JP2003092362A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method of manufacturing semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JP2003092362A JP2003092362A JP2001280944A JP2001280944A JP2003092362A JP 2003092362 A JP2003092362 A JP 2003092362A JP 2001280944 A JP2001280944 A JP 2001280944A JP 2001280944 A JP2001280944 A JP 2001280944A JP 2003092362 A JP2003092362 A JP 2003092362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mos transistor
- layer
- oxide film
- etching
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Weting (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特にゲート酸化膜の膜厚が異なる2種類の
MOSトランジスタを同一の半導体基板上に有する半導
体装置の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device having two types of MOS transistors having different gate oxide film thicknesses on the same semiconductor substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えばLCDや有機EL等の表示デバイ
スの駆動用LSIにおいては、3V〜5V系の電源電圧
で動作するロジック部と、15V〜45Vの高電源電圧
で動作するドライバー部とを有している。また、マイク
ロコンピュータにおいても15V程度の電圧信号が入力
される入力端子(例えばテスト端子)を有しているもの
がある。2. Description of the Related Art For example, an LSI for driving a display device such as an LCD or an organic EL has a logic section which operates at a power supply voltage of 3V to 5V and a driver section which operates at a high power supply voltage of 15V to 45V. is doing. Some microcomputers also have an input terminal (for example, a test terminal) to which a voltage signal of about 15V is input.
【0003】このようなLSIにおいて、高電源電圧が
印加されるか、高電圧信号が入力される条件下で動作す
る高耐圧MOSトランジスタは、ゲート絶縁耐圧を確保
するために、そのゲート酸化膜を厚く形成する必要があ
る。一方、低電源電圧の条件下で動作する通常耐圧MO
Sトランジスタは、高速動作と微細化を可能にするため
に、MOSトランジスタのスケーリング則に従ってゲー
ト酸化膜を薄く形成する必要がある。In such an LSI, a high breakdown voltage MOS transistor which operates under the condition that a high power supply voltage is applied or a high voltage signal is input, has its gate oxide film formed in order to secure a gate withstand voltage. It must be formed thick. On the other hand, the normal withstand voltage MO that operates under the condition of low power supply voltage
In order to enable high speed operation and miniaturization of the S transistor, it is necessary to form a thin gate oxide film according to the scaling rule of the MOS transistor.
【0004】したがって、このような駆動用LSIやマ
イクロコンピュータを1チップ化するために、同一の半
導体基板上にゲート酸化膜の異なる、高耐圧MOSトラ
ンジスタと通常耐圧MOSトランジスタとを集積化して
いる。Therefore, in order to integrate such a driving LSI and a microcomputer into one chip, a high breakdown voltage MOS transistor and a normal breakdown voltage MOS transistor having different gate oxide films are integrated on the same semiconductor substrate.
【0005】以下、図4乃至図12を参照しながら従来
例に係る半導体装置の製造方法について説明する。Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example will be described with reference to FIGS.
【0006】まず図4に示すように、P型の半導体基板
1(例えばシリコン基板)上に熱酸化により、120n
mの膜厚を有する第1の酸化膜2(SiO2膜)を形成する。First, as shown in FIG. 4, 120 n is formed on a P-type semiconductor substrate 1 (for example, a silicon substrate) by thermal oxidation.
A first oxide film 2 (SiO2 film) having a film thickness of m is formed.
【0007】次に、図5に示すように、通常耐圧MOS
トランジスタ形成領域の第1の酸化膜2を、公知のフォ
トリソグラフィーを用いて選択的に除去する。一方、隣
接する高耐圧MOSトランジスタ形成領域には第1の酸
化膜2を残している。Next, as shown in FIG.
The first oxide film 2 in the transistor formation region is selectively removed by using known photolithography. On the other hand, the first oxide film 2 is left in the adjacent high breakdown voltage MOS transistor formation region.
【0008】次に、図6に示すように、熱酸化により通
常耐圧MOSトランジスタ形成領域に第2の酸化膜3
(SiO2膜)を形成する。この第2の酸化膜3は、第1の
酸化膜2より薄く形成される。その膜厚は例えば33n
m程度である。なお、第1の酸化膜2はこの熱酸化工程
により若干厚くなる。Next, as shown in FIG. 6, the second oxide film 3 is formed in the normal breakdown voltage MOS transistor formation region by thermal oxidation.
