JP2001068559A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】Si段差が無い状態においても、Si段差を形
成する工程を追加することなく、フィールド酸化膜形成
のためのマスク合わせを行う。
【解決手段】シリコン窒化膜38の表面には、第1の酸
化膜31と第2の酸化膜35の段差36を反映した、約
850Åの表面段差39が生じる。 この表面段差39
を利用して、ポリシリコン層37及びシリコン窒化膜3
8のパターニングのためのマスク合わせを行う。その後
は、ポリシリコン層37、シリコン窒化膜38を行い、
選択酸化を行う。
(57) Abstract: A mask alignment for forming a field oxide film is performed without adding a step of forming a Si step even in a state where there is no Si step. A surface step of about 850 ° is formed on a surface of a silicon nitride film, reflecting a step between a first oxide film and a second oxide film. This surface step 39
The polysilicon layer 37 and the silicon nitride film 3
8. A mask alignment for patterning 8 is performed. After that, a polysilicon layer 37 and a silicon nitride film 38 are formed.
Perform selective oxidation.
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
法及び半導体装置に関し、さらに詳しく言えば、高ソー
ス/ドレイン耐圧及び高ゲート耐圧を有するMOSトラ
ンジスタ(以下、高耐圧トランジスタという。)と高耐
圧トランジスタに比して低いソース/ドレイン耐圧及び
低ゲート耐圧を有するMOSトランジスタ(以下、低耐
圧トランジスタ又は通常耐圧トランジスタという。)を
同一半導体基板上に形成する際に工程数を削減する技術
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device, and more particularly, to a MOS transistor having a high source / drain breakdown voltage and a high gate breakdown voltage (hereinafter referred to as a high breakdown voltage transistor) and a high breakdown voltage transistor. The present invention relates to a technique for reducing the number of steps when forming a MOS transistor having a lower source / drain breakdown voltage and a lower gate breakdown voltage than a transistor (hereinafter, referred to as a low breakdown voltage transistor or a normal breakdown voltage transistor) on the same semiconductor substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】LCDやLED等の駆動用ICにおい
て、数10V以上で動作する駆動回路部分を高耐圧トラ
ンジスタで構成し、5V以下で動作するロジック部分を
通常耐圧トランジスタで構成する。したがって、高耐圧
トランジスタと通常耐圧トランジスタとを1つのICの
中に集積化することが必要となる。2. Description of the Related Art In a driving IC such as an LCD or an LED, a driving circuit portion operating at several tens of volts or more is constituted by a high voltage transistor, and a logic portion operating at 5 volts or less is constituted by a normal voltage transistor. Therefore, it is necessary to integrate the high breakdown voltage transistor and the normal breakdown voltage transistor in one IC.
【0003】このようなICを製造するためには、高耐
圧トランジスタのゲート酸化膜と通常耐圧トランジスタ
の酸化膜の膜厚が異なるため、別々に作り分ける必要が
ある。また、高耐圧トランジスタのソース層及びドレイ
ン層は低濃度で且つ深く拡散する必要がある。このた
め、製造工程数が多く、コストアップになる。したがっ
て、工程数、とくにマスク合わせ工程数の削減が求めら
れいる。In order to manufacture such an IC, the gate oxide film of a high-breakdown-voltage transistor and the oxide film of a normal-breakdown-voltage transistor have different film thicknesses, so that it is necessary to make them separately. Further, the source layer and the drain layer of the high breakdown voltage transistor need to be diffused at a low concentration and deeply. Therefore, the number of manufacturing steps is large, and the cost is increased. Therefore, it is required to reduce the number of steps, particularly the number of mask alignment steps.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置の製
造方法において、あるプロセス工程のマスク合わせは、
それ以前のプロセス工程によって形成される半導体基板
表面の段差(Si段差等)を利用して行っていた。In a conventional method of manufacturing a semiconductor device, mask alignment in a certain process step is performed by:
This has been done by using a step (Si step or the like) on the surface of the semiconductor substrate formed by a previous process step.
【0005】すなわち、ホトレジストが塗布された半導
体基板表面にレーザー光等を照射し、その反射光を検知
し、当該段差部分から生じる検知信号を用いて、マスク
合わせを行っていた。例えば、ロコス(LOCOS)工
程のマスク合わせにおいては、それ以前に形成されたウ
エル領域の段差を利用するのが通常であった。That is, the surface of a semiconductor substrate coated with a photoresist is irradiated with laser light or the like, the reflected light is detected, and mask alignment is performed using a detection signal generated from the step. For example, in mask alignment in a LOCOS process, it has been usual to use a step in a well region formed before that.
【0006】しかしながら、そのようなSi段差が無い
状態でマスク合わせを行う場合、あえてSi段差を形成
する工程を追加することが必要となり、工程数が増加し
てしまうという問題があった。However, when performing mask alignment in a state where there is no such Si step, it is necessary to add a step of forming the Si step, and there is a problem that the number of steps is increased.
【0007】そこで、本発明は、通常耐圧トランジスタ
と高耐圧トランジスタを同一半導体基板上に形成する半
導体装置の製造方法において、Si段差が無い状態にお
いても、あえてSi段差を形成する工程を追加すること
なく、マスク合わせを可能とすることを目的とする。Accordingly, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device in which a normal breakdown voltage transistor and a high breakdown voltage transistor are formed on the same semiconductor substrate, and further includes a step of forming a Si step even if there is no Si step. It is intended to enable mask alignment.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の半導体
装置の製造方法は、通常耐圧トランジスタと高耐圧トラ
ンジスタを同一半導体基板上に形成する半導体装置の製
造方法において、半導体基板上に形成された第1の酸化
膜を形成する工程と、前記第1の酸化膜上に開口部を有
するホトレジスト層を形成し、第1の酸化膜を選択的に
除去する工程と、 全面を熱酸化することにより、前記
第1の酸化膜が除去された領域に第1の酸化膜より薄い
膜厚を有する第2の酸化膜を形成する工程と、前記第1
及び第2の酸化膜上に耐酸化膜を形成する工程と、前記
第1及び第2の酸化膜の段差を用いて、前記耐酸化膜を
パターニングするためのマスク合わせを行う工程と、前
記耐酸化膜をパターニングする工程と、このパターニン
グされた耐酸化膜を用いて選択酸化を行う工程と、を有
することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device in which a normal breakdown voltage transistor and a high breakdown voltage transistor are formed on the same semiconductor substrate. Forming a first oxide film, forming a photoresist layer having an opening on the first oxide film, and selectively removing the first oxide film; and thermally oxidizing the entire surface. Forming a second oxide film having a smaller thickness than the first oxide film in a region where the first oxide film has been removed;
Forming an oxidation-resistant film on the second oxide film; performing a mask alignment for patterning the oxidation-resistant film using a step between the first and second oxide films; A step of patterning the oxide film and a step of performing selective oxidation using the patterned oxidation-resistant film.
【0009】かかる手段によれば、第1及び第2の酸化
膜の膜厚の相違によって、酸化膜段差が生じるので、こ
の段差を利用して、耐酸化膜をパターニングするための
マスク合わせを行うことにより、Si段差を形成しなく
ても、マスク合わせが可能となる。According to this means, an oxide film step is generated due to the difference in the thickness of the first and second oxide films, and a mask alignment for patterning the oxidation-resistant film is performed using the step. This enables mask alignment without forming a Si step.
【0010】請求項2に記載の半導体装置の製造方法
は、請求項1において、さらに、前記開口部を有するホ
トレジスト層をマスクとして、前記半導体基板にイオン
注入を行うことにより半導体層を形成する工程を有する
ことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, a semiconductor layer is formed by implanting ions into the semiconductor substrate using the photoresist layer having the opening as a mask. It is characterized by having.
