JPH1167927A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH1167927A
JPH1167927A JP9244245A JP24424597A JPH1167927A JP H1167927 A JPH1167927 A JP H1167927A JP 9244245 A JP9244245 A JP 9244245A JP 24424597 A JP24424597 A JP 24424597A JP H1167927 A JPH1167927 A JP H1167927A
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gate insulating
insulating film
gate electrode
semiconductor device
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Kenji Yoshiyama
健司 吉山
Motoshige Igarashi
元繁 五十嵐
Keiichi Yamada
圭一 山田
Katsuya Okada
克也 岡田
Keiichi Higashiya
恵市 東谷
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲート絶縁膜の膜質の劣化を防止して電気的
特性の劣化を防止し得る半導体装置およびその製造方法
を提供する。 【解決手段】 複数の電界効果型トランジスタを備える
半導体装置において、一方のゲート電極19の側面に、
酸化防止膜21を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に関し、より特定的には、複数の電界効果
型トランジスタを備える半導体装置およびその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化、微細構造
化の進展に伴い、外部電圧は従来どおりの値とし、半導
体装置の内部電圧のみを低電圧化した、2電源半導体装
置が知られている。
【0003】図79は、従来の複数の電界効果型トラン
ジスタを備える2電源半導体装置の断面構造図である。
【0004】図79を参照して、従来の複数の電界効果
型トランジスタを備える2電源半導体装置では、p型の
半導体基板101の主表面上に、第1の電源電圧(lo
wVdd)を印加される第1の電界効果型トランジスタ
と、low Vddより高い第2の電源電圧(high
Vdd)を印加される第2の電界効果型トランジスタ
とが間隔を隔てて形成されている。第1および第2の電
界効果型トランジスタの間には、分離酸化膜102が形
成されている。
【0005】low Vdd領域では、半導体基板10
1の主表面に、第1のチャネル領域を挟むように、間隔
を隔てて1対の第1のソース/ドレイン領域108、1
10が形成されている。この第1のソース/ドレイン領
域108、110は、第1のチャネル領域に隣接して形
成された低濃度のn型不純物拡散層108と、n型不純
物拡散層108に隣接して形成された高濃度のn型不純
物拡散層110とからなるLDD(Lightly Doped Drai
n )構造を有する。上記第1のチャネル領域上には、第
1のゲート絶縁膜106が形成されている。第1のゲー
ト絶縁膜106上には、第1のゲート電極118が形成
されている。第1のゲート電極118の側面には、サイ
ドウォール酸化膜109が形成されている。第1のソー
ス/ドレイン領域108、110と、第1のゲート絶縁
膜106と、第1のゲート電極118とによって、lo
w Vddが印加される第1の電界効果型トランジスタ
が構成されている。
【0006】high Vdd領域では、半導体基板1
01の主表面に、第2のチャネル領域を挟むように、間
隔を隔てて1対の第2のソース/ドレイン領域116、
117が形成されている。この第2のソース/ドレイン
領域116、117は、上記第2のチャネル領域に隣接
して形成された低濃度のn型不純物拡散層116と、n
型不純物拡散層116に隣接して形成された高濃度のn
型不純物拡散層117とからなるLDD構造を有する。
第2のチャネル領域上には、第2のゲート絶縁膜104
が形成されている。第2のゲート絶縁膜104上には、
第1のゲート絶縁膜106が形成されている。第1のゲ
ート絶縁膜106上には、第2のゲート電極119が形
成されている。第2のゲート電極119の側面には、サ
イドウォール酸化膜120が形成されている。第2のソ
ース/ドレイン領域116、117と、第2のゲート絶
縁膜104と、第1のゲート絶縁膜106と、第1のゲ
ート電極119とによって、high Vddが印加さ
れる第2の電界効果型トランジスタが構成されている。
このように、high Vddが印加される第2の電界
効果型トランジスタのゲート絶縁膜104、106の膜
厚は、耐圧を考慮して、low Vddが印加される第
1の電界効果型トランジスタの第1のゲート絶縁膜10
6の膜厚よりも、厚くする必要がある。
【0007】図80〜86を参照して、以下に従来の複
数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置
の製造工程を説明する。
【0008】まず、半導体基板101の主表面上に、活
性領域を囲むように分離酸化膜102を形成する。そし
て、半導体基板101の主表面の活性領域上に、第2の
ゲート絶縁膜104を形成する。その後、high V
dd領域に位置する第2のゲート絶縁膜104上と分離
酸化膜102上とにレジストパターン105aを形成す
る。このようにして、図80に示すような構造が得られ
る。
【0009】次に、レジストパターン105aをマスク
として用いた等方性エッチングによって、low Vd
d領域に位置する第2のゲート絶縁膜104を除去し、
図81に示すような構造を得る。その後、レジストパタ
ーン105aを除去する。
【0010】次に、図82に示すように、半導体基板1
01の主表面上と第2のゲート絶縁膜104上とに、第
1のゲート絶縁膜106を形成する。
【0011】次に、第1のゲート絶縁膜106と分離酸
化膜102との上に、第1のドープトポリシリコン膜1
03(図83参照)を堆積する。第1のドープトポリシ
リコン膜103の、第1および第2のゲート電極11
8、119(図79参照)となる領域上に、レジストパ
ターン105b,105cを形成する。このようにし
て、図83に示すような構造を得る。
【0012】次に、レジストパターン105b,105
cをマスクとして用いた異方性エッチングを行ない、第
1のドープトポリシリコン膜103の一部を除去するこ
とにより、第1のゲート電極118と第2のゲート電極
119とを形成する。その後、レジストパターン105
b,105cを除去する。このようにして、図84に示
すような構造を得る。ここで、第2の電界効果型トラン
ジスタのゲート絶縁膜は、第1のゲート絶縁膜106と
第2のゲート絶縁膜104とにより構成されるので、第
1の電界効果型トランジスタの第1のゲート絶縁膜10
6より、第2の電界効果型トランジスタのゲート絶縁膜
の膜厚を厚くすることができる。それにより、第2の電
界効果型トランジスタの耐圧を第1の電界効果型トラン
ジスタの耐圧よりも大きくすることができ、その結果、
第2の電界効果型トランジスタに対して、第1の電界効
果型トランジスタより高い電圧を印加することができ
る。
【0013】そして、図85に示すように、半導体基板
101の主表面の所定領域に、n型の不純物を導入する
ことにより、低濃度のn型不純物拡散層108、116
を形成する。
【0014】次に、第1および第2のゲート電極11
8、119の側面にサイドウォール酸化膜109、12
0(図86参照)を形成する。そして、半導体基板10
1の主表面の所定領域に、n型の不純物を導入すること
により、図86に示すように、高濃度のn型不純物拡散
層110、117を形成する。
【0015】このようにして、従来の複数の電界効果型
トランジスタを備える2電源半導体装置は製造されてい
た。
【0016】ここで、従来の複数の電界効果型トランジ
スタを備える2電源半導体装置の製造工程では、図80
に示すように、レジストパターン105aを、high
Vdd領域に位置する第2のゲート絶縁膜104上に
直接塗布している。そのため、その後のレジストパター
ン105aを除去する処理において、第2のゲート絶縁
膜104の表面に欠陥(局所的な凹凸)が発生すること
がある。また、レジストパターン105aを除去する際
のライトエッチ処理において、第2のゲート絶縁膜10
4表面で直接ライトエッチ処理が実施されるので、第2
のゲート絶縁膜104の膜厚の減少なども発生すること
がある。これら第2のゲート絶縁膜104の表面におけ
る欠陥の発生および膜厚の減少は、第2のゲート絶縁膜
104の絶縁耐圧の低下を招き、その結果電界効果型ト
ランジスタを備える半導体装置の電気的特性が劣化する
といった問題が発生していた。
【0017】このような問題に対する対策として、従
来、図87〜93に示すような製造工程が提案されてい
る。
【0018】図87〜93を参照して、以下に従来の提
案された複数の電界効果型トランジスタを備える2電源
半導体装置の製造工程を説明する。
【0019】まず、p型半導体基板101の主表面上
に、活性領域を囲むように分離酸化膜102を形成す
る。そして、p型半導体基板101の主表面の活性領域
上に、第2のゲート絶縁膜104を形成する。第2のゲ
ート絶縁膜104と分離酸化膜102との上に第1のド
ープトポリシリコン膜103を形成する。そして、hi
gh Vdd領域に位置する第1のドープトポリシリコ
ン膜103の、第2のゲート電極119(図79参照)
となる領域上にレジストパターン105aを形成するこ
とにより、図87に示すような構造を得る。
【0020】次に、レジストパターン105aをマスク
として用いた異方性エッチングを行ない、第1のドープ
トポリシリコン膜103の一部を除去することにより、
図88に示すような第2のゲート電極119を形成す
る。その後、レジストパターン105aを除去する。そ
して、high Vdd領域に位置する第2のゲート絶
縁膜104と第2のゲート電極119との上にレジスト
パターン105bを形成することにより、図88に示す
ような構造を得る。
【0021】ここで、この製造工程では、第2のゲート
絶縁膜104上に第2のゲート電極119を形成した
後、レジストパターン105bを形成するので、第2の
ゲート絶縁膜104の表面の、第2のゲート電極119
と接触する領域上に、レジストパターン105bが直接
塗布されることを防止できる。これにより、図80〜8
6に示した製造工程のような第2のゲート絶縁膜104
の表面における欠陥の発生を防止することが可能とな
る。
【0022】この後、図89に示すように、等方性エッ
チングを用いて、low Vdd領域に位置する第2の
ゲート絶縁膜104を除去する。その後、レジストパタ
ーン105bを除去する。
【0023】次に、図90に示すように、第1のゲート
絶縁膜106となるシリコン酸化膜を、low Vdd
領域に位置するp型半導体基板101の主表面上と第2
のゲート絶縁膜104上と第2のゲート電極119の表
面上とに形成する。
【0024】次に、第1のゲート絶縁膜106と分離酸
化膜102との上に、第2のドープトポリシリコン膜1
07(図91参照)をCVD法を用いて形成する。そし
て、第2のドープトポリシリコン膜107の、第1のゲ
ート電極118(図93参照)となる領域上に、レジス
トパターン105c(図91参照)を形成する。このよ
うにして、図91に示すような構造を得る。
【0025】次に、レジストパターン105cをマスク
として用いる異方性エッチングを行ない、第2のドープ
トポリシリコン膜107の一部を除去することにより、
第1のゲート電極118(図92参照)を形成する。こ
の異方性エッチングの際、第2のゲート電極119の側
面にも、第2のドープトポリシリコン膜107の一部が
残存している。その後、レジストパターン105cを除
去する。そして、low Vdd領域に位置する第1の
ゲート絶縁膜106と第1のゲート電極118との上に
レジストパターン105d(図92参照)を形成する。
このようにして、図92に示すような構造を得る。
【0026】次に、等方性エッチングにより第2のゲー
ト電極の側面に残存している第2のドープトポリシリコ
ン膜107を除去した後、レジストパターン105dを
除去する。そして、不純物の導入による低濃度のn型不
純物拡散層108、116(図93参照)の形成、サイ
ドウォール酸化膜109、120(図93参照)の形
成、高濃度のn型不純物拡散層110、117(図93
参照)の形成などを実施し、図93に示すような半導体
装置を得る。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、図87
〜93に示した、従来の提案された2電源半導体装置の
製造工程では、第2のゲート絶縁膜104の表面におけ
る欠陥の発生を防止するために、図88に示すように、
レジストパターン105bの形成前に第2のゲート電極
119を形成している。しかし、この2電源半導体装置
の製造工程では、図90に示す工程において、第1のゲ
ート絶縁膜106を形成する際、図94に示すように、
第2のゲート電極119と第2のゲート絶縁膜104と
の接触部の端部123において、ドープトポリシリコン
からなるゲート電極119が酸化される。そのため、シ
リコン酸化膜124が第2のゲート絶縁膜104と第2
のゲート電極119との接触面に沿って成長する。以
下、この成長したシリコン酸化膜をゲートバーズビーク
という。ここで、図94は、図90に示した領域110
の拡大図である。ゲートバーズビークで生じたゲート酸
化膜は、ポリシリコンから形成された酸化膜なので、膜
質も悪く、膜厚の制御も困難である。その結果、電界効
果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性が劣
化するといった問題が発生していた。
【0028】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、この発明の1つの目的は、
ゲート絶縁膜の膜質の劣化を防止して電気的特性の劣化
を防止し得る、半導体装置を提供することである。
【0029】この発明のもう1つの目的は、ゲートバー
ズビークの発生を防止し得る半導体装置を提供すること
である。
【0030】この発明のさらにもう1つの目的は、ゲー
ト絶縁膜の膜質の低下を防止し得る半導体装置の製造方
法を提供することである。
【0031】
【課題を解決するための手段】請求項1における半導体
装置は、複数の電界効果型トランジスタを備える半導体
装置であって、第1の電界効果型トランジスタと、第2
の電界効果型トランジスタとを備えている。
【0032】上記第1の電界効果型トランジスタは、1
対の第1のソース/ドレイン領域と、第1のゲート絶縁
膜と、第1のゲート電極とを含んでいる。上記第2の電
界効果型トランジスタは、1対の第2のソース/ドレイ
ン領域と、第2のゲート絶縁膜と、第2のゲート電極と
を含んでいる。第1のソース/ドレイン領域は、半導体
基板の主表面に第1のチャネル領域を挟むように、間隔
を隔てて形成されている。第1のゲート絶縁膜は、第1
の膜厚を有するように、上記第1のチャネル領域上に形
成されている。第2のソース/ドレイン領域は、半導体
基板の主表面に第2のチャネル領域を挟むように、間隔
を隔てて形成されている。第2のゲート絶縁膜は、第1
の膜厚より厚い第2の膜厚を有するように、上記第2の
チャネル領域上に形成されている。第2のゲート電極
は、第2のゲート絶縁膜上に形成されている。そして、
第1および第2のゲート電極のいずれか一方の側面に
は、上記ゲート電極の酸化を防止する酸化防止膜を形成
している。請求項1に記載の発明では、このように、第
1および第2のゲート電極のいずれか一方の側面に、ゲ
ート電極の酸化を防止する酸化防止膜を形成することに
より、後述する製造工程において、この一方のゲート電
極の側面に酸化防止膜を形成した状態で、他の一方の電
界効果型トランジスタのゲート絶縁膜を形成する酸化工
程を実施することができる。そのため、上記ゲート電極
の側面下部が酸化されることを防止することができ、ゲ
ートバーズビークの発生を防止することができる。それ
により、電界効果型トランジスタのしきい値電圧の上昇
を防止でき、その結果、複数の電界効果型トランジスタ
を備える半導体装置の電気的特性の劣化を防止すること
ができる。
【0033】請求項2における半導体装置は、請求項1
の構成において、上記酸化防止膜が、シリコン窒化膜か
らなるサイドウォールである。シリコン窒化膜はシリコ
ン酸化膜などに比べると、酸素原子の拡散を阻止する能
力が高い。そのため、上記他の一方の電界効果型トラン
ジスタのゲート絶縁膜を形成する酸化工程を実施する
際、上記ゲート電極の側面におけるゲートバーズビーク
の発生をより確実に防止することが可能となる。その結
果、複数の電界効果型トランジスタを備える半導体装置
の電気的特性の劣化をより確実に防止することができ
る。
【0034】請求項3における半導体装置は、請求項1
または2の構成において、上記第2のソース/ドレイン
領域が、低不純物濃度領域と中不純物濃度領域と高不純
物濃度領域とを含んでいる。低不純物濃度領域を、上記
第2のチャネル領域に隣接するように形成する。中不純
物濃度領域を、低不純物濃度領域に隣接するように形成
する。高不純物濃度領域を、中不純物濃度領域に隣接す
るように形成する。請求項3に記載の発明では、このよ
うに、第2のチャネル領域に隣接する第2のソース/ド
レイン領域の不純物濃度を3段階に徐々に低減させるこ
とにより、第2のチャネル領域と第2のソース/ドレイ
ン領域との境界領域近傍における高電界を有効に低減す
ることができる。そのため、高いエネルギを持つ電子の
発生を防止することが可能となる。それにより、この高
いエネルギを持つ電子が第2のゲート絶縁膜に導入され
ることに起因する電界効果型トランジスタのしきい値電
圧の変動を防止することができる。その結果、複数の電
界効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性
が劣化することを防止することができる。
【0035】請求項4おける半導体装置は、複数の電界
効果型トランジスタを備える半導体装置であって、第1
の電界効果型トランジスタと、第2の電界効果型トラン
ジスタとを備えている。
【0036】上記第1の電界効果型トランジスタは、1
対の第1のソース/ドレイン領域と、第1のゲート絶縁
膜と、第1のゲート電極とを含んでいる。上記第2の電
界効果型トランジスタは、1対の第2のソース/ドレイ
ン領域と、第2のゲート絶縁膜と、第2のゲート電極と
を含んでいる。第1のソース/ドレイン領域は、半導体
基板の主表面に第1のチャネル領域を挟むように、間隔
を隔てて形成されている。第1のゲート絶縁膜は、第1
の膜厚を有し、酸化窒化膜を含むように、第1のチャネ
ル領域上に形成されている。第1のゲート電極は第1の
ゲート絶縁膜上に形成されている。第2のソース/ドレ
イン領域は、半導体基板の主表面に第2のチャネル領域
を挟むように、間隔を隔てて形成されている。第2のゲ
ート絶縁膜は、第1の膜厚より厚い第2の膜厚を有する
ように、第2のチャネル領域上に形成されている。第2
のゲート電極は、第2のゲート絶縁膜上に形成されてい
る。
【0037】請求項4に記載の発明では、このように、
第1のゲート絶縁膜を酸化窒化膜を含むように形成する
ため、後述する製造工程において、第2のゲート電極が
形成された状態で、第1のゲート絶縁膜となる酸化窒化
膜を形成する際、第2のゲート電極の側面下部と第2の
ゲート絶縁膜との接合部において、第2のゲート電極の
端部が過剰に酸化されることを抑制することがてきる。
それにより、第2のゲート電極においてゲートバーズビ
ークの発生を抑制することが可能となる。そのため、電
界効果型トランジスタのしきい値電圧の上昇を防止で
き、その結果、複数の電界効果型トランジスタを備える
半導体装置の電気的特性の劣化を防止することができ
る。また、第1のゲート絶縁膜を酸化窒化膜を含むよう
に形成するため、第1のゲート絶縁膜の膜厚を、所定の
絶縁耐圧を維持したまま従来のシリコン酸化膜などを使
用した場合より薄くすることが可能となる。その結果、
第1の電界効果型トランジスタの駆動電圧を低減するこ
とが可能となる。
【0038】請求項5における半導体装置は、複数の電
界効果型トランジスタを備える半導体装置であって、第
1の電界効果型トランジスタと、第2の電界効果型トラ
ンジスタとを備えている。上記第1の電界効果型トラン
ジスタは、1対の第1のソース/ドレイン領域と、第1
のゲート絶縁膜と、第1のゲート電極とを含んでいる。
上記第2の電界効果型トランジスタは、1対の第2のソ
ース/ドレイン領域と、第2のゲート絶縁膜と、第2の
ゲート電極とを含んでいる。第1のソース/ドレイン領
域は、半導体基板の主表面に第1のチャネル領域を挟む
ように、間隔を隔てて形成されている。第1のゲート絶
縁膜は、第1の膜厚を有するように、上記第1のチャネ
ル領域上に形成されている。第1のゲート電極は上記第
1のゲート絶縁膜上に形成されている。第2のソース/
ドレイン領域は、半導体基板の主表面に第2のチャネル
領域を挟むように、間隔を隔てて形成されている。第2
のゲート絶縁膜は、第1の膜厚より厚い第2の膜厚を有
するように、第2のチャネル領域上に形成されている。
第2のゲート電極は、第2のゲート絶縁膜上に形成され
ている。そして、少なくとも第1および第2のゲート絶
縁膜のいずれか一方上に、耐酸化導電体膜が形成されて
いる。
【0039】請求項5に記載の発明では、このように、
第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方上に耐酸
化導電体膜を形成するので、後の製造工程において、第
1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方の表面に直
接レジストパターンを形成する必要がない。また、第1
および第2のゲート電極のいずれか一方を形成する前に
上記耐酸化導電体膜をマスクとして第1および第2のゲ
ート絶縁膜のいずれか他の一方を形成するための酸化工
程を実施することができる。それにより、ゲート絶縁膜
の酸化工程において、第1および第2のゲート電極のい
ずれか一方の側面下部が酸化されるという不都合は生じ
ず、それにより、ゲートバーズビークの発生を防止する
ことができる。そのため、電界効果型トランジスタのし
きい値電圧の上昇を防止することができる。その結果、
複数の電界効果型トランジスタを備える半導体装置の電
気的特性の劣化を防止することができる。
【0040】また、第1および第2のゲート絶縁膜のい
ずれか一方上に耐酸化導電体膜を形成するので、後の製
造工程において、第1および第2のゲート絶縁膜のいず
れか一方上に直接レジストパターンを形成することを防
止できる。その結果、レジストパターンを除去する際の
処理などに起因する局所的な凹凸などの欠陥が上記ゲー
ト絶縁膜において発生することを防止することができ
る。このため、電界効果型トランジスタのしきい値電圧
の変動を防止することができる。その結果、複数の電界
効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性の
劣化を防止することができる。
【0041】請求項6における半導体装置は、請求項5
の構成において、上記耐酸化導電体膜と、第1および第
2のゲート絶縁膜の少なくともいずれか一方との間に位
置するように、導電性不純物を有する半導体膜が形成さ
れている。
【0042】請求項6に記載の発明では、このため、上
記導電性不純物を有する半導体膜が形成されている第1
および第2のゲート電極のいずれか一方に電圧を印加し
た際、第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方の
近傍において導電性の不純物の濃度が低下することによ
る空乏層の形成を抑制することができる。この結果、こ
のような空乏層が形成されることによる、電界効果型ト
ランジスタのしきい値電圧の変動といった問題の発生を
防止することができる。これにより、複数の電界効果型
トランジスタを備える半導体装置の電気的特性が劣化す
ることを防止することができる。
【0043】請求項7における半導体装置は、複数の電
界効果型トランジスタを備える半導体装置であって、第
1の電界効果型トランジスタと、第2の電界効果型トラ
ンジスタとを備えている。
【0044】上記第1の電界効果型トランジスタは、1
対の第1のソース/ドレイン領域と、第1のゲート絶縁
膜と、第1のゲート電極とを含んでいる。上記第2の電
界効果型トランジスタは、1対の第2のソース/ドレイ
ン領域と、第2のゲート絶縁膜と、第2のゲート電極と
を含んでいる。
【0045】第1のソース/ドレイン領域は、半導体基
板の主表面に第1のチャネル領域を挟むように、間隔を
隔てて形成されている。第1のゲート絶縁膜は、第1の
膜厚を有するように第1のチャネル領域上に形成されて
いる。第1のゲート電極は、第1のゲート絶縁膜上に形
成されている。第2のソース/ドレインは、半導体基板
の主表面に第2のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて形成されている。第2のゲート絶縁膜は、第2の膜
厚を有するように、第2のチャネル領域上に形成されて
いる。第2のゲート電極は、第2のゲート絶縁膜上に形
成されている。そして、少なくとも上記第1および第2
のゲート絶縁膜のいずれか一方上に接触するように、導
電性不純物を有する半導体膜が形成されている。上記導
電性不純物を有する半導体膜の酸化を防止する耐酸化絶
縁膜が、上記導電性不純物を有する半導体膜上に形成さ
れている。
【0046】請求項7に記載の発明では、このように、
第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方上に接触
するように導電性不純物を有する半導体膜を形成するの
で、この半導体装置の製造工程において、第1および第
2のゲート絶縁膜のいずれか一方の表面に直接レジスト
パターンを形成する必要がない。また、第1および第2
のゲート電極のいずれか一方を形成する前に上記耐酸化
絶縁膜をマスクとして第1および第2のゲート絶縁膜の
いずれか他の一方を形成するための酸化工程を実施する
ことができる。それにより、ゲート絶縁膜の酸化工程に
おいて、第1および第2のゲート電極のいずれか一方の
側面下部が酸化されるという不都合は生じず、それによ
り、ゲートバーズビークの発生を防止することができ
る。そのため、電界効果型トランジスタのしきい値電圧
の上昇を防止することができる。その結果、複数の電界
効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性の
劣化を防止することができる。
【0047】また、第1および第2のゲート絶縁膜のい
ずれか一方上に接触するように導電性不純物を有する半
導体膜を形成するので、第1および第2のゲート絶縁膜
のいずれか一方上に直接レジストパターンを形成するこ
とを防止できる。この結果、レジストパターンを除去す
る際の処理などに起因する局所的な凹凸などの欠陥が上
記ゲート絶縁膜において発生することを防止することが
できる。このため、電界効果型トランジスタのしきい値
電圧の変動を防止することができる。その結果、複数の
電界効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特
性の劣化を防止することができる。
【0048】また、請求項7に記載の発明では、このた
め、上記導電性不純物を有する半導体膜が形成されてい
る第1および第2のゲート電極のいずれか一方に電圧を
印加した際、第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか
一方の近傍において導電性の不純物の濃度が低下するこ
とによる空乏層の形成を抑制することができる。この結
果、このような空乏層が形成されることによる、電界効
果型トランジスタのしきい値電圧の変動といった問題の
発生を防止することができる。これにより、複数の電界
効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性が
劣化することを防止することができる。
【0049】請求項8における半導体装置は、複数の電
界効果型トランジスタを備える半導体装置であって、第
1の電界効果型トランジスタと、第2の電界効果型トラ
ンジスタとを備えている。
【0050】上記第1の電界効果型トランジスタは、1
対の第1のソース/ドレイン領域と、第1のゲート絶縁
膜と、第1のゲート電極とを含んでいる。上記第2の電
界効果型トランジスタは、1対の第2のソース/ドレイ
ン領域と、第2のゲート絶縁膜と、第2のゲート電極と
を含んでいる。第2のゲート電極は、第1の導電体膜
と、絶縁膜と、第2の導電体膜とを有する。第1のソー
ス/ドレイン領域は、半導体基板の主表面に第1のチャ
ネル領域を挟むように、間隔を隔てて形成されている。
第1のゲート絶縁膜は、第1の膜厚を有するように、第
1のチャネル領域上に形成されている。第1のゲート電
極は、上記第1のゲート絶縁膜上に形成されている。第
2のソース/ドレイン領域は、半導体基板の主表面に第
2のチャネル領域を挟むように、間隔を隔てて形成され
ている。第2のゲート絶縁膜は、第2の膜厚を有するよ
うに、上記第2のチャネル領域上に形成されている。第
2のゲート電極の一部となる第1の導電体膜は、第2の
ゲート絶縁膜上に形成されている。第2のゲート電極の
一部となる絶縁膜は、第1の導電体膜上に形成されてい
る。第2のゲート電極の一部となる第2の導電体膜は、
絶縁膜上に形成されている。
【0051】請求項8に記載の発明では、このように、
第2のゲート電極を、第1の導電体膜と、絶縁膜と、第
2の導電体膜とを有するように形成するので、後述する
製造工程において、第2のゲート絶縁膜の表面に直接レ
ジストパターンを形成することなく、第2のゲート電極
を形成する前に第1のゲート絶縁膜を形成するための酸
化工程を実施することができる。そのため、第2のゲー
ト電極の側面が酸化されることに起因するゲートバーズ
ビークの発生を防止することができる。それにより、電
界効果型トランジスタのしきい値電圧の上昇を防止で
き、その結果、複数の電界効果型トランジスタを備える
半導体装置の電気的特性の劣化を防止することができ
る。
【0052】請求項9における半導体装置は、請求項8
の構成において、上記絶縁膜と、第1および第2のゲー
ト絶縁膜とが、実質的に同一の材料により形成されてい
る。そして、第1の膜厚をt1 、第2の膜厚をt2 、絶
縁膜の膜厚をt3 、第1のゲート電極に印加される電圧
をV1 、第2のゲート電極に印加される電圧をV2 とし
た場合、t1 /(t2 +t3 )とV1 /V2 とが、ほぼ
等しくなるような条件を満たす。請求項9に記載の発明
では、このように、上記絶縁膜と第1および第2のゲー
ト絶縁膜との膜厚を調整することにより、第1および第
2の電界効果型トランジスタの静特性をほぼ等しくなる
ように調整することが可能となる。
【0053】請求項10における半導体装置は、請求項
1、4、5、7および8のいずれか1項に記載の構成に
おいて、少なくとも第1および第2のゲート絶縁膜のい
ずれか一方上に接触するように、保護導電体膜が形成さ
れている。請求項10に記載の発明では、このため、上
記半導体装置の製造工程において、第1および第2のゲ
ート絶縁膜のいずれか一方の表面に直接レジストパター
ンを形成する必要がない。また、第1および第2のゲー
ト電極のいずれか一方を形成する前に上記保護導電体膜
をマスクとして第1および第2のゲート絶縁膜のいずれ
か他の一方を形成するための酸化工程を実施することが
できる。それにより、ゲート絶縁膜の酸化工程におい
て、第1および第2のゲート電極のいずれか一方の側面
下部が酸化されるという不都合は生じず、それにより、
ゲートバーズビークの発生を防止することができる。そ
のため、電界効果型トランジスタのしきい値電圧の上昇
を防止することができる。その結果、複数の電界効果型
トランジスタを備える半導体装置の電気的特性の劣化を
防止することができる。
【0054】請求項11における半導体装置は、複数の
電界効果型トランジスタを備える半導体装置であって、
第1の電界効果型トランジスタと、第2の電界効果型ト
ランジスタとを備えている。
【0055】上記第1の電界効果型トランジスタは、1
対の第1のソース/ドレイン領域と、第1のゲート絶縁
膜と、第1のゲート電極とを含んでいる。上記第2の電
界効果型トランジスタは、1対の第2のソース/ドレイ
ン領域と、第2のゲート絶縁膜と、第2のゲート電極と
を含んでいる。第1のソース/ドレイン領域は、半導体
基板の主表面に第1のチャネル領域を挟むように、間隔
を隔てて形成されている。第1のゲート絶縁膜は、第1
の膜厚を有するように、第1のチャネル領域上に形成さ
れている。第1のゲート電極は、第1のゲート絶縁膜上
に形成されている。第2のソース/ドレイン領域は、半
導体基板の主表面に第2のチャネル領域を挟むように、
間隔を隔てて形成されている。第2のゲート絶縁膜は、
上記第1の膜厚より厚い第2の膜厚を有するように、第
2のチャネル領域上に形成されている。第2のゲート電
極は、第2のゲート絶縁膜上に形成されている。そし
て、少なくとも第1および第2のゲート絶縁膜のいずれ
か一方上に接触するように、保護導電体膜が形成されて
いる。
【0056】請求項11に記載の発明では、このよう
に、第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方上に
接触するように保護導電体膜を形成するので、後の製造
工程において、第1および第2のゲート絶縁膜のいずれ
か一方の表面に直接レジストパターンを形成する必要が
ない。また、第1および第2のゲート電極のいずれか一
方を形成する前に上記保護導電体膜をマスクとして第1
および第2のゲート絶縁膜のいずれか他の一方を形成す
るための酸化工程を実施することができる。それによ
り、ゲート絶縁膜の酸化工程において、第1および第2
のゲート電極のいずれか一方の側面下部が酸化されると
いう不都合は生じず、それにより、ゲートバーズビーク
の発生を防止することができる。そのため、電界効果型
トランジスタのしきい値電圧の上昇を防止することがで
きる。その結果、複数の電界効果型トランジスタを備え
る半導体装置の電気的特性の劣化を防止することができ
る。
【0057】請求項12における半導体装置は、請求項
11の構成において、第1の保護導電体膜が上記第1の
ゲート絶縁膜上に接触するように形成されている。第2
の保護導電体膜は、上記第2のゲート絶縁膜上に接触す
るように形成されている。そして、第1の保護導電体膜
の膜厚と第2の保護導電体膜の膜厚とが実質的に同一で
ある。
【0058】請求項12に記載の発明では、このため、
第1および第2のゲート電極を形成するために第1およ
び第2の保護導電体膜をエッチングする際、エッチング
により除去される上記第1および第2の保護導電体膜の
膜厚を、第1および第2のゲート電極を形成する領域に
おいて実質的に同じにすることができる。このため、第
1および第2のゲート電極を形成するためのエッチング
において、第1のゲート電極の形成のためのエッチング
量と第2のゲート電極の形成のためのエッチング量とを
ほぼ同じにすることができる。その結果、第1および第
2のゲート電極の形成時のオーバーエッチング量を少な
くすることができる。これにより、エッチングにより除
去される保護導電体膜の下に位置する半導体基板など
が、オーバーエッチングにより損傷を受けることを防止
することができる。その結果、複数の電界効果型トラン
ジスタを備える半導体装置の電気的特性の劣化を防止す
ることができる。
【0059】請求項13における半導体装置は、請求項
11または12に記載の構成において、アモルファス構
造を有する膜を堆積することにより形成される保護導電
体膜をさらに含んでいる。請求項13に記載の発明で
は、このように、保護導電体膜をアモルファス構造を有
する膜を堆積させることにより形成する。上記アモルフ
ァス構造を有する膜には、結晶粒界が存在しないため、
半導体装置の製造工程において、保護導電体膜上を等方
性エッチングする場合、等方性エッチング液が結晶粒界
を伝わり、保護導電体膜下に位置するゲート絶縁膜に損
傷を与えるというような問題の発生を防止することがで
きる。このため、電界効果型トランジスタのしきい値電
圧の変動を防止することができる。その結果、複数の電
界効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性
の劣化を防止することができる。
【0060】請求項14における半導体装置は、請求項
11、12および13のいずれか1項に記載の構成にお
いて、耐酸化膜を、保護導電体膜上に接触するように形
成している。請求項14に記載の発明では、このため、
半導体装置の製造工程において、保護導電体膜上に膜厚
などの管理が困難な自然酸化膜が形成されることを防止
することができる。このため、第1および第2のゲート
電極を形成するためのエッチング工程において、このエ
ッチングにより除去される保護導電体膜の膜厚が上記自
然酸化膜の形成などにより変動するといったことを防止
することができる。このため、第1および第2のゲート
電極を形成するためのエッチングにおいて、エッチング
により除去される保護導電体膜の膜厚のばらつきを小さ
くできることにより、オーバーエッチング量を少なくす
ることができる。これにより、上記エッチングにより除
去される上記保護導電体膜の下に位置する半導体基板な
どがオーバーエッチングにより損傷を受けることを防止
することができる。
【0061】請求項15における半導体装置の製造方法
では、半導体基板の主表面上に、第1の膜厚を有する第
1のゲート絶縁膜を形成する。この第1のゲート絶縁膜
上に第1のゲート電極を形成する。第1のゲート電極を
マスクとして、上記半導体基板の主表面に不純物を導入
することにより、第1のチャネル領域を挟むように、間
隔を隔てて1対の第1のソース/ドレイン領域を形成す
る。また、半導体基板の主表面上に、第1の膜厚より厚
い第2の膜厚を有する第2のゲート絶縁膜を形成する。
この第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極を形成す
る。第2のゲート電極をマスクとして、半導体基板の主
表面に不純物を導入することにより、第2のチャネル領
域を挟むように、間隔を隔てて1対の第2のソース/ド
レイン領域を形成する。第1および第2のゲート電極の
いずれか一方の側面にはゲート電極の酸化を防止する酸
化防止膜を形成する。また、上記第1および第2のゲー
ト絶縁膜のいずれか一方が形成された後、この第1およ
び第2のゲート絶縁膜のいずれか一方の上に形成された
ゲート電極の側面に上記酸化防止膜が存在する状態で、
第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか他の一方を形
成する。
【0062】請求項15に記載の発明では、このよう
に、第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方の上
にゲート電極が形成された状態で、第1および第2のゲ
ート絶縁膜のいずれか他の一方を形成するので、上記ゲ
ート絶縁膜の上に直接レジストパターンを塗布すること
が防止できる。そのため、その後にレジストパターンを
除去する際、このゲート絶縁膜の表面上において、直接
ライトエッチ処理などが行なわれることを防止すること
が可能となる。それにより、このライトエッチ処理など
に起因する上記ゲート絶縁膜の表面での欠陥の発生を防
止することが可能となる。また、第1および第2のゲー
ト電極のいずれか一方の側面にゲート電極の酸化を防止
する酸化防止膜が存在する状態で、上記第1および第2
のゲート絶縁膜のいずれか他の一方を形成するための酸
化工程を実施するので、この酸化工程の際、上記ゲート
電極の側面下部が酸化されることを防止することができ
る。そのため、ゲートバーズビークの発生を防止するこ
とができる。それにより、電界効果型トランジスタのし
きい値電圧の上昇を防止でき、その結果、複数の電界効
果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性の劣
化を防止することができる。
【0063】請求項16における半導体装置の製造方法
では、請求項15の構成において、シリコン窒化膜を第
1および第2のゲート電極のいずれか一方の側面上に形
成する。このシリコン窒化膜を異方性エッチングするこ
とにより、上記第1および第2のゲート電極のいずれか
一方の側面に、ゲート電極の酸化を防止する酸化防止膜
としての、シリコン窒化膜からなるサイドウォールを形
成する。シリコン窒化膜はシリコン酸化膜などと比べる
と、酸素原子の拡散を阻止する能力が高い。そのため、
上記第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか他の一方
を形成するための酸化工程を実施する際、上記ゲート絶
縁膜の側面におけるゲートバーズビークの発生をより確
実に防止することが可能となる。その結果、複数の電界
効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性の
劣化をより確実に防止することができる。
【0064】請求項17における半導体装置の製造方法
では、上記半導体基板の主表面の、第2のチャネル領域
に隣接する領域へ、低濃度の不純物を導入する。第2の
ゲート電極の側面に、第1のサイドウォールを形成す
る。第1のサイドウォールが存在する状態で、半導体基
板の主表面に、中濃度の不純物を導入する。第1のサイ
ドウォールの側面に、第2のサイドウォールを形成す
る。第2のサイドウォールが存在する状態で、半導体基
板の主表面に、高濃度の不純物を導入する。
【0065】請求項17に記載の発明では、このよう
に、第2のチャネル領域に隣接する第2のソース/ドレ
イン領域を3つの異なる濃度の不純物領域により形成す
る工程を含むことにより、第2のチャネル領域と第2の
ソース/ドレイン領域との境界領域近傍における高電界
を有効に低減することができる。そのため、高いエネル
ギを持つ電子の発生を防止することが可能となる。それ
により、この高いエネルギを持つ電子が第2のゲート絶
縁膜に導入されることに起因する電界効果型トランジス
タのしきい値電圧の変動を防止することができる。その
結果、複数の電界効果型トランジスタを備える半導体装
置の電気的特性が劣化することを防止することができ
る。
【0066】請求項18における半導体装置の製造方法
では、半導体基板主表面上に、酸化窒化膜を含む第1の
膜厚を有する第1のゲート絶縁膜を形成する。この第1
のゲート絶縁膜上に第1のゲート電極を形成する。第1
のゲート電極をマスクとして、半導体基板の主表面に不
純物を導入することにより、第1のチャネル領域を挟む
ように、間隔を隔てて1対の第1のソース/ドレイン領
域を形成する。また、半導体基板の主表面上に、第1の
膜厚より厚い第2の膜厚を有する第2のゲート絶縁膜を
形成する。この第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電
極を形成する。第2のゲート電極をマスクとして、半導
体基板の主表面に不純物を導入することにより、第2の
チャネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第2の
ソース/ドレイン領域を形成する。また、上記第2のゲ
ート絶縁膜上に第2のゲート電極が形成された状態で、
第1のゲート絶縁膜を形成する。
【0067】請求項18に記載の発明では、このよう
に、第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極を形成し
た状態で、第1のゲート絶縁膜を形成するので、第2の
ゲート絶縁膜の上に直接レジストパターンを塗布するこ
とが防止できる。そのため、その後にレジストパターン
を除去する際、第2のゲート絶縁膜の表面において、直
接ライトエッチ処理などが行なわれることを防止するこ
とが可能となる。それにより、上記ライトエッチ処理に
起因する第2のゲート絶縁膜の表面での欠陥の発生を防
止することが可能となる。
【0068】また、第1のゲート絶縁膜を、酸化窒化膜
を含むように形成する工程を備えるため、第2のゲート
電極が形成された状態で、第1のゲート絶縁膜となる酸
化窒化膜を形成する際、第2のゲート電極の側面下部と
第2のゲート絶縁膜との接合部において、第2のゲート
電極の端部が過剰に酸化されることを抑制することがで
きる。それにより、ゲートバーズビークの発生を抑制す
ることが可能となる。そのため、電界効果型トランジス
タのしきい値電圧の上昇を防止でき、その結果、複数の
電界効果型トランジスタ備える半導体装置の電気的特性
の劣化を防止することができる。さらに、酸化窒化膜を
含むように第1のゲート絶縁膜を形成するため、第1の
ゲート絶縁膜の膜厚を、所定の絶縁耐圧を維持したま
ま、従来のシリコン酸化膜などを使用した場合より薄く
することが可能となる。その結果、第1の電界効果型ト
ランジスタの駆動電圧を低減することが可能となる。
【0069】請求項19における半導体装置の製造方法
は、半導体基板の主表面上に、第1の膜厚を有する第1
のゲート絶縁膜を形成する。この第1のゲート絶縁膜上
に第1のゲート電極を形成する。第1のゲート電極をマ
スクとして、半導体基板の主表面に不純物を導入するこ
とにより、第1のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて1対の第1のソース/ドレイン領域を形成する。ま
た、半導体基板の主表面上に、第1の膜厚より厚い第2
の膜厚を有する第2のゲート絶縁膜を形成する。第2の
ゲート絶縁膜上に第2のゲート電極を形成する。第2の
ゲート電極をマスクとして、半導体基板の主表面に不純
物を導入することにより、第2のチャネル領域を挟むよ
うに、間隔を隔てて1対の第2のソース/ドレイン領域
を形成する。また、少なくとも第1および第2のゲート
絶縁膜のいずれか一方上に、酸化防止導電体膜を形成す
る。そして、この第1および第2のゲート絶縁膜のいず
れか一方上に耐酸化導電体膜が形成された状態で、第1
および第2のゲート絶縁膜のいずれか他の一方を形成す
る。
【0070】請求項19に記載の発明では、このよう
に、すなわち第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか
一方上に耐酸化導電体膜を形成するので、第1および第
2のゲート絶縁膜のいずれか一方の表面に直接レジスト
パターンを形成する必要がない。また、第1および第2
のゲート電極のいずれか一方を形成する前に、上記耐酸
化導電体膜をマスクとして第1および第2のゲート絶縁
膜のいずれか他の一方を形成するための酸化工程を実施
することができる。それにより、ゲート絶縁膜の酸化工
程において、第1および第2のゲート電極のいずれか一
方の側面下部が酸化されるという不都合は生じず、それ
により、ゲートバーズビークの発生を防止することがで
きる。そのため、電界効果型トランジスタのしきい値電
圧の上昇を防止することができる。その結果、複数の電
界効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性
の劣化を防止することができる。
【0071】また、第1および第2のゲート絶縁膜のい
ずれか一方上に耐酸化導電体膜を形成するので、第1お
よび第2のゲート絶縁膜のいずれか一方上に直接レジス
トパターンを形成することを防止できる。その結果、レ
ジストパターンを除去する際の処理などに起因する局所
的な凹凸などの欠陥が上記ゲート絶縁膜において発生す
ることを防止することができる。このため、電界効果型
トランジスタのしきい値電圧の変動を防止することがで
きる。その結果、複数の電界効果型トランジスタを備え
る半導体装置の電気的特性の劣化を防止することができ
る。
【0072】請求項20における半導体装置の製造方法
は、請求項19に記載の構成において、上記耐酸化導電
体膜と、上記第1および第2のゲート絶縁膜の少なくと
もいずれか一方との間に位置するように、導電性不純物
を有する半導体膜を形成する工程をさらに含む。請求項
20に記載の発明では、このため、上記導電性不純物を
有する半導体膜が形成されている第1および第2のゲー
ト電極のいずれか一方に電圧を印加した際、第1および
第2のゲート絶縁膜のいずれか一方の近傍において導電
性の不純物の濃度が低下することによる空乏層の形成を
抑制することができる。この結果、このような空乏層が
形成されることによる、電界効果型トランジスタのしき
い値電圧の変動といった問題の発生を防止することがで
きる。これにより、複数の電界効果型トランジスタを備
える半導体装置の電気的特性が劣化することを防止する
ことができる。
【0073】請求項21における半導体装置の製造方法
は、請求項19または20に記載の構成において、半導
体基板の主表面上の、上記第1および第2のゲート絶縁
膜のいずれか一方を形成する領域に、基板保護膜を形成
する。上記基板保護膜が存在する状態で、上記第1およ
び第2のゲート絶縁膜のいずれか他の一方および上記耐
酸化導電体膜を形成する。
【0074】請求項21に記載の発明では、このよう
に、基板保護膜が存在する状態で、第1および第2のゲ
ート絶縁膜のいずれか他の一方および耐酸化導電体膜を
形成するので、第1および第2のゲート絶縁膜のいずれ
か他の一方を構成する絶縁膜が、第1および第2のゲー
ト絶縁膜のいずれか一方を形成する領域に位置する半導
体基板の主表面に接触するように形成されることを防止
することができる。
【0075】このため、上記耐酸化導電体膜および上記
絶縁膜を第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方
が形成される領域からエッチングにより除去する際、こ
の第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方が形成
される領域に位置する半導体基板の主表面が直接エッチ
ングされることを防止できる。このため、上記半導体基
板の主表面がエッチングによる損傷を受けることを防止
することができる。これにより、第1および第2のゲー
ト絶縁膜のいずれか一方が形成される際、このゲート絶
縁膜が形成される半導体基板の主表面に上記エッチング
による損傷が存在することに起因して、この第1および
第2のゲート絶縁膜のいずれか一方の膜質が劣化するこ
とを防止することができる。そのため、電界効果型トラ
ンジスタのしきい値電圧の変動を防止することができ
る。この結果、複数の電界効果型トランジスタを備える
半導体装置の電気的特性の劣化を防止することができ
る。
【0076】請求項22における半導体装置の製造方法
は、請求項19、20および21のいずれか1項に記載
の構成において、上記第1および第2のゲート絶縁膜の
いずれか一方を形成する前に、第1および第2のゲート
絶縁膜のいずれか一方が形成される領域に位置する半導
体基板の主表面の一部を除去する工程をさらに備えてい
る。
【0077】請求項22に記載の発明では、このため、
半導体装置の製造工程におけるエッチングなどによりこ
の第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方が形成
される領域に位置する半導体基板の主表面において、局
所的な凹凸などの損傷が発生している場合でも、この損
傷を受けた半導体基板の主表面の部分を除去することが
できる。そのため、上記損傷を受けた部分が除去された
欠陥のない半導体基板の主表面に、第1および第2のゲ
ート絶縁膜のいずれか一方を形成することができる。こ
のため、上記ゲート絶縁膜の膜質が上記半導体基板の主
表面における損傷に起因して劣化することを防止するこ
とができる。そのため、電界効果型トランジスタのしき
い値電圧の変動を防止することができる。その結果、複
数の電界効果型トランジスタを備える半導体装置の電気
的特性の劣化を防止することができる。
【0078】請求項23における半導体装置の製造方法
では、半導体基板主表面上に、第1の膜厚を有する第1
のゲート絶縁膜を形成する。この第1のゲート絶縁膜上
に第1のゲート電極を形成する。第1のゲート電極をマ
スクとして、半導体基板の主表面に不純物を導入するこ
とにより、第1のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて1対の第1のソース/ドレイン領域を形成する。ま
た、半導体基板の主表面上に、第1の膜厚より厚い第2
の膜厚を有する第2のゲート絶縁膜を形成する。この第
2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極の一部となる第
1の導電体膜を形成する。第1の導電体膜上に第2のゲ
ート電極の一部となる絶縁膜を形成する。この絶縁膜上
に、第2のゲート電極の一部となる第2の導電体膜を形
成する。第1および第2の導電体膜と上記絶縁膜とを異
方性エッチングすることにより、第2のゲート電極を形
成する。第2のゲート電極をマスクとして、半導体基板
の主表面に不純物を導入することにより、第2のチャネ
ル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第2のソース
/ドレイン領域を形成する。ここで、上記第1のゲート
絶縁膜は、第1の導電体膜が形成された状態で形成す
る。
【0079】請求項23に記載の発明では、このよう
に、第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極の一部と
なる第1の導電体膜を形成した後、第1のゲート絶縁膜
を形成するので、第2のゲート絶縁膜の表面に直接レジ
ストパターンを形成することなく、第1のゲート絶縁膜
を形成するための酸化工程を実施することができる。こ
のため、その後にレジストパターンを除去する際、第2
のゲート絶縁膜の表面において、直接ライトエッチ処理
などが行なわれることを防止することができる。それに
より、上記ライトエッチ処理などに起因する第2のゲー
ト絶縁膜の表面での欠陥の発生を防止することが可能と
なる。
【0080】また、上記第1の導電体膜を形成した状態
で、第1のゲート絶縁膜を形成し、さらに上記絶縁膜と
第2の導電体膜とを形成した後、第1および第2の導電
体膜と上記絶縁膜とを異方性エッチングすることによ
り、第2のゲート電極を形成するので、第1のゲート絶
縁膜を形成するための酸化工程において、第2のゲート
電極の側面が酸化されることを防止することが可能とな
る。そのため、ゲートバーズビークの発生を防止するこ
とができる。これにより、電界効果型トランジスタのし
きい値電圧の上昇を防止でき、その結果、複数の電界効
果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性の劣
化を防止することができる。さらに、上記絶縁膜が存在
することにより、第2のゲート電極に電圧を印加した場
合、上記絶縁膜において電圧が降下するので、第2のゲ
ート絶縁膜にかかる電圧を低減することが可能となる。
【0081】請求項24における半導体装置の製造方法
では、請求項23の構成において、上記絶縁膜と第1お
よび第2のゲート絶縁膜とを、実質的に同一の材料によ
り形成する。そして、第1の膜厚をt1 、第2の膜厚を
2 、絶縁膜の膜厚をt3 、第1のゲート電極に印加さ
れる電圧をV1 、第2のゲート電極に印加される電圧を
2 とした場合、t1 /(t2 +t3 )とV1 /V2
が、ほぼ等しくなるような膜厚を有するように、上記絶
縁膜と第1および第2のゲート絶縁膜とを形成する。請
求項24に記載の発明では、このように、絶縁膜と第1
および第2のゲート絶縁膜との膜厚を調整することによ
り、第1および第2の電界効果型トランジスタの静特性
をほぼ等しくなるように調整することが可能となる。
【0082】請求項25における半導体装置の製造方法
では、半導体基板の主表面上に、第1の膜厚を有する第
1のゲート絶縁膜を形成する。この第1のゲート絶縁膜
上に第1のゲート電極を形成する。第1のゲート電極を
マスクとして、半導体基板の主表面に不純物を導入する
ことによって、第1のチャネル領域を挟むように、間隔
を隔てて1対の第1のソース/ドレイン領域を形成す
る。また、半導体基板の主表面上に、第1の膜厚より厚
い第2の膜厚を有する第2のゲート絶縁膜を形成する。
第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極を形成する。
第2のゲート電極をマスクとして、半導体基板の主表面
に不純物を導入することにより、第2のチャネル領域を
挟むように、間隔を隔てて1対の第2のソース/ドレイ
ン領域を形成する。そして、少なくとも第1および第2
のゲート絶縁膜のいずれか一方上に接触するようにゲー
ト絶縁膜を保護するための保護導電体膜を形成する。ま
た、保護導電体膜が形成された状態で、第1および第2
のゲート絶縁膜のいずれか他の一方を形成する。
【0083】請求項25に記載の発明では、このよう
に、第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方上に
接触するように保護導電体膜を形成するので、後の製造
工程において、第1および第2のゲート絶縁膜のいずれ
か一方の表面に直接レジストパターンを形成する必要が
ない。また、第1および第2のゲート電極のいずれか一
方を形成する前に上記保護導電体膜をマスクとして第1
および第2のゲート絶縁膜のいずれか他の一方を形成す
るための酸化工程を実施することができる。それによ
り、ゲート絶縁膜の酸化工程において、第1および第2
のゲート電極のいずれか一方の側面下部が酸化されると
いう不都合は生じず、それにより、ゲートバーズビーク
の発生を防止することができる。そのため、電界効果型
トランジスタのしきい値電圧の上昇を防止することがで
きる。その結果、複数の電界効果型トランジスタを備え
る半導体装置の電気的特性の劣化を防止することができ
る。
【0084】請求項26における半導体装置の製造方法
では、請求項25に記載の構成において、第1および第
2のゲート絶縁膜のいずれか他の一方上に接触するよう
に導電体膜を形成する。上記導電体膜と上記保護導電体
膜との上に接触するようにレジストパターンを形成す
る。このレジストパターンをマスクとして、上記導電体
膜と上記保護導電体膜との一部を異方性エッチングによ
り除去することにより、第1のゲート電極と第2のゲー
ト電極を同時に形成する。
【0085】請求項26に記載の発明では、このよう
に、上記保護導電体膜と、上記導電体膜との上に接触す
るようにレジストパターンを形成し、このレジストパタ
ーンをマスクとして上記導電体膜と上記保護導電体膜と
の一部を異方性エッチングにより除去するので、第1お
よび第2のゲート電極をそれぞれ、上記導電体膜と上記
保護導電体膜とのみにより形成することができる。この
ため、保護導電体膜上に上記ゲート電極の一部となる導
電体膜をさらに形成する必要がないため、半導体装置の
製造工程を簡略化することができる。
【0086】請求項27における半導体装置の製造方法
は、第1および第2の電界効果トランジスタを形成する
領域に位置する半導体基板の主表面上に絶縁膜を形成す
る。第2の電界効果トランジスタを形成する領域に位置
する上記絶縁膜上にレジストパターンを形成する。この
レジストパターンをマスクとして、第1の電界効果型ト
ランジスタを形成する領域に位置する上記絶縁膜の一部
を等方性エッチングにより除去する。そして、上記レジ
ストパターンを除去する。上記絶縁膜の表面の一部を等
方性エッチングにより除去することにより、第1および
第2のゲート絶縁膜を形成する。第1のゲート絶縁膜上
に第1のゲート電極を形成する。第1のゲート電極をマ
スクとして、半導体基板の主表面に不純物を導入するこ
とにより、第1のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて1対の第1のソース/ドレイン領域を形成する。第
2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極を形成する。第
2のゲート電極をマスクとして、半導体基板の主表面に
不純物を導入することにより、第2のチャネル領域を挟
むように、間隔を隔てて1対の第2のソース/ドレイン
領域を形成する。
【0087】請求項27に記載の発明では、このよう
に、第1および第2のゲート絶縁膜を1つの絶縁膜から
形成するので、第1および第2のゲート絶縁膜を形成す
るための酸化工程数を1回にすることができる。そのた
め、第1および第2のゲート絶縁膜を形成した後、第1
および第2のゲート電極を形成するので、第1および第
2のゲート電極が第1および第2のゲート絶縁膜のいず
れかを形成するための酸化を受けるという不都合は生じ
ない。それにより、第1および第2のゲート電極のいず
れか一方の側面下部が酸化されることに起因するゲート
バーズビークの発生を防止することができる。そのた
め、電界効果型トランジスタのしきい値電圧の上昇を防
止することができる。その結果、複数の電界効果型トラ
ンジスタを備える半導体装置の電気的特性の劣化を防止
することができる。また、第1および第2のゲート絶縁
膜を形成するための酸化工程を1回にすることができる
ので、従来に比べて絶縁膜形成のための酸化工程数を1
回削減することができ、半導体装置の製造工程を簡略化
することができる。
【0088】さらに、第1および第2のゲート絶縁膜を
形成するため、等方性エッチングを用いるので、第1お
よび第2のゲート絶縁膜となる上記絶縁膜の表面にレジ
ストパターンを除去するためのアッシング工程などに起
因する局所的な凹凸などの欠陥が発生していても、この
欠陥部を上記等方性エッチングにより除去することがで
きる。この結果、欠陥のない信頼性の高いゲート絶縁膜
を得ることができ、電界効果型トランジスタのしきい値
電圧の変動を防止することができる。その結果、複数の
電界効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特
性の劣化を防止することができる。
【0089】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0090】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1による、複数の電界効果型トランジスタを備える
2電源半導体装置の断面構造図である。図1を参照し
て、本発明の実施の形態1による複数の電界効果型トラ
ンジスタを備える2電源半導体装置では、p型半導体基
板1の主表面上に、第1の電源電圧(low Vdd)
を印加される第1の電界効果型トランジスタと、low
Vddより高い第2の電源電圧(high Vdd)
を印加される第2の電界効果型トランジスタとが間隔を
隔て形成されている。第1および第2の電界効果型トラ
ンジスタの間には、分離酸化膜2が形成されている。
【0091】low Vdd領域では、半導体基板1の
主表面に、第1のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて1対の第1のソース/ドレイン領域8、10が形成
されている。この第1のソース/ドレイン領域8、10
は、第1のチャネル領域に隣接して形成された低濃度の
n型不純物拡散層8と、n型不純物拡散層8に隣接して
形成された高濃度のn型不純物拡散層10とからなるL
DD構造を有する。第1のチャネル領域上には、第1の
ゲート絶縁膜6が形成されている。第1のゲート絶縁膜
6上には、第1のゲート電極18が形成されている。第
1のゲート電極18の側面には、サイドウォール酸化膜
9が形成されている。第1のソース/ドレイン領域8、
10と、第1のゲート絶縁膜6と、第1のゲート電極1
8とによって、第1の電界効果型トランジスタが構成さ
れている。
【0092】high Vdd領域では、半導体基板1
の主表面に、第2のチャネル領域を挟むように、間隔を
隔てて1対の第2のソース/ドレイン領域16、17が
形成されている。この第2のソース/ドレイン領域1
6、17は、第2のチャネル領域に隣接して形成された
低濃度のn型不純物拡散層16と、n型不純物拡散層1
6に隣接して形成された高濃度のn型不純物拡散層17
とからなるLDD構造を有する。この第2のチャネル領
域上には、第2のゲート絶縁膜4が形成されている。第
2のゲート絶縁膜上には、第2のゲート電極19が形成
されている。第2のゲート電極19の側面には、第2の
ゲート電極19の酸化を防止する酸化防止膜として作用
するシリコン窒化膜からなるサイドウォール窒化膜21
が形成されている。サイドウォール窒化膜21の側面に
は、サイドウォール酸化膜20が形成されている。第2
のソース/ドレイン領域16、17と、第2のゲート絶
縁膜4と、第2のゲート電極19とによって、第2の電
界効果型トランジスタが構成される。ここで、high
Vddが印加される第2の電界効果型トランジスタの
ゲート絶縁膜4の膜厚は、耐圧を考慮して、low V
ddが印加される第1の電界効果型トランジスタのゲー
ト絶縁膜6の膜厚よりも、厚くする必要がある。
【0093】このように、第2のゲート電極19の側面
に、第2のゲート電極19の酸化を防止する酸化防止膜
として作用するサイドウォール窒化膜21を形成するこ
とにより、後述する製造工程において、この第2のゲー
ト電極19の側面にサイドウォール窒化膜21を形成し
た状態で、第1の電界効果型トランジスタの第1のゲー
ト絶縁膜6を形成する酸化工程を実施することができ
る。そのため、第2のゲート電極19の側面下部が酸化
されることを防止することができ、ゲートバーズビーク
の発生を防止することができる。その結果、複数の電界
効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性の
劣化を防止することが可能となる。
【0094】図2〜10は、図1に示した本発明の実施
の形態1による、複数の電界効果型トランジスタを備え
る2電源半導体装置の製造工程を説明するための断面構
造図である。図2〜10を参照して、以下に本発明の実
施の形態1による、複数の電界効果型トランジスタを備
える2電源半導体装置の製造工程を説明する。
【0095】まず、図2に示すように、p型半導体基板
1の主表面上に、活性領域を囲むように分離酸化膜2を
形成する。そして、p型半導体基板1の主表面の活性領
域上に、第2のゲート絶縁膜4を形成する。第2のゲー
ト絶縁膜4と分離酸化膜2との上に第1のドープトポリ
シリコン膜3を形成する。そして、high Vdd領
域に位置する第1のドープトポリシリコン膜3の、第2
のゲート電極19(図1参照)となる領域上にレジスト
パターン5aを形成する。
【0096】次に、レジストパターン5aをマスクとし
て用いた異方性エッチングにより、第1のドープトポリ
シリコン膜3の一部を除去することにより、図3に示す
ような、第2のゲート電極19を形成する。その後、レ
ジストパターン5a(図2参照)を除去する。そして、
第2のゲート絶縁膜4と第2のゲート電極19と分離酸
化膜2との上に、シリコン窒化膜11を形成する。
【0097】次に、シリコン窒化膜11を異方性エッチ
ングすることにより、図4に示すような、第2のゲート
電極19の側面に第2のゲート電極19の酸化を防止す
る酸化防止膜として作用するシリコン窒化膜からなるサ
イドウォール窒化膜21を形成する。そして、high
Vdd領域を覆うように、第2のゲート絶縁膜4と第
2のゲート電極19とサイドウォール窒化膜21との上
に、レジストパターン5bを形成する。
【0098】ここで、第2のゲート絶縁膜4上に、第2
のゲート電極19が形成された状態で、レジストパター
ン5bを形成しているので、第2のゲート絶縁膜4の表
面の、第2のゲート電極19が位置する領域上に、直接
レジストパターン5bが形成されることを防止すること
ができる。そのため、レジストパターン5bを除去する
際、第2のゲート絶縁膜4の表面の上記領域において、
レジスト除去処理やライトエッチ処理が行なわれること
を防止することが可能となる。それにより、第2のゲー
ト絶縁膜4の表面の上記領域における欠陥の発生を防止
することが可能となる。また、シリコン窒化膜11に対
する異方性エッチングの条件を調節することにより、酸
化防止膜として作用するサイドウォール窒化膜21を任
意の膜厚を有するように形成することができる。これに
より、後述する製造工程において、第2のソース/ドレ
イン領域16,17を形成する際、ソース領域とドレイ
ン領域との間隔(チャネル領域の長さ)を調節すること
が可能となり、それにより、容易にオフセット構造の第
2のソース/ドレイン領域16,17を形成することが
できる。そのため、第2のチャネル領域と第2のソース
/ドレイン領域16,17の境界領域近傍における高電
界を低減することが可能となる。これにより、高いエネ
ルギを持つ電子の発生を防止することが可能となる。こ
のため、高いエネルギを持つ電子が第2のゲート絶縁膜
14に導入されることに起因する第2の電界効果型トラ
ンジスタのしきい値電圧の変動を防止するこができ、そ
の結果、複数の電界効果型トランジスタを備える半導体
装置の電気的特性の劣化を防止することが可能となる。
【0099】図4に示した工程の後、等方性エッチング
を用いて、low Vdd領域に存在する第2のゲート
絶縁膜4を除去することにより、図5に示すような構造
を得る。その後、レジストパターン5bを除去する。
【0100】次に、熱酸化法を用いて、p型半導体基板
1の主表面のlow Vdd領域に位置する部分上と、
第2のゲート絶縁膜4の表面上と、第2のゲート電極1
9上とに、第1のゲート絶縁膜6を形成する。このよう
にして、図6に示すような構造を得る。ここで、第2の
ゲート電極19の側面に、酸化防止膜として作用するサ
イドウォール窒化膜21が形成されている状態で、第1
のゲート絶縁膜6を形成するための熱酸化を行なうこと
ができる。そのため、第2のゲート電極19の側面下部
が酸化されることを防止することができ、ゲートバーズ
ビークの発生を防止することが可能となる。その結果、
複数の電界効果型トランジスタを備える半導体装置の電
気的特性の劣化を防止することができる。
【0101】次に、全体を覆うように、第2のドープト
ポリシリコン膜7を形成する。そして、第2のドープト
ポリシリコン膜7の、第1のゲート電極(図1参照)と
なる領域上に、レジストパターン5cを形成する。この
ようにして、図7に示すような構造を得る。
【0102】次に、レジストパターン5cをマスクとし
て用いた異方性エッチングにより、第2のドープトポリ
シリコン膜7の一部を除去することによって、第1のゲ
ート電極18(図1参照)を形成する。ここで、第2の
ゲート電極19上には、第1のゲート絶縁膜6を形成す
る際の熱酸化によって形成されたシリコン酸化膜6が形
成されている。そのため、第1のゲート電極18を形成
するための異方性エッチングを行なう際、このシリコン
酸化膜6がストッパとして作用するので、第2のゲート
電極19が上記異方性エッチングによって一部除去され
るというような損傷を受けることが防止できる。また、
第1のゲート絶縁膜6上に第2のドープトポリシリコン
膜7を形成するので、この実施の形態1による製造工程
においては、第1のゲート絶縁膜6の上に直接レジスト
パターン5d(図8参照)が形成されることも防止する
ことが可能である。このため、前述した第2のゲート絶
縁膜4の場合と同様に、第1のゲート絶縁膜6の表面に
おける、レジストパターンを除去するためのレジスト除
去処理などに起因する欠陥の発生を防止することが可能
となる。その後、レジストパターン5c(図7参照)を
除去する。そして、low Vdd領域を覆うように、
レジストパターン5d(図8参照)を形成する。このよ
うにして、図8に示すような構造を得る。このとき、サ
イドウォール窒化膜21の側面にも、第2のドープトポ
リシリコン膜7が残存している。
【0103】次に、等方性エッチングを用いて、サイド
ウォール窒化膜21の側面から、第2のドープトポリシ
リコン膜7を除去する。その後、レジストパターン5d
を除去する。そして、p型半導体基板1の主表面の所定
領域に、n型不純物を導入することにより、図9に示す
ように、低濃度のn型不純物拡散層8、16を形成す
る。n型不純物としては、リンやヒ素などを用いる。
【0104】次に、第1のゲート電極18とサイドウォ
ール窒化膜21との側面にサイドウォール酸化膜9、2
0を形成する。そして、第1および第2のゲート電極1
8、19とサイドウォール酸化膜9、20とサイドウォ
ール窒化膜21との下に位置する領域以外の第1および
第2のゲート絶縁膜4、6をエッチングにより除去す
る。そして、p型半導体基板1の主表面の所定領域に、
n型不純物を導入することにより、図10に示すよう
に、高濃度のn型不純物拡散層10、17を形成する。
【0105】このように、本発明の実施の形態1による
複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装
置は製造される。
【0106】なお、この実施の形態1による複数の電界
効果型トランジスタを備える2電源半導体装置では、第
2のゲート電極19の側面に酸化防止膜として作用する
サイドウォール窒化膜21を形成したが、第1のゲート
電極18の側面に、酸化防止膜として作用するサイドウ
ォール窒化膜21を形成しても、同様の効果が得られ
る。
【0107】(実施の形態2)図11は、本発明の実施
の形態2による、複数の電界効果型トランジスタを備え
る2電源半導体装置の断面構造図である。図11を参照
して、本発明の実施の形態2による、複数の電界効果型
トランジスタを備える2電源半導体装置では、p型半導
体基板1の主表面上に、第1の電源電圧(low Vd
d)を印加される第1の電界効果型トランジスタと、l
ow Vddより高い第2の電源電圧(high Vd
d)を印加される第2の電界効果型トランジスタとが間
隔を隔て形成されている。第1および第2の電界効果型
トランジスタの間には、分離酸化膜2が形成されてい
る。
【0108】low Vdd領域では、半導体基板1の
主表面に、第1のチャネル領域を挟むように間隔を隔て
て、1対の第1のソース/ドレイン領域26、10が形
成されている。この第1のソース/ドレイン領域26、
10は、第1のチャネル領域に隣接して形成された中濃
度のn型不純物拡散層26と、n型不純物拡散層26に
隣接して形成された高濃度のn型不純物拡散層10とか
らなるLDD構造を有する。第1のチャネル領域上に
は、第1のゲート絶縁膜6が形成されている。第1のゲ
ート絶縁膜6上には、第1のゲート電極18が形成され
ている。第1のゲート電極18の側面には、サイドウォ
ール酸化膜9が形成されている。第1のソース/ドレイ
ン領域26、10と、第1のゲート絶縁膜6と、第1の
ゲート電極18とによって、第1の電界効果型トランジ
スタが形成されている。
【0109】high Vdd領域では、半導体基板1
の主表面に、第2のチャネル領域を挟むように、間隔を
隔てて1対の第2のソース/ドレイン領域16、12、
17が形成されている。この第2のソース/ドレイン領
域16、12、17は、第2のチャネル領域に隣接して
形成された低濃度のn型不純物拡散層16と、n型不純
物拡散層16に隣接して形成された中濃度のn型不純物
拡散層12と、n型不純物拡散層12に隣接して形成さ
れた高濃度のn型不純物拡散層17とからなるLDD構
造を有する。そして、第2のチャネル領域上には、第2
のゲート絶縁膜4が形成されている。第2のゲート絶縁
膜4上には、第2のゲート電極19が形成されている。
第2のゲート電極19の側面には、第2のゲート電極1
9の酸化を防止する酸化防止膜として作用するサイドウ
ォール窒化膜21が形成されている。サイドウォール窒
化膜21の側面には、サイドウォール酸化膜20が形成
されている。第2のソース/ドレイン領域16、12、
17と、第2のゲート絶縁膜4と、第2のゲート電極1
9とによって、第2の電界効果型トランジスタが構成さ
れている。ここで、high Vddが印加される第2
の電界効果型トランジスタの第2のゲート絶縁膜4の膜
厚は、耐圧を考慮して、low Vddが印加される第
1の電界効果型トランジスタの第1のゲート絶縁膜6の
膜厚よりも厚くする必要がある。
【0110】このように、第2のゲート電極19の側面
に、第2のゲート電極19の酸化を防止する酸化防止膜
として作用するサイドウォール窒化膜21を形成するこ
とにより、後述する製造工程において、この第2のゲー
ト電極19の側面にサイドウォール窒化膜21を形成し
た状態で、第1の電界効果型トランジスタの第1のゲー
ト絶縁膜6を形成する酸化工程を実施することができ
る。そのため、実施の形態1と同様に、第2のゲート電
極19におけるゲートバーズビークの発生を防止するこ
とが可能となる。その結果、複数の電界効果型トランジ
スタを備える半導体装置の電気的特性の劣化を防止する
ことが可能となる。さらに、high Vddが印加さ
れる第2の電界効果型トランジスタの第2のソース/ド
レイン領域16、12、17が、3層からなるLDD構
造を有することにより、第2のチャネル領域と第2のソ
ース/ドレイン領域16、12、17との境界領域にお
ける高電界をさらに有効に低減することが可能となる。
そのため、高いエネルギを有する電子の発生をより有効
に防止することができ、それにより、第2の電界効果型
トランジスタのしきい値電圧の変動を防止することがで
きる。その結果、複数の電界効果型トランジスタを備え
る半導体装置の電気的特性の劣化を防止することが可能
となる。
【0111】図12〜21は、図11に示した本発明の
実施の形態2による複数の電界効果型トランジスタを備