(SiO2 film) is formed. The second oxide film 3 is formed thinner than the first oxide film 2. The film thickness is, for example, 33n
It is about m. The first oxide film 2 is slightly thickened by this thermal oxidation process.
【0009】次に、図7に示すように、全面にLPCV
D法によりポリシリコン層4を形成する。その膜厚は例
えば440nm程度である。なお、ポリシリコン層4の
代わりに、アモリファスシリコン層を形成しても良い。Next, as shown in FIG. 7, the LPCV is formed on the entire surface.
The polysilicon layer 4 is formed by the D method. The film thickness is, for example, about 440 nm. Instead of the polysilicon layer 4, an amorphous silicon layer may be formed.
【0010】次に、図8に示すように、高耐圧MOSト
ランジスタの形成領域のポリシリコン層4上に、第1の
フォトレジスト層5を形成する。この第1のフォトレジ
スト層5は後のポリシリコン層エッチング時のゲート電
極形成用マスクである。また、通常耐圧MOSトランジ
スタの形成領域のポリシリコン層4上に、第1のフォト
レジスト層6を形成する。この第1のフォトレジスト層
6は後のポリシリコン層をエッチングする時に用いられ
るゲート電極形成用マスクである。ここで、第1のフォ
トレジスト層5は第1のフォトレジスト層6に比して幅
広に形成される。これは高耐圧MOSトランジスタのチ
ャネル長を長くして、ソースドレイン耐圧を確保するた
めである。Next, as shown in FIG. 8, a first photoresist layer 5 is formed on the polysilicon layer 4 in the formation region of the high breakdown voltage MOS transistor. The first photoresist layer 5 is a mask for forming a gate electrode when the polysilicon layer is etched later. Further, the first photoresist layer 6 is formed on the polysilicon layer 4 in the formation region of the normal breakdown voltage MOS transistor. This first photoresist layer 6 is a mask for forming a gate electrode used when etching a polysilicon layer later. Here, the first photoresist layer 5 is formed wider than the first photoresist layer 6. This is to increase the channel length of the high breakdown voltage MOS transistor and secure the source / drain breakdown voltage.
【0011】次に、図9に示すように、第1のフォトレ
ジスト層5、6をマスクとしてポリシリコン層4をエッ
チングすることにより、高耐圧MOSトランジスタの第
1のゲート電極7と、通常耐圧MOSトランジスタの第
2のゲート電極8を形成する。Next, as shown in FIG. 9, the polysilicon layer 4 is etched by using the first photoresist layers 5 and 6 as a mask, and the first gate electrode 7 of the high breakdown voltage MOS transistor and the normal breakdown voltage are formed. The second gate electrode 8 of the MOS transistor is formed.
【0012】次に、図10に示すように、後のソース・
ドレイン層形成用のイオン注入工程に備えて、第1の酸
化膜2をドライエッチングする。このドライエッチング
後の残膜2Aの膜厚は20nm程度を狙いとする。その
結果、第1のゲート電極7の下には、120nmの膜厚
を有する第1のゲート酸化膜9が形成される。また、第
2のゲート電極8の下には、33nmの膜厚を有する第
2のゲート酸化膜10が形成される。Next, as shown in FIG.
In preparation for the ion implantation step for forming the drain layer, the first oxide film 2 is dry-etched. The film thickness of the residual film 2A after this dry etching is aimed at about 20 nm. As a result, a first gate oxide film 9 having a film thickness of 120 nm is formed under the first gate electrode 7. A second gate oxide film 10 having a film thickness of 33 nm is formed under the second gate electrode 8.
【0013】次に、図11に示すように、第1のフォト
レジスト層5、6をレジスト剥離液により除去する。Next, as shown in FIG. 11, the first photoresist layers 5 and 6 are removed by a resist stripping solution.
【0014】そして、図12に示すように、低濃度のイ
オン注入により、第1のゲート電極7に隣接する半導体
基板1の表面に、n−型ソース層12及びn−型ドレイ
ン層13を形成する。さらに、高濃度のイオン注入によ
り、第2のゲート電極8に隣接する半導体基板1の表面
に、n+型ソース層14及びn+型ドレイン層15を形
成する。これと同時に、第1のゲート電極7から離れた
半導体基板1の表面にn+型ソース層16及びn+型ド
レイン層17を形成する。Then, as shown in FIG. 12, an n − type source layer 12 and an n − type drain layer 13 are formed on the surface of the semiconductor substrate 1 adjacent to the first gate electrode 7 by low-concentration ion implantation. To do. Further, the n + type source layer 14 and the n + type drain layer 15 are formed on the surface of the semiconductor substrate 1 adjacent to the second gate electrode 8 by high-concentration ion implantation. At the same time, the n + type source layer 16 and the n + type drain layer 17 are formed on the surface of the semiconductor substrate 1 away from the first gate electrode 7.
【0015】ここで、高耐圧MOSトランジスタ形成領
域において、第1のゲート酸化膜9の形成された領域を
除いて、薄い残膜2Aが形成されているだけなので、上
記イオン注入を低加速エネルギーにて行うことができ
る。Here, in the high breakdown voltage MOS transistor formation region, only the thin residual film 2A is formed except for the region where the first gate oxide film 9 is formed, so that the ion implantation is performed at low acceleration energy. Can be done by
【0016】これにより、120nm程度の厚い第1の
ゲート酸化膜9を有する高耐圧MOSトランジスタと、
33nm程度の薄い第2のゲート酸化膜10を有する通
常耐圧MOSトランジスタが形成される。As a result, a high breakdown voltage MOS transistor having the first gate oxide film 9 having a thickness of about 120 nm,
A normal breakdown voltage MOS transistor having a second gate oxide film 10 having a thin thickness of about 33 nm is formed.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者が検討したところ、上述した半導体装置の製造方法で
は2つの欠点があった。However, as a result of the study by the present inventor, the above-described method for manufacturing a semiconductor device has two drawbacks.
【0018】第1に、図10に示した第1の酸化膜2を
エッチングする工程においては、ドライエッチングが用
いられる。このとき、33nmと薄い第2の酸化膜3
は、その前のポリシリコン・エッチング工程においてオ
ーバーエッチングが施されるので、殆どがエッチングさ
れてしまい残っていない。First, dry etching is used in the step of etching the first oxide film 2 shown in FIG. At this time, the second oxide film 3 having a thin thickness of 33 nm is used.
Since it is over-etched in the polysilicon etching step before that, most of it is etched and does not remain.
【0019】このため、第1の酸化膜2をドライエッチ
ングする間に、通常耐圧MOSトランジスタのソース・
ドレイン形成領域は半導体基板1が露出された状態でエ
ッチング・プラズマに曝される。このため、ソース・ド
レイン形成領域の表面にはエッチング・ダメージ層11
が形成される。その結果、通常耐圧MOSトランジスタ
はこのエッチング・ダメージ層11の影響によりリーク
不良が発生するという問題があった。Therefore, while the first oxide film 2 is dry-etched, the source and
The drain formation region is exposed to etching plasma with the semiconductor substrate 1 exposed. Therefore, the etching damage layer 11 is formed on the surface of the source / drain formation region.
Is formed. As a result, the normal breakdown voltage MOS transistor has a problem that a leak failure occurs due to the influence of the etching damage layer 11.
【0020】第2に、図10に示した第1の酸化膜2を
エッチングする工程において、エッチングのエンドポイ
ントとして、例えば20nmの残膜2Aを狙いとしてい
る。しかしながら、エッチングのばらつきにより、局所
的には高耐圧MOSトランジスタの形成領域の半導体基
板1が露出してしまい、ソース・ドレイン形成領域の表
面にはエッチング・ダメージ層(不図示)が形成される
ことがあった。このため、高耐圧MOSトランジスタに
ついても、ソース・ドレイン層に結晶欠陥が発生し、リ
ーク不良を招くという問題があった。Secondly, in the step of etching the first oxide film 2 shown in FIG. 10, the remaining film 2A of, for example, 20 nm is aimed as an etching end point. However, due to variations in etching, the semiconductor substrate 1 in the high breakdown voltage MOS transistor formation region is locally exposed, and an etching damage layer (not shown) is formed on the surface of the source / drain formation region. was there. Therefore, also in the high breakdown voltage MOS transistor, there is a problem that a crystal defect occurs in the source / drain layer and a leak defect is caused.
【0021】そこで、本発明の目的は、ゲート酸化膜の
厚膜が異なる2種類のMOSトランジスタ、すなわち高
耐圧MOSトランジスタと通常耐圧MOSトランジスタ
を同一の半導体基板上に有する半導体装置において、通
常耐圧MOSトランジスタと高耐圧MOSトランジスタ
のリーク不良を防止し、信頼性の向上と歩留まりの向上
を図ることである。Therefore, an object of the present invention is to provide a normal withstand voltage MOS transistor in a semiconductor device having two types of MOS transistors having different gate oxide film thicknesses, that is, a high withstand voltage MOS transistor and a normal withstand voltage MOS transistor on the same semiconductor substrate. The purpose of this is to prevent a leak defect between a transistor and a high-voltage MOS transistor, improve reliability, and improve yield.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するために為されたものであり、その特徴とすると
ころは、同一の半導体基板上にゲート酸化膜厚の異なる
第1のMOSトランジスタと第2のMOSトランジスタ
とを備えた半導体装置の製造方法において、前記第1の
MOSトランジスタ形成領域に第1の酸化膜を形成する
工程と、前記第2のMOSトランジスタ形成領域に前記
第1の酸化膜より薄い第2の酸化膜を形成する工程と、
前記第1及び第2の酸化膜上にシリコン層を形成する工
程と、前記第1及び第2のMOSトランジスタのゲート
電極形成領域上にフォトレジスト層を形成する工程と、
前記フォトレジスト層をマスクとして、前記シリコン層
をエッチングすることにより、前記第1のMOSトラン
ジスタの第1のゲート電極及び前記第2のMOSトラン
ジスタの第2のゲート電極を形成する工程と、前記フォ
トレジスト層をマスクとして、前記第1及び第2の酸化
膜をドライエッチングする工程と、前記ドライエッチン
グによって、少なくとも前記第2のMOSトランジスタ
のソースドレイン形成領域に発生したエッチングダメー
ジ層を除去する工程と、イオン注入法により前記第1及
び第2のMOSトランジスタのソース・ドレイン層を形
成する工程と、を有することである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is characterized in that the first MOS having a different gate oxide film thickness on the same semiconductor substrate. In a method of manufacturing a semiconductor device including a transistor and a second MOS transistor, a step of forming a first oxide film in the first MOS transistor formation region, and a step of forming the first oxide film in the second MOS transistor formation region. Forming a second oxide film thinner than the oxide film of
Forming a silicon layer on the first and second oxide films; forming a photoresist layer on the gate electrode formation regions of the first and second MOS transistors;
Forming a first gate electrode of the first MOS transistor and a second gate electrode of the second MOS transistor by etching the silicon layer using the photoresist layer as a mask; A step of dry etching the first and second oxide films using the resist layer as a mask; and a step of removing the etching damage layer generated at least in the source / drain formation region of the second MOS transistor by the dry etching. A step of forming source / drain layers of the first and second MOS transistors by an ion implantation method.
【0023】第1のゲート酸化膜となる第1の酸化膜は
ソース・ドレイン層形成領域上に厚く形成されるため、
イオン注入法によりソース・ドレイン層を形成する際の
障害となる。つまり、イオンが厚い第1の酸化膜を貫通
して半導体基板に達するには高加速エネルギーを必要と
する。このため、イオン注入のダメージが生じたり、安
価な低加速のイオン注入装置が使えないという問題があ
る。Since the first oxide film to be the first gate oxide film is formed thick on the source / drain layer formation region,
It becomes an obstacle when forming the source / drain layer by the ion implantation method. That is, high acceleration energy is required for ions to penetrate the thick first oxide film and reach the semiconductor substrate. As a result, there are problems that the ion implantation is damaged and that an inexpensive low-acceleration ion implantation apparatus cannot be used.
【0024】そこで、第1の酸化膜をある程度薄くエッ
チングすることが考えられるが、前述したように、第2
のMOSトランジスタのソース・ドレイン形成領域の表
面にエッチング・ダメージ層が形成されため、MOSト
ランジスタのリーク不良が発生してしまう。Therefore, it is conceivable to etch the first oxide film thin to some extent.
Since the etching damage layer is formed on the surface of the source / drain formation region of the MOS transistor, the leak failure of the MOS transistor occurs.
【0025】そこで、本発明は、ドライエッチングによ
って、少なくとも前記第2のMOSトランジスタのソー
スドレイン形成領域に発生したエッチングダメージ層を
除去する工程を導入することにより課題解決を図った。Therefore, the present invention has solved the problem by introducing a step of removing the etching damage layer generated at least in the source / drain formation region of the second MOS transistor by dry etching.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】次に本発明の半導体装置の実施形
態に係る半導体装置の製造方法を図4乃図10、図1乃
至図3を参照しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 10 and FIGS.
【0027】本実施形態において、「半導体基板1(例
えば、P型シリコン基板)上に熱酸化により、120n
mの膜厚を有する第1の酸化膜2を形成する工程(図4
に示す)」から、「後のソース・ドレイン層形成用のイ
オン注入工程に備えて、第1の酸化膜2をドライエッチ
ングする工程(図10に示す)」については、従来例と
同様のため説明を省略する。In the present embodiment, “a semiconductor substrate 1 (for example, a P-type silicon substrate) is thermally oxidized to 120 n
a step of forming a first oxide film 2 having a thickness of m (FIG.
From step 1) to "the step of dry etching the first oxide film 2 in preparation for the subsequent ion implantation step for forming the source / drain layer (shown in FIG. 10)" is the same as in the conventional example. The description is omitted.
【0028】本発明の実施形態では、図10に示した工
程の後に、図1の工程に進む。前述したように、図10
に示した第1の酸化膜2のドライエッチング工程によ
り、通常耐圧MOSトランジスタのソース・ドレイン形
成領域は半導体基板1が露出された状態でエッチング・
プラズマに曝される。このため、ソース・ドレイン形成
領域の表面にはエッチング・ダメージ層11が形成され
る。In the embodiment of the present invention, the process shown in FIG. 10 is followed by the process shown in FIG. As described above, FIG.
By the dry etching step of the first oxide film 2 shown in FIG. 1, the source / drain formation region of the normally-withstanding voltage MOS transistor is etched while the semiconductor substrate 1 is exposed.
Exposed to plasma. Therefore, the etching damage layer 11 is formed on the surface of the source / drain formation region.
【0029】また、上記ドライエッチングのばらつきに
より、局所的には高耐圧MOSトランジスタの形成領域
の半導体基板1が露出してしまい、ソース・ドレイン形
成領域の表面にはエッチング・ダメージ層(不図示)が
形成される場合があり、高耐圧MOSトランジスタにつ
いても、ソース・ドレイン層に結晶欠陥が発生し、リー
ク不良を招いてしまう。Further, due to the above-mentioned variation in dry etching, the semiconductor substrate 1 in the formation region of the high breakdown voltage MOS transistor is locally exposed, and an etching damage layer (not shown) is formed on the surface of the source / drain formation region. In some cases, even in a high breakdown voltage MOS transistor, a crystal defect occurs in the source / drain layer, resulting in a leak defect.
【0030】そこで、このようなエッチング・ダメージ
層11を除去するための工程を設けることにした(図
1)。具体的には、70℃程度のSC1洗浄(RCA洗
浄)を施し、エッチング・ダメージ層11が形成された
シリコン基板1を10Å〜20Åだけエッチングする。
なお、SC1洗浄処理の時間に換算すると5分程度であ
る。ここで、SC1洗浄は洗浄処理ではあるが、一種の
ウエットエッチングでもある。SC1洗浄液の組成は、
例えば、NH4OH:H2O2:H2O=1:1:5〜10
である。Therefore, it is decided to provide a process for removing the etching damage layer 11 (FIG. 1). Specifically, SC1 cleaning (RCA cleaning) at about 70 ° C. is performed, and the silicon substrate 1 on which the etching / damage layer 11 is formed is etched by 10Å to 20Å.
The time required for the SC1 cleaning treatment is about 5 minutes. Here, the SC1 cleaning is a cleaning process, but it is also a kind of wet etching. The composition of the SC1 cleaning solution is
For example, NH 4 OH: H 2 O 2: H 2 O = 1: 1: 5~10
Is.
【0031】エッチング・ダメージ層11を除去するた
め他の方法は、酸化膜ドライエッチャーを用いたドライ
型ダメージ層除去方法である。これは、酸化膜ドライエ
ッチャー(例えばAME8310)を用い、三フッ化窒
素ガス(NF3)とアルゴンガス(Ar)の混合ガスを
用いて、ドライエッチングによりエッチング・ダメージ
層11を除去する方法である。実験によれば、20mT
〜40mTの圧力下において、三フッ化窒素ガス(NF
3)の流量を5〜20sccm、アルゴンガス(Ar)
の流量を50〜100sccmとするのが好ましい。Another method for removing the etching damage layer 11 is a dry damage layer removing method using an oxide film dry etcher. This is a method of removing the etching damage layer 11 by dry etching using an oxide film dry etcher (for example, AME8310) and a mixed gas of nitrogen trifluoride gas (NF 3 ) and argon gas (Ar). . According to the experiment, 20mT
Under pressure of -40 mT, nitrogen trifluoride gas (NF
3 ) Flow rate of 5 to 20 sccm, argon gas (Ar)
It is preferable that the flow rate is 50 to 100 sccm.
【0032】また、上記のSC1洗浄とドライ型ダメー
ジ層除去方法とを組み合わせることも有効である。すな
わち、ドライ型ダメージ層除去方法である程度エッチン
グ・ダメージ層11を除去した後に、SC1洗浄により
完全に除去を行う方法である。It is also effective to combine the above-mentioned SC1 cleaning with the dry type damage layer removing method. That is, this is a method in which after the etching damage layer 11 is removed to some extent by the dry damage layer removal method, it is completely removed by SC1 cleaning.
【0033】SC1洗浄のみでは、処理時間が長くかか
ったり、ダメージ層除去効果が不充分であることが生じ
る。一方、ドライ型ダメージ層除去方法では処理時間は
短いが新たなダメージ層を発生させるおそれもある。そ
こで、この2つを組み合わせることにより、処理時間が
比較的短く、かつダメージ除去を確実に行うことができ
る。If only the SC1 cleaning is performed, it may take a long processing time or the effect of removing the damaged layer may be insufficient. On the other hand, the dry type damage layer removal method has a short treatment time but may cause a new damage layer. Therefore, by combining these two, the processing time is relatively short and the damage can be reliably removed.
【0034】次に、図2に示すように、第1のフォトレ
ジスト層5、6をレジスト剥離液により除去する。Next, as shown in FIG. 2, the first photoresist layers 5 and 6 are removed by a resist stripping solution.
【0035】そして、低濃度のイオン注入により、第1
のゲート電極7に隣接する半導体基板1の表面に、n−
型ソース層12及びn−型ドレイン層13を形成する。
イオン種としてはリン、注入量は目標とする耐圧による
が、1×1013/cm2〜1×1014/cm2である。イオン
の加速エネルギーは、第1の酸化膜2をエッチングした
結果、例えば30KeV〜70KeVという低エネルギ
ーで足りる。Then, by the low concentration ion implantation, the first
On the surface of the semiconductor substrate 1 adjacent to the gate electrode 7 of
The type source layer 12 and the n− type drain layer 13 are formed.
Phosphorus is used as the ion species, and the implantation amount is 1 × 10 13 / cm 2 to 1 × 10 14 / cm 2, although it depends on the target breakdown voltage. As a result of etching the first oxide film 2, a low energy of, for example, 30 KeV to 70 KeV is sufficient as the ion acceleration energy.
【0036】さらに、高濃度のイオン注入により、第2
のゲート電極8に隣接する半導体基板1の表面に、n+
型ソース層14及びn+型ドレイン層15を形成する。
これと同時に、第1のゲート電極7から離れた半導体基
板1の表面にn+型ソース層16及びn+ドレイン層1
7を形成する。Further, by the high-concentration ion implantation, the second
On the surface of the semiconductor substrate 1 adjacent to the gate electrode 8 of
The type source layer 14 and the n + type drain layer 15 are formed.
At the same time, the n + type source layer 16 and the n + drain layer 1 are formed on the surface of the semiconductor substrate 1 away from the first gate electrode 7.
Form 7.
【0037】イオン種としては砒素、注入量は、1×1
015/cm2程度である。イオンの加速エネルギーは、第
1の酸化膜2をエッチングした結果、例えば30KeV
〜80KeVという低エネルギーで足りる。Arsenic is used as the ion species, and the implantation amount is 1 × 1.
It is about 0 15 / cm 2 . The acceleration energy of the ions is, for example, 30 KeV as a result of etching the first oxide film 2.
Energy as low as ~ 80 KeV is sufficient.
【0038】こうして、120nm程度の厚い第1のゲ
ート酸化膜9を有する高耐圧MOSトランジスタと、3
3nm程度の薄い第2のゲート酸化膜10を有する通常
耐圧MOSトランジスタが形成される。Thus, the high breakdown voltage MOS transistor having the first gate oxide film 9 with a thickness of about 120 nm and 3
A normal voltage MOS transistor having a second gate oxide film 10 having a thin thickness of about 3 nm is formed.
【0039】この高耐圧MOSトランジスタは、厚いゲ
ート酸化膜9を有しているので、30V程度のゲート電
圧にも耐えられる。また、n+型ソース層16及びn+
型ドレイン層17と第1のゲート電極7との間にオフセ
ット領域が設けられており、そのオフセット領域にn−
型ソース層12及びn−型ドレイン層13が形成されて
いるため、高いソース耐圧、ドレイン耐圧が得られる。Since this high voltage MOS transistor has a thick gate oxide film 9, it can withstand a gate voltage of about 30V. In addition, the n + type source layer 16 and the n +
An offset region is provided between the mold drain layer 17 and the first gate electrode 7, and n− is formed in the offset region.
Since the type source layer 12 and the n − type drain layer 13 are formed, high source breakdown voltage and drain breakdown voltage can be obtained.
【0040】しかしながら、本発明はこのような高耐圧
MOSトランジスタの製造方法には限定されず、ゲート
耐圧のみが必要な場合には、n−型ソース層12及びn
−型ドレイン層13を形成せず、n+型ソース層16及
びn+型ドレイン層17を第1のゲート電極7に隣接さ
せてもよい。However, the present invention is not limited to the method of manufacturing such a high breakdown voltage MOS transistor, and when only the gate breakdown voltage is required, the n-type source layer 12 and the n-type source layer 12 and
The n + type source layer 16 and the n + type drain layer 17 may be adjacent to the first gate electrode 7 without forming the − type drain layer 13.
【0041】また、通常耐圧MOSトランジスタは、薄
い第2のゲート酸化膜10を有しているので、高速化に
適しており、またショートチャネル効果を防止して微細
化するにも適している。微細化のためには、いわゆるL
DD構造とする工程を追加することもできる。Further, the normal voltage MOS transistor has the thin second gate oxide film 10 and is therefore suitable for speeding up, and also suitable for miniaturization by preventing the short channel effect. For miniaturization, so-called L
It is also possible to add a step of forming a DD structure.
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、ゲート酸化膜の厚膜が異なる2種類のMOSトラン
ジスタ、すなわち高耐圧MOSトランジスタと通常耐圧
MOSトランジスタを同一の半導体基板上に有する半導
体装置において、通常耐圧MOSトランジスタと高耐圧
MOSトランジスタのリーク不良を防止し、信頼性の向
上と歩留まりの向上することができる。According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a semiconductor having two types of MOS transistors having different gate oxide film thicknesses, that is, a high breakdown voltage MOS transistor and a normal breakdown voltage MOS transistor, on the same semiconductor substrate. In the device, it is possible to prevent leakage failure of the normal withstand voltage MOS transistor and the high withstand voltage MOS transistor, and improve reliability and yield.
【図1】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing a semiconductor device according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the invention.
【図4】従来例に係る半導体装置の製造方法を示す断面
図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図5】従来例に係る半導体装置の製造方法を示す断面
図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図6】従来例に係る半導体装置の製造方法を示す断面
図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図7】従来例に係る半導体装置の製造方法を示す断面
図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図8】従来例に係る半導体装置の製造方法を示す断面
図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図9】従来例に係る半導体装置の製造方法を示す断面
図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図10】従来例に係る半導体装置の製造方法を示す断
面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図11】従来例に係る半導体装置の製造方法を示す断
面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
【図12】従来例に係る半導体装置の製造方法を示す断
面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a conventional example.
