[go: up one dir, main page]

JPH088401A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH088401A
JPH088401A JP13560794A JP13560794A JPH088401A JP H088401 A JPH088401 A JP H088401A JP 13560794 A JP13560794 A JP 13560794A JP 13560794 A JP13560794 A JP 13560794A JP H088401 A JPH088401 A JP H088401A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide film
semiconductor device
impurity
impurity layer
manufacturing
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
Application number
JP13560794A
Other languages
English (en)
Inventor
Kimimori Hamada
公守 濱田
Fumiaki Kawai
文彰 川井
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP13560794A priority Critical patent/JPH088401A/ja
Publication of JPH088401A publication Critical patent/JPH088401A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、同一半導体基板上に複数の異
なった耐圧の素子を、酸化工程を増加させることなしに
形成することである。 【構成】半導体基板内に形成された不純物層と、該不純
物層上に形成された酸化膜と、該酸化膜を挟んで前記不
純物層と対向する側に形成された電極とを備えた半導体
装置の製造方法であって、前記半導体基板を酸化するこ
とによって複数の領域に異なった膜厚の酸化膜を形成す
る酸化膜形成工程を有する半導体装置の製造方法におい
て、前記不純物層の不純物の濃度を前記酸化膜の膜厚に
応じて調整して形成する不純物層形成工程を備えたこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は同一の半導体基板の一面
側に特性の異なる複数の素子を有する半導体装置の製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】電子部品の小型化、高性能化に伴い、半導
体装置においては高集積、高速化を目的とした微細な素
子と、高エネルギーの出力を目的とした比較的大型の素
子を同一の半導体基板上に形成することが重要となって
きた。
【0003】そこで、特開平2−51266号公報に係
る発明では、同一半導体基板上に複数の異なる耐圧の素
子(例えば、コンデンサ)を形成する場合、それぞれの
素子の性能が十分に引き出されるように、耐圧に応じた
酸化膜厚を設定して半導体装置を形成している。以下、
図5を参照しながら、上記発明に係る技術を説明する。
【0004】まず、通常の選択酸化法により、素子領域
15以外のP型Si基板10上にフィールド酸化膜3が
形成された後、素子領域15に残された酸化膜が除去さ
れる(図5(a))。次に、摂氏1100度の乾燥酸素
中で熱処理が行われることによって、素子領域15に酸
化膜9が形成される(図5(b))。次いで、一方の素
子領域15以外の部分が、パターニング法によりフォト
レジスト5で覆われた後、前記の素子領域15部分の酸
化膜9がふっ酸によるウェットエッチングにより除去さ
れる(図5(c))。その後、フォトレジスト5がO2
プラズマによるレジスト灰化により除去された後、今度
は摂氏1000度の乾燥酸素中で熱処理が行われ、素子
領域15を含む基板全面が酸化される(図5(d))。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような複数の異なる厚さの酸化膜を得るためには、下記
するように複数の酸化工程と、不要な酸化膜が部分的に
除去されるフォトリングラフィー及びエッチング工程が
必要となり製造工程が長くなってしまう。すなわち一般
に、半導体基板中の不純物濃度が一定であり酸化雰囲気
および温度が同一であれば、半導体基板が酸化されて得
られる酸化膜厚は酸化時間に対して図6に示すように、
酸化初期の時は酸化膜厚が厚く、時間がたつにつれ酸化
膜厚が薄くなるような傾向をもつことが知られている。
【0006】従って、同一半導体基板上に異なる厚さの
酸化膜を得るためには、膜厚の異なる酸化膜厚毎にトー
タルの酸化時間を変える必要がある。そのため図5の
(a)から(d)に示すように、高耐圧用として厚い酸
化膜を必要とする部分は2回酸化が行われ、トータル酸
化時間を長くし、また低耐圧用として薄い酸化膜しか必
要としない部分は1回目の酸化の後にエッチングにより
酸化膜が除去され、実質的に2回目に行う酸化のみの短
い時間で酸化が行われている。
【0007】従って、上記従来技術においては複数の異
なる酸化膜を得るために、その酸化膜厚の数だけ酸化工
程が必要となる。
【0008】しかも1回目の、酸化工程は、半導体装置
を洗浄した後乾燥させ、酸化工程、フォトリングラフィ
ー工程、エッチング工程、剥離の工程を経なければなら
ないため、同一の半導体基板上に異なった酸化膜厚を得
るためには、上記の酸化工程を繰り返すこととなり、半
導体装置の製造にかかるリードタイムを大幅に増加させ
てしまうといった問題が生じる。
【0009】本発明は、半導体基板中の不純物濃度が変
わると同一の条件での酸化作用により得られる酸化膜厚
が異なることに着目したものである。すなわち本発明
は、これから酸化膜を得たい素子領域の酸化膜厚に応じ
て不純物層の不純物の濃度を調整することにより、酸化