える2電源半導体装置の製造工程を説明するための断面
構造図である。図12〜21を参照して、以下に本発明
の実施の形態2による、複数の電界効果型トランジスタ
を備える2電源半導体装置の製造工程を説明する。
【0112】まず、図12に示すように、p型半導体基
板1の主表面上に、活性領域を囲むように分離酸化膜2
を形成する。そして、半導体基板1の主表面の活性領域
上に、第2のゲート絶縁膜4を形成する。第2のゲート
絶縁膜4と分離酸化膜2との上に第1のドープトポリシ
リコン膜3を形成する。そして、high Vdd領域
に位置する第1のドープトポリシリコン膜3の、第2の
ゲート電極19(図11参照)となる領域上にレジスト
パターン5aを形成する。
【0113】次に、レジストパターン5aをマスクとし
て用いた異方性エッチングにより、第1のドープトポリ
シリコン膜3の一部を除去することにより、第2のゲー
ト電極19(図11参照)を形成する。その後、レジス
トパターン5aを除去する。そして、low Vdd領
域に位置する第2のゲート絶縁膜4と分離酸化膜2との
上に、レジストパターン5bを形成する。そして、半導
体基板1の所定領域に、n型不純物を導入することによ
り、図13に示すような、低濃度のn型不純物拡散領域
16を形成する。このときのn型不純物にはリンを用
い、導入エネルギは20keV、ドーズ量は2E13c
-2とする。このとき、導入エネルギは10〜30ke
Vでもよい。ここで、第2のゲート絶縁膜4上に第2の
ゲート電極19が形成されているので、後述する製造工
程において、第2のゲート絶縁膜4の表面の、第2のゲ
ート電極19が位置する領域には、直接レジストパター
ンが形成されることを防止することができる。そのた
め、レジストパターンを除去するための処理やライトエ
ッチ処理に起因する、第2のゲート絶縁膜4の表面の上
記領域における欠陥の発生を防止することが可能とな
る。その後、レジストパターン5bを除去する。
【0114】次に、第2のゲート絶縁膜4と第2のゲー
ト電極19と分離酸化膜2との上に、シリコン窒化膜1
1を形成する。このようにして、図14に示すような構
造を得る。
【0115】次に、シリコン窒化膜11を異方性エッチ
ングすることにより、第2のゲート電極19の側面に第
2のゲート電極19の酸化を防止する酸化防止膜として
作用するサイドウォール窒化膜21(図11参照)を形
成する。そして、highVdd領域を覆うように、第
2のゲート絶縁膜4と第2のゲート電極19とサイドウ
ォール窒化膜21との上に、レジストパターン5cを形
成することにより、図15に示すような構造を得る。
【0116】次に、等方性エッチングを用いて、low
Vdd領域に存在する第2のゲート絶縁膜4を除去す
ることにより、図16に示すような構造を得る。その
後、レジストパターン5cを除去する。
【0117】次に、熱酸化法を用いて、半導体基板1の
主表面のlow Vdd領域に位置する部分上と、第2
のゲート絶縁膜4の表面上と、第2のゲート電極19上
とに、第1のゲート絶縁膜6を形成する。このようにし
て、図17に示すような構造を得る。ここで、第2のゲ
ート電極19の側面に、第2のゲート電極19の酸化を
防止する酸化防止膜として作用するサイドウォール窒化
膜21が形成されている状態で、第1のゲート絶縁膜6
を形成するための熱酸化を行なうことができる。そのた
め、第2のゲート電極19の側面下部が酸化されること
を防止することができ、その結果、ゲートバーズビーク
の発生を防止することが可能となる。
【0118】次に、全体を覆うように第2のドープトポ
リシリコン膜7を形成する。そして、第2のドープトポ
リシリコン膜7の、第1のゲート電極(図11参照)と
なる領域上に、レジストパターン5dを形成する。この
ようにして、図18に示すような構造を得る。
【0119】次に、レジストパターン5dをマスクとし
て用いた異方性エッチングを行ない、第2のドープトポ
リシリコン膜7の一部を除去することにより、第1のゲ
ート電極18(図11参照)を形成する。ここで、第2
のゲート電極19上には、第1のゲート絶縁膜6を形成
する際の熱酸化によって形成されたシリコン酸化膜6が
存在する。そのため、第1のゲート電極18を形成する
ための異方性エッチングを行なう際、このシリコン酸化
膜6がストッパとして作用するので、第2のゲート電極
19が上記異方性エッチングによって一部除去されると
いうような損傷を受けることを防止することができる。
その後、レジストパターン5d(図18参照)を除去す
る。そして、low Vdd領域を覆うように、レジス
トパターン5e(図19参照)を形成する。このように
して、図19に示すような構造を得る。このとき、サイ
ドウォール窒化膜21の側面に、第2のドープトポリシ
リコン膜7が残存している。
【0120】次に、等方性エッチングを用いて、サイド
ウォール窒化膜21の側面から、第2のドープトポリシ
リコン膜7を除去する。その後、レジストパターン5e
(図19参照)を除去する。そして、半導体基板1の主
表面の所定領域に、n型不純物を導入することにより、
図20に示すように、中濃度のn型不純物拡散層26、
12を形成する。ここで、n型不純物としては、ヒ素を
用い、その導入エネルギは60keV、ドーズ量は2E
13cm-2とする。導入エネルギは30〜80keVと
してもよい。
【0121】次に、第1のゲート電極18とサイドウォ
ール窒化膜21との側面にサイドウォール酸化膜9、2
0を形成する。そして、第1および第2のゲート電極1
8、19とサイドウォール酸化膜9、20とサイドウォ
ール窒化膜21との下に位置する領域以外の第1および
第2のゲート絶縁膜4、6をエッチングにより除去す
る。そして、半導体基板1の主表面の所定領域に、n型
不純物を導入することにより、図21に示すように、高
濃度のn型不純物拡散層10、17を形成する。ここ
で、n型不純物としてはヒ素を用い、その導入エネルギ
は40keV、ドーズ量は5E13cm-2とする。ま
た、上記導入エネルギとしては30〜60keVとして
もよい。
【0122】このようにして、本発明の実施の形態2に
よる複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導
体装置は製造される。
【0123】(実施の形態3)図22は、本発明の実施
の形態3による、複数の電界効果型トランジスタを備え
る2電源半導体装置の断面構造図である。図22を参照
して、本発明の実施の形態3による、複数の電界効果型
トランジスタを備える2電源半導体装置では、p型の半
導体基板1の主表面上に、第1の電源電圧(low V
dd)を印加される第1の電界効果型トランジスタと、
low Vddより高い第2の電源電圧(high V
dd)を印加される第2の電界効果型トランジスタとが
間隔を隔てて形成されている。第1および第2の電界効
果型トランジスタの間には、分離酸化膜2が形成されて
いる。
【0124】low Vdd領域では、半導体基板1の
主表面に、第1のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて1対の第1のソース/ドレイン領域8、10が形成
されている。この第1のソース/ドレイン領域8、10
は、第1のチャネル領域に隣接して形成された低濃度の
n型不純物拡散層8と、n型不純物拡散層8に隣接して
形成された高濃度のn型不純物拡散層10とからなるL
DD構造を有する。第1のチャネル領域上には、ゲート
絶縁膜として作用する酸化窒化膜13が形成されてい
る。酸化窒化膜13上には、第1のゲート電極18が形
成されている。第1のゲート電極18の側面には、サイ
ドウォール酸化膜9が形成されている。第1のソース/
ドレイン領域8、10と、酸化窒化膜13と、第1のゲ
ート電極18とによって、第1の電界効果型トランジス
タが形成されている。
【0125】high Vdd領域では、半導体基板1
の主表面に、第2のチャネル領域を挟むように間隔を隔
てて、1対の第2のソース/ドレイン領域16、17が
形成されている。この第2のソース/ドレイン領域1
6、17は、第2のチャネル領域に隣接して形成された
低濃度のn型不純物拡散層16と、n型不純物拡散層1
6に隣接して形成された高濃度のn型不純物拡散層17
とからなるLDD構造を有する。第2のチャネル領域上
には、第2のゲート絶縁膜4が形成されている。第2の
ゲート絶縁膜4上には、第2のゲート電極19が形成さ
れている。第2のゲート電極19の側面と第2のゲート
絶縁膜4との上には、酸化窒化膜13が形成されてい
る。酸化窒化膜13上には、サイドウォール酸化膜20
が形成されている。第2のソース/ドレイン領域16、
17と、第2のゲート絶縁膜4と、第2のゲート電極1
9とによって、第2の電界効果型トランジスタが構成さ
れている。このように、第1の電界効果型トランジスタ
の第1のゲート絶縁膜13を、酸化窒化膜により形成す
るので、後述する製造工程において、第2のゲート電極
19の側面下部と第2のゲート絶縁膜4との接合部にお
いて、第2のゲート電極19の端部が過剰に酸化される
ことを抑制することができる。それにより、ゲートバー
ズビークの発生を抑制することが可能となる。そのた
め、複数の電界効果型トランジスタを備える半導体装置
の電気的特性の劣化を防止することができる。また、第
1のゲート絶縁膜を、酸化窒化膜13により形成するた
め、従来のシリコン酸化膜などに比べ同じ膜厚換算で、
トランジスタの駆動能力を向上することが可能である。
【0126】図23、24は、本発明の実施の形態3に
よる、複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半
導体装置の第1および第2の変形例の断面構造図であ
る。図23を参照して、この実施の形態3による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の第
1の変形例は、基本的には図1に示した本発明の実施の
形態1による2電源半導体装置と同一の構造を備える。
ただし、この図23に示した実施の形態3の第1の変形
例では、第1のゲート絶縁膜が酸化窒化膜13により形
成されている。また、図24に示した実施の形態3の第
2の変形例は、基本的には、図11に示した本発明の実
施の形態2による半導体装置と同様の構造を備える。た
だし、図24に示すように、この本発明の実施の形態3
の第2の変形例による半導体装置でも、図22,23に
示した例と同様に、第1のゲート絶縁膜を酸化窒化膜1
3により形成する。このように、第1のゲート絶縁膜
を、酸化窒化膜13により形成するため、本発明の実施
の形態1および2に示した効果に加えて、従来のシリコ
ン酸化膜などに比べ同じ膜厚換算で、トランジスタの駆
動能力を向上することが可能である。
【0127】図25〜32は、図22に示した本発明の
実施の形態3による、複数の電界効果型トランジスタを
備える2電源半導体装置の製造工程を説明するための断
面構造図である。図25〜32を参照して、以下に本発
明の実施の形態3による、図22に示した複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製造工程
を説明する。
【0128】図25に示す製造工程は、図2に示した実
施の形態1による製造工程と同一である。
【0129】次に、レジストパターン5a(図25参
照)をマスクとして用いた異方性エッチングによって、
第1のドープトポリシリコン膜3の一部を除去すること
により、第2のゲート電極19(図22参照)を形成す
る。その後、レジストパターン5a(図25参照)を除
去する。そして、high Vdd領域を覆うように、
第2のゲート絶縁膜4と第2のゲート電極19との上
に、レジストパターン5bを形成することにより、図2
6に示すような構造を得る。ここで、第2のゲート絶縁
膜4上に第2のゲート電極19が形成された状態で、レ
ジストパターン5bを形成したので、第2のゲート絶縁
膜4の表面の、第2のゲート電極19が位置する領域
に、直接レジストパターン5bが形成されることを防止
することができる。そのため、このレジストパターン5
bを除去するための処理やライトエッチ処理に起因す
る、第2のゲート絶縁膜4の表面の上記領域における欠
陥の発生を防止することが可能となる。
【0130】次に、等方性エッチングを用いて、low
Vdd領域に存在する第2のゲート絶縁膜4を除去す
ることにより、図27に示すような構造を得る。その
後、レジストパターン5bを除去する。
【0131】次に、雰囲気ガスにN2 O、O2 などを用
いた熱酸化法により、半導体基板1の主表面のlow
Vdd領域に位置する部分上と、第2のゲート絶縁膜4
の表面上と第2のゲート電極19上とに、第1のゲート
絶縁膜となる酸化窒化膜13を形成する。このようにし
て、図28に示すような構造を得る。ここで、第1のゲ
ート絶縁膜として、酸化窒化膜13を形成するので、第
2のゲート電極19の側面下部と第2のゲート絶縁膜4
との接合部において、第2のゲート電極19の端部が過
剰に酸化されることを抑制することができる。それによ
り、ゲートバーズビークの発生を抑制することが可能と
なる。また、第1のゲート絶縁膜として酸化窒化膜13
を形成するため、第1のゲート絶縁膜としての酸化窒化
膜13の膜厚を、所定の絶縁耐圧を維持したまま、従来
のシリコン酸化膜などを使用した場合より薄くすること
が可能となる。その結果、第1の電界効果型トランジス
タの駆動電圧を低減することが可能となる。
【0132】次に、図29〜32に示す製造工程は、図
7〜10に示した実施の形態1による製造工程と実質的
に同一である。
【0133】このようにして、図22に示した本発明の
実施の形態3による複数の電界効果型トランジスタを備
える2電源半導体装置は製造される。
【0134】(実施の形態4)図33は、本発明の実施
の形態4による、複数の電界効果型トランジスタを備え
る2電源半導体装置の断面構造図である。図33を参照
して、本発明の実施の形態4による、複数の電界効果型
トランジスタを備える2電源半導体装置では、p型の半
導体基板1の主表面上に、第1の電源電圧(low V
dd)を印加される第1の電界効果型トランジスタと、
low Vddより高い第2の電源電圧(high V
dd)を印加される第2の電界効果型トランジスタとが
間隔を隔てて形成されている。第1および第2の電界効
果型トランジスタの間には、分離酸化膜2が形成されて
いる。
【0135】low Vdd領域では、半導体基板1の
主表面に、第1のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて1対の第1のソース/ドレイン領域8、10が形成
されている。この第1のソース/ドレイン領域8、10
は、第1のチャネル領域に隣接して形成された低濃度の
n型不純物拡散層8と、n型不純物拡散層8に隣接して
形成された高濃度のn型不純物拡散層10とからなるL
DD構造を有する。第1のチャネル領域上には、第1の
ゲート絶縁膜6が形成されている。第1のゲート絶縁膜
6上には、第1のゲート電極18が形成されている。第
1のゲート電極18の側面には、サイドウォール酸化膜
9が形成されている。第1のソース/ドレイン領域8、
10と、第1のゲート絶縁膜6と、第1のゲート電極1
8とによって、第1の電界効果型トランジスタが構成さ
れている。
【0136】high Vdd領域では、半導体基板1
の主表面に、第2のチャネル領域を挟むように、間隔を
隔てて1対の第2のソース/ドレイン領域16、17が
形成されている。この第2のソース/ドレイン領域1
6、17は、第2のチャネル領域に隣接して形成された
低濃度のn型不純物拡散層16と、n型不純物拡散層1
6に隣接して形成された高濃度のn型不純物拡散層17
とからなるLDD構造を有する。第2のチャネル領域上
には、第2のゲート絶縁膜4が形成されている。第2の
ゲート絶縁膜4上には、耐酸化導電体膜として作用する
窒素ドープトポリシリコン膜14が形成されている。窒
素ドープトポリシリコン膜14上には、通常のp型また
はn型の不純物がドープされた第1のドープトポリシリ
コン膜3が形成されている。窒素ドープトポリシリコン
膜14と、第1のドープトポリシリコン膜3とから、第
2のゲート電極19が構成されている。第2のゲート電
極19の側面には、サイドウォール酸化膜20が形成さ
れている。第2のソース/ドレイン領域16、17と、
第2のゲート絶縁膜4と、第2のゲート電極19とによ
って、第2の電界効果型トランジスタは構成されてい
る。ここで、第2の電界効果型トランジスタの第2のゲ
ート絶縁膜4の膜厚は、耐圧を考慮して、第1の電界効
果型トランジスタの第1のゲート絶縁膜6の膜厚よりも
厚くする必要がある。
【0137】このように、第2のゲート絶縁膜4上に、
耐酸化導電体膜として作用する窒素ドープトポリシリコ
ン膜14を形成するので、後の製造工程において、第2
のゲート絶縁膜4の表面に直接レジストパターンを形成
する必要がない。また、第2のゲート電極19を形成す
る前に、窒素ドープトポリシリコン膜14をマスクとし
て第1のゲート絶縁膜6を形成するので、窒素ドープト
ポリシリコン上がほとんど酸化されずに酸化工程を実施
することができる。そのため、ゲート絶縁膜6を形成す
るための酸化工程において、第2のゲート電極19の側
面下部が酸化されるという不都合は生じず、それによ
り、ゲートバーズビークの発生を防止することができ
る。これによって、第2の電界効果型トランジスタのし
きい値電圧の上昇を防止することができ、その結果、複
数の電界効果型トランジスタを備える半導体装置の電気
的特性の劣化を防止することができる。
【0138】また、こうして第1および第2のゲート絶
縁膜6、4を形成することができるので、この後導電層
を第1および第2のゲート絶縁膜4、6の上に位置する
領域に形成し、1回のパターニングで第1および第2の
ゲート電極18、19を形成することができる。この結
果、半導体装置の製造工程数を削減することが可能とな
る。
【0139】また、第2のゲート絶縁膜4上に窒素ドー
プトポリシリコン膜14を形成するので、第2のゲート
絶縁膜4上に直接レジストパターンを形成することを防
止できる。その結果、レジストパターンを除去する際の
処理などに起因する局所的な凹凸などの欠陥が、第2の
ゲート絶縁膜4において発生することを防止することが
できる。このため、電界効果型トランジスタのしきい値
電圧の変動を防止することができる。これにより、複数
の電界効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的
特性の劣化を防止することができる。
【0140】図34〜37は、図33に示した本発明の
実施の形態4による、複数の電界効果型トランジスタを
備える2電源半導体装置の製造工程を説明するための断
面構造図である。図34〜37を参照して、以下に本発
明の実施の形態4による、複数の電界効果型トランジス
タを備える2電源半導体装置の製造工程を説明する。
【0141】まず、p型半導体基板1の主表面上に、活
性領域を囲むように分離酸化膜2を形成する。そして、
半導体基板1の主表面の活性領域上に、第2のゲート絶
縁膜4を形成する。第2のゲート絶縁膜4と分離酸化膜
2との上に、耐酸化導電体膜となる窒素ドープトポリシ
リコン膜14を形成する。そして、high Vdd領
域に位置する窒素ドープトポリシリコン膜14上に、レ
ジストパターン5aを形成することにより、図34に示
すような構造を得る。ここで、第2のゲート絶縁膜4上
には、窒素ドープトポリシリコン膜14が形成されてお
り、この状態で、レジストパターン5aを形成するの
で、第2のゲート絶縁膜4の表面に、直接レジストパタ
ーン5aが形成されることが防止できる。そのため、レ
ジストパターン5aを除去するための処理やライトエッ
チ処理に起因する欠陥が、第2のゲート絶縁膜4の表面
において発生することを防止することが可能となる。こ
のため、電界効果型トランジスタのしきい値電圧の変動
を防止することができる。これにより、複数の電界効果
型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性の劣化
を防止することができる。
【0142】次に、等方性エッチングを用いて、low
Vdd領域に存在する窒素ドープトポリシリコン膜1
4と第2のゲート絶縁膜4とを除去することにより、図
35に示すような構造を得る。その後、レジストパター
ン5aを除去する。
【0143】次に、図36に示すように、熱酸化法を用
いて、半導体基板1の主表面のlow Vdd領域に位
置する部分上に第1のゲート絶縁膜6を形成する。この
とき、窒素ドープトポリシリコン膜14の表面は、窒素
が導入されていることにより、ほとんど酸化されない。
【0144】次に、第1のゲート絶縁膜6と、窒素ドー
プトポリシリコン膜14と、分離酸化膜2との上に、第
1のドープトポリシリコン膜3を形成する。そして、第
1のドープトポリシリコン膜3の、第1および第2のゲ
ート電極18、19(図33参照)となる領域上に、レ
ジストパターン5b,5cを形成することにより、図3
7に示すような構造を得る。
【0145】その後、レジストパターン5b,5cをマ
スクとして用いた異方性エッチングにより、第1のドー
プトポリシリコン膜3の一部を除去することにより、第
1および第2のゲート電極18、19(図33参照)を
形成する。このように、第2のゲート絶縁膜4上に耐酸
化導電体膜として作用する窒素ドープトポリシリコン膜
14を形成するので、第1および第2のゲート絶縁膜
6、4を形成した後に、第1および第2のゲート電極1
8、19を1回のエッチング工程により形成することが
できる。また、第1のゲート電極18と第2のゲート電
極19とを1回の異方性エッチングにより形成できるの
で、半導体装置の製造工程の工程数を削減することがで
きる。さらに、第2のゲート絶縁膜4上に窒素ドープト
ポリシリコン膜14が形成されているため、第2のソー
ス/ドレイン領域16、17(図33参照)を形成する
ための不純物導入の際、窒素ドープトポリシリコン膜1
4が不純物に対する障壁として作用する。そのため、第
2のチャネル領域への不純物の導入をより効果的に防止
することができる。その結果、第2のチャネル領域への
不純物の導入に起因する、第2の電界効果型トランジス
タの誤動作の発生をより効果的に防止することができ
る。
【0146】この後、半導体基板1の主表面の所定領域
への不純物の導入と、第1および第2のゲート電極1
8、19(図33参照)の側面におけるサイドウォール
酸化膜9、20(図33参照)の形成などを行ない、図
33に示すような半導体装置を形成する。
【0147】このようにして、本発明の実施の形態4に
よる複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導
体装置は製造される。
【0148】図38〜41は、図33に示した本発明の
実施の形態4による、複数の電界効果型トランジスタを
備える2電源半導体装置の第1の変形例による製造工程
を説明するための断面構造図である。図38〜41を参
照して、以下に本発明の実施の形態4の第1の変形例に
よる、複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半
導体装置の製造工程を説明する。
【0149】まず、p型半導体基板1の主表面上に、活
性領域を囲むように分離酸化膜2を形成する。そして、
半導体基板1の主表面の活性領域上に、酸化膜(図示せ
ず)を形成する。そして、low Vdd領域に位置す
るこの酸化膜上にレジストパターンを形成する。このレ
ジストパターンをマスクとして、high Vdd領域
に位置する半導体基板1の主表面に不純物を導入する。
そして、このレジストパターンをマスクとして、hig
h Vdd領域に位置する酸化膜を等方性エッチングに
より除去する。その後、レジストパターンを除去するこ
とにより、図38に示すような構造を得る。
【0150】次に、図39および40に示した製造工程
は、図34および35に示した本発明の実施の形態4に
よる、複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半
導体装置の製造工程と実質的に同一である。ただし、図
39に示すように、lowVdd領域に位置する半導体
基板1の主表面上には、基板保護膜として作用する酸化
膜28が形成されている。これにより、第2のゲート絶
縁膜4を形成するための酸化工程において、low V
dd領域に位置する半導体基板1の主表面が直接酸化さ
れることはない。そして、酸化膜28上に酸化膜4と窒
素ドープトポリシリコン膜14とが形成されているた
め、図40に示すように、low Vdd領域から窒素
ドープトポリシリコン膜14を除去するための等方性エ
ッチングを行なう際、酸化膜28が十分な膜厚を有する
ので、この等方性エッチングによりlow Vdd領域
に位置する半導体基板1の主表面が直接上記等方性エッ
チングによる損傷を受けることを防止することができ
る。これにより、low Vdd領域に形成される第1
のゲート絶縁膜6(図33参照)が形成される際、半導
体基板1の主表面にエッチングによる損傷が存在するこ
とに起因して、この第1のゲート絶縁膜6の膜質が劣化
するという問題の発生を防止することができる。そのた
め、第1の電界効果型トランジスタのしきい値電圧の変
動を防止することができる。この結果、複数の電界効果
型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性の劣化
を防止することができる。
【0151】次に、図41に示した本発明の実施の形態
4の第1の変形例による製造工程は、図37に示した本
発明の実施の形態4による製造工程と実質的に同一であ
る。この後、半導体基板1の主表面の所定領域への不純
物の導入と、第1および第2のゲート電極18、19
(図33参照)の側面におけるサイドウォール酸化膜
9、20(図33参照)の形成などを行ない、図33に
示すような半導体装置を形成する。
【0152】図42および43は、図33に示した本発
明の実施の形態4による、複数の電界効果型トランジス
タを備える2電源半導体装置の第2の変形例による製造
工程を説明するための断面構造図である。図42および
43を参照して、以下に本発明の実施の形態4の第2の
変形例による、複数の電界効果型トランジスタを備える
2電源半導体装置の製造工程を説明する。
【0153】まず、本発明の実施の形態4による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程のうち、図34および35に示した工程を実施し
た後、レジストパターン5a(図35参照)を除去す
る。次に、半導体基板1の全面を酸化することにより、
low Vdd領域に位置する半導体基板1の主表面上
に酸化膜29を形成する。このようにして、図42に示
すような構造を得る。
【0154】次に、図43に示すように、酸化膜29
(図42参照)を、等方性エッチングにより除去する。
このように、本発明の実施の形態4の第2の変形例によ
る製造工程では、low Vdd領域に位置する半導体
基板1の主表面を酸化した後、酸化膜29(図42参
照)を等方性エッチングにより除去するので、low
Vdd領域に位置する半導体基板1の主表面から酸化膜
4(図34参照)と窒素ドープトポリシリコン膜14
(図34参照)とを除去するエッチングにより、半導体
基板1の主表面のlow Vdd領域に位置する主表面
にエッチングによる損傷が発生していた場合でも、この
損傷を受けた半導体基板1の主表面の一部を上記等方性
エッチングにより除去することができる。そのため、第
1のゲート絶縁膜6(図33参照)を形成する際、半導
体基板1の主表面における局所的な凹凸などのエッチン
グによる損傷に起因して、第1のゲート絶縁膜6の膜質
が劣化することを防止することができる。そのため、電
界効果型トランジスタのしきい値電圧の変動を防止する
ことができ、その結果、複数の電界効果型トランジスタ
を備える半導体装置の電気的特性の劣化を防止すること
ができる。
【0155】このように、図43に示した工程の後、図
36および37に示した本発明の実施の形態4による、
複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装
置の製造工程を実施することにより、図33に示すよう
な半導体装置を得る。
【0156】図44は、本発明の実施の形態4の第3の
変形例による、複数の電界効果型トランジスタを備える
2電源半導体装置の断面構造図である。図44を参照し
て、本発明の実施の形態4の第3の変形例による、複数
の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置
は、基本的には、図33に示した本発明の実施の形態4
による複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半
導体装置と実質的に同一の構造を有している。ただし、
図44を参照して、本発明の実施の形態4の第3の変形
例による半導体装置では、第2のゲート絶縁膜4と窒素
ドープトポリシリコン膜14との間に、導電性の不純物
を有するドープトポリシリコン膜32が形成されてい
る。このため、本発明の実施の形態4の第3の変形例に
よる、複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半
導体装置では、本発明の実施の形態4による半導体装置
において得られる効果に加えて、ゲート電極19に電圧
を印加した際、第2のゲート絶縁膜4近傍において、導
電性の不純物の密度が低下することによる空乏層の形成
を抑制することができる。この結果、このような空乏層
が形成されることによる、第2の電界効果型トランジス
タのしきい値電圧の変動といった問題の発生を防止する
ことができる。このため、複数の電界効果型トランジス
タを備える2電源半導体装置の電気的特性が劣化するこ
とを防止することができる。
【0157】図45および46は、図44に示した本発
明の実施の形態4の第3の変形例による、複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製造工程
を説明するための断面構造図である。図45および46
を参照して、以下に本発明の実施の形態4の第3の変形
例による、複数の電界効果型トランジスタを備える2電
源半導体装置の製造工程を説明する。
【0158】まず、図45に示すように、p型半導体基
板1の主表面上に、活性領域を囲むように分離酸化膜2
を形成する。そして、半導体基板1の主表面の活性領域
上に、第2のゲート絶縁膜4を形成する。そして、第2
のゲート絶縁膜4と分離酸化膜2との上に、導電性不純
物を有するドープトポリシリコン膜32を形成する。ド
ープトポリシリコン膜32上に、窒素ドープトポリシリ
コン膜14を形成する。
【0159】次に、図34〜36に示した本発明の実施
の形態4による製造工程と実質的に同一の工程を実施し
た後、図46に示すように、半導体装置の全体を覆うよ
うにポリシリコン膜7を形成する。このポリシリコン膜
7上に、レジストパターン5g、5hを形成する。
【0160】その後、レジストパターン5g、5hをマ
スクとして用いた異方性エッチングにより、ドープトポ
リシリコン膜7と窒素ドープトポリシリコン膜14とド
ープトポリシリコン膜32との一部を除去することによ
り、第1および第2のゲート電極18、19(図44参
照)を形成する。このように、第2のゲート絶縁膜4
(図44参照)上に導電性の不純物を有するドープトポ
リシリコン膜32が形成されているので、第2のゲート
電極19に電圧を印加した際、第2のゲート絶縁膜4近
傍において、導電性の不純物の密度が低下することによ
る空乏層の形成を抑制することができる。この結果、こ
のような空乏層が形成されることによる、第2の電界効
果型トランジスタのしきい値電圧の変動といった問題の
発生を防止することができる。これにより、複数の電界
効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性が
劣化することを防止することができる。
【0161】この後、半導体基板1の主表面の所定領域
への不純物の導入と、第1および第2のゲート電極1
8、19(図44参照)の側面におけるサイドウォール
酸化膜9(図44参照)の形成などを行ない、図44に
示すような半導体装置を形成する。
【0162】なお、この実施の形態4による複数の電界
効果型トランジスタを備える2電源半導体装置では、h
igh Vdd領域において窒素ドープトポリシリコン
膜14を形成したが、low Vdd領域において窒素
ドープトポリシリコン膜14を形成しても、同様の効果
が得られる。
【0163】(実施の形態5)図47は、本発明の実施
の形態5による、複数の電界効果型トランジスタを備え
る2電源半導体装置の断面構造図である。図47を参照
し、本発明の実施の形態5による、複数の電界効果型ト
ランジスタを備える2電源半導体装置では、p型半導体
基板1の主表面上に、第1の電源電圧(low Vd
d)を印加される第1の電界効果型トランジスタと、l
ow Vddより高い第2の電源電圧(high Vd
d)を印加される第2の電界効果型トランジスタとが間
隔を隔てて形成されている。第1および第2の電界効果
型トランジスタの間には、分離酸化膜2が形成されてい
る。
【0164】low Vdd領域では、半導体基板1の
主表面に、第1のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて1対の第1のソース/ドレイン領域8、10が形成
されている。第1のソース/ドレイン領域8、10は、
第1のチャネル領域に隣接して形成された低濃度のn型
不純物拡散層8と、n型不純物拡散層8に隣接して形成
された高濃度のn型不純物拡散層10とからなるLDD
構造を有する。第1のチャネル領域上には、第1のゲー
ト絶縁膜6が形成されている。第1のゲート絶縁膜6上
には、第1のゲート電極18が形成されている。第1の
ゲート電極18の側面には、サイドウォール酸化膜9が
形成されている。第1のソース/ドレイン領域8、10
と、第1のゲート絶縁膜6と、第1のゲート電極18と
によって、第1の電界効果型トランジスタが構成されて
いる。
【0165】high Vdd領域では、半導体基板1
の主表面に、第2のチャネル領域を挟むように、間隔を
隔てて1対の第2のソース/ドレイン領域16、17が
形成されている。この第2のソース/ドレイン領域1
6、17は、第2のチャネル領域に隣接して形成された
低濃度のn型不純物拡散層16と、n型不純物拡散層1
6に隣接して形成された高濃度のn型不純物拡散層17
とからなるLDD構造を有する。第2のチャネル領域上
には、第2のゲート絶縁膜4が形成されている。第2の
ゲート絶縁膜4上には、導電性の不純物を有するドープ
トポリシリコン膜32が形成されている。ドープトポリ
シリコン膜32上には、窒化膜27が形成されている。
窒化膜27上には、ドープトポリシリコン膜7が形成さ
れている。このドープトポリシリコン膜32と窒化膜2
7とドープトポリシリコン膜7とによって、第2のゲー
ト電極19は構成されている。第2のゲート電極19の
側面には、サイドウォール酸化膜9が形成されている。
ここで、窒化膜27は、後述する製造工程に示すよう
に、ドープトポリシリコン膜32の表面をランプアニー
ルを用いて窒化することにより得られ、ゲート電極19
に電圧を印加した場合、電流が流れることができるトン
ネル絶縁膜となっている。そして、第2のソース/ドレ
イン領域16、17と、第2のゲート絶縁膜4と、第2
のゲート電極19とによって、第2の電界効果型トラン
ジスタが構成されている。
【0166】このように、第2のゲート絶縁膜4上に、
ドープトポリシリコン膜32と、窒化膜27とを形成す
るので、第2のゲート絶縁膜4の表面に直接レジストパ
ターンを形成する必要がない。また、第2のゲート電極
19を形成する前に窒化膜27をマスクとして第1のゲ
ート絶縁膜6を形成するための酸化工程を実施すること
ができる。それにより、第1のゲート絶縁膜6の酸化工
程において、第2のゲート電極19の側面下部が酸化さ
れるという不都合は生じず、それにより、ゲートバーズ
ビークの発生を防止することができる。そのため、電界
効果型トランジスタのしきい値電圧の上昇を防止するこ
とができる。その結果、複数の電界効果型トランジスタ
を備える半導体装置の電気的特性の劣化を防止すること
ができる。
【0167】また、第2のゲート絶縁膜4上にドープト
ポリシリコン膜32を形成するので、第2のゲート絶縁
膜4上に直接レジストパターンを形成することを防止で
きる。この結果、レジストパターンを除去するための処
理などに起因する局所的な凹凸などの欠陥が第2のゲー
ト絶縁膜4において発生することを防止することができ
る。このため、電界効果型トランジスタのしきい値電圧
の変動を防止することができる。その結果、複数の電界
効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性の
劣化を防止することができる。
【0168】また、このように、第2のゲート電極19
を形成する前に、第1および第2のゲート絶縁膜6、4
を形成することができるので、この後、導電層を第1お
よび第2のゲート絶縁膜4、6の上に位置する領域に形
成し、1回のパターニングで第1および第2のゲート電
極18、19を形成することができる。この結果、半導
体装置の製造工程数を削減することが可能となる。
【0169】また、第2のゲート絶縁膜4上に導電性の
不純物を含むドープトポリシリコン膜32が形成されて
いるので、ゲート電極19に電圧を印加した際、第2の
ゲート絶縁膜4近傍において導電性の不純物の濃度が低
下することによる空乏層の形成を抑制することができ
る。この結果、このような空乏層が形成されることによ
る、電界効果型トランジスタのしきい値電圧の変動とい
った問題の発生を防止することができる。これにより、
複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装
置の電気的特性が劣化することを防止することができ
る。
【0170】図48は、図47に示した本発明の実施の
形態5による、複数の電界効果型トランジスタを備える
2電源半導体装置の製造工程を説明するための断面構造
図である。図48を参照して、以下に本発明の実施の形
態5による、複数の電界効果型トランジスタを備える2
電源半導体装置の製造工程を説明する。
【0171】まず、図48に示すように、p型半導体基
板1の主表面上に、活性領域を囲むように分離酸化膜2
を形成する。そして、半導体基板1の主表面の活性領域
上に、第2のゲート絶縁膜4を形成する。そして、第2
のゲート絶縁膜4と分離酸化膜2との上に、導電性の不
純物を含むドープトポリシリコン膜32を形成する。こ
のドープトポリシリコン膜32の表面を、ランプアニー
ルを用いて窒化することにより、窒化膜27を形成す
る。
【0172】図48に示した工程の後、本発明の発明の
実施の形態4による複数の電界効果型トランジスタを備
える2電源半導体装置の図34〜37に示した製造工程
と実質的に同一の工程を実施する。このようにして、図
47に示すような半導体装置を得る。ここで、図48に
示すように、第2のゲート絶縁膜4上に導電性の不純物
を含むドープトポリシリコン膜32を形成するので、こ
のドープトポリシリコン膜32を含む第2のゲート電極
19(図47参照)を形成した後、この第2のゲート電
極19に電圧を印加した際、第2のゲート絶縁膜4近傍
において導電性の不純物の密度が低下することによる空
乏層の形成を抑制することができる。このため、このよ
うな空乏層が形成されることによる、電界効果型トラン
ジスタのしきい値電圧の変動といった問題の発生を防止
することができる。その結果、複数の電界効果型トラン
ジスタを備える2電源半導体装置の電気的特性が劣化す
ることを防止することができる。
【0173】また、図36に示した工程に対応する工程
において、第2のゲート絶縁膜4上にドープトポリシリ
コン膜32と窒化膜27とを形成しているので、第2の
ゲート絶縁膜4の表面に直接レジストパターンを形成す
る必要がない。また、第2のゲート電極19を形成する
前に窒化膜27をマスクとして第1のゲート絶縁膜6を
形成するための酸化工程を実施することができる。それ
により、第1のゲート絶縁膜6の酸化工程において、第
2のゲート電極19の側面下部が酸化されるという不都
合は生じず、それにより、ゲートバーズビークの発生を
防止することができる。そのため、電界効果型トランジ
スタのしきい値電圧の上昇を防止することができる。そ
の結果、複数の電界効果型トランジスタを備える半導体
装置の電気的特性の劣化を防止することができる。
【0174】さらに、このように第1および第2のゲー
ト絶縁膜6、4を形成することができるので、この後、
図37に示した工程に対応する工程において、ドープト
ポリシリコン膜7(図47参照)を第1および第2のゲ
ート絶縁膜6、4上に位置する領域に形成し、1回のパ
ターニングで第1および第2のゲート電極18、19を
形成することができる。この結果、半導体装置の製造工
程数を削減することが可能となる。
【0175】(実施の形態6)図49は、本発明の実施
の形態6による、複数の電界効果型トランジスタを備え
る2電源半導体装置の断面構造図である。図49を参照
し、本発明の実施の形態5による、複数の電界効果型ト
ランジスタを備える2電源半導体装置では、p型半導体
基板1の主表面上に、第1の電源電圧(low Vd
d)を印加される第1の電界効果型トランジスタと、l
ow Vddより高い第2の電源電圧(high Vd
d)を印加される第2の電界効果型トランジスタとが間
隔を隔てて形成されている。第1および第2の電界効果
型トランジスタの間には、分離酸化膜2が形成されてい
る。
【0176】low Vdd領域では、半導体基板1の
主表面に、第1のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて1対の第1のソース/ドレイン領域8、10が形成
されている。第1のソース/ドレイン領域8、10は、
第1のチャネル領域に隣接して形成された低濃度のn型
不純物拡散層8と、n型不純物拡散層8に隣接して形成
された高濃度のn型不純物拡散層10とからなるLDD
構造を有する。第1のチャネル領域上には、第1のゲー
ト絶縁膜6が形成されている。第1のゲート絶縁膜6上
には、第1のゲート電極18が形成されている。第1の
ゲート電極18の側面には、サイドウォール酸化膜9が
形成されている。第1のソース/ドレイン領域8、10
と、第1のゲート絶縁膜6と、第1のゲート電極18と
によって、第1の電界効果型トランジスタが構成されて
いる。
【0177】high Vdd領域では、半導体基板1
の主表面に、第2のチャネル領域を挟むように、間隔を
隔てて1対の第2のソース/ドレイン領域16、17が
形成されている。この第2のソース/ドレイン領域1
6、17は、第2のチャネル領域に隣接して形成された
低濃度のn型不純物拡散層16と、n型不純物拡散層1
6に隣接して形成された高濃度のn型不純物拡散層17
とからなるLDD構造を有する。第2のチャネル領域上
には、第2のゲート絶縁膜4が形成されている。第2の
ゲート絶縁膜4上には、第1のドープトポリシリコン膜
3を形成する。第1のドープトポリシリコン膜3上に
は、第1のゲート絶縁膜6と同じ材質からなる絶縁膜6
を形成する。絶縁膜6上には、第2のドープトポリシリ
コン膜22を形成する。この第1のドープトポリシリコ
ン膜3と絶縁膜6と第2のドープトポリシリコン膜22
とによって、第2のゲート電極19は構成される。第2
のゲート電極19の側面には、サイドウォール酸化膜2
0が形成されている。第2のソース/ドレイン領域1
6、17と、第2のゲート絶縁膜4と、第2のゲート電
極19とによって、第2の電界効果型トランジスタが構
成されている。
【0178】このように、第2のゲート電極19を、第
1のドープトポリシリコン膜3と、絶縁膜6と、第2の
ドープトポリシリコン膜22とを有するように形成する
ので、後述する製造工程において、第2のゲート絶縁膜
4の表面に直接レジストパターンを形成することなく、
第2のゲート電極19を形成する前に第1のゲート絶縁
膜6を形成するための酸化工程を実施することができ
る。そのため、第2のゲート電極19の側面が酸化され
ることに起因するゲートバーズビークの発生を防止する
ことができる。また、第2のゲート電極19に、hig
h Vddが印加されるとき、絶縁膜6において電圧が
降下することにより、第2のゲート絶縁膜4にかかる電
圧を低減することができる。
【0179】なお、第1のゲート絶縁膜6の膜厚を
1 、第2のゲート絶縁膜4の膜厚をt 2 、絶縁膜6の
膜厚をt3 、第1のゲート電極18に印加される電圧を
1 、第2のゲート電極19に印加される電圧をV2
した場合、t1 /(t2 +t3 )とV1 /V2 とがほぼ
等しくなるような条件を満たすように、上記絶縁膜6と
第1のゲート絶縁膜6と第2のゲート絶縁膜4との膜厚
を調整することにより、第1および第2の電界効果型ト
ランジスタの静特性をほぼ等しくなるように調整するこ
とも可能となる。
【0180】図50〜55は、図49に示した本発明の
実施の形態5による、複数の電界効果型トランジスタを
備える2電源半導体装置の製造工程を説明するための断
面構造図である。図50〜55を参照して、以下に本発
明の実施の形態5による、複数の電界効果型トランジス
タを備える2電源半導体装置の製造工程を説明する。
【0181】まず、図50に示すように、p型半導体基
板1の主表面上に、活性領域を囲むように分離酸化膜2
を形成する。そして、半導体基板1の主表面の活性領域
上に、第2のゲート絶縁膜4を形成する。そして、第2
のゲート絶縁膜4と分離酸化膜2との上に、第1のドー
プトポリシリコン膜3を形成する。その後、highV
dd領域に位置する第1のドープトポリシリコン膜3上
にレジストパターン5aを形成する。
【0182】次に、等方性エッチングを用いて、low
Vdd領域に存在する第1のドープトポリシリコン膜
3と第2のゲート絶縁膜4とを除去する。その後、レジ
ストパターン5aを除去する。このようにして、図51
に示すような構造を得る。
【0183】次に、熱酸化法を用いて、半導体基板1の
主表面のlow Vdd領域に位置する部分上と、第1
のドープトポリシリコン膜3上とに、第1のゲート絶縁
膜6を形成する。このようにして、図52に示すような
構造を得る。ここで、第2のゲート電極19(図49参
照)を形成する前に、第1のゲート絶縁膜6を形成する
ための酸化工程を実施するので、第2のゲート電極19
の側面が酸化されることによ起因するゲートバーズビー
クの発生を防止することができる。また、第2のゲート
絶縁膜4上に、第1のドープトポリシリコン膜3が形成
されているので、第2のゲート絶縁膜4の表面上にレジ
ストパターンを直接塗布することを防止することができ
る。このため、このレジストパターンを除去するための
処理などを第2のゲート絶縁膜4の表面上で直接実施す
ることが防止でき、それにより、第2のゲート絶縁膜4
の表面における欠陥の発生を防止することが可能とな
る。
【0184】次に、第1のゲート絶縁膜6と分離酸化膜
2との上に、第2のドープトポリシリコン膜7を形成す
る。そして、第2のドープトポリシリコン膜7のlow
Vdd領域に位置する部分上と、第2のゲート電極1
9(図49参照)となる領域上に、レジストパターン5
b,5cを形成することにより、図53に示すような構
造を得る。
【0185】次に、レジストパターン5b,5cをマス
クとして用いた異方性エッチングにより、第2のドープ
トポリシリコン膜7と第1のゲート絶縁膜6と第1のド
ープトポリシリコン膜3との一部を除去することによ
り、第2のゲート電極19(図49参照)を形成する。
その後、レジストパターン5b,5c(図53参照)を
除去する。そして、第2のゲート絶縁膜4と第2のゲー
ト電極19と第2のドープトポリシリコン膜7の第1の
ゲート電極18(図49参照)となる領域との上に、レ
ジストパターン5d,5eを形成する。このようにし
て、図54に示すような構造を得る。
【0186】次に、レジストパターン5d,5eをマス
クとして用いた異方性エッチングを行ない、第2のドー
プトポリシリコン膜7の一部を除去することにより、第
1のゲート電極18(図49参照)を形成する。その
後、レジストパターン5d,5eを除去することによ
り、図55に示すような構造を得る。
【0187】この後、半導体基板1の主表面の所定領域
への不純物の導入、第1および第2のゲート電極18、
19の側面へのサイドウォール酸化膜9、20(図49
参照)の形成などを行ない、図49に示すような半導体
装置を形成する。
【0188】(実施の形態7)図56は、本発明の実施
の形態7による、複数の電界効果型トランジスタを備え
る2電源半導体装置の断面構造図である。図56を参照
し、本発明の実施の形態7による、複数の電界効果型ト
ランジスタを備える2電源半導体装置では、p型半導体
基板1の主表面上に、第1の電源電圧(low Vd
d)を印加される第1の電界効果型トランジスタと、l
ow Vddより高い第2の電源電圧(high Vd
d)を印加される第2の電界効果型トランジスタとが間
隔を隔てて形成されている。第1および第2の電界効果
型トランジスタの間には、分離酸化膜2が形成されてい
る。
【0189】low Vdd領域では、半導体基板1の
主表面に、第1のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて1対の第1のソース/ドレイン領域8、10が形成
されている。第1のソース/ドレイン領域8、10は、
第1のチャネル領域に隣接して形成された低濃度のn型
不純物拡散層8と、n型不純物拡散層8に隣接して形成
された高濃度のn型不純物拡散層10とからなるLDD
構造を有する。第1のチャネル領域上には、第1のゲー
ト絶縁膜6が形成されている。第1のゲート絶縁膜6上
には、ドープトポリシリコン膜31が形成されている。
このドープトポリシリコン膜31は、比較的薄い膜厚、
例えば500Å程度の膜厚を有する。ドープトポリシリ
コン膜31上には、自然酸化膜30が形成されている。
自然酸化膜30上には、ドープトポリシリコン膜7が形
成されている。ドープトポリシリコン31と自然酸化膜
30とドープトポリシリコン膜7とから、第1のゲート
電極18が構成されている。第1のゲート電極18の側
面には、サイドウォール酸化膜9が形成されている。第
1のソース/ドレイン領域8、10と、第1のゲート絶
縁膜6と、第1のゲート電極18とによって、第1の電
界効果型トランジスタが構成されている。
【0190】high Vdd領域では、半導体基板1
の主表面に、第2のチャネル領域を挟むように、間隔を
隔てて1対の第2のソース/ドレイン領域16、17が
形成されている。この第2のソース/ドレイン領域1
6、17は、第2のチャネル領域に隣接して形成された
低濃度のn型不純物拡散層16と、n型不純物拡散層1
6に隣接して形成された高濃度のn型不純物拡散層17
とからなるLDD構造を有する。第2のチャネル領域上
には、第2のゲート絶縁膜4が形成されている。第2の
ゲート絶縁膜4上には、ドープトポリシリコン膜32が
形成されている。このドープトポリシリコン膜32は、
比較的薄い膜厚、例えば500Å程度の膜厚を有する。
ドープトポリシリコン膜32上には、自然酸化膜30が
形成されている。自然酸化膜30上には、ドープトポリ
シリコン膜7が形成されている。ドープトポリシリコン
膜32と自然酸化膜30とドープトポリシリコン膜7と
から、第2のゲート電極19が構成されている。第2の
ゲート電極19の側面には、サイドウォール酸化膜9が
形成されている。第2のソース/ドレイン領域16、1
7と、第2のゲート絶縁膜4と、第2のゲート電極19
とによって、第2の電界効果型トランジスタが構成され
ている。
【0191】このように、第1および第2のゲート絶縁
膜6、4上にドープトポリシリコン膜31、32を形成
するので、後の製造工程において、第1および第2のゲ
ート絶縁膜6、4の表面に直接レジストパターンを形成
する必要がない。また、第2のゲート電極19を形成す
る前にドープトポリシリコン膜32をマスクとして第1
のゲート絶縁膜6を形成するための酸化工程を実施する
ことができる。それにより、ゲート絶縁膜6の酸化工程
において、第2のゲート電極19の側面下部が酸化され
るという不都合は生じず、それにより、ゲートバーズビ
ークの発生を防止することができる。そのため、電界効
果型トランジスタのしきい値電圧の上昇を防止すること
ができる。その結果、複数の電界効果型トランジスタを
備える半導体装置の電気的特性の劣化を防止することが
できる。
【0192】また、第1および第2のゲート絶縁膜6、
4上に形成されるドープトポリシリコン膜31、32の
それぞれの膜厚を実質的に同じにすることにより、後述
する製造工程において、第1および第2のゲート電極1
8、19を形成するためにドープトポリシリコン膜3
1、32をエッチングする際、エッチングにより除去さ
れるドープトポリシリコン膜31、32の膜厚を、第1
および第2のゲート電極18、19を形成する領域にお
いて実質的に同じにすることができる。このため、第1
および第2のゲート電極18、19を形成するためのエ
ッチングにおいて、第1のゲート電極18の形成のため
のエッチング量と第2のゲート電極19の形成のための
エッチング量とをほぼ同じにすることができる。その結
果、第1および第2のゲート電極18、19の形成時の
オーバーエッチング量を少なくすることができる。これ
により、エッチングにより除去されるドープトポリシリ
コン膜31、32の下に位置する半導体基板1などが、
オーバーエッチングにより損傷を受けることを防止する
ことができる。その結果、複数の電界効果型トランジス
タを備える半導体装置の電気的特性の劣化を防止するこ
とができる。
【0193】また、このように、第1および第2のゲー
ト絶縁膜6、4上にドープトポリシリコン膜31、32
を形成するので、第1および第2のゲート絶縁膜6、4
上に直接レジストパターンを形成することを防止でき
る。これにより、レジストパターンを除去するためのア
ッシング工程などに起因する局所的な凹凸といった欠陥
が第1および第2のゲート絶縁膜6、4に発生すること
を防止することができる。
【0194】図57〜60は、図56に示した本発明の
実施の形態7による、複数の電界効果型トランジスタを
備える2電源半導体装置の製造工程を説明するための断
面構造図である。図57〜60を参照して、以下に本発
明の実施の形態7による、複数の電界効果型トランジス
タを備える2電源半導体装置の製造工程を説明する。
【0195】まず、図57に示すように、p型半導体基
板1の主表面上に、活性領域を囲むように分離酸化膜2
を形成する。そして、半導体基板1の主表面の活性領域
上に、第2のゲート絶縁膜4を形成する。そして、第2
のゲート絶縁膜4と分離酸化膜2との上に、ドープトポ
リシリコン膜32を形成する。その後、high Vd
d領域に位置するドープトポリシリコン膜32上にレジ
ストパターン5fを形成する。
【0196】次に、レジストパターン5fをマスクとし
て、low Vdd領域に位置する第2のゲート絶縁膜
4とドープトポリシリコン膜32とをエッチングにより
除去する。その後、レジストパターン5fを除去する。
ここで、第2のゲート絶縁膜4上にドープトポリシリコ
ン膜32を形成しているので、レジストパターン5fが
第2のゲート絶縁膜4上に直接形成されることを防止で
きる。そのため、レジストパターン5fを除去するため
の処理などにより、第2のゲート絶縁膜4の表面に微小
な凹凸といった欠陥が発生することを防止できる。
【0197】そして、図58に示すように、low V
dd領域に位置する半導体基板1の主表面上とドープト
ポリシリコン膜32上とに、第1のゲート絶縁膜6を形
成する。そして、第1のゲート絶縁膜6と分離酸化膜2
との上に、ドープトポリシリコン膜31を形成する。l
ow Vdd領域に位置するドープトポリシリコン膜3
1上にレジストパターン5iを形成する。
【0198】ここで、第2のゲート絶縁膜4上にドープ
トポリシリコン膜32を形成するので、第2のゲート電
極19(図56参照)を形成する前にドープトポリシリ
コン膜32をマスクとして第1のゲート絶縁膜6を形成
するための酸化工程を実施することができる。それによ
り、ゲート絶縁膜6の酸化工程において、第2のゲート
電極19の側面下部が酸化されるという不都合は生じ
ず、それにより、ゲートバーズビークの発生を防止する
ことができる。そのため、電界効果型トランジスタのし
きい値電圧の上昇を防止することができる。その結果、
複数の電界効果型トランジスタを備える半導体装置の電
気的特性の劣化を防止することができる。
【0199】また、ドープトポリシリコン膜31、32
のそれぞれの膜厚を実質的に同一になるようにすれば、
第1および第2のゲート電極18、19(図56参照)
を形成するためのエッチング工程において、第1のゲー
ト電極18の形成のためのエッチング量と第2のゲート
電極19の形成のためのエッチング量とをほぼ同じにす
ることができる。その結果、第1および第2のゲート電
極18、19の形成時のオーバーエッチング量を少なく
することができる。これにより、エッチングにより除去
されるドープトポリシリコン膜31、32の下に位置す
る半導体基板1などが、オーバーエッチングにより損傷
を受けることを防止することができる。その結果、複数
の電界効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的
特性の劣化を防止することができる。
【0200】次に、レジストパターン5iをマスクとし
て、high Vdd領域に位置するドープトポリシリ
コン膜31と第1のゲート絶縁膜6とをエッチングによ
り除去する。その後、レジストパターン5iを除去す
る。このようにして、図59に示すような構造を得る。
ここで、ドープトポリシリコン膜31および32が半導
体基板1の主表面および分離酸化膜2上において、重な
って存在する位置が発生しないようにレイアウトを行な
う。これにより、半導体装置の製造工程において、エッ
チングにより除去されるドープトポリシリコン膜の膜厚
がドープトポリシリコン膜31とドープトポリシリコン
膜32との膜厚の合計となるような領域を発生させるこ
とを防止できる。これにより、局所的にドープトポリシ
リコン膜の膜厚が厚くなる領域が発生することを防止す
ることができるので、ゲート電極18、19を形成する
際のエッチングにおけるエッチングマージンを向上させ
ることができる。
【0201】次に、第1および第2のドープトポリシリ
コン膜31および32の表面の一部を等方性エッチング
により除去する。その後、半導体基板1の全面にドープ
トポリシリコン膜7を例えば1500Å程度の膜厚を有
するように形成する。このとき、ドープトポリシリコン
膜31、32の表面には、自然酸化膜30が形成されて
いる。そして、ドープトポリシリコン膜7上にレジスト
パターン5g、5hを形成する。このようにして、図6
0に示すような構造を得る。
【0202】この後、レジストパターン5g、5hをマ
スクとして、ドープトポリシリコン膜7、31、32と
自然酸化膜30との一部をエッチングにより除去するこ
とにより、第1および第2のゲート電極18、19(図
56参照)を形成する。そして、半導体基板1の主表面
の所定領域への不純物の導入と、第1および第2のゲー
ト電極18、19の側面におけるサイドウォール酸化膜
9(図56参照)の形成などを行ない、図56に示すよ
うな半導体装置を形成する。またここで、ドープトポリ
シリコン膜31、32の膜厚をたとえば100Å以上に
すれば、第1および第2のゲート電極18、19を形成
するためのエッチングにおいて、自然酸化膜30を除去
するためのエッチングを行なっても、ドープトポリシリ
コン膜31および32が十分な膜厚を有するので、この
自然酸化膜30を除去するためのエッチングによりドー
プトポリシリコン膜31、32の一部が除去され、ドー
プトポリシリコン膜31および32の下に位置する第1
および第2のゲート絶縁膜6、4および半導体基板1の
主表面にエッチングによる損傷を与えるなどの問題の発
生を防止することができる。このため、第1および第2
のゲート電極18、19を形成するためのエッチングに
おいて、自然酸化膜30を除去するためのエッチングを
行なうことが容易となり、ドープトポリシリコンに対す
るエッチングによって自然酸化膜30をも除去する場合
に比べてよりエッチングマージンを向上させることがで
きる。
【0203】図61は、本発明の実施の形態7の第1の
変形例による複数の電界効果型トランジスタを備える2
電源半導体装置の断面構造図である。図61を参照し
て、本発明の実施の形態7の第1の変形例による、複数
の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置
は、基本的には図56に示した本発明の実施の形態7に
よる複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導
体装置と同様の構造を有している。ただし、本発明の実
施の形態7の第1の変形例による2電源半導体装置で
は、第1および第2のゲート絶縁膜6、4上に、アモル
ファス構造を有するシリコン膜33、34が形成されて
いる。ここで、第1および第2のゲート絶縁膜6、4上
に形成されているシリコン膜33、34がアモルファス
構造を有するので、製造工程においてこのシリコン膜3
3、34上を等方性エッチングする場合、等方性エッチ
ング液がシリコン膜33、34内部を伝わって第1およ
び第2のゲート絶縁膜6、4に到達することを防止する
ことができる。これは、図62に示すように、多数の結
晶を含むポリシリコン膜32の場合、この結晶粒界を伝
わって上記等方性エッチング液がゲート絶縁膜4に到達
するのに対して、図63に示すように、アモルファス構
造を有するシリコン膜34の場合、アモルファス構造に
おいては結晶粒界が存在しないため、等方性エッチング
液が結晶粒界を伝わってゲート絶縁膜4に到達するとい
うことが発生しないからである。このため、ゲート絶縁
膜4にいて、等方性エッチング液による損傷が発生する
ことを防止することができ、このゲート絶縁膜の損傷に
起因する電界効果型トランジスタのしきい値電圧の変動
を防止することができる。その結果、複数の電界効果型
トランジスタを備える2電源半導体装置の電気的特性の
劣化を防止することができる。
【0204】図64は、本発明の実施の形態7の第2の
変形例による、複数の電界効果型トランジスタを備える
2電源半導体装置の断面構造図である。図64を参照し
て、本発明の実施の形態7の第2の変形例による、複数
の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置
は、基本的には図56に示した本発明の実施の形態7に
よる2電源半導体装置と同様の構造を備えている。ただ
し、本発明の実施の形態7の第2の変形例においては、
図64に示すように、第1のゲート電極がドープトポリ
シリコン膜31のみによって形成され、第2のゲート電
極はドープトポリシリコン膜32のみによって形成され
ている。このように、第1および第2のゲート電極をそ
れぞれドープトポリシリコン膜31および32のみによ
って形成するので、実施の形態7における2電源半導体
装置におけるドープトポリシリコン膜7(図56参照)
を形成する工程を省略することができる。これにより、
実施の形態7による2電源半導体装置よりもより製造工
程を簡略化することができる。
【0205】図65〜70は、図64に示した本発明の
実施の形態7の第2の変形例による、複数の電界効果型
トランジスタを備える2電源半導体装置の製造工程を説
明するための断面構造図である。図65〜70を参照し
て、以下に本発明の実施の形態7の第2の変形例によ
る、複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導
体装置の製造工程を説明する。
【0206】まず、p型半導体基板1の主表面上に、活
性領域を囲むように分離酸化膜2を形成する。そして、
半導体基板1の主表面の活性領域上に、第2のゲート絶
縁膜4を形成する。第2のゲート絶縁膜4と分離酸化膜
2との上に、ドープトポリシリコン膜32を形成する。
high Vdd領域に位置するドープトポリシリコン
膜32上に、レジストパターン5fを形成することによ
り、図65に示すような構造を得る。
【0207】次に、レジストパターン5fをマスクとし
て、ドープトポリシリコン膜32および第2のゲート絶
縁膜4の一部を除去する。その後、レジストパターン5
fを除去する。このようにして、図66に示すような構
造を得る。ここで、ドープトポリシリコン膜32の膜厚
は、ゲート電極として使用できる程度の膜厚を有するよ
うに形成される。
【0208】次に、半導体基板1の主表面上とドープト
ポリシリコン膜32上とに、第1のゲート絶縁膜6(図
67参照)を形成する。第1のゲート絶縁膜6上に、ド
ープトポリシリコン膜31を形成する。ドープトポリシ
リコン膜31上のlow Vdd領域に位置する部分に
レジストパターン5jを形成する。このようにして、図
67に示すような構造を得る。
【0209】このように、第2のゲート絶縁膜4上にド
ープトポリシリコン膜32を形成するので、第2のゲー
ト電極32(図64参照)を形成する前にドープトポリ
シリコン膜32をマスクとして第1のゲート絶縁膜6を
形成するための酸化工程を実施することができる。それ
により、ゲート絶縁膜6の酸化工程において、第2のゲ
ート電極32の側面下部が酸化されるという不都合は生
じず、それにより、ゲートバーズビークの発生を防止す
ることができる。そのため、電界効果型トランジスタの
しきい値電圧の上昇を防止することができる。その結
果、複数の電界効果型トランジスタを備える半導体装置
の電気的特性の劣化を防止することができる。
【0210】次に、レジストパターン5jをマスクとし
て、high Vdd領域に位置するドープトポリシリ
コン膜31および第1のゲート絶縁膜6をエッチングに
より除去する。その後、レジストパターン7jを除去す
ることにより、図68に示すような構造を得る。
【0211】次に、図69に示すように、ドープトポリ
シリコン膜31および32上にレジストパターン5g、
5hを形成する。
【0212】次に、レジストパターン5g、5hをマス
クとして、ドープトポリシリコン膜31、32の一部を
異方性エッチングにより除去することにより、第1およ
び第2のゲート電極31、32を形成する。このよう
に、保護導電体膜として作用するドープトポリシリコン
膜31、32のみによって第1および第2のゲート電極
を形成するので、図57〜60に示した本発明の実施の
形態7による2電源半導体装置の製造工程よりも、ドー
プトポリシリコン膜の形成工程を削減することができ
る。
【0213】この後、半導体基板1の主表面の所定領域
の不純物の導入と、第1および第2のゲート電極31、
32(図64参照)の側面におけるサイドウォール酸化
9(図64参照)の形成などを行ない、図64に示すよ
うな半導体装置を形成する。
【0214】なお、実施の形態4の第2の変形例を適用
して、第1のゲート絶縁膜6の形成前に、low Vd
d領域に位置する半導体基板1の主表面を酸化後、等方
性エッチングによりその一部を除去することにより、ゲ
ート絶縁膜6の膜質の劣化を防止することも可能であ
る。また、実施の形態1〜3について、第1および第2
のゲート絶縁膜6、4上にゲート絶縁膜を保護する保護
導電体膜となるドープトポリシリコン膜31、32を形
成してもよい。
【0215】(実施の形態8)図71は、本発明の実施
の形態8による、複数の電界効果型トランジスタを2電
源半導体装置の断面構造図である。図71を参照して、
本発明の実施の形態8による、複数の電界効果型トラン
ジスタを備える2電源半導体装置では、p型半導体基板
1の主表面上に、第1の電源電圧(low Vdd)を
印加される第1の電界効果型トランジスタと、low
Vddより高い第2の電源電圧(high Vdd)を
印加される第2の電界効果型トランジスタとが間隔を隔
てて形成されている。第1および第2の電界効果型トラ
ンジスタの間には、分離酸化膜2が形成されている。
【0216】low Vdd領域では、半導体基板1の
主表面に、第1のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて1対の第1のソース/ドレイン領域8、10が形成
されている。第1のソース/ドレイン領域8、10は、
第1のチャネル領域に隣接して形成された低濃度のn型
不純物拡散層8と、n型不純物拡散層8に隣接して形成
された高濃度のn型不純物拡散層10とからなるLDD
構造を有する。第1のチャネル領域上には、第1のゲー
ト絶縁膜6が形成されている。第1のゲート絶縁膜6上
には、ドープトポリシリコン膜31が形成されている。
ドープトポリシリコン膜31上には、窒化膜27が形成
されている。窒化膜27上には、ドープトポリシリコン
膜7が形成されている。ドープトポリシリコン膜31お
よび7と窒化膜27とから、第1のゲート電極18が構
成されている。第1のゲート電極18の側面には、サイ
ドウォール酸化膜9が形成されている。第1のソース/
ドレイン領域8、10と、第1のゲート絶縁膜6と、第
1のゲート電極18とによって、第1の電界効果型トラ
ンジスタが構成されている。
【0217】high Vdd領域では、半導体基板1
の主表面に、第2のチャネル領域を挟むように、間隔を
隔てて1対の第2のソース/ドレイン領域16、17が
形成されている。この第2のソース/ドレイン領域1
6、17は、第2のチャネル領域に隣接して形成された
低濃度のn型不純物拡散層16と、n型不純物拡散層1
6に隣接して形成された高濃度のn型不純物拡散層17
とからなるLDD構造を有する。第2のチャネル領域上
には、第2のゲート絶縁膜4が形成されている。第2の
ゲート絶縁膜4上には、ドープトポリシリコン膜32が
形成されている。ドープトポリシリコン膜32上には、
窒化膜27が形成されている。窒化膜27上には、ドー
プトポリシリコン膜7が形成されている。ドープトポリ
シリコン膜7、32および窒化膜27とにより、第2の
ゲート電極19が構成されている。第2のゲート電極1
9の側面には、サイドウォール酸化膜9が形成されてい
る。第2のソース/ドレイン領域16、17と、第2の
ゲート絶縁膜4と、第2のゲート電極19とから、第2
の電界効果型トランジスタが構成されている。
【0218】このように、第2のゲート絶縁膜4上にド
ープトポリシリコン膜32を形成するので、この半導体
装置の製造工程において、第2のゲート電極19を形成
する前にドープトポリシリコン膜32をマスクとして第
1のゲート絶縁膜6を形成するための酸化工程を実施す
ることができる。それにより、ゲート絶縁膜6の酸化工
程において、第2のゲート電極19の側面下部が酸化さ
れるという不都合は生じず、それにより、ゲートバーズ
ビークの発生を防止することができる。そのため、電界
効果型トランジスタのしきい値電圧の上昇を防止するこ
とができる。その結果、複数の電界効果型トランジスタ
を備える半導体装置の電気的特性の劣化を防止すること
ができる。
【0219】また、保護導電体膜として作用するドープ
トポリシリコン膜31、32上に窒化膜27を形成する
ので、このドープトポリシリコン膜31、32上に膜厚
などの管理が困難な自然酸化膜が形成されることを防止
することができる。このため、自然酸化膜が形成される
ことによるドープトポリシリコン膜31、32、7など
の膜厚の変動を防止することができる。その結果、第1
および第2のゲート電極18、19を形成するためのエ
ッチングにおいて、オーバーエッチング量を少なくする
ことこができる。これにより、エッチングにより除去さ
れるドープトポリシリコン膜31、32下に位置する半
導体基板1などがオーバーエッチングにより損傷を受け
るというような問題の発生を防止することができる。
【0220】図72は、図71に示した本発明の実施の
形態8による、複数の電界効果型トランジスタを備える
2電源半導体装置の製造工程を説明するための断面構造
図である。図72を参照して、以下に本発明の実施の形
態8による、複数の電界効果型トランジスタを備える2
電源半導体装置の製造工程を説明する。
【0221】まず、図57〜59に示した、本発明の実
施の形態7による2電源半導体装置の製造工程を実施し
た後、図72に示すように、ドープトポリシリコン膜3
1、32上をランプアニールにより窒化することによ
り、酸化防止膜として作用する窒化膜27を形成する。
ここで、図58に示すように、第2のゲート絶縁膜4上
にドープトポリシリコン膜32を形成するので、第2の
ゲート電極19を形成する前にドープトポリシリコン膜
32をマスクとして第1のゲート絶縁膜6を形成するた
めの酸化工程を実施することができる。それにより、ゲ
ート絶縁膜6の酸化工程において、第2のゲート電極1
9の側面下部が酸化されるという不都合は生じず、それ
により、ゲートバーズビークの発生を防止することがで
きる。そのため、電界効果型トランジスタのしきい値電
圧の上昇を防止することができる。その結果、複数の電
界効果型トランジスタを備える半導体装置の電気的特性
の劣化を防止することができる。
【0222】また、ドープトポリシリコン膜31、32
の表面に窒化膜27を形成するので、このドープトポリ
シリコン膜31、32上に膜厚などの管理が困難な自然
酸化膜が形成されることを防止することができる。この
ため、自然酸化膜が形成されることによるドープトポリ
シリコン膜31、32、7などの膜厚の変動を防止する
ことができる。その結果、第1および第2のゲート電極
18、19を形成するためのエッチングにおいて、オー
バーエッチング量を少なくすることこができる。これに
より、エッチングにより除去されるドープトポリシリコ
ン膜31、32下に位置する半導体基板1などがオーバ
ーエッチングにより損傷を受けるというような問題の発
生を防止することができる。
【0223】次に、図60に示した本発明の実施の形態
7の2電源半導体装置と同様に、low Vdd領域と
high Vdd領域とにドープトポリシリコン膜7を
形成する。その後、ドープトポリシリコン膜7上にレジ
ストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスク
として異方性エッチングを行なうことにより、第1およ
び第2のゲート電極18、19(図71参照)を形成す
る。その後、半導体基板1の主表面に不純物を導入する
工程および第1および第2のゲート電極18、19の側
面にサイドウォール酸化膜9(図71参照)を形成する
工程などを実施し、図71に示すような半導体装置を得
る。
【0224】(実施の形態9)図73は、本発明の実施
の形態9による、複数の電界効果型トランジスタを備え
る2電源半導体装置の断面構造図である。図73を参照
して、本発明の実施の形態9による、複数の電界効果型
トランジスタを備える2電源半導体装置では、p型半導
体基板1の主表面上に、第1の電源電圧(low Vd
d)を印加される第1の電界効果型トランジスタと、l
ow Vddより高い第2の電源電圧(high Vd
d)を印加される第2の電界効果型トランジスタとが間
隔を隔てて形成されている。第1および第2の電界効果
型トランジスタの間には、分離酸化膜2が形成されてい
る。
【0225】low Vdd領域では、半導体基板1の
主表面に、第1のチャネル領域を挟むように、間隔を隔
てて1対の第1のソース/ドレイン領域8、10が形成
されている。第1のソース/ドレイン領域8、10は、
第1のチャネル領域に隣接して形成された低濃度のn型
不純物拡散層8と、n型不純物拡散層8に隣接して形成
された高濃度のn型不純物拡散層10とからなるLDD
構造を有する。第1のチャネル領域上には、第1のゲー
ト絶縁膜25が形成されている。第1のゲート絶縁膜2
5上には、第1のゲート電極18が形成されている。第
1のゲート電極18の側面には、サイドウォール酸化膜
9が形成されている。第1のソース/ドレイン領域8、
10と、第1のゲート絶縁膜25と、第1のゲート電極
18とによって、第1の電界効果型トランジスタが構成
されている。
【0226】high Vdd領域では、半導体基板1
の主表面に、第2のチャネル領域を挟むように、間隔を
隔てて1対の第2のソース/ドレイン領域16、17が
形成されている。この第2のソース/ドレイン領域1
6、17は、第2のチャネル領域に隣接して形成された
低濃度のn型不純物拡散層16と、n型不純物拡散層1
6に隣接して形成された高濃度のn型不純物拡散層17
とからなるLDD構造を有する。第2のチャネル領域上
には、第2のゲート絶縁膜4が形成されている。第2の
ゲート絶縁膜4上には、第2のゲート電極19が形成さ
れている。第2のゲート電極19の側面には、サイドウ
ォール酸化膜9が形成されている。第2のソース/ドレ
イン領域16、17と、第2のゲート絶縁膜4と、第2
のゲート電極19とから、第2の電界効果型トランジス
タが構成されている。
【0227】ここで、本発明の実施の形態9による2電
源半導体装置では、後述する製造工程において示すよう
に、第1および第2のゲート絶縁膜25、4を、実質的
に同一の絶縁膜から、第1のゲート絶縁膜25の部分に
ついてのみ等方性エッチングにより膜厚を減少させるこ
とにより形成している。このため、第2のゲート電極1
9を形成する前に、第1のゲート絶縁膜25を形成する
ことができ、それにより、第2のゲート電極19の側面
下部が第1のゲート絶縁膜25を形成するための酸化工
程により酸化されることに起因するゲートバーズビーク
の発生を防止することができる。そのため、電界効果型
トランジスタのしきい値電圧が上昇することを防止する
ことができる。
【0228】また、第1および第2のゲート絶縁膜2
5、4を1つの絶縁膜から形成するので、第1および第
2のゲート絶縁膜25、4を形成するための酸化工程数
