JPH11145470A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents

半導体装置とその製造方法

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JPH11145470A
JPH11145470A JP9312119A JP31211997A JPH11145470A JP H11145470 A JPH11145470 A JP H11145470A JP 9312119 A JP9312119 A JP 9312119A JP 31211997 A JP31211997 A JP 31211997A JP H11145470 A JPH11145470 A JP H11145470A
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JP
Japan
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insulating film
film
forming
semiconductor device
gate
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Withdrawn
Application number
JP9312119A
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English (en)
Inventor
Hideki Misawa
秀樹 三澤
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体基板、ゲート絶縁膜、及びフィールド絶
縁膜を有することを特徴とする半導体装置において、L
OCOS端でのゲート電極の断線を防ぐ。また、LOC
OS端でのゲート電極の形状を向上させ、安定したデバ
イス特性を持つ半導体装置を提供する。 【解決手段】LOCOS端にゲート絶縁膜より厚い絶縁
膜を置き、ゲート絶縁膜とフィールド絶縁膜が直接触れ
ることがないようにする。こうしてフィールド絶縁膜膜
端にゲート絶縁膜より厚い絶縁膜を形成することによ
り、フィールド絶縁膜端でのくぼみがなくなり、ゲート
電極となるポリシリコンや高融点金属シリサイドがこの
部分で切れたりするようなことがなくなる。また、前記
くぼみがなくなることにより、フィールド絶縁膜端での
ゲート電極が滑らかな形状で形成され、ゲート電極を形
成する為のフォト形状がフィールド絶縁膜端で悪くなる
ようなことがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発名は,半導体装置とその
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置は,図3のようであっ
た。
【0003】半導体基板301上にフィールド絶縁膜3
04,及びゲート絶縁膜306が形成されており、前記
フィールド絶縁膜304と前記ゲート絶縁膜306上に
ゲート電極307が形成されていた。
【0004】そして、前記フィールド絶縁膜膜304と
前記ゲート絶縁膜306は、接しており、前記フィール
ド絶縁膜304端には、フィールド絶縁膜端のくぼみ3
10が形成されていた。
【0005】そして,従来の半導体装置の製造方法は,
図4(a)から図4(f)ようであった。
【0006】まず,図4(a)の如く,半導体基板40
1上にパッド絶縁膜402とシリコン窒化膜403を形
成する。
【0007】次に図4(b)の如く、フィールド絶縁膜
を形成する領域に形成された前記シリコン窒化膜403
を除去する。そして、半導体基板401上にフィールド
絶縁膜404を形成する。
【0008】次に図4(c)の如く、前記パッド絶縁膜
402とシリコン窒化膜403を除去する。
【0009】次に図4(d)の如く、前記半導体基板4
01上に犠牲酸化膜405を形成する。次に図4(e)
の如く、前記犠牲酸化膜405を除去する。
【0010】そして、図4(f)の如く、前記半導体基
板401上にゲート絶縁膜406を形成し、前記ゲート
絶縁膜406及び、前記フィールド絶縁膜404上にゲ
ート電極407を形成する。
【0011】以上が,従来技術の半導体装置とその製造
方法であった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし,前述の従来技
術では,前記パッド絶縁膜402及び前記犠牲酸化膜4
05を除去する際、前記フィールド絶縁膜404の端の
絶縁膜が除去され、フィールド絶縁膜端のくぼみ410
が形成される。
【0013】この前記フィールド絶縁膜端のくぼみ41
0が形成されたまま、ゲート電極となるポリシリコンや
高融点金属シリサイドを形成するとこのくぼみの為、前
記ポリシリコンや前記高融点シリサイドが切れるという
問題があった。また、この前記フィールド絶縁膜端のく
ぼみ410により、フィールド絶縁膜端でのゲート電極
の平坦化が妨げられ、ゲート電極を所定形のする為のフ
ォトを行う際、フォト寸法がフィールド絶縁膜端で細く
なり、結果としてMOS型トランジスタのリーク電流が
増えたり、前記MOS型トランジスタの特性が安定しな
いという問題点があった。さらに、前記フィールド絶縁
膜端のくぼみ410に前記ゲート絶縁膜406が形成さ
れることにより、この部分で、前記ゲート絶縁膜406
が壊れやすくなり、半導体装置の信頼性が悪くなるとい
う問題点があった。そこで,本発明はこの様な問題点を
解決するもので,その目的とすることは,(1)ゲート
電極となるポリシリコンや高融点シリサイドがフィール
ド絶縁膜端で切れることを防ぎ、(2)フィールド絶縁
膜端でのゲート電極の寸法の細り等を無くし、リーク電
流が少なく、安定した特性を持つ半導体装置を提供し、
(3)且つ、高いゲート酸化膜の信頼性を持つ半導体装
置とその製造方法を提供するところにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】(課題を解決する為の手
段1)本発明の半導体装置は,半導体基板、ゲート絶縁
膜、及びフィールド絶縁膜を有することを特徴とする半
導体装置において、前記フィールド絶縁膜端に前記ゲー
ト絶縁膜より厚い絶縁膜が形成されており、前記厚い絶
縁膜はゲート絶縁膜に接していることを特徴とする。
【0015】(課題を解決する為の手段2)本発明の半
導体装置の製造方法は,半導体基板、ゲート絶縁膜、及
びフィールド絶縁膜を有することを特徴とする半導体装
置の製造方法において、前記半導体基板上にフィールド
絶縁膜を形成する工程、前記半導体基板上に第1絶縁膜
を形成する工程、前記フィールド絶縁膜の端以外に形成
された前記第1絶縁膜を除去する工程、前記半導体基板
上にゲート絶縁膜を形成する工程からなることを特徴と
する。
【0016】
【発明の実施の形態】以下図面により,本発明の実施例
を説明する。
【0017】図1は,本発明の半導体装置の一例を表わ
す断面図である。
【0018】101は,半導体基板,104は,フィー
ルド絶縁膜,106は,ゲート絶縁膜,108は、フィ
ールド絶縁膜端の厚い酸化膜,107は、ゲート電極あ
る。
【0019】そして、前記ゲート絶縁膜は3nmから3
0nm程度であり、前記フィールド絶縁膜端の厚い酸化
膜108は、前記ゲート絶縁膜206より厚いことを特
徴としており、10nmから80nm程度形成されてい
る。
【0020】次に本発明の半導体装置の製造方法の一例
を図2(a)から図2(f)により詳細に説明する。
【0021】なお,実施例の全図において,同一の記号
を有するものには,同一の符号を付け,その繰り返しの
説明は省略する。
【0022】まず,図2(a)の如く,半導体基板20
1上にパッド絶縁膜202を5nmから30nm程度形
成する。前記パッド熱酸化202は、例えば、900℃
から1000℃の乾燥雰囲気中で行う。そして、前記パ
ッド絶縁膜202上にシリコン窒化膜203を30nm
から200nm程度形成する。
【0023】次に図2(b)の如く、フィールド絶縁膜
を形成する領域に形成された前記シリコン窒化膜203
をドライエッチング法により除去する。そして、熱酸化
法により、前記半導体基板201上にフィールド絶縁膜
204を形成する。前記フィールド絶縁膜204は、3
00nmから800nm程度形成する。
【0024】次に図2(c)の如く、前記シリコン窒化
膜203及び、前記パッド酸化膜202を除去した後、
熱酸化法により、半導体基板201上に犠牲酸化膜20
5を10nmから40nm程度形成する。
【0025】次に、図2(d)の如く、前記犠牲酸化膜
205を除去した後、前記半導体基板201上にフィー
ルド絶縁膜端の厚い絶縁膜208を形成する。例えば、
前記フィールド絶縁膜端の厚い絶縁膜208は、熱酸化
法により、8nmから80nm程度形成する。
【0026】次に図2(e)の如く、ゲート絶縁膜を形
成する以外の領域にレジストマスク209を形成し、ゲ
ート絶縁膜を形成する領域に形成された前記フィールド
絶縁膜端の厚い絶縁膜208をウエットエッチング法に
より除去する。
【0027】次に図2(f)の如く、半導体基板201
上にゲート絶縁膜206を形成する、前記ゲート絶縁膜
206は例えば、湿潤雰囲気中で3nmから30nm程
度形成する。そして,CVD法により,前記フィールド
絶縁膜204及びフィールド絶縁膜端の厚い絶縁膜20
8、及び前記ゲート絶縁膜206上に多結晶シリコン膜
を100nmから400nm程度形成する。例えば、モ
ノシランガスを620度前後で熱分解させ,前記多結晶
シリコン膜を堆積させる。そして,前記多結晶シリコン
を低抵抗化させる為に,例えば5族の元素(燐元素や砒
素など撞電性不純物)をイオン打ち込み法を用いて,1
×1015から1×1016atoms・cm−2程度
注入する。そして,フォト及びエッチング法により,前
記多結晶シリコン膜を所定形に形成することによりゲー
ト電極207を形成する。以上が本発明の半導体装置の
製造方法である。
【0028】このようにフィールド絶縁膜膜端にゲート
絶縁膜より厚い絶縁膜を形成することにより、フィール
ド絶縁膜端でのくぼみがなくなり、ゲート電極となるポ
リシリコンや高融点金属シリサイドがこの部分で切れた
りするようなことがなくなる。また、前記くぼみがなく
なることにより、フィールド絶縁膜端でのゲート電極が
滑らかな形状で形成され、ゲート電極を形成する為のフ
ォト形状がフィールド絶縁膜端で悪くなるようなことが
なくなる。これにより、フィールド絶縁膜端でのゲート
電極の寸法の細り等の問題点が改善され、リーク電流が
少なく安定した特性を持つ半導体装置を提供することが
可能になった。また、ゲート絶縁膜が厚い絶縁膜を介し
てフィールド絶縁膜に接するようになった為、フィール
ド絶縁膜端でのゲート絶縁膜の破壊が無くなり、ゲート
絶縁膜の信頼性が著しく向上した。
【0029】以上本発明を実施例に基ずき,具体的に説
明したが,本発明は,前記実施例に限定されるものでは
なく,その要旨を逸脱しない範囲において,変形し得る
ことは無論である。例えば,本発明の半導体装置の製造
方法の実施例では,パッド絶縁膜を乾燥雰囲気中で形成
したが、湿潤雰囲気中で形成したり、SiONやSiO
をCVD法等により形成した時にも同様の効果が得ら
れることはいうまでもない。また、本発明の半導体装置
の製造方法の実施例では,ゲート電極に多結晶シリコン
膜を用いたが,高融点金属シリサイド等を用いた場合で
も有効であることはいうまでもない。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば,半導体基板、ゲート絶
縁膜、及びフィールド絶縁膜を有することを特徴とする
半導体装置において、LOCOS端にゲート絶縁膜より
厚い絶縁膜を置き、ゲート絶縁膜とフィールド絶縁膜が
直接触れることがないようにすることにより、LOCO
S端でのゲート電極の断線がなく、且つ安定したデバイ
ス特性を持ち、且つ高信頼性のゲート絶縁膜を有する半
導体装置とその製造方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の一実施例を示す主要断面
図である。
【図2】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を工
程順に説明する為の主要断面図である。
【図3】従来の半導体記憶装置を説明する為の主要断面
図である。
【図4】従来の半導体記憶装置の製造方法を説明する為
の主要断面図である。
【符号の説明】
101 半導体基板 104 フィールド絶縁膜 106 ゲート絶縁膜 107 ゲート電極 108 フィールド絶縁膜端の厚い絶縁膜 201 半導体基板 202 パッド絶縁膜 203 シリコン窒化膜 204 フィールド絶縁膜 205 犠牲酸化膜 206 ゲート絶縁膜 207 ゲート電極 208 フィールド絶縁膜端の厚い絶縁膜 209 レジストマスク 301 半導体基板 304 フィールド絶縁膜 306 ゲート絶縁膜 307 ゲート電極 310 フィールド絶縁膜端のくぼみ 401 半導体基板 402 パッド絶縁膜 403 シリコン窒化膜 404 フィールド絶縁膜 405 犠牲酸化膜 406 ゲート絶縁膜 407 ゲート電極 410 フィールド絶縁膜端のくぼみ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板、ゲート絶縁膜、及びフィール
    ド絶縁膜を有することを特徴とする半導体装置におい
    て、前記フィールド絶縁膜端に前記ゲート絶縁膜より厚
    い絶縁膜が形成されており、前記厚い絶縁膜はゲート絶
    縁膜に接していることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】膜厚が異なるゲート絶縁膜を2つ以上有す
    る半導体装置において、薄いゲート絶縁膜がフィールド
    絶縁膜に接していないことを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】ゲート膜厚が異なるMOSトランジスタを
    2つ以上有する半導体装置において、薄いゲート絶縁膜
    が厚い絶縁膜を介し、フィールド絶縁膜と接しているこ
    とを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載の半導体装置において,前記
    厚い絶縁膜の膜厚が、前記MOS型トランジスタのゲー
    ト絶縁膜厚と同じであることを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】半導体基板、ゲート絶縁膜、及びフィール
    ド絶縁膜を有することを特徴と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フィールド絶縁膜を形
    成する工程、前記半導体基板上に第1絶縁膜を形成する
    工程、前記フィールド絶縁膜の端以外に形成された前記
    第1絶縁膜を除去する工程、前記半導体基板上にゲート
    絶縁膜を形成する工程からなることを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
  6. 【請求項6】請求項5記載の半導体装置の製造方法にお
    いて,前記第1絶縁膜をフォト及びウエットエッチング
    法により除去することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  7. 【請求項7】ゲート膜厚が異なるMOSトランジスタを
    2つ以上有する半導体装置の製造方法において、半導体
    基板上にフィールド絶縁膜を形成する工程、前記半導体
    基板上に第1絶縁膜を形成する工程、薄いゲート絶縁膜
    を形成する領域に形成された前記第1絶縁膜を除去する
    工程、前記半導体基板上に第2絶縁膜を形成する工程か
    らなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】請求項7記載の半導体装置の製造方法にお
    いて,前記第1絶縁膜を除去する際、フィールド絶縁膜
    端の前記第1絶縁膜は、除去しないことを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
JP9312119A 1997-11-13 1997-11-13 半導体装置とその製造方法 Withdrawn JPH11145470A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015506578A (ja) * 2011-12-29 2015-03-02 無錫華潤上華半導体有限公司 半導体装置の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015506578A (ja) * 2011-12-29 2015-03-02 無錫華潤上華半導体有限公司 半導体装置の製造方法

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