JPH11233642A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH11233642A JPH11233642A JP10345296A JP34529698A JPH11233642A JP H11233642 A JPH11233642 A JP H11233642A JP 10345296 A JP10345296 A JP 10345296A JP 34529698 A JP34529698 A JP 34529698A JP H11233642 A JPH11233642 A JP H11233642A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide film
- gate oxide
- film
- forming
- region
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P10/00—Bonding of wafers, substrates or parts of devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/0123—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
- H10D84/0126—Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs
- H10D84/0144—Manufacturing their gate insulating layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/01—Manufacture or treatment
- H10D84/02—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies
- H10D84/03—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology
- H10D84/038—Manufacture or treatment characterised by using material-based technologies using Group IV technology, e.g. silicon technology or silicon-carbide [SiC] technology using silicon technology, e.g. SiGe
Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
て素子の特性を向上させることの可能な半導体素子の製
造方法を提供する。 【解決手段】 半導体素子の製造方法は、第1及び第2
ゲート酸化膜形成領域と隔離領域とが定義された半導体
基板31を用意する段階と、隔離領域に対応する基板3
1上にフィールド酸化膜35を形成する段階と、フィー
ルド酸化膜35を含む第2ゲート酸化膜形成領域のみに
スクリーン酸化膜36を形成する段階と、スクリーン酸
化膜36をマスクとして用いて全面にゲルマニウムイオ
ン38を注入する段階と、スクリーン酸化膜36を除去
する段階と、露出された基板31の表面を酸化して、第
1及び第2ゲート酸化膜形成領域にそれぞれ第1ゲート
酸化膜39aと、第1ゲート酸化膜39aより薄い第2
ゲート酸化膜39bとを同時に成長させる段階とを備え
る。
Description
方法に関し、特に厚みの異なる2つのゲート酸化膜を備
える半導体素子の製造方法に関する。
なるデュアルゲート酸化膜を採用することにより、互い
に異なる動作電圧の素子を同じデバイス内で同時に形成
することができる。
ゲート酸化膜の形成方法を工程順に示す断面図である。
従来のデュアルゲート酸化膜形成方法において、図1
(a)に示すように、半導体基板11には、厚さの厚い
第1ゲート酸化膜を形成するための第1ゲート酸化膜を
形成領域と、薄い第2ゲート酸化膜を形成するための第
2ゲート酸化膜形成領域と、同第1及び第2ゲート酸化
膜形成領域を分離するための隔離領域とが定義されてい
る。半導体基板11上の全面に、熱酸化処理を用いて第
1酸化膜12を形成する。その後、前記第1酸化膜12
上に窒化膜13、および第1感光膜14を順に形成す
る。そして、前記隔離領域の上側の第1感光膜14のみ
が除去されるように、その第1感光膜14を選択的に露
光及び現像する。その後、前記選択的に露光及び現像さ
れた第1感光膜14をマスクとして用いて前記窒化膜1
3及び第1酸化膜12を選択的に食刻する。
14を除去した後、前記選択的に食刻された窒化膜13
をマスクとして用いて全面に熱酸化処理を施すことによ
り、半導体基板11の前記隔離領域の表面にフィールド
酸化膜15を成長させる。この後、前記半導体基板11
上に形成された窒化膜13及び第1酸化膜12を除去す
る。
酸化膜15を含む半導体基板11上に熱酸化処理を用い
て第2酸化膜16を成長させた後、前記成長した第2酸
化膜16上に第2感光膜17を塗布する。そして、前記
第2ゲート酸化膜形成領域に対応する前記第2感光膜1
7のみが除去されるよう選択的に第2感光膜17を露光
及び現像する。
光及び現像された第2感光膜17をマスクとして用いて
前記第2ゲート酸化膜形成領域の第2酸化膜16を食刻
する。
17を除去した後、前記選択的に食刻された第2酸化膜
16とフィールド酸化膜15とを含む半導体基板11上
に熱酸化処理を用いて第3酸化膜18を成長させる。こ
のとき、前記第2ゲート酸化膜形成領域に対応する第2
酸化膜16は食刻工程により食刻されているため、前記
第1ゲート酸化膜形成領域には前記第2及び第3酸化膜
16、18が積層されているのに対して、前記第2ゲー
ト酸化膜形成領域には前記第3酸化膜18のみが形成さ
れている。
半導体素子の製造方法では、デュアルゲート酸化膜を形
成するために2回の熱酸化処理を行わなければならない
ため、製造工程が複雑である。更に、前記ゲート酸化膜
16上の感光膜17の塗布により前記ゲート酸化膜16
が金属及び有機物により汚染されることがある。この場
合、前記素子の信頼性等の素子特性が低下するという問
題があった。
されたものであり、その目的とするところは、単純な工
程でデュアルゲート酸化膜を形成して素子の特性を向上
させることの可能な半導体素子の製造方法を提供するこ
とにある。
の半導体素子の製造方法によれば、第1及び第2ゲート
酸化膜をそれぞれ形成するための第1及び第2ゲート酸
化膜を形成領域と、同第1及び第2ゲート酸化膜形成領
域を分離するための隔離領域が定義されている基板を用
意する段階と、前記隔離領域に対応する基板上に隔離膜
を形成する段階と、前記隔離膜を含む第2ゲート酸化膜
形成領域のみに対応する基板上に絶縁膜を形成する段階
と、前記絶縁膜をマスクとして用いて基板の全面に酸化
促進イオンを注入する段階と、前記絶縁膜を除去する段
階と、露出された基板の表面を酸化して、前記第1及び
第2ゲート酸化膜形成領域にそれぞれ第1ゲート酸化膜
と、同第1ゲート酸化膜より薄い第2ゲート酸化膜とを
同時に成長させる段階とを備えることを特徴とする。
れば、酸化促進イオンとしてゲルマニウムイオンを用い
ることを特徴とする。
方法の好適な実施形態を添付図面に基づき詳細に説明す
る。
形態に従うデュアルゲート酸化膜形成方法を工程順に示
す断面図であり、図5(a)、図5(b)は本実施形態
のデュアルゲート酸化膜形成方法中のゲルマニウムイオ
ンの濃度分布図である。
法は、一般にMOS(Metal Oxide Semiconductor)の製
造に適用される。デュアルゲート酸化膜形成方法におい
て、図3(a)に示すように、半導体基板31には、厚
さの厚い第1ゲート酸化膜を形成するための第1ゲート
酸化膜を形成領域と、厚さの薄い第2ゲート酸化膜を形
成するための第2ゲート酸化膜を形成領域と、同第1及
び第2ゲート酸化膜形成領域を分離するための隔離領域
とが定義されている。半導体基板31上に熱酸化処理を
施すことにより第1酸化膜32を形成した後、前記第1
酸化膜32上に窒化膜33、および第1感光膜34を順
に形成する。そして、前記隔離領域の上側の前記第1感
光膜34のみが除去されるように第1感光膜34を選択
的に露光及び現像した後、前記選択的に露光及び現像さ
れた第1感光膜34をマスクとして用いて前記窒化膜3
3及び第1酸化膜32を選択的に食刻する。
34を除去した後、前記選択的に食刻された窒化膜33
をマスクとして用いて全面に熱酸化処理を施すことによ
り、半導体基板31の隔離領域の表面に隔離膜としての
フィールド酸化膜35を成長させる。この後、前記半導
体基板31上に形成された窒化膜33及び第1酸化膜3
2を除去する。
酸化膜35を含む半導体基板31上に絶縁膜としてのス
クリーン酸化膜36を形成した後、前記スクリーン酸化
膜36上に第2感光膜37を塗布する。ここで、前記ス
クリーン酸化膜36は、熱酸化処理又はCVD(chemica
l vapor deposition)を用いて形成される。そして、第
2感光膜37が前記第2ゲート酸化膜形成領域のみに残
るように、第2感光膜37を選択的に露光及び現像す
る。
光及び現像された第2感光膜37をマスクとして用いて
前記第1ゲート酸化膜形成領域に対応するスクリーン酸
化膜36を食刻する。
37を除去した後、前記選択的に食刻されたスクリーン
酸化膜36とフィールド酸化膜35とを含む半導体基板
31上に酸化促進イオンとしてのゲルマニウム(Ge)
イオン38を均一に注入する。このとき、ゲルマニウム
イオン38は、前記選択的に食刻されたスクリーン酸化
膜36の有無に応じてその厚みが異なる。前記第1ゲー
ト酸化膜形成領域では、図5(b)に示すように、ゲル
マニウムイオン38は前記半導体基板31に最大濃度で
分布している。これに対して、前記第2ゲート酸化膜形
成領域では、図5(a)に示すように、ゲルマニウムイ
オン38は前記スクリーン酸化膜36に最大濃度で分布
し且つ前記半導体基板31に最低濃度で分布している。
又は、前記第2ゲート酸化膜形成領域に対応する半導体
基板31には、前記ゲルマニウムイオン38がほとんど
注入されない。
酸化膜36を除去した後、前記ゲルマニウムイオン38
の注入された全面に熱酸化工程で第1及び第2ゲート酸
化膜39a、39bを成長させる。このとき、酸化促進
イオンであるゲルマニウムイオン38の濃度が高いほ
ど、酸化膜の成長速度が増加する。これにより、前記第
1ゲート酸化膜39aは、前記ゲルマニウムイオン38
が半導体基板31で最大濃度を有するため厚く成長す
る。また、前記第2ゲート酸化膜39bは、前記ゲルマ
ニウムイオン38が半導体基板31に最低濃度で注入さ
れるか又はほとんど注入されないため薄く成長する。ゆ
えに、ゲルマニウムイオン38を半導体基板31に対し
て均一に注入しても、前記第1ゲート酸化膜39aと第
2ゲート酸化膜39bとの厚さが互いに異なるようにな
る。そして、前記ゲルマニウムイオン38はキャリヤの
移動度を増大させる役割を果すとともに、前記半導体基
板31と第1及び第2ゲート酸化膜39a、39bとの
界面を平坦化する役割も果たす。
素子の製造方法によれば、基板31上にゲルマニウムイ
オン38を異なる濃度で分布させることにより、異なる
厚みを有する第1及び第2ゲート酸化膜39a,39b
を容易に形成することができる。従来の製造方法では、
第1ゲート酸化膜16,18は、2回の熱処理工程を経
て形成されているのに対して、本実施形態では、1回の
熱処理工程で異なる厚みを有する第1及び第2の酸化膜
39a,39bの双方を同時に形成することができる。
その結果、第1及び第2の酸化膜39a,39bは単一
の層から形成される。また、スクリーン酸化膜36を形
成するために、熱酸化処理以外の簡単なプロセスを用い
ることにより、製造工程を簡略化することができる。
布しているが、ゲルマニウムイオン38の注入後にその
絶縁膜36を取り除いている。その結果、感光膜37に
よる前記第1及び第2ゲート酸化膜39a,39bの汚
染を確実に回避して、素子の信頼性を向上させることが
できる。
ゲルマニウムイオンを注入して前記MOSのチャネル移
動度を増加させている。このため、前記MOSの動作速
度を向上させる等、素子の特性を向上させることができ
る。
ンが、半導体基板上の絶縁膜の有無に応じて、第1ゲー
ト酸化膜形成領域では半導体基板に最大濃度に注入され
る反面、第2ゲート酸化膜形成領域では前記半導体基板
に最低濃度に注入されるか又はほとんど注入されない。
これにより、その後に行う酸化処理によって前記第1及
び第2ゲート酸化膜をそれらの厚みが互いに異なるよう
に成長させているため、デュアルゲート酸化膜の製造工
程が簡単である。
ゲルマニウムイオンを用いるため、酸化膜成長速度を増
加させながらキャリヤの移動度を増大させることができ
る。また、ゲルマニウムイオンは、前記半導体基板とゲ
ート酸化膜との界面を平坦化する効果を奏する。
順に示す断面図。
ト酸化膜形成方法を工程順に示す断面図。
の形成方法を工程順に示す断面図。
膜の形成方法を工程順に示す断面図。
度分布図。
Claims (2)
- 【請求項1】 第1及び第2ゲート酸化膜をそれぞれ
形成するための第1及び第2ゲート酸化膜領域と、同第
1及び第2ゲート酸化膜領域を分離するための隔離領域
とが定義されている基板を用意する段階と、 前記隔離領域に対応する基板上に隔離膜を形成する段階
と、 前記隔離膜を含む第2ゲート酸化膜形成領域のみに対応
する基板上に絶縁膜を形成する段階と、 前記絶縁膜をマスクとして用いて基板の全面に酸化促進
イオンを注入する段階と、 前記絶縁膜を除去する段階と、 露出された基板の表面を酸化して、前記第1及び第2ゲ
ート酸化膜形成領域にそれぞれ第1ゲート酸化膜と、同
第1ゲート酸化膜より薄い第2ゲート酸化膜とを同時に
成長させる段階と、を備えることを特徴とする半導体素
子の製造方法。 - 【請求項2】 前記酸化促進イオンとしてゲルマニウ
ムイオンを用いることを特徴とする請求項1記載の半導
体素子の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970074378A KR100252856B1 (ko) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 반도체 소자의 제조 방법 |
| KR74378/1997 | 1997-12-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233642A true JPH11233642A (ja) | 1999-08-27 |
| JP3658215B2 JP3658215B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=19528741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34529698A Expired - Fee Related JP3658215B2 (ja) | 1997-12-26 | 1998-12-04 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6143669A (ja) |
| JP (1) | JP3658215B2 (ja) |
| KR (1) | KR100252856B1 (ja) |
| DE (1) | DE19859090B4 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541393B2 (en) | 2000-02-29 | 2003-04-01 | Fujitsu Limited | Method for fabricating semiconductor device |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010035857A (ko) * | 1999-10-04 | 2001-05-07 | 윤종용 | 반도체소자 및 그 제조방법 |
| KR100578645B1 (ko) * | 2000-07-31 | 2006-05-11 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 반도체소자의 제조 방법 |
| US6573192B1 (en) * | 2000-09-21 | 2003-06-03 | Infineon Technologies Ag | Dual thickness gate oxide fabrication method using plasma surface treatment |
| US20020197836A1 (en) * | 2001-06-11 | 2002-12-26 | International Business Machines Corporation | Method of forming variable oxide thicknesses across semiconductor chips |
| JP2003309188A (ja) * | 2002-04-15 | 2003-10-31 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| US7094671B2 (en) * | 2004-03-22 | 2006-08-22 | Infineon Technologies Ag | Transistor with shallow germanium implantation region in channel |
| CN110957213B (zh) * | 2018-09-27 | 2024-03-26 | 瓦里安半导体设备公司 | 形成半导体装置的方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5358894A (en) * | 1992-02-06 | 1994-10-25 | Micron Technology, Inc. | Oxidation enhancement in narrow masked field regions of a semiconductor wafer |
| JPH05308128A (ja) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| US5330920A (en) * | 1993-06-15 | 1994-07-19 | Digital Equipment Corporation | Method of controlling gate oxide thickness in the fabrication of semiconductor devices |
| TW344897B (en) * | 1994-11-30 | 1998-11-11 | At&T Tcorporation | A process for forming gate oxides possessing different thicknesses on a semiconductor substrate |
| US5502009A (en) * | 1995-02-16 | 1996-03-26 | United Microelectronics Corp. | Method for fabricating gate oxide layers of different thicknesses |
