JP2003152097A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JP2003152097A
JP2003152097A JP2002233628A JP2002233628A JP2003152097A JP 2003152097 A JP2003152097 A JP 2003152097A JP 2002233628 A JP2002233628 A JP 2002233628A JP 2002233628 A JP2002233628 A JP 2002233628A JP 2003152097 A JP2003152097 A JP 2003152097A
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JP
Japan
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film
insulating film
eprom
voltage
memory cell
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JP2002233628A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Kuroda
謙一 黒田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To independently set the source voltages of an electrically writable and erasable semiconductor storage circuit and other MISFETs. SOLUTION: A device internally has a plurality of memory cells each having a floating gate electrode where information is recorded or written by injecting or discharging electrons, and a control electrode which comes into contact with the floating gate across an insulating film, so as to control the injection or discharge of the electrons into or from the floating gate electrode, the electrically writable; erasable semiconductor storage circuit which has word lines and data lines connected to the memory cells; and a voltage control circuit which generates a voltage used to inject or discharge the electrons by stepping up or down a source voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の製造方法に関するものであり、特に、1チップマイ
クロコンピュータからなる半導体集積回路装置に適用し
て有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a technique effectively applied to a semiconductor integrated circuit device including a one-chip microcomputer.

【0002】[0002]

【従来の技術】制御部、演算部、記憶部及び入出力部を
同一半導体基板上に搭載した1チップマイクロコンピュ
ータは、例えば、CQ出版株式会社から昭和59年4月
1日に発行された早川正春著「ワンチップ・マイコンの
基礎とその応用技術」に記載されているように、安価で
かつ高機能な制御用素子として産業用や家電用に広く使
われている。前記1チップマイクロコンピュータの記憶
部は各種情報処理のためのプログラムや辞書データ等が
記憶されるROM(Read Only Memory)と、主に実行中の
プログラムや演算途中のデータが一時記憶されるRAM
(Random Access Memory)とから構成される。
2. Description of the Related Art A one-chip microcomputer in which a control unit, a calculation unit, a storage unit and an input / output unit are mounted on the same semiconductor substrate is, for example, Hayakawa issued by CQ Publishing Co., Ltd. on April 1, 1984. As described in "Basics of One-Chip Microcomputers and Their Application Technologies" by Masaharu, they are widely used for industrial and home appliances as inexpensive and highly functional control elements. The storage unit of the one-chip microcomputer has a ROM (Read Only Memory) in which programs for various information processing, dictionary data, etc. are stored, and a RAM in which mainly programs being executed and data in the middle of calculation are temporarily stored.
(Random Access Memory).

【0003】前記ROMとしては通常、製造工程中にデ
ータの書き込みを行うマスクROMが使用されている
が、システムデバッグ等を容易にするため、製造後にデ
ータを書き込むことが可能なEPROM(Erasable and
Programmable ROM)も広く使用されている。EPRO
Mは、紫外線を照射することによってそのデータの消去
ができるので、何回でも情報の書き替えができて、自由
度の大きな1チップマイクロコンピュータを得ることが
できる。
As the ROM, a mask ROM for writing data during the manufacturing process is usually used. However, in order to facilitate system debugging, EPROM (Erasable and
Programmable ROM) is also widely used. EPRO
Since the data of M can be erased by irradiating it with ultraviolet rays, the information can be rewritten any number of times and a one-chip microcomputer with a high degree of freedom can be obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、電気的書
き込み及び消去可能な不揮発性メモリが内蔵された1チ
ップマイクロコンピュータを検討した結果、次の問題点
を見出した。
The present inventor has found the following problems as a result of examining a one-chip microcomputer having a built-in non-volatile memory that can be electrically written and erased.

【0005】1チップマイクロコンピュータのI/O内
のMISFETには高耐圧が要求される。また、電気的
書き込み及び消去可能な不揮発性メモリセルと、その書
き込み又は消去のための電圧を発生させる回路が1チッ
プマイクロコンピュータに内蔵される場合には、論理電
圧系とそれより高いレベルの電圧系が不揮発性メモリセ
ルの周辺回路に印加されるため、周辺回路内のMISF
ETの絶縁耐圧を考慮しなければならない。
A high breakdown voltage is required for the MISFET in the I / O of the one-chip microcomputer. In addition, when a nonvolatile memory cell that can be electrically written and erased and a circuit that generates a voltage for writing or erasing the same are built in a one-chip microcomputer, a logic voltage system and a voltage of a higher level than that. Since the system is applied to the peripheral circuit of the nonvolatile memory cell, the MISF in the peripheral circuit
The withstand voltage of ET must be taken into consideration.

【0006】本発明の目的は、1チップマイクロコンピ
ュータからなる半導体集積回路装置が備えている半導体
集積回路装置の機能を向上することが可能な技術を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the function of a semiconductor integrated circuit device included in a semiconductor integrated circuit device including a one-chip microcomputer.

【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.

【0009】すなわち、一つの半導体チップ上に中央処
理装置と、その中央処理装置のプログラムデータや辞書
データ等が記憶される不揮発性メモリとを備えたマイク
ロコンピュータを構成する半導体集積回路装置におい
て、前記不揮発性メモリが、情報の書き込みを電気的に
行い、その書き込んだ情報を紫外線の照射によって消去
する第1の不揮発性メモリと、情報の書き込みを電気的
に行い、その書き込んだ情報を電気的に消去する第2の
不揮発性メモリとからなるものである。
That is, in a semiconductor integrated circuit device that constitutes a microcomputer having a central processing unit on one semiconductor chip and a non-volatile memory for storing program data, dictionary data, etc. of the central processