中の前記残って
いる導電層の部分を選択的に除外し、前記第1の厚みを
有する前記薄い酸化物層が前記低電圧トランジスタのゲ
ート構造と前記基板の間に配置されている、ことを包含
する前記の方法。 (3)阻止層が前記導電層上に形成される第2項記載の
方法。 (4)前記阻止層は前記導電層の部分の前記除外に先立
って形成され、そして前記阻止層の部分は前記導電層の
部分の前記除外により除外される、第3項記載の方法。 (5)前記阻止層は窒化ケイ素、窒化チタンまたは何ら
かのそれらの組み合わせから成るグループから選択され
た材料から成る、第3項記載の方法。 (6)前記阻止層がSi2 N 4 から成る第3項記載の方
法。 (7)前記阻止層がTiN から成る第3項記載の方法。 (8)前記薄い酸化物層の前記選択的厚層化は、前記素
子構造を800−1000℃間の乾燥酸化雰囲気中に置
くことである、第2項記載の方法。 (9)前記素子構造を乾燥酸化雰囲気中に置くことは、
前記素子を30−50分間前記雰囲気中に置くことであ
る、第8項記載の方法。 (10)前記酸化物層が、おおよそ0. 6μm 幅のゲー
ト構造に対し80−100Åの間の厚みを有する、第9
項記載の方法。 (11)前記酸化物層が、おおよそ0. 35μm 幅のゲ
ート構造に対し50−70Åの間の厚みを有する、第9
項記載の方法。 (12)前記薄い酸化物層を前記選択的に厚くすること
は、前記素子構造を800−1000℃間の蒸気雰囲気
中に置くことである、第2項記載の方法。 (13)前記素子構造を湿潤酸化雰囲気中に置くこと
は、前記素子を前記雰囲気中に10−50分置くことで
ある、第12項記載の方法。 (14)前記酸化物層が、おおよそ0. 6μm 幅のゲー
ト構造に対し80−100Åの間の厚みを有する、第1
3項記載の方法。 (15)前記酸化物層が、おおよそ0. 35μm 幅のゲ
ート構造に対し50−70Åの間の厚みを有する、第1
3項記載の方法。 (16)本発明の1つの実施例は単一の基板上に高電圧
素子12および低電圧素子10を同時に形成する方法で
あって、この方法は、薄い酸化物層18を前記基板14
上に形成し、この薄い酸化物層は低電圧素子のゲート酸
化物として所望の厚みを有しており、高電圧素子のゲー
ト構造30を選択的に形成し、この薄い酸化物はゲート
構造と基板間に置かれており、そして 低電圧素子に使
用される薄い酸化物層を所望の厚みに保持すると共に、
ゲート構造の下部の薄い酸化物を選択的に厚くすること
を包含する。
する。 (1)単一の基板上に高電圧および低電圧素子を同時に
形成する方法であって、この方法は、薄い酸化物層を前
記基板上に形成し、前記薄い酸化物層は前記低電圧素子
のゲート酸化物として所望の厚みを有しており、前記高
電圧素子のゲート構造を選択的に形成し、前記薄い酸化
物は前記ゲート構造と前記基板間に置かれており、そし
て前記低電圧素子に使用される前記薄い酸化物層を所望
の厚みに保持すると共に、前記ゲート構造の下部の前記
薄い酸化物を選択的に厚くすることを包含する前記の方
法。 (2)電気的素子構造の単一の基板上に高電圧および低
電圧トランジスタを同時に形成する方法であって、この
方法は、基板を準備し、前記基板は前記高電圧トランジ
スタ用の領域と前記低電圧トランジスタ用の領域を有し
ており、薄い酸化物層を前記基板上に形成し、前記薄い
酸化物層は第1の厚みを有しており、前記薄い酸化物層
上に導電層を形成し、前記導電層は前記高電圧および低
電圧トランジスタの前記領域内の前記薄い酸化物層およ
び前記基板を被覆しており、前記高電圧トランジスタの
ゲート構造を形成するために、そして前記導電層が前記
低電圧トランジスタの前記領域中に残るように、前記導
電層の部分を選択的に除外し、前記薄い酸化物層の残り
の部分を前記第1の厚みに保持すると共に、前記ゲート
構造の下部の前記薄い酸化物を選択的に第2の厚みに厚
くし、そして前記低電圧トランジスタのゲート構造を形
成するために、前記低電圧トランジスタ中の前記残って
いる導電層の部分を選択的に除外し、前記第1の厚みを
有する前記薄い酸化物層が前記低電圧トランジスタのゲ
ート構造と前記基板の間に配置されている、ことを包含
する前記の方法。 (3)阻止層が前記導電層上に形成される第2項記載の
方法。 (4)前記阻止層は前記導電層の部分の前記除外に先立
って形成され、そして前記阻止層の部分は前記導電層の
部分の前記除外により除外される、第3項記載の方法。 (5)前記阻止層は窒化ケイ素、窒化チタンまたは何ら
かのそれらの組み合わせから成るグループから選択され
た材料から成る、第3項記載の方法。 (6)前記阻止層がSi2 N 4 から成る第3項記載の方
法。 (7)前記阻止層がTiN から成る第3項記載の方法。 (8)前記薄い酸化物層の前記選択的厚層化は、前記素
子構造を800−1000℃間の乾燥酸化雰囲気中に置
くことである、第2項記載の方法。 (9)前記素子構造を乾燥酸化雰囲気中に置くことは、
前記素子を30−50分間前記雰囲気中に置くことであ
る、第8項記載の方法。 (10)前記酸化物層が、おおよそ0. 6μm 幅のゲー
ト構造に対し80−100Åの間の厚みを有する、第9
項記載の方法。 (11)前記酸化物層が、おおよそ0. 35μm 幅のゲ
ート構造に対し50−70Åの間の厚みを有する、第9
項記載の方法。 (12)前記薄い酸化物層を前記選択的に厚くすること
は、前記素子構造を800−1000℃間の蒸気雰囲気
中に置くことである、第2項記載の方法。 (13)前記素子構造を湿潤酸化雰囲気中に置くこと
は、前記素子を前記雰囲気中に10−50分置くことで
ある、第12項記載の方法。 (14)前記酸化物層が、おおよそ0. 6μm 幅のゲー
ト構造に対し80−100Åの間の厚みを有する、第1
3項記載の方法。 (15)前記酸化物層が、おおよそ0. 35μm 幅のゲ
ート構造に対し50−70Åの間の厚みを有する、第1
3項記載の方法。 (16)本発明の1つの実施例は単一の基板上に高電圧
素子12および低電圧素子10を同時に形成する方法で
あって、この方法は、薄い酸化物層18を前記基板14
上に形成し、この薄い酸化物層は低電圧素子のゲート酸
化物として所望の厚みを有しており、高電圧素子のゲー
ト構造30を選択的に形成し、この薄い酸化物はゲート
構造と基板間に置かれており、そして 低電圧素子に使
用される薄い酸化物層を所望の厚みに保持すると共に、
ゲート構造の下部の薄い酸化物を選択的に厚くすること
を包含する。
【図1】本発明の1つの実施例の方法で作られた2つの
半導体素子の断面図。
半導体素子の断面図。
【図2】本発明の1つの実施例の方法で作られた2つの
半導体素子の断面図。
半導体素子の断面図。
【図3】本発明の1つの実施例の方法で作られた2つの
半導体素子の断面図。
半導体素子の断面図。
【図4】本発明の1つの実施例の方法で作られた2つの
半導体素子の断面図。
半導体素子の断面図。
【図5】本発明工程の実施例を示すフローチャート図。
10 低電圧トランジスタ 12 高電圧トランジスタ 14 基板 16 隔離領域 18 ゲート酸化物 30,36,40 ゲート構造
【手続補正書】
【提出日】平成8年4月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード エイ.チャップマン アメリカ合衆国テキサス州ダラス,ブライ アーコウブ ドライブ 7240 (72)発明者 アンドリュー ティー.アッペル アメリカ合衆国テキサス州ダラス,ハイゲ イト レーン 6438
Claims (1)
- 【請求項1】 単一の基板上に高電圧および低電圧素子
を同時に形成する方法であって、この方法は、 薄い酸化物層を前記基板上に形成し、前記薄い酸化物層
は前記低電圧素子のゲート酸化物として所望の厚みを有
しており、 前記高電圧素子のゲート構造を選択的に形成し、前記薄
い酸化物は前記ゲート構造と前記基板間に置かれてお
り、そして前記低電圧素子に使用される前記薄い酸化物
層を所望の厚みに保持すると共に、前記ゲート構造の下
部の前記薄い酸化物を選択的に厚くすることを包含する
前記の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/330,655 US5595922A (en) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | Process for thickening selective gate oxide regions |
US330655 | 1994-10-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08255881A true JPH08255881A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=23290713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7280928A Pending JPH08255881A (ja) | 1994-10-28 | 1995-10-27 | 限られたゲート酸化物処理工程によって高電圧および低電圧トランジスタを形成する方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5595922A (ja) |
EP (1) | EP0713249A1 (ja) |
JP (1) | JPH08255881A (ja) |
KR (1) | KR100373665B1 (ja) |
TW (1) | TW290741B (ja) |
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