JPS5867046A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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Publication number
JPS5867046A
JPS5867046A JP56165688A JP16568881A JPS5867046A JP S5867046 A JPS5867046 A JP S5867046A JP 56165688 A JP56165688 A JP 56165688A JP 16568881 A JP16568881 A JP 16568881A JP S5867046 A JPS5867046 A JP S5867046A
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JP
Japan
Prior art keywords
film
oxide film
polycrystalline silicon
silicon oxide
oxidation
Prior art date
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Pending
Application number
JP56165688A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Kiyozumi
清住 文雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP56165688A priority Critical patent/JPS5867046A/ja
Publication of JPS5867046A publication Critical patent/JPS5867046A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells

Landscapes

  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発F!A紘多結晶シリコン酸化膜の形成方法を改喪
し九半導体装置の製造方法に関するものである。
不純物を含んだ多結晶シリコン膜を熱的に酸化すること
によって形成される多結晶シリコン酸化膜hsz層多結
晶シリコン構造を用いる半導体集積回路数置で第1層と
第2層多結晶シリコン間を絶縁するために多く用いられ
ている。仁の多結晶シリ;ン酸化展の形成に際してi要
とされる点線、(1)第1層と第2層多結晶シリコンの
両層間の絶縁不良を防止するために嵐好な膜質を持つ多
結晶シリコン酸化膜であること、(−)両層間の寄生容
量を低減するために、厚い多結晶シリコン酸化膜が得ら
れることである。従来、多結晶シリコン酸化膜の形成に
は、1iL燥酸素酸化あるい紘水蒸気酸化が用いられて
いる一1lX、実際に形成される多結晶シリコン酸化膜
の膜質および膜厚は酸化条件に大きく依存する。第1図
に示すように、多結晶シリコン酸化膜の絶縁破壊強度は
酸化温度に強く依存し。
高温の方が高い値を示す、すなわち、酸化温度が950
℃よシ低くなると、多結晶シリコン酸化膜の絶縁破壊強
度社急激に低下し、膜質が劣ってくる。さらに乾燥酸素
雰囲気中で形成した多結晶シリコン酸化膜の方が、水蒸
気雰囲気中で形成したものより、高い絶縁破壊強度を示
す、一方、厚い多結晶シリコン酸化膜を得る丸めには、
多結晶シリコンの酸化時に同時形成される単結晶シリコ
ン酸化膜との膜厚比(多結晶シリコン酸化膜厚/単結晶
シリコン酸化膜厚)を大きくすることが必要である。第
2図に示すように、前記の膜厚比Fi、酸化温度が低い
ほど、乾燥酸素酸化よル水蒸気酸化の方が大きな値とな
る。従って、前記の(1)項に対して望ましい酸化条件
は高温、乾燥酸素酸化であ!D、(it)項にとっては
低温、水蒸気酸化が適している。このため、前記(1)
 、 (1)項のそれぞれに対して適する酸化条件は、
同一の酸化方法からは得られないため、前記(1) 、
 (M)項を同時に満足させることは、従来の酸化方法
では不可能であった。
この発明は、前述の従来法による多結晶シリコン酸化膜
の形成による欠点を解消しようとするものであって、高
温酸素酸化を行なった後、低温水蒸気酸化を行表うこと
によ〕、絶縁破壊強度が高く、シかも厚い多結晶シリコ
ン酸化膜を形成できる。半導体装置の製造方法を提供す
ることを目的としている。
この目的を達成するために、この発明による半導体装置
の製造方法は、シリコン単結晶基板上にシリコン酸化膜
を介して第1の多結晶シリコン膜を堆積する工程と、こ
の第1の多結晶シリコン膜に不純物を拡散する工程と、
この第1の多結晶シリコン膜を950〜1100℃の高
温、乾燥酸素雰囲気中で熱処理し所定の膜厚の多結晶シ
リコン酸化膜を形成した後に700〜900℃の低温。
水蒸気雰囲気中で熱処理して多結晶シリコン酸化膜を形
成する工程と、この工程の後に第2の多結晶シリコン膜
を堆積する工程とを含むことを特徴とするものである。
以下、この発明の一実施例につき図を参照して説明する
第3図C&)ないしく・)はこの発明による一実施例を
示す半導体装置の製造工程の各段階の断面図である。ま
ず、第3図(りに示すように、シリコン単結晶基板l上
にシリコン窒化膜を耐酸化マスクとして用いた通常の選
択酸化法によ〕、フィールド酸化膜2によって分離され
た活性領域3を形成する。
次に、第3図(b)に示すように、活性領域3のシリコ
ン表面を熱酸化することによって、第1のダート酸化膜
4を形成し、さらに第1の多結晶シリコン[15を化学
気相反応法によル、全面に堆積させる。前記第1の多結
晶シリコン膜5にひ素As、J)んP、はう素Bなどの
不純物を熱拡散法あるいはイオン注入法によって拡散し
、導電性を持たせる。
次に、ホトリソグラフィ技術により、ホトレジストをマ
スクとして、第1の多結晶シリコ/I[5をエツチング
する。ホトレジストを除去した後、残した第1の多結晶
シリコン膜5をマスクとして嬉1ゲート酸化膜4をエツ
チングし、第3図<b)に示す構造とする0次に、95
0〜1100tl:の乾燥酸素雰囲気中で熱処理を行な
い、第1の多結晶シリコン膜5および活性領域3の・単
結晶シリコンを熱酸化し、所定の膜厚の酸化膜を形成す
る。仁の後、709〜900℃の水蒸気雰囲気中で前記
領域を引き続き熱酸化し、目標とする膜厚の第2ダート
酸化膜7を形成すると同時に、第10多結晶シリコン上
に多結晶シリ;ン酸化膜6を形成し。
第3図Ce)に示す構造とする。仁の後、J12の多結
晶シリコン膜8の堆積、不純物の拡散、ホトリソグラフ
ィ技術を用いての/fメーン形成を前記第1の多結晶シ
リコンM5の場合と同様にして行なぺ第3r1g(d)
K示す構造とする0次に、シリコン単結晶中に不純物を
拡散し拡散層9を形成し、第3図(・)K示す構造とす
る。さらに図面では示していないが、保護用酸化膜、金
属配線!従来公知の技術によ〕形成し、半導体装置を完
成させる。
以上説明したように、この実施例の半導体装置の製造方
法線条結晶シリコン酸化展の形成を、*初に高温、乾燥
酸素酸化にょL次に引き続き低温、水蒸気酸化によ〕行
なう。この方法によれに。
絶縁破壊強度が高く、シかも厚い多結晶シリコン酸化膜
が得られるため、従来法の欠点を解消できる。114図
は、各種酸化法によって形成した多結晶シリ;ン酸化膜
の特性の比較を示すものである。
850℃の水蒸気酸化法は、多結晶と単結晶の酸化膜厚
比を大きくでき、厚い多結晶シリコン酸化膜が得られる
が、絶縁破壊強度が非常に劣るという欠点がある。一方
、950℃の乾燥酸素酸化法は絶縁破壊強度を非常に高
くできるが、膜厚比が小さ込ために厚い多結晶シリコン
酸化膜が得られない。しかし、この実施例による950
℃の乾燥酸素酸化を行なった後、850℃の水蒸気酸化
を行なう方法では、絶縁破壊強度が高い良質な、しかも
厚い多結晶シリコン酸化膜が得られ、前述した従来法の
それぞれの欠点を同時に解決できる。
なお、前述した実施例では、MO811半導体装置の製
造方法について説明したが、この発明は他の半導体装置
の製造方法にも適用でき、この場合でも実施例の製造方
法と同様な効果が得られる。
以上説明したように、この発明による半導体装置の製造
方法によれば、絶縁破壊強度が高い良質な、しかも厚い
多結晶シリコン酸化膜を形成できるため%2層多結晶シ
リコン構造を用いた半導体集積回路装置で両多結晶シリ
コン間の絶縁不良の防止、および寄生容量の低減が達成
でき、従って前記半導体装置の歩留向上、4I性の改善
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は多結晶シリコン駿化膜絶縁強度の酸化温度依存
性を示す図、#I2図は多結晶と単結晶シリコン酸化膜
厚比の酸化温度依存性を示す図、jI3図(&)ないし
く・)はζO発明の一冥施例を工程順に示す断面図、第
4図はこの発明の一実施例による効果を説明するための
図である。 1・・・シリコン単結晶基板、2・・・フィールド酸化
膜、3・・・活性領域、4・・・第1グーF酸化膜、5
・・・第1多結晶シリコンl[,6・・・多結晶シリコ
ン酸化膜、7−・・第2ダート酸化M、8・・・第2多
結晶シリコン膜、9・・・拡散層。 牙1図 醇化湯度(・C) 牙4図 酸化机六 手続補正書 昭和57年3月31日 特許庁長官 島田春樹殿 1、事件の表示 昭和56年 特 許 願第165688  号2、発碗
の名称 半導体装置の製造方法 3、補正をする者 事件との関係    特  許 出願人(029)沖電
気工業株式会社 4、代理人 5、補正命令の日付  昭和  年  月  日(自発
)6、補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 別紙の通り 7゜ 補正の内容 1)明細書の「2、特許請求の範囲」を別紙の通り訂正
する、 2)明細書3頁17行「高温酸素酸化」を「高温乾燥酸
素酸化」と訂正する、 3)同6頁19行「水蒸気酸化法」會「水蒸気酸化(W
et ) Jと訂正する。 4)同7頁2行「乾燥酸素酸化法」ケ「乾燥酸素酸化(
fury ) Jと訂正する。 2、特許請求の範囲 シリコン単結晶基板上にシリコン酸化膜を介して第1の
多結晶シリコン膜を堆積する工程と、この第1の多結晶
シリコン膜に不純物ケ拡散する工程と、この第1の多結
晶シリコン膜を950〜1100℃の高温、乾燥酸素雰
囲気中で熱処理し所定の膜厚の多結晶シリコン酸化膜葡
形成した後に700〜900℃の低温、水蒸気雰囲気中
で熱処理して多結晶シリコン酸化tFi!に形成する工
程と、この工程の後に第2の多結晶シリコン膜會堆積す
る工程とケ含むことを特徴とする半導体装置の製造方法

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シリコン単結晶基板上にシリコン酸化膜を介して第1の
    多結晶シリコン膜を堆積する工程と、この第1の多結晶
    シリコン膜に不純物を拡散する工程と、この第1の多−
    晶シリコン膜を950〜1100℃の高温、乾燥酸素雰
    囲気中で熱処理し所定の膜厚の多結晶シリコン酸化膜を
    形成し九後に700〜900℃の低温、水蒸気雰囲気中
    で熱処理して多結晶シリコン酸化膜を形成する工程と、
    この工程の後に第2の多結晶シリコン膜を堆積する工程
    とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP56165688A 1981-10-19 1981-10-19 半導体装置の製造方法 Pending JPS5867046A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329269B1 (en) 1995-03-27 2001-12-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor device manufacturing with amorphous film cyrstallization using wet oxygen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5328382A (en) * 1976-07-27 1978-03-16 Mitsubishi Electric Corp Production method of semiconductor devi ce
JPS5394780A (en) * 1977-01-14 1978-08-19 Hitachi Ltd Manufacture of semiconductor device

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