を1回にすることができる。このため、従来に比べて酸
化工程数を1回削減することができ、半導体装置の製造
工程を簡略化することができる。
【0229】また、第1および第2のゲート絶縁膜2
5、4を形成するため、等方性エッチングを用いるの
で、第1および第2のゲート絶縁膜25、4となる上記
絶縁膜の表面にレジストパターンを直接形成しても、上
記レジストパターンを第1および第2のゲート絶縁膜2
5、4表面から除去する際のアッシング工程などに起因
する局所的な凹凸といった欠陥を上記等方性エッチング
により除去することができる。この結果、信頼性の高い
第1および第2のゲート絶縁膜25、4を得ることがで
き、電界効果型トランジスタのしきい値電圧の変動を防
止することができる。
【0230】図74〜78は、図73に示した本発明の
実施の形態9による、複数の電界効果型トランジスタを
備える2電源半導体装置の製造工程を説明するための断
面構造図である。図74〜78を参照して、以下に本発
明の実施の形態9による、複数の電界効果型トランジス
タを備える2電源半導体装置の製造工程を説明する。
【0231】まず、図74に示すように、p型半導体基
板1の主表面上に活性領域を囲むように分離酸化膜2を
形成する。そして、半導体基板1の主表面の活性領域上
に、第2のゲート絶縁膜4を形成する。そして、hig
h Vdd領域に位置する第2のゲート絶縁膜4と分離
酸化膜2との上に、レジストパターン5fを形成する。
【0232】次に、レジストパターン5fをマスクとし
て、low Vdd領域に位置する第2のゲート絶縁膜
4の表面の一部を等方性エッチングにより除去すること
により、high Vdd領域に位置する第2のゲート
絶縁膜4よりも膜厚の薄い第1のゲート絶縁膜25(図
75参照)を形成する。このとき、第1および第2のゲ
ート絶縁膜25、4の膜厚は、最終的な電界効果型トラ
ンジスタのゲート絶縁膜として使用されるときの膜厚よ
りも厚くなるように設定される。そして、第2のゲート
絶縁膜4の膜厚と第1のゲート絶縁膜25の膜厚との差
は、最終的に電界効果型トランジスタにおいて用いられ
る第1および第2のゲート絶縁膜の膜厚差と実質的に同
一となるように設定される。その後、レジストパターン
5fを除去することにより、図75に示すような構造を
得る。
【0233】このとき、high Vdd領域に位置す
る第2のゲート絶縁膜4の表面は、レジストパターンを
除去するための処理により、局所的な凹凸などの欠陥が
発生している場合がある。そのため、第1および第2の
ゲート絶縁膜25、4の表面を、等方性エッチングによ
り除去することにより、レジストパターンの除去のため
の処理により形成されている欠陥を除去する。また、こ
の等方性エッチングにより、第1および第2のゲート絶
縁膜25、4の膜厚を、最終的な第1および第2の電界
効果型トランジスタで使用されるゲート絶縁膜の膜厚と
なるように制御する。
【0234】ここで、第1および第2のゲート絶縁膜2
5、4を1つの絶縁膜から形成するので、第1および第
2のゲート絶縁膜25、4を形成するための酸化工程を
1回にすることができる。このため、従来に比べて酸化
工程を1回削減することができ、半導体装置の製造工程
を簡略化することができる。また、第1および第2のゲ
ート絶縁膜を形成するため、等方性エッチングを用いる
ので、第2のゲート絶縁膜4の表面にレジストパターン
5f(図74参照)を除去するための処理などに起因す
る局所的な凹凸などの欠陥が存在する場合でも、この欠
陥部を等方性エッチングにより除去することができる。
この結果、信頼性の高い第1および第2のゲート絶縁膜
25、4を得ることができ、電界効果型トランジスタの
しきい値電圧の変動を防止することができる。
【0235】次に、図76に示すように、第1および第
2のゲート絶縁膜25、4と分離酸化膜2との上に、ド
ープトポリシリコン膜3を形成する。ドープトポリシリ
コン膜3上にレジストパターン5g、5hを形成する。
【0236】次に、レジストパターン5g、5hをマス
クとして、ドープトポリシリコン膜3の一部を異方性エ
ッチングにより除去することにより、第1および第2の
ゲート電極18、19(図77参照)を形成する。その
後、レジストパターン5g、5hを除去する。そして、
図77に示すように、第1および第2のゲート電極1
8、19をマスクとして、半導体基板1の主表面に不純
物を導入することにより、半導体基板1の主表面にn型
不純物拡散層8、16を形成する。
【0237】ここで、このように第2のゲート電極19
を形成する前に第1および第2のゲート絶縁膜25、4
を形成するための酸化工程を実施することができるの
で、第2のゲート電極19の側面下部が上記酸化工程に
おいて酸化されるという不都合は生じず、それにより、
ゲートバーズビークの発生を防止することができる。そ
のため、電界効果型トランジスタのしきい値電圧の上昇
を防止することができる。その結果、複数の電界効果型
トランジスタを備える半導体装置の電気的特性の劣化を
防止することができる。
【0238】次に、図78に示すように、第1および第
2のゲート電極18、19の側面に、サイドウォール酸
化膜9を形成する。そして、第1および第2のゲート電
極18、19とサイドウォール酸化膜9とをマスクとし
て、半導体基板1の主表面に不純物イオンを導入するこ
とにより、高濃度のn型不純物拡散層10、17を形成
する。このようにして、図73に示すような半導体装置
を得る。
【0239】なお、今回開示された実施の形態はすべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて、
特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等
の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが
意図される。
【0240】
【発明の効果】以上のように、請求項1〜27に記載の
発明によれば、複数の電界効果型トランジスタを備える
半導体装置において、ゲート電極の側面における酸化が
抑制されるので、ゲートバーズビークの発生を防止する
ことができる。その結果、ゲート絶縁膜の膜質の劣化を
防止することができ、電界効果型トランジスタの電気的
特性の劣化を防止することが可能な半導体装置およびそ
の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による複数の電界効果
型トランジスタを備える2電源半導体装置を示した断面
構造図である。
【図2】 図1に示した実施の形態1による複数の電界
効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製造工
程の第1工程を説明するための断面構造図である。
【図3】 図1に示した実施の形態1による複数の電界
効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製造工
程の第2工程を説明するための断面構造図である。
【図4】 図1に示した実施の形態1による複数の電界
効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製造工
程の第3工程を説明するための断面構造図である。
【図5】 図1に示した実施の形態1による複数の電界
効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製造工
程の第4工程を説明するための断面構造図である。
【図6】 図1に示した実施の形態1による複数の電界
効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製造工
程の第5工程を説明するための断面構造図である。
【図7】 図1に示した実施の形態1による複数の電界
効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製造工
程の第6工程を説明するための断面構造図である。
【図8】 図1に示した実施の形態1による複数の電界
効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製造工
程の第7工程を説明するための断面構造図である。
【図9】 図1に示した実施の形態1による複数の電界
効果型トランジスタをえる2電源半導体装置の製造工程
の第8工程を説明するための断面構造図である。
【図10】 図1に示した実施の形態1による複数の電
界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製造
工程の第9工程を説明するための断面構造図である。
【図11】 本発明の実施の形態2による複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置を示した断
面構造図である。
【図12】 図11に示した実施の形態2による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第1工程を説明するための断面構造図である。
【図13】 図11に示した実施の形態2による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第2工程を説明するための断面構造図である。
【図14】 図11に示した実施の形態2による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第3工程を説明するための断面構造図である。
【図15】 図11に示した実施の形態2による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第4工程を説明するための断面構造図である。
【図16】 図11に示した実施の形態2による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第5工程を説明するための断面構造図である。
【図17】 図11に示した実施の形態2による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第6工程を説明するための断面構造図である。
【図18】 図11に示した実施の形態2による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第7工程を説明するための断面構造図である。
【図19】 図11に示した実施の形態2による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第8工程を説明するための断面構造図である。
【図20】 図11に示した実施の形態2による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第9工程を説明するための断面構造図である。
【図21】 図11に示した実施の形態2による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第10工程を説明するための断面構造図であ
る。
【図22】 本発明の実施の形態3による複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置を示した断
面構造図である。
【図23】 本発明の実施の形態3による複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置の第1の変
形例を示した断面構造図である。
【図24】 本発明の実施の形態3による複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置の第2の変
形例を示した断面構造図である。
【図25】 図22に示した実施の形態3による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第1工程を説明するための断面構造図である。
【図26】 図22に示した実施の形態3による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第2工程を説明するための断面構造図である。
【図27】 図22に示した実施の形態3による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第3工程を説明するための断面構造図である。
【図28】 図22に示した実施の形態3による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第4工程を説明するための断面構造図である。
【図29】 図22に示した実施の形態3による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第5工程を説明するための断面構造図である。
【図30】 図22に示した実施の形態3による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第6工程を説明するための断面構造図である。
【図31】 図22に示した実施の形態3による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第7工程を説明するための断面構造図である。
【図32】 図22に示した実施の形態3による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第8工程を説明するための断面構造図である。
【図33】 本発明の実施の形態4による複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置を示した断
面構造図である。
【図34】 図33に示した実施の形態4による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第1工程を説明するための断面構造図である。
【図35】 図33に示した実施の形態4による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第2工程を説明するための断面構造図である。
【図36】 図33に示した実施の形態4による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第3工程を説明するための断面構造図である。
【図37】 図33に示した実施の形態4による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第4工程を説明するための断面構造図である。
【図38】 本発明の実施の形態4の第1の変形例によ
る複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体
装置の製造工程の第1工程を説明するための断面構造図
である。
【図39】 本発明の実施の形態4の第1の変形例によ
る複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体
装置の製造工程の第2工程を説明するための断面構造図
である。
【図40】 本発明の実施の形態4の第1の変形例によ
る複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体
装置の製造工程の第3工程を説明するための断面構造図
である。
【図41】 本発明の実施の形態4の第1の変形例によ
る複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体
装置の製造工程の第4工程を説明するための断面構造図
である。
【図42】 本発明の実施の形態4の第2の変形例によ
る複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体
装置の製造工程の第1工程を説明するための断面構造図
である。
【図43】 本発明の実施の形態4の第2の変形例によ
る複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体
装置の製造工程の第2工程を説明するための断面構造図
である。
【図44】 本発明の実施の形態4の第3の変形例によ
る複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体
装置を示した断面構造図である。
【図45】 図44に示した実施の形態4の第3の変形
例による複数の電界効果型トランジスタを備える2電源
半導体装置の製造工程の第1工程を説明するための断面
構造図である。
【図46】 図44に示した実施の形態4の第3の変形
例による複数の電界効果型トランジスタを備える2電源
半導体装置の製造工程の第2工程を説明するための断面
構造図である。
【図47】 本発明の実施の形態5による複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置を示した断
面構造図である。
【図48】 図47に示した実施の形態5による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第1工程を説明するための断面構造図である。
【図49】 本発明の実施の形態6による複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置を示した断
面構造図である。
【図50】 図49に示した実施の形態6による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第1工程を説明するための断面構造図である。
【図51】 図49に示した実施の形態6による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第2工程を説明するための断面構造図である。
【図52】 図49に示した実施の形態6による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第3工程を説明するための断面構造図である。
【図53】 図49に示した実施の形態6による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第4工程を説明するための断面構造図である。
【図54】 図49に示した実施の形態6による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第5工程を説明するための断面構造図である。
【図55】 図49に示した実施の形態6による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第6工程を説明するための断面構造図である。
【図56】 本発明の実施の形態7による複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置を示した断
面構造図である。
【図57】 図56に示した実施の形態7による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第1工程を説明するための断面構造図である。
【図58】 図56に示した実施の形態7による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第2工程を説明するための断面構造図である。
【図59】 図56に示した実施の形態7による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第3工程を説明するための断面構造図である。
【図60】 図56に示した実施の形態7による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第4工程を説明するための断面構造図である。
【図61】 本発明の実施の形態7の第1の変形例によ
る複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体
装置を示した断面構造図である。
【図62】 図56に示したドープトポリシリコン膜3
2が等方性エッチングを受ける際、等方性エッチング液
がドープトポリシリコン膜32の内部の結晶粒界を伝わ
って第2のゲート絶縁膜4に到達しているようすを示す
模式図である。
【図63】 図61に示すアモルファス構造を有するシ
リコン膜34が、製造工程中においてその表面を等方性
エッチングされる際、シリコン膜21の内部には結晶粒
界が存在しないために等方性エッチング液が第2のゲー
ト絶縁膜4にまで到達しないことを示した模式図であ
る。
【図64】 本発明の実施の形態7の第2の変形例によ
る複数の電界効果型トランジスタを備える2電源半導体
装置を示した断面構造図である。
【図65】 図64に示した実施の形態7の第2の変形
例による複数の電界効果型トランジスタを備える2電源
半導体装置の製造工程の第1工程を説明するための断面
構造図である。
【図66】 図64に示した実施の形態7の第2の変形
例による複数の電界効果型トランジスタを備える2電源
半導体装置の製造工程の第2工程を説明するための断面
構造図である。
【図67】 図64に示した実施の形態7の第2の変形
例による複数の電界効果型トランジスタを備える2電源
半導体装置の製造工程の第3工程を説明するための断面
構造図である。
【図68】 図64に示した実施の形態7の第2の変形
例による複数の電界効果型トランジスタを備える2電源
半導体装置の製造工程の第4工程を説明するための断面
構造図である。
【図69】 図64に示した実施の形態7の第2の変形
例による複数の電界効果型トランジスタを備える2電源
半導体装置の製造工程の第5工程を説明するための断面
構造図である。
【図70】 図64に示した実施の形態7の第2の変形
例による複数の電界効果型トランジスタを備える2電源
半導体装置の製造工程の第6工程を説明するための断面
構造図である。
【図71】 本発明の実施の形態8による複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置を示した断
面構造図である。
【図72】 図71に示した実施の形態8による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第1工程を説明するための断面構造図である。
【図73】 本発明の実施の形態9による複数の電界効
果型トランジスタを備える2電源半導体装置を示した断
面構造図である。
【図74】 図73に示した実施の形態9による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第1工程を説明するための断面構造図である。
【図75】 図73に示した実施の形態9による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第2工程を説明するための断面構造図である。
【図76】 図73に示した実施の形態9による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第3工程を説明するための断面構造図である。
【図77】 図73に示した実施の形態9による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第4工程を説明するための断面構造図である。
【図78】 図73に示した実施の形態9による複数の
電界効果型トランジスタを備える2電源半導体装置の製
造工程の第5工程を説明するための断面構造図である。
【図79】 従来の複数の電界効果型トランジスタを備
える2電源半導体装置を示した断面構造図である。
【図80】 図79に示した従来の複数の電界効果型ト
ランジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第1
工程を説明するための断面構造図である。
【図81】 図79に示した従来の複数の電界効果型ト
ランジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第2
工程を説明するための断面構造図である。
【図82】 図79に示した従来の複数の電界効果型ト
ランジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第3
工程を説明するための断面構造図である。
【図83】 図79に示した従来の複数の電界効果型ト
ランジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第4
工程を説明するための断面構造図である。
【図84】 図79に示した従来の複数の電界効果型ト
ランジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第5
工程を説明するための断面構造図である。
【図85】 図79に示した従来の複数の電界効果型ト
ランジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第6
工程を説明するための断面構造図である。
【図86】 図79に示した従来の複数の電界効果型ト
ランジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第7
工程を説明するための断面構造図である。
【図87】 従来のもう1つの複数の電界効果型トラン
ジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第1工程
を説明するための断面構造図である。
【図88】 従来のもう1つの複数の電界効果型トラン
ジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第2工程
を説明するための断面構造図である。
【図89】 従来のもう1つの複数の電界効果型トラン
ジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第3工程
を説明するための断面構造図である。
【図90】 従来のもう1つの複数の電界効果型トラン
ジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第4工程
を説明するための断面構造図である。