Claims (4)
異なる第1のMOSトランジスタと第2のMOSトラン
ジスタとを備えた半導体装置の製造方法において、 前記第1のMOSトランジスタ形成領域に第1の酸化膜
を形成する工程と、 前記第2のMOSトランジスタ形成領域に前記第1の酸
化膜より薄い第2の酸化膜を形成する工程と、 前記第1及び第2の酸化膜上にシリコン層を形成する工
程と、 前記第1及び第2のMOSトランジスタのゲート電極形
成領域上にフォトレジスト層を形成する工程と、 前記フォトレジスト層をマスクとして、前記シリコン層
をエッチングすることにより、前記第1のMOSトラン
ジスタの第1のゲート電極及び前記第2のMOSトラン
ジスタの第2のゲート電極を形成する工程と、 前記フォトレジスト層をマスクとして、前記第1及び第
2の酸化膜をドライエッチングする工程と、 前記ドライエッチングによって、少なくとも前記第2の
MOSトランジスタのソースドレイン形成領域に発生し
たエッチングダメージ層を除去する工程と、 イオン注入法により前記第1及び第2のMOSトランジ
スタのソース・ドレイン層を形成する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。1. A method of manufacturing a semiconductor device comprising a first MOS transistor and a second MOS transistor having different gate oxide film thicknesses on the same semiconductor substrate, wherein the first MOS transistor formation region is provided with a first MOS transistor. Forming an oxide film, forming a second oxide film thinner than the first oxide film in the second MOS transistor formation region, and forming a silicon layer on the first and second oxide films. A step of forming a photoresist layer on the gate electrode formation regions of the first and second MOS transistors, and etching the silicon layer using the photoresist layer as a mask, Forming a first gate electrode of a first MOS transistor and a second gate electrode of the second MOS transistor; and the photoresist. A dry etching of the first and second oxide films with the mask layer as a mask; and a step of removing the etching damage layer generated at least in the source / drain formation region of the second MOS transistor by the dry etching. And a step of forming the source / drain layers of the first and second MOS transistors by an ion implantation method.
程は、ウエットエッチング工程であることを特徴とする
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of removing the etching damage layer is a wet etching step.
程は、ドライエッチング工程であることを特徴とする請
求項1に記載の半導体装置の製造方法。3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of removing the etching damage layer is a dry etching step.
程は、ドライエッチング工程とウエットエッチング工程
とから成ることを特徴とする請求項1に記載の半導体装
置の製造方法。4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of removing the etching damage layer includes a dry etching step and a wet etching step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001280944A JP2003092362A (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Method of manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001280944A JP2003092362A (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Method of manufacturing semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003092362A true JP2003092362A (en) | 2003-03-28 |
Family
ID=19104857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001280944A Pending JP2003092362A (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Method of manufacturing semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003092362A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006100579A (en) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device manufacturing method |
JP2006324503A (en) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Toshiba Corp | Manufacturing method of semiconductor device |
-
2001
- 2001-09-17 JP JP2001280944A patent/JP2003092362A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006100579A (en) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device manufacturing method |
JP2006324503A (en) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Toshiba Corp | Manufacturing method of semiconductor device |
JP4718894B2 (en) * | 2005-05-19 | 2011-07-06 | 株式会社東芝 | Manufacturing method of semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6458655B1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device and flash memory | |
JP2008042059A (en) | Semiconductor device, and its manufacturing method | |
KR20000048314A (en) | A semiconductor device and a method of making thereof | |
JP2002100683A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2004349377A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP2000196016A (en) | Semiconductor device and manufacture of the same | |
JP2003092362A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JPS60241267A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
KR19990087022A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP4082280B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US7393787B2 (en) | Formation of nitrogen containing dielectric layers having a uniform nitrogen distribution therein using a high temperature chemical treatment | |
JP2003023095A (en) | Manufacturing method for semiconductor device | |
JP2003023096A (en) | Manufacturing method for semiconductor device | |
US6812148B2 (en) | Preventing gate oxice thinning effect in a recess LOCOS process | |
JP2005340725A (en) | Manufacturing method of semiconductor device having multiple-gate oxide film | |
JP2003023097A (en) | Manufacturing method for semiconductor device | |
JPH08321607A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP2937459B2 (en) | Method for forming contact hole in semiconductor device | |
JP2854019B2 (en) | Method for manufacturing MOS type semiconductor device | |
JPH0621369A (en) | Manufacture of mos integrated circuit | |
JPS61129872A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JPH04246862A (en) | Semiconductor integrated circuit and manufacture thereof | |
JPH08125169A (en) | Fabrication of semiconductor device | |
JPH1131814A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JPH03108727A (en) | Manufacture of semiconductor device |