膜厚の種類が増えたとしても、酸化工程数を増加させず
に同一の半導体基板上に異なった膜厚の酸化膜を形成す
ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明に係る請求項1は、半導体基板内
に形成された不純物層と、該不純物層上に形成された酸
化膜と、該酸化膜を挟んで前記不純物層と対向する側に
形成された電極とを備えた半導体装置の製造方法であっ
て、前記半導体基板を酸化することによって複数の領域
に異なった膜厚の酸化膜を形成する酸化膜形成工程とを
有する半導体装置の製造方法において、前記不純物層の
不純物の濃度を前記酸化膜の膜厚に応じて調整して形成
する不純物層形成工程を備えた半導体装置の製造方法で
あって、請求項2は、前記不純物層形成工程において、
1回の前記不純物注入時に、所定の領域毎に前記不純物
層の不純物の濃度を調整する請求項1に記載の半導体装
置の製造方法である。
【0011】
【作用】本発明の作用として、請求項1では、半導体基
板に不純物が注入され不純物層が形成される際に、不純
物の濃度が、酸化膜厚に応じて調整される。請求項2で
は、不純物層形成工程において、1回の不純物注入工程
で、それぞれの領域の不純物の濃度調整が行われる。
【0012】
【実施例】以下、本発明に係る第1の実施例を図1及び
図2に基づいて説明する。まず、図2にSi中の不純物
濃度と酸化時間の関係を示す。この図から分かるよう
に、Si中の不純物濃度が変わると、同一時間で且つ同
一の酸化雰囲気の酸化によって異なる厚さの酸化膜が得
られる。これを一般に増速酸化効果といい、周知の技術
である。
【0013】この効果に着目し、コンデンサ酸化膜形成
前にSi中の不純物濃度が予め調整されることにより、
1回の酸化工程で異なる膜厚(耐圧)のコンデンサが得
られる技術を以下第1の実施例として示す。
【0014】酸化膜形成前に行われる不純物の濃度調整
は、半導体装置の製造過程における他の部分の拡散層が
流用されることによって行われることが可能であり、従
って異なる耐圧のコンデンサが得られる。35V耐圧の
Bipトランジスタと、35V耐圧用として120mmの
酸化膜厚を持つコンデンサ、5V耐圧用として50mmの
酸化膜厚をもつコンデンサが形成される場合を例にとっ
て図1に本発明に係る第1の実施例を示す。まず、PN
接合分離された不純物濃度1×1015cm-3程度のN型S
i基板1にBipトランジスタのコレクタに用いるディ
ープN+ 拡散層2とフィールド酸化膜3とが形成される
(図1(a))。次にBipトランジスタのベース4が
拡散された後、エミッタが形成されるためのN型不純物
が高耐圧コンデンサの素子領域15にイオン注入される
(図1(b))。この時、低耐圧コンデンサの素子領域
16は、レジスト5によってカバーされており、不純物
は注入されない。レジストをアッシング除去した後エミ
ッタ6が拡散される(図1(c))。この時点で高耐圧
コンデンサ部のSi表面の不純物濃度は1×1018〜1
×1019cm-3程度となる。その後摂氏950度で酸素
(O2 )と塩酸(HCl)の比率が10対1とされ約5
0分程度酸化されることにより、120nmと50nmの2
種類の酸化膜が同時に得られる(図1(d))。不純物
は酸化までに導入されていればよく、またその不純物濃
度はSi表面で1×1018cm-3以上程度が得られていれ
ば、実用的な増速酸化効果が得られる。従って、今回の
例ではBipトランジスタのコレクタ部に用いられるデ
ィープN+拡散層2が高耐圧コンデンサ部に導入されて
いても、Si表面で1×1018cm -3以上の不純物濃度が
得られているため同様の効果が得られる。あとは低耐圧
コンデンサの下部電極としてのN+ 不純物7がイオン注
入により導入され、上部電極のポリSi8が減圧CVD
により堆積され、ドライエッチングにより加工されれば
コンデンサが形成される(図1(e))。
【0015】上記製造工程は、酸化膜形成工程が減らさ
れることとなるため、半導体装置製造におけるリードタ
イムが削減されるといった効果がある。
【0016】次に第2の実施例を図3に基づいて説明す
る。酸化膜形成前にSi基板の不純物濃度の調整が微小
開口群を有するマスクを用いて行われることが可能であ
る。これは、本出願人の特願平5−104392に記載
の技術が用いられたものであるが、一度の不純物層形成
工程で複数の異なる不純物濃度が得られるため、第1の
実施例で述べた低耐圧コンデンサの不純物層形成の為の
不純物導入工程が削減されることや3水準以上の耐圧系
のコンデンサが同時に形成されることが可能となる。
【0017】第1の実施例と同様にPN接合分離された
不純物濃度1×1015cm-3程度のN型SiにディープN
+ 拡散層2と、フィールド酸化膜3とが形成される(図
3(a))。次に、コンデンサの下部の電極となるN型
不純物が注入される。ここで、耐圧系毎に開口率の異な
る微小開口群を有するマスク5が用いられ、イオン注入
が行われる(図3(b))。この不純物の注入は図中に
は示されていないが当然第1の実施例で示すように、B
ipトランジスタのエミッタと共用が可能であり、また
ディープN+ 拡散層に微小開口マスクが適用され、それ
がBipトランジスタの下部の電極とされることも可能
である。
【0018】また、Si基板中に注入される不純物量は
マスクの開口率によって調整可能となるため、仕上がり
酸化膜厚、すなわち耐圧系の調整は、この開口率により
行われることが可能である。
【0019】次にレジストがアッシング除去された後、
最低限、微小開口マスクの用いられている不純物注入部
の表面濃度が、それぞれほぼ均一となるまでN型不純物
6の拡散が行われる(図3(c))。
【0020】その後、酸化が行われることによって、例
えば、120nm、80nm、50nmのような3種類の異な
る酸化膜厚が得られる(図3(d))。後は、電極のポ
リSi8が堆積されてエッチング加工されれば、コンデ
ンサが形成される(図3(e))。
【0021】次に、MOS型トランジスタに本発明を適
用する第3の実施例を図4に基づいて説明する。MOS
型トランジスタもコンデンサと同様、ゲート酸化膜を介
してゲート電極がSi基板上にあるため、ゲート酸化膜
の耐圧によりMOS型トランジスタの耐圧が決まる。従
って、同一基板上に耐圧系の異なるMOS型トランジス
タが形成される場合、異なるゲート酸化膜が形成される
必要がある。このゲート酸化膜形成に本発明を適用させ
る。
【0022】不純物濃度1×1015cm-3程度のN型S
iにフィールド酸化膜3が形成される。このフィールド
酸化膜の下にはN- 拡散層30が導入されているが、こ
れは寄生フィールドMOSの反転防止のために導入され
ており、低耐圧系の電源電圧で反転が起こらないよう
に、表面濃度が調整されている(図4(a))。次に高
耐圧系素子を形成する部分にN型不純物が導入されるこ
とによって、高濃度の不純物層20が得られる。ここで
図番5はレジストマスクを示す(図4(b))。不純物
導入マスクのレジストが除去された後、ゲート酸化膜が
形成されるのであるが、ここで増速酸化効果により高耐
圧系と低耐圧系の2種類のゲート酸化膜が得られる(図
4(c))。
【0023】次にMOS型トランジスタのチャネル部分
に不純物が導入される。高耐圧系トランジスタは、増速
酸化効果を得るために、基板表面のN型不純物濃度が高
くなっているが、逆導電型のP型不純物が導入されるこ
とにより、導電率が調整されることが可能である。(図
4(d))。
【0024】更に、ゲート電極としてのポリSi8が堆
積され、エッチング加工された後、ソース・ドレイン部
へ高濃度のP型不純物21が導入されると、MOS型ト
ランジスタが得られる(図4(e))。
【0025】また、増速酸化効果を得るために導入され
た高濃度のN型不純物層は、最終仕上げ時においては図
4の(c)に示すように高耐圧トランジスタを取り囲む
ような形となり、高耐圧素子のフィールド反転防止用の
拡散層としても有効に働く。尚、ここではPMOS型の
例が述べられたが、NMOS型についてもP型とN型の
不純物タイプが入れ換えられることにより、形成が可能
となる。
【0026】上記3つの実施例は、酸化工程が減ってい
るが、不純物イオン注入工程が増加しているため、工程
数と半導体装置を製造するためのリードタイムは減少さ
れていないように考えられ得る。しかし、半導体装置を
製造するためのリードタイムといった観点では、酸化工
程は半導体基板を洗浄した後乾燥させ、フォトリングラ
フィー工程、エッチング工程、剥離の工程を経なければ
ならないのに対し、不純物イオン注入工程は、フォトリ
ングラフィー工程、不純物イオン注入工程、剥離の工程
だけを経て行われる。従って、半導体基板を酸化させる
ために経なければならない工程は、不純物イオン注入工
程より少ないため、本発明に係る実施例のように、不純
物イオン注入工程を増加させてでも酸化工程を減少させ
ることは、半導体装置の製造工程全体をみた際にはリー
ドタイムの削減といった効果がある。
【0027】
【発明の効果】本発明に係る請求項1の効果として、同
一の半導体基板上に複数の異なった厚さの酸化膜を得る
際に、酸化工程数が酸化膜厚の種類の数より少なくてす
むため、得たい酸化膜厚の種類と同じだけ酸化工程が必
要な従来のものに比べ、半導体装置の製造のリードタイ
ムを削減することができる。また、本発明に係る請求項
2の効果として、請求項1の効果に加えて、現在汎用的
に用いられている半導体装置の製造設備をそのまま用い
て、異なった厚さの酸化膜を得ることができ、新たな酸
化工程を不要とし、効率のよい半導体装置の製造を可能
とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施例の半導体装置の製造
過程における連続断面図である。
【図2】不純物濃度による酸化時間と酸化膜厚の関係を
示す図である。
【図3】本発明に係る第2の実施例の半導体装置の製造
過程における連続断面図である。
【図4】本発明に係る第3の実施例の半導体装置の製造
過程における連続断面図である。
【図5】従来の半導体装置の製造過程における連続断面
図である。
【図6】不純物濃度が一定の場合の酸化時間と酸化膜厚
の関係を示す図である。
【符号の説明】
1…N型Si 2…ディープN+ 拡散層 3…フィールド酸化膜 4…ベース 5…レジスト 6…エミッタ 7…N+不純物 8…ポリSi 9…酸化膜 10…P型Si 11…微小マスク 15…素子領域

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板内に形成された不純物層と、該
    不純物層上に形成された酸化膜と、該酸化膜を挟んで前
    記不純物層と対向する側に形成された電極とを備えた半
    導体装置の製造方法であって、前記半導体基板を酸化す
    ることによって複数の領域に異なった膜厚の酸化膜を形
    成する酸化膜形成工程を有する半導体装置の製造方法に
    おいて、前記不純物層の不純物の濃度を前記酸化膜の膜
    厚に応じて調整して形成する不純物層形成工程を備えた
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】前記不純物層形成工程において、1回の前
    記不純物注入時に、所定の領域毎に前記不純物層の不純
    物の濃度を調整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。
JP13560794A 1994-06-17 1994-06-17 半導体装置の製造方法 Pending JPH088401A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13560794A JPH088401A (ja) 1994-06-17 1994-06-17 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13560794A JPH088401A (ja) 1994-06-17 1994-06-17 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH088401A true JPH088401A (ja) 1996-01-12

Family

ID=15155775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13560794A Pending JPH088401A (ja) 1994-06-17 1994-06-17 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH088401A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005294771A (ja) * 2004-04-06 2005-10-20 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP2006066897A (ja) * 2004-07-30 2006-03-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 容量素子及び半導体装置
JP2010165739A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2011091437A (ja) * 2011-01-24 2011-05-06 Renesas Electronics Corp 半導体集積回路装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005294771A (ja) * 2004-04-06 2005-10-20 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP2006066897A (ja) * 2004-07-30 2006-03-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 容量素子及び半導体装置
JP2010165739A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2011091437A (ja) * 2011-01-24 2011-05-06 Renesas Electronics Corp 半導体集積回路装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5296401A (en) MIS device having p channel MOS device and n channel MOS device with LDD structure and manufacturing method thereof
US4545114A (en) Method of producing semiconductor device
US5656518A (en) Method for fabrication of a non-symmetrical transistor
US5028552A (en) Method of manufacturing insulated-gate type field effect transistor
US5185279A (en) Method of manufacturing insulated-gate type field effect transistor
US20020022325A1 (en) Method of making ultra thin oxide formation using selective etchback technique integrated with thin nitride layer for high performance mosfet
US5994190A (en) Semiconductor device with impurity layer as channel stopper immediately under silicon oxide film
US5612247A (en) Method for fabricating isolation region for a semiconductor device
JPH088401A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100509948B1 (ko) 초미세 채널을 가지는 mosfet 소자 및 그 제조 방법
KR0170436B1 (ko) 모스트랜지스터 제조방법
JPH09223793A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH0492416A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06104277A (ja) 半導体集積回路の製造方法
KR970006255B1 (ko) 반도체 소자의 트랜지스터 제조방법
JPS6016469A (ja) Mis半導体装置の製法
JPH0778979A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH1131814A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0377377A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2705583B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR100202642B1 (ko) 모스형 트랜지스터 및 그 제조 방법
JP3279827B2 (ja) Mos型半導体装置の製造方法
JPH06188259A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11274491A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS6074681A (ja) 半導体装置の製造方法