【0011】かかる手段によれば、この半導体層は、第
1及び第2の酸化膜の段差に整合して形成される。した
がって、第1及び第2の酸化膜の段差を用いて、耐酸化
膜をパターニングするためのマスク合わせを行うことに
より、後に選択酸化によって形成されるフィールド酸化
膜は、半導体層に対して整合して形成される。このた
め、マスク合わせ精度が向上する。According to the above means, the semiconductor layer is formed so as to match the step between the first and second oxide films. Therefore, by performing mask alignment for patterning the oxidation-resistant film using the steps of the first and second oxide films, the field oxide film formed by selective oxidation later matches the semiconductor layer. Formed. For this reason, mask alignment accuracy is improved.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】第1の実施の形態に係る半導体装
置の製造方法について、図1を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment will be described with reference to FIG.
【0013】図1(a)に示すように、P型シリコン基
板30の表面を熱酸化し、高耐圧トランジスタのゲート
酸化膜となる第1の酸化膜31を形成する。第1の酸化
膜31の膜厚は、トランジスタの耐圧仕様に応じて設定
される。30V耐圧の仕様の場合、第1の酸化膜31の
電界を3MV/cm2に抑えるとすると、900Å程度
である。As shown in FIG. 1A, the surface of a P-type silicon substrate 30 is thermally oxidized to form a first oxide film 31 serving as a gate oxide film of a high breakdown voltage transistor. The thickness of the first oxide film 31 is set according to the breakdown voltage specification of the transistor. In the case of the specification of the withstand voltage of 30 V, if the electric field of the first oxide film 31 is suppressed to 3 MV / cm 2, it is about 900 °.
【0014】次に、図1(b)に示すように、第1の酸
化膜31上にホトレジスト層32を形成する。そして、
ホトレジスト層32の開口部32aから、リンイオンを
シリコン基板30の表面に注入し、N型層33を形成す
る。Next, as shown in FIG. 1B, a photoresist layer 32 is formed on the first oxide film 31. And
Phosphorus ions are implanted into the surface of the silicon substrate 30 from the opening 32a of the photoresist layer 32 to form an N-type layer 33.
【0015】次に、図1(c)に示すように、このホト
レジスト層32をマスクとして、第1の酸化膜31をエ
ッチング除去する。ホトレジスト層32を除去後に、再
度の熱酸化を行い、第1の酸化膜31が除去された領域
上に、通常耐圧トランジスタのゲート酸化膜となる第2
の酸化膜34を形成する。第2の酸化膜34は、通常耐
圧トランジスタの特性に応じて設定されるが、第1の酸
化膜31より薄く(150Å程度)形成する。これによ
り、第1の酸化膜31と第2の酸化膜34との間に段差
35が生じる。Next, as shown in FIG. 1C, the first oxide film 31 is removed by etching using the photoresist layer 32 as a mask. After removing the photoresist layer 32, thermal oxidation is performed again, and a second oxide film serving as a gate oxide film of a normal breakdown voltage transistor is formed on the region where the first oxide film 31 is removed.
Oxide film 34 is formed. The second oxide film 34 is usually set according to the characteristics of the withstand voltage transistor, but is formed thinner (about 150 °) than the first oxide film 31. As a result, a step 35 is generated between the first oxide film 31 and the second oxide film 34.
【0016】そして、図1(d)に示すように、ポリシ
リコン層36、シリコン窒化膜37をLPCVD法によ
って堆積する。シリコン窒化膜37は、選択酸化の耐酸
化膜、ポリシリコン層36は、選択酸化時のバッファ膜
として用いられる。シリコン窒化膜37の表面には、第
1の酸化膜31と第2の酸化膜35の段差35を反映し
た、約850Åの表面段差38が生じる。Then, as shown in FIG. 1D, a polysilicon layer 36 and a silicon nitride film 37 are deposited by LPCVD. The silicon nitride film 37 is used as an oxidation resistant film for selective oxidation, and the polysilicon layer 36 is used as a buffer film during selective oxidation. On the surface of the silicon nitride film 37, a surface step 38 of about 850 ° is formed reflecting the step 35 between the first oxide film 31 and the second oxide film 35.
【0017】この表面段差38を利用して、ポリシリコ
ン層37及びシリコン窒化膜37のパターニングのため
のマスク合わせを行う。その後は、ポリシリコン層3
6、シリコン窒化膜37を行い、選択酸化を行う。Using this surface step 38, a mask alignment for patterning the polysilicon layer 37 and the silicon nitride film 37 is performed. After that, the polysilicon layer 3
6. A silicon nitride film 37 is formed and selective oxidation is performed.
【0018】次に、第2の実施の形態に係る半導体装置
の製造方法ついて、図面を参照しながら詳細に説明す
る。この製造方法はNチャネル型の通常耐圧トランジス
タと高耐圧トランジスタを同一半導体基板上に形成する
方法に関する。Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. This manufacturing method relates to a method of forming an N-channel type normal breakdown voltage transistor and a high breakdown voltage transistor on the same semiconductor substrate.
【0019】図2に示すように、P型シリコン基板1の
表面に、熱酸化法によって、1000Å程度の膜厚を有
する第1の酸化膜(厚い酸化膜)2を形成する。そし
て、第1のゲート酸化膜2にホトレジスト層3を塗布形
成し、露光現像することによってホトレジスト3に開口
部3a(第1の開口部)を設け、この開口部3aから、
リンイオン(31P+)をイオン注入することによって、
後に低濃度のソース/ドレイン層となるN型層4a(第
1のN型層)を形成する。As shown in FIG. 2, a first oxide film (thick oxide film) 2 having a thickness of about 1000 ° is formed on the surface of a P-type silicon substrate 1 by a thermal oxidation method. Then, a photoresist layer 3 is applied and formed on the first gate oxide film 2, and the photoresist 3 is exposed and developed to provide an opening 3a (first opening) in the photoresist 3, and through this opening 3a,
By implanting phosphorus ions ( 31 P +),
An N-type layer 4a (first N-type layer) to be a low-concentration source / drain layer is formed later.
【0020】N型層4aは、ソース/ドレイン層を形成
するために、シリコン基板1の表面に所定の距離、離れ
た位置に形成される。ホトレジスト3には、さらに、開
口部3b(第2の開口部)を形成しておく。この開口部
3bは、通常耐圧トランジスタの形成領域に形成され
る。開口部3bから、リンイオン(31P+)が同時にイ
オン注入され、N型層4b(第2のN型層)が形成され
る。The N-type layer 4a is formed at a predetermined distance from the surface of the silicon substrate 1 to form a source / drain layer. An opening 3b (second opening) is further formed in the photoresist 3. This opening 3b is formed in a region where a normal breakdown voltage transistor is formed. From the opening 3b, phosphorus ion (31 P +) is ion-implanted at the same time, the N-type layer 4b (second N-type layer) is formed.
【0021】そして、図3に示すように、このホトレジ
スト層3をそのまま用いて、希釈HFのようなエッチャ
ントによってエッチングを行い、開口部3a、3bに露
出された第1のゲート酸化膜2を除去する。Then, as shown in FIG. 3, using the photoresist layer 3 as it is, etching is performed by an etchant such as diluted HF to remove the first gate oxide film 2 exposed in the openings 3a and 3b. I do.
【0022】このように、低濃度のソース/ドレイン層
となるN型層4aを形成するためのイオン注入用マスク
と、薄い酸化膜(後に形成する)を形成するためのマス
クとを同一マスクとしたことにより、工程数を削減して
いる。As described above, the ion implantation mask for forming the N-type layer 4a to be a low concentration source / drain layer and the mask for forming a thin oxide film (to be formed later) are the same mask. As a result, the number of steps is reduced.
【0023】次に、図4に示すように、ホトレジスト層
3を除去後に、熱酸化法によって全面酸化を行い、15
0Å程度の膜厚を有する第2の酸化膜(薄い酸化膜)5
を第1の酸化膜2が除去されたN型層4a,4b上に形
成する。この酸化によって、第1の酸化膜2はさらに厚
くなる。 第1の酸化膜2と第2の酸化膜5との間には
段差h1が生じる。Next, as shown in FIG. 4, after removing the photoresist layer 3, the whole surface is oxidized by a thermal oxidation method to
Second oxide film (thin oxide film) 5 having a thickness of about 0 °
Is formed on the N-type layers 4a and 4b from which the first oxide film 2 has been removed. This oxidation further increases the thickness of the first oxide film 2. A step h1 occurs between the first oxide film 2 and the second oxide film 5.
【0024】次に、図5に示すように、全面にポリシリ
コン層6、シリコン窒化膜(Si3N4)7をLPCVD
法によって形成する。ポリシリコン層6の膜厚は、50
0Å〜1000Å程度、シリコン窒化膜7の膜厚は、7
00Å〜1000Å程度である。ここで、ポリシリコン
層6は、LOCOS酸化時のバッファ層であり、バーズ
ビークを抑制する。シリコン窒化膜7はLOCOS酸化
時の耐酸化膜である。シリコン窒化膜7の表面には、第
1の酸化膜2と第2の酸化膜5との間には段差hを反映
した表面段差h2が生じる。この表面段差は、第1の酸
化膜2と第2の酸化膜5のおよそ膜厚差に等しい。Next, as shown in FIG. 5, a polysilicon layer 6 and a silicon nitride film (Si 3 N 4) 7 are
It is formed by a method. The thickness of the polysilicon layer 6 is 50
0 ° to 1000 °, the thickness of the silicon nitride film 7 is 7
It is about 00-1000 °. Here, the polysilicon layer 6 is a buffer layer at the time of LOCOS oxidation, and suppresses bird's beak. The silicon nitride film 7 is an oxidation-resistant film at the time of LOCOS oxidation. On the surface of the silicon nitride film 7, a surface step h2 reflecting the step h occurs between the first oxide film 2 and the second oxide film 5. This surface step is approximately equal to the thickness difference between the first oxide film 2 and the second oxide film 5.
【0025】そして、本発明では、この表面段差h2を
利用して、ポリシリコン層6、シリコン窒化膜(Si3
N4)7をパターニングするためのマスク合わせを行
う。そして、図6に示すように、フィールド酸化膜の形
成領域を露出するように、ホトレスジト層PRを形成す
る。In the present invention, the polysilicon layer 6, the silicon nitride film (Si3
N4) Mask alignment for patterning 7 is performed. Then, as shown in FIG. 6, a photoresist layer PR is formed so as to expose the formation region of the field oxide film.
【0026】そして、トランジスタ形成領域のポリシリ
コン層6/シリコン窒化膜7をドライエッチングによっ
て除去し、1000℃程度の温度下で熱酸化(LOCO
S酸化工程)を行い、図7に示すように、トランジスタ
間の分離を行うフィールド酸化膜(LOCOS酸化膜)
8を形成する。Then, the polysilicon layer 6 / silicon nitride film 7 in the transistor formation region is removed by dry etching, and thermally oxidized (LOCO) at a temperature of about 1000 ° C.
S oxidation step), and a field oxide film (LOCOS oxide film) for separating between transistors as shown in FIG.
8 is formed.
【0027】このようにして、Si段差が無い場合でも
表面段差h2を利用してマスク合わせを行い、選択酸化
によるフィールド酸化膜(LOCOS酸化膜)8を形成
することができる。また、低濃度のソース/ドレイン層
となるN型層4aは、上記の説明から明らかなように、
第1の酸化膜2と第2の酸化膜5との間の段差h1の位
置に整合して形成される。したがって、この段差h1を
反映した表面段差h2を基準にマスク合わせされて形成
されたフィールド酸化膜(LOCOS酸化膜)8は、低
濃度のソース/ドレイン層となるN型層4aと高精度に
マスク合わせがなされる。In this manner, even when there is no Si step, mask alignment can be performed using the surface step h2, and the field oxide film (LOCOS oxide film) 8 can be formed by selective oxidation. Further, the N-type layer 4a serving as a low-concentration source / drain layer is, as apparent from the above description,
The first oxide film 2 and the second oxide film 5 are formed in alignment with the position of the step h1. Therefore, the field oxide film (LOCOS oxide film) 8 formed by masking with reference to the surface step h2 reflecting the step h1 is precisely masked with the N-type layer 4a serving as a low concentration source / drain layer. A match is made.
【0028】そして、図7において、高耐圧トランジス
タ形成領域とPチャネル型の通常耐圧トランジスタの形
成領域(不図示)をホトレジスト層9によって覆い、N
チャネル型の通常耐圧トランジスタの形成領域にボロン
イオン(11B+)をイオン注入する。ボロンイオン(11
B+)は、N型層4bに重畳して注入される。このとき
のイオン注入量は、1.5×1013/cm2、加速エネ
ルギーは160KeVである。In FIG. 7, a region for forming a high-breakdown-voltage transistor and a region (not shown) for forming a P-channel type normal-breakdown-voltage transistor are covered with a photoresist layer 9.
Boron ions ( 11 B +) are ion-implanted into the formation region of the channel type normal breakdown voltage transistor. Boron ion ( 11
B +) is injected so as to overlap the N-type layer 4b. At this time, the ion implantation amount is 1.5 × 10 13 / cm 2 and the acceleration energy is 160 KeV.
【0029】次に、ホトレジスト層9を除去し、110
0℃で3時間程度の熱拡散を行う。そうすると、図8に
示すように、N型層4bはボロンによってコンペンセー
トされ、Pウエル領域10が形成される。N型層4a
は、さらに深く拡散され、Nチャネル型の高耐圧トラン
ジスタのN−型ソース層11、N−型ドレイン層12と
なる。また、Pチャネル型の通常耐圧トランジスタの形
成領域(不図示)には、ボロンイオン(11B+)が注入
されないので、N型層4bは、そのまま深く拡散され、
N型ウエル領域(不図示)が形成される。Next, the photoresist layer 9 is removed and 110
Thermal diffusion is performed at 0 ° C. for about 3 hours. Then, as shown in FIG. 8, N-type layer 4b is compensated by boron, and P-well region 10 is formed. N-type layer 4a
Are further deeply diffused into the N-type source layer 11 and the N-type drain layer 12 of the N-channel high breakdown voltage transistor. Further, since boron ions ( 11 B +) are not implanted into the formation region (not shown) of the P-channel type normal breakdown voltage transistor, the N-type layer 4 b is deeply diffused as it is,
An N-type well region (not shown) is formed.
【0030】次に、図9に示すように、ホトレジスト層
13を形成する。ホトレジスト層13には、開口部13
aが形成され、この開口部13aからボロンイオン(11
B+)をイオン注入することによって、しきい値電圧調
節用のP型注入層をチャネル領域15の一部に形成す
る。Next, as shown in FIG. 9, a photoresist layer 13 is formed. The photoresist layer 13 has an opening 13
a is formed, and boron ions ( 11
B +) ions are implanted to form a P-type implanted layer for adjusting the threshold voltage in a part of the channel region 15.
【0031】従来例では、しきい値電圧調節用のイオン
注入は、トランジスタ形成領域の全体に渡って形成され
るが、本実施形態では、N−型ソース層11、N−型ド
レイン層12と重ならないように、チャネル領域15の
中央に限定して注入する。これにより、後の熱処理によ
ってN−型ソース層11、N−型ドレイン層12が拡散
する時に、ボロンによってコンペンセートが起こるのを
防止し、リンの拡散を促進するためである。In the conventional example, the ion implantation for adjusting the threshold voltage is performed over the entire transistor forming region. In this embodiment, however, the N− type source layer 11 and the N− type drain layer 12 are formed. The implantation is limited to the center of the channel region 15 so as not to overlap. Thereby, when the N − -type source layer 11 and the N − -type drain layer 12 are diffused by the subsequent heat treatment, boron is prevented from compensating, and the diffusion of phosphorus is promoted.
【0032】その後、図10に示すように、ホトレジス
ト層13を除去し、LPCVD法によりポリシリコン層
を堆積し、リンドープを行った後に、パターニングを行
い、ゲート電極16a,16bを形成する。ゲート電極
16aは高耐圧トランジスタのゲート電極であり、第1
のゲート酸化膜2(厚い酸化膜)上に形成される。ゲー
ト電極16bは通常耐圧トランジスタのゲート電極であ
り、第2のゲート酸化膜5(厚い酸化膜)上に形成され
る。次に、砒素イオン(75As+)をイオン注入するこ
とによって高濃度のソース/ドレイン層を形成する。こ
れにより、通常耐圧トランジスタのN+型ソース層1
7、N+型ドレイン層18、高耐圧トランジスタのN+
型ソース層19、N+型ドレイン層20を形成する。Thereafter, as shown in FIG. 10, the photoresist layer 13 is removed, a polysilicon layer is deposited by an LPCVD method, and after phosphorus doping, patterning is performed to form gate electrodes 16a and 16b. The gate electrode 16a is a gate electrode of a high breakdown voltage transistor,
Is formed on the gate oxide film 2 (thick oxide film). The gate electrode 16b is a gate electrode of a normal breakdown voltage transistor, and is formed on the second gate oxide film 5 (thick oxide film). Next, high concentration source / drain layers are formed by ion implantation of arsenic ions (75As +). Thus, the N + type source layer 1 of the normal breakdown voltage transistor
7, N + type drain layer 18, N + of high breakdown voltage transistor
A source layer 19 and an N + drain layer 20 are formed.
【0033】このように、上記イオン注入は、第2の酸
化膜5(薄い酸化膜)を通して行うので、通常耐圧トラ
ンジスタと高耐圧トランジスタのソース/ドレイン層を
同時に形成することができる。なお、このときのイオン
注入量は、5×1015/cm 2、加速エネルギーは70
KeVである。As described above, the ion implantation is performed by the second acid
Since it is performed through the oxide film 5 (thin oxide film),
Source / drain layers for transistors and high voltage transistors
It can be formed simultaneously. The ion at this time
Injection volume is 5 × 10Fifteen/ Cm Two, Acceleration energy is 70
KeV.
【0034】また、イオン注入後に、ソース/ドレイン
層を活性化させるアニール処理を行ってもよい。 この
後は、LPCVD法によってBPSGなどの層間絶縁膜
を堆積し、BPSGフロー処理を行う。これらの熱処理
によって、N−型ソース層11、N−型ドレイン層12
の再拡散が生じる。本実施形態では、しきい値電圧調節
用のP型注入層14は、チャネル領域15の一部に形成
範囲が限定されているので、N−型ソース層11、N−
型ドレイン層12の再拡散が促進される。After the ion implantation, an annealing process for activating the source / drain layers may be performed. Thereafter, an interlayer insulating film such as BPSG is deposited by LPCVD, and BPSG flow processing is performed. By these heat treatments, the N− type source layer 11 and the N− type drain layer 12 are formed.
Redistribution occurs. In this embodiment, since the formation range of the P-type injection layer 14 for adjusting the threshold voltage is limited to a part of the channel region 15, the N- type source layer 11 and the N-type
Re-diffusion of the type drain layer 12 is promoted.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通常耐圧トランジスタと高耐圧トランジスタを同一半導
体基板上に形成する半導体装置の製造方法において、S
i段差が無い状態においても、Si段差を形成する工程
を追加することなく、フィールド酸化膜形成のためのマ
スク合わせを行うことができる。As described above, according to the present invention,
In a method for manufacturing a semiconductor device in which a normal breakdown voltage transistor and a high breakdown voltage transistor are formed on the same semiconductor substrate, a method of manufacturing
Even when there is no i-level difference, it is possible to perform mask alignment for forming a field oxide film without adding a step of forming a Si level difference.
【0036】また、選択酸化によって形成されるフィー
ルド酸化膜は、半導体層に対して整合して形成され、マ
スク合わせ精度が向上する。Further, the field oxide film formed by the selective oxidation is formed in alignment with the semiconductor layer, and the mask alignment accuracy is improved.
【図1】本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を説明するための断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を説明するための断面図である。FIG. 5 is a sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を説明するための断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製
造方法を説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第2の実施形態に係る半導体装置を説
明するための断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第2の実施形態に係る半導体装置を
説明するための断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 伸也 新潟県小千谷市千谷甲3000番地 新潟三洋 電子株式会社内 (72)発明者 木綿 正明 新潟県小千谷市千谷甲3000番地 新潟三洋 電子株式会社内 Fターム(参考) 4M108 AA02 AA20 AB04 AB14 AC39 AC50 AD13 5F048 AA09 AC06 BA01 BB06 BB16 BD04 BE03 BG12 DA05 DA10 DB06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shinya Enomoto 3000 Chiya Koyo, Ojiya-city, Niigata Prefecture Niigata Sanyo Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Masaaki Cotton 3000 Chiya Ko, Ojiya-shi, Niigata Niigata Sanyo Electronics Co., Ltd. F term (reference) 4M108 AA02 AA20 AB04 AB14 AC39 AC50 AD13 5F048 AA09 AC06 BA01 BB06 BB16 BD04 BE03 BG12 DA05 DA10 DB06
Claims (3)
タを同一半導体基板上に形成する半導体装置の製造方法
において、 半導体基板上に形成された第1の酸化膜を形成する工程
と、前記第1の酸化膜上に開口部を有するホトレジスト
層を形成し、第1の酸化膜を選択的に除去する工程と、 全面を熱酸化することにより、前記第1の酸化膜が除去
された領域に第1の酸化膜より薄い膜厚を有する第2の
酸化膜を形成する工程と、 前記第1及び第2の酸化膜上に耐酸化膜を形成する工程
と、 前記第1及び第2の酸化膜の段差を用いて、前記耐酸化
膜をパターニングするためのマスク合わせを行う工程
と、 前記耐酸化膜をパターニングする工程と、 このパターニングされた耐酸化膜を用いて選択酸化を行
う工程と、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 in which a normal breakdown voltage transistor and a high breakdown voltage transistor are formed on the same semiconductor substrate, wherein a step of forming a first oxide film formed on the semiconductor substrate; Forming a photoresist layer having an opening on the film, selectively removing the first oxide film; and thermally oxidizing the entire surface to form a first oxide film in a region where the first oxide film has been removed. A step of forming a second oxide film having a smaller thickness than the oxide film; a step of forming an oxidation-resistant film on the first and second oxide films; and a step between the first and second oxide films A step of performing a mask alignment for patterning the oxidation-resistant film using: a step of patterning the oxidation-resistant film; and a step of performing selective oxidation using the patterned oxidation-resistant film. Characterized by Method of manufacturing a conductor arrangement.
クとして、前記半導体基板にイオン注入を行うことによ
り半導体層を形成する工程を有す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 according to claim 1, further comprising the step of forming a semiconductor layer by performing ion implantation on the semiconductor substrate using the photoresist layer having the opening as a mask. .
耐圧トランジスタのソース層及びドレイン層と成すこと
を特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。3. The method according to claim 2, wherein said semiconductor layer is thermally diffused to form a source layer and a drain layer of a high breakdown voltage transistor.
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| JP24336199A JP2001068559A (en) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | Method for manufacturing semiconductor device |
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| JP (1) | JP2001068559A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003060074A (en) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Sanyo Electric Co Ltd | Method of forming gate insulating film |
| JP2006237425A (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacturing method of semiconductor device |
-
1999
- 1999-08-30 JP JP24336199A patent/JP2001068559A/en active Pending
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