【図91】 従来のもう1つの複数の電界効果型トラン
ジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第5工程
を説明するための断面構造図である。
【図92】 従来のもう1つの複数の電界効果型トラン
ジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第6工程
を説明するための断面構造図である。
【図93】 従来のもう1つの複数の電界効果型トラン
ジスタを備える2電源半導体装置の製造工程の第7工程
を説明するための断面構造図である。
【図94】 図90に示した領域100の拡大図であ
る。
【符号の説明】
1 半導体基板、2 分離酸化膜、3 第1のドープト
ポリシリコン膜、4第2のゲート絶縁膜、5a,5b,
5c,5d,5e レジストパターン、6第1のゲート
絶縁膜、7,22 第2のドープトポリシリコン膜、
8,16 低濃度の不純物拡散層、9,20 サイドウ
ォール酸化膜、10,17 高濃度の不純物拡散層、1
1 シリコン窒化膜、12,26 中濃度の不純物拡散
層、13 酸化窒化膜、14 窒素ドープトポリシリコ
ン膜、15 シリコン酸化膜、18,19 ゲート電
極、23 ゲート電極とゲート絶縁膜との接触部の端
部、21 サイドウォール窒化膜、28,29 酸化
膜、30 自然酸化膜、31,32 ドープトポリシリ
コン膜、33,34 アモルファス構造を有するシリコ
ン膜、100 ゲート電極とゲート絶縁膜との接触部、
200 酸化膜形成工程前のゲート電極側面の位置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 克也 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 東谷 恵市 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の電界効果型トランジスタを備える
    半導体装置であって、 第1の電界効果型トランジスタと、 第2の電界効果型トランジスタとを備え、 前記第1の電界効果型トランジスタは、 半導体基板の主表面に第1のチャネル領域を挟むよう
    に、間隔を隔てて形成された1対の第1のソース/ドレ
    イン領域と、 前記第1のチャネル領域上に形成された、第1の膜厚を
    有する第1のゲート絶縁膜と、 前記第1のゲート絶縁膜上に形成された第1のゲート電
    極とを含み、 前記第2の電界効果型トランジスタは、 前記半導体基板の主表面に第2のチャネル領域を挟むよ
    うに、間隔を隔てて形成された1対の第2のソース/ド
    レイン領域と、 前記第2のチャネル領域上に形成された、前記第1の膜
    厚より厚い第2の膜厚を有する第2のゲート絶縁膜と、 前記第2のゲート絶縁膜上に形成された第2のゲート電
    極とを含み、 前記第1および第2のゲート電極のいずれか一方の側面
    には前記ゲート電極の酸化を防止する酸化防止膜が形成
    されている、半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記酸化防止膜が、シリコン窒化膜から
    なるサイドウォールである、請求項1に記載の半導体装
    置。
  3. 【請求項3】 前記第2のソース/ドレイン領域は、 前記第2のチャネル領域に隣接する低不純物濃度領域
    と、 前記低不純物濃度領域に隣接する中不純物濃度領域と、 前記中不純物濃度領域に隣接する高不純物濃度領域とを
    含む、請求項1または2に記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 複数の電界効果型トランジスタを備える
    半導体装置であって、 第1の電界効果型トランジスタと、 第2の電界効果型トランジスタとを備え、 前記第1の電界効果型トランジスタは、 半導体基板の主表面に第1のチャネル領域を挟むよう
    に、間隔を隔てて形成された1対の第1のソース/ドレ
    イン領域と、 前記第1のチャネル領域上に形成された、酸化窒化膜を
    含む第1の膜厚を有する第1のゲート絶縁膜と、 前記第1のゲート絶縁膜上に形成された第1のゲート電
    極とを含み、 前記第2の電界効果型トランジスタは、 前記半導体基板の主表面に第2のチャネル領域を挟むよ
    うに、間隔を隔てて形成された1対の第2のソース/ド
    レイン領域と、 前記第2のチャネル領域上に形成された、前記第1の膜
    厚より厚い第2の膜厚を有する第2のゲート絶縁膜と、 前記第2のゲート絶縁膜上に形成された第2のゲート電
    極とを含む、半導体装置。
  5. 【請求項5】 複数の電界効果型トランジスタを備える
    半導体装置であって、 第1の電界効果型トランジスタと、 第2の電界効果型トランジスタとを備え、 前記第1の電界効果型トランジスタは、 半導体基板の主表面に第1のチャネル領域を挟むよう
    に、間隔を隔てて形成された1対の第1のソース/ドレ
    イン領域と、 前記第1のチャネル領域上に形成された、第1の膜厚を
    有する第1のゲート絶縁膜と、 前記第1のゲート絶縁膜上に形成された第1のゲート電
    極とを含み、 前記第2の電界効果型トランジスタは、 前記半導体基板の主表面に第2のチャネル領域を挟むよ
    うに、間隔を隔てて形成された1対の第2のソース/ド
    レイン領域と、 前記第2のチャネル領域上に形成された、前記第1の膜
    厚より厚い第2の膜厚を有する第2のゲート絶縁膜と、 前記第2のゲート絶縁膜上に形成された第2のゲート電
    極とを含み、 少なくとも前記第1および第2のゲート絶縁膜のいずれ
    か一方上に、耐酸化導電体膜が形成されている、半導体
    装置。
  6. 【請求項6】 前記耐酸化導電体膜と、前記第1および
    第2のゲート絶縁膜の少なくともいずれか一方との間に
    位置するように形成された導電性不純物を有する半導体
    膜をさらに含む、請求項5に記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 複数の電界効果型トランジスタを備える
    半導体装置であって、 第1の電界効果型トランジスタと、 第2の電界効果型トランジスタとを備え、 前記第1の電界効果型トランジスタは、 半導体基板の主表面に第1のチャネル領域を挟むよう
    に、間隔を隔てて形成された1対の第1のソース/ドレ
    イン領域と、 前記第1のチャネル領域上に形成された、第1の膜厚を
    有する第1のゲート絶縁膜と、 前記第1のゲート絶縁膜上に形成された第1のゲート電
    極とを含み、 前記第2の電界効果型トランジスタは、 前記半導体基板の主表面に第2のチャネル領域を挟むよ
    うに、間隔を隔てて形成された1対の第2のソース/ド
    レイン領域と、 前記第2のチャネル領域上に形成された、前記第1の膜
    厚より厚い第2の膜厚を有する第2のゲート絶縁膜と、 前記第2のゲート絶縁膜上に形成された第2のゲート電
    極とを含み、 少なくとも前記第1および第2のゲート絶縁膜のいずれ
    か一方上に接触するように、導電性不純物を有する半導
    体膜が形成され、 前記導電性不純物を有する半導体膜上に、前記導電性不
    純物を含む半導体膜の酸化を防止する耐酸化絶縁膜が形
    成されている、半導体装置。
  8. 【請求項8】 複数の電界効果型トランジスタを備える
    半導体装置であって、 第1の電界効果型トランジスタと、 第2の電界効果型トランジスタとを備え、 前記第1の電界効果型トランジスタは、 半導体基板の主表面に第1のチャネル領域を挟むよう
    に、間隔を隔てて形成された1対の第1のソース/ドレ
    イン領域と、 前記第1のチャネル領域上に形成された、第1の膜厚を
    有する第1のゲート絶縁膜と、 前記第1のゲート絶縁膜上に形成された第1のゲート電
    極とを含み、 前記第2の電界効果型トランジスタは、 前記半導体基板の主表面に第2のチャネル領域を挟むよ
    うに、間隔を隔てて形成された1対の第2のソース/ド
    レイン領域と、 前記第2のチャネル領域上に形成された、第2の膜厚を
    有する第2のゲート絶縁膜と、 前記第2のゲート絶縁膜上に形成された第1の導電体膜
    と、前記第1の導電体膜上に形成された絶縁膜と、前記
    絶縁膜上に形成された第2の導電体膜とを有する第2の
    ゲート電極とを含む、半導体装置。
  9. 【請求項9】 前記絶縁膜と、前記第1および第2のゲ
    ート絶縁膜とは、 実質的に同一の材料により形成され、 前記第1の膜厚をt1 、前記第2の膜厚をt2 、前記絶
    縁膜の膜厚をt3 、前記第1のゲート電極に印加される
    電圧をV1 、前記第2のゲート電極に印加される電圧を
    2 とした場合、t1 /(t2 +t3 )とV1 /V2
    が、ほぼ等しくなる、請求項8に記載の半導体装置。
  10. 【請求項10】 少なくとも前記第1および第2のゲー
    ト絶縁膜のいずれか一方上に接触するように形成され
    た、保護導電体膜をさらに含む、請求項1、4、5、7
    および8のいずれか1項に記載の半導体装置。
  11. 【請求項11】 複数の電界効果型トランジスタを備え
    る半導体装置であって、 第1の電界効果型トランジスタと、 第2の電界効果型トランジスタとを備え、 前記第1の電界効果型トランジスタは、 半導体基板の主表面に第1のチャネル領域を挟むよう
    に、間隔を隔てて形成された1対の第1のソース/ドレ
    イン領域と、 前記第1のチャネル領域上に形成された、第1の膜厚を
    有する第1のゲート絶縁膜と、 前記第1のゲート絶縁膜上に形成された第1のゲート電
    極とを含み、 前記第2の電界効果型トランジスタは、 前記半導体基板の主表面に第2のチャネル領域を挟むよ
    うに、間隔を隔てて形成された1対の第2のソース/ド
    レイン領域と、 前記第2のチャネル領域上に形成された、前記第1の膜
    厚より厚い第2の膜厚を有する第2のゲート絶縁膜と、 前記第2のゲート絶縁膜上に形成された第2のゲート電
    極とを含み、 少なくとも前記第1および第2のゲート絶縁膜のいずれ
    か一方上に接触するように、保護導電体膜が形成されて
    いる、半導体装置。
  12. 【請求項12】 前記保護導電体膜は、 前記第1のゲート絶縁膜上に接触するように形成され
    た、第1の保護導電体膜と、 前記第2のゲート絶縁膜上に接触するように形成され
    た、第2の保護導電体膜とを含み、 前記第1の保護導電体膜の膜厚と前記第2の保護導電体
    膜の膜厚とが実質的に同一である、請求項11に記載の
    半導体装置。
  13. 【請求項13】 アモルファス構造を有する膜を堆積さ
    せることにより形成される前記保護導電体膜をさらに含
    む、請求項11または12に記載の半導体装置。
  14. 【請求項14】 前記保護導電体膜上に接触するように
    形成された耐酸化膜をさらに含む、請求項11、12お
    よび13のいずれか1項に記載の半導体装置。
  15. 【請求項15】 複数の電界効果型トランジスタを備え
    る半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の主表面上に第1の膜厚を有する第1のゲー
    ト絶縁膜を形成する工程と、 前記第1のゲート絶縁膜上に第1のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第1のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第1のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第1のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程と、 前記半導体基板の主表面上に第1の膜厚より厚い第2の
    膜厚を有する第2のゲート絶縁膜を形成する工程と、 前記第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第2のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第2のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第2のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程と、 前記第1および第2のゲート電極のいずれか一方の側面
    に前記ゲート電極の酸化を防止する酸化防止膜を形成す
    る工程とを備え、 前記第1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方が形
    成された後、前記第1および第2のゲート絶縁膜のいず
    れか一方の上に形成されたゲート電極の側面に前記酸化
    防止膜が存在する状態で、前記第1および第2のゲート
    絶縁膜のいずれか他の一方を形成する、半導体装置の製
    造方法。
  16. 【請求項16】 前記酸化防止膜を形成する工程は、 シリコン窒化膜を前記第1および第2のゲート電極の少
    なくともいずれか一方の側面上に形成する工程と、 前記シリコン窒化膜を異方性エッチングすることによ
    り、前記第1および第2のゲート電極のいずれか一方の
    側面に、酸化防止膜としての、シリコン窒化膜からなる
    サイドウォールを形成する工程とを含む、請求項15に
    記載の半導体装置の製造方法。
  17. 【請求項17】 前記第2のソース/ドレイン領域の形
    成工程は、 前記半導体基板の主表面の、前記第2のチャネル領域に
    隣接する領域へ、低濃度の不純物を導入する工程と、 前記第2のゲート電極の側面に、第1のサイドウォール
    を形成する工程と、 前記第1のサイドウォールが存在する状態で、前記半導
    体基板の主表面に、中濃度の不純物を導入する工程と、 前記第1のサイドウォールの側面に、第2のサイドウォ
    ールを形成する工程と、 前記第2のサイドウォールが存在する状態で、前記半導
    体基板の主表面に、高濃度の不純物を導入する工程とを
    含む、請求項15または16に記載の半導体装置の製造
    方法。
  18. 【請求項18】 複数の電界効果型トランジスタを備え
    る半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の主表面上に酸化窒化膜を含む第1の膜厚を
    有する第1のゲート絶縁膜を形成する工程と、 前記第1のゲート絶縁膜上に第1のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第1のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第1のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第1のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程と、 前記半導体基板の主表面上に第1の膜厚より厚い第2の
    膜厚を有する第2のゲート絶縁膜を形成する工程と、 前記第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第2のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第2のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第2のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程とを備え、 前記第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極が形成さ
    れた状態で、前記第1のゲート絶縁膜を形成する、半導
    体装置の製造方法。
  19. 【請求項19】 複数の電界効果型トランジスタを備え
    る半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の主表面上に第1の膜厚を有する第1のゲー
    ト絶縁膜を形成する工程と、 前記第1のゲート絶縁膜上に第1のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第1のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第1のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第1のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程と、 前記半導体基板の主表面上に前記第1の膜厚より厚い第
    2の膜厚を有する第2のゲート絶縁膜を形成する工程
    と、 前記第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第2のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第2のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第2のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程と、 少なくとも前記第1および第2のゲート絶縁膜のいずれ
    か一方上に、耐酸化導電体膜を形成する工程とを備え、 前記耐酸化導電体膜が形成された状態で、第1および第
    2のゲート絶縁膜のいずれか他の一方を形成する、半導
    体装置の製造方法。
  20. 【請求項20】 前記耐酸化導電体膜と、前記第1およ
    び第2のゲート絶縁膜の少なくともいずれか一方との間
    に位置するように、導電性不純物を含む半導体膜を形成
    する工程を含む、請求項19に記載の半導体装置の製造
    方法。
  21. 【請求項21】 前記半導体基板の主表面上の、前記第
    1および第2のゲート絶縁膜のいずれか一方を形成する
    領域に、基板保護膜を形成する工程と、 前記基板保護膜が存在する状態で、前記第1および第2
    のゲート絶縁膜のいずれか他の一方および前記耐酸化導
    電体膜を形成する工程とをさらに備える、請求項19ま
    たは20に記載の半導体装置の製造方法。
  22. 【請求項22】 前記第1および第2のゲート絶縁膜の
    いずれか一方を形成する前に、前記第1および第2のゲ
    ート絶縁膜のいずれか一方が形成される領域に位置する
    前記半導体基板の主表面の一部を除去する工程をさらに
    備える、請求項19、20および21のいずれか1項に
    記載の半導体装置の製造方法。
  23. 【請求項23】 複数の電界効果型トランジスタを備え
    る半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の主表面上に第1の膜厚を有する第1のゲー
    ト絶縁膜を形成する工程と、 前記第1のゲート絶縁膜上に第1のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第1のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第1のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第1のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程と、 前記半導体基板の主表面上に第2の膜厚を有する第2の
    ゲート絶縁膜を形成する工程と、 前記第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極の一部と
    なる第1の導電体膜を形成する工程と、 前記第1の導電体膜上に、前記第2のゲート電極の一部
    となる絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に前記第2のゲート電極の一部となる第2
    の導電体膜を形成する工程と、 前記第1および第2の導電体膜と前記絶縁膜とを異方性
    エッチングすることにより、第2のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第2のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第2のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第2のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程とを備え、 前記第1の導電体膜が形成された状態で、前記第1のゲ
    ート絶縁膜を形成することを特徴とする、半導体装置の
    製造方法。
  24. 【請求項24】 前記絶縁膜と前記第1および第2のゲ
    ート絶縁膜とを、実質的に同一の材料により形成し、 前記第1の膜厚をt1 、前記第2の膜厚をt2 、前記絶
    縁膜の膜厚をt3 、前記第1のゲート電極に印加される
    電圧をV1 、前記第2のゲート電極に印加される電圧を
    2 とした場合、t1 /(t2 +t3 )とV1 /V2
    が、ほぼ等しくなるような膜厚を有する前記絶縁膜と第
    1および第2のゲート絶縁膜とを形成する、請求項23
    に記載の半導体装置の製造方法。
  25. 【請求項25】 複数の電界効果型トランジスタを備え
    る半導体装置の製造方法であって、 半導体基板の主表面上に第1の膜厚を有する第1のゲー
    ト絶縁膜を形成する工程と、 前記第1のゲート絶縁膜上に第1のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第1のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第1のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第1のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程と、 前記半導体基板の主表面上に第1の膜厚より厚い第2の
    膜厚を有する第2のゲート絶縁膜を形成する工程と、 前記第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第2のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第2のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第2のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程と、 少なくとも前記第1のゲート絶縁膜および第2のゲート
    絶縁膜のいずれか一方上に接触するように、保護導電体
    膜を形成する工程とを備え、 前記保護導電体膜が形成された状態で、第1および第2
    のゲート絶縁膜のいずれか他の一方を形成する、半導体
    装置の製造方法。
  26. 【請求項26】 前記第1および第2のゲート絶縁膜の
    いずれか他の一方上に接触するように導電体膜を形成す
    る工程と、 前記導電体膜と前記保護導電体膜との上に接触するよう
    にレジストパターンを形成する工程とをさらに備え、 前記レジストパターンをマスクとして、前記導電体膜と
    前記保護導電体膜との一部を異方性エッチングにより除
    去することにより、前記第1のゲート電極と第2のゲー
    ト電極とを同時に形成することを特徴とする、請求項2
    5に記載の半導体装置の製造方法。
  27. 【請求項27】 複数の電界効果型トランジスタを備え
    る半導体装置の製造方法であって、 第1および第2の電界効果トランジスタを形成する領域
    に位置する半導体基板の主表面上に絶縁膜を形成する工
    程と、 前記第2の電界効果トランジスタを形成する領域に位置
    する前記絶縁膜上にレジストパターンを形成する工程
    と、 前記レジストパターンをマスクとして、前記第1の電界
    効果型トランジスタを形成する領域に位置する前記絶縁
    膜の一部を等方性エッチングにより除去する工程と、 前記レジストパターンを除去する工程と、 前記絶縁膜の表面の一部を等方性エッチングにより除去
    することにより、第1および第2のゲート絶縁膜を形成
    する工程と、 前記第1のゲート絶縁膜上に第1のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第1のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第1のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第1のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程と、 前記第2のゲート絶縁膜上に第2のゲート電極を形成す
    る工程と、 前記第2のゲート電極をマスクとして、前記半導体基板
    の主表面に不純物を導入することによって、第2のチャ
    ネル領域を挟むように、間隔を隔てて1対の第2のソー
    ス/ドレイン領域を形成する工程とを備える、半導体装
    置の製造方法。
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