| US5869385A (en) * | 1995-12-08 | 1999-02-09 | Advanced Micro Devices, Inc. | Selectively oxidized field oxide region |
| US6040019A (en) * | 1997-02-14 | 2000-03-21 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of selectively annealing damaged doped regions |
-
1997
- 1997-12-26 KR KR1019970074378A patent/KR100252856B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-17 US US09/192,498 patent/US6143669A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-04 JP JP34529698A patent/JP3658215B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-21 DE DE19859090A patent/DE19859090B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541393B2 (en) | 2000-02-29 | 2003-04-01 | Fujitsu Limited | Method for fabricating semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990054549A (ko) | 1999-07-15 |
| KR100252856B1 (ko) | 2000-04-15 |
| US6143669A (en) | 2000-11-07 |
| JP3658215B2 (ja) | 2005-06-08 |
| DE19859090A1 (de) | 1999-07-08 |
| DE19859090B4 (de) | 2005-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4897365A (en) | Reduced-beak planox process for the formation of integrated electronic components | |
| JP3658215B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| US6025234A (en) | Method for manufacturing thick gate oxide device | |
| JPH04278534A (ja) | 半導体装置の素子分離方法 | |
| JPS61123152A (ja) | 半導体デバイスの分離方法 | |
| JPS63302536A (ja) | 素子分離領域の形成方法 | |
| JP2000100931A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2001308319A (ja) | 絶縁ゲート型化合物半導体装置 | |
| JPH0744214B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH1167753A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06232155A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6387741A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62104078A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
| KR960006434B1 (ko) | 트렌치 아이솔레이션 방법 | |
| JP2002118263A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2003046085A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH06167802A (ja) | 位相シフトマスクの製造方法 | |
| KR940006082B1 (ko) | 반도체 소자의 분리(isolation) 방법 | |
| JPS60201636A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH11163159A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH02283029A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH11176925A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06283676A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH07169760A (ja) | 素子分離方法 | |
| JPH0217931B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041018 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041102 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050128 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050301 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050311 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080318 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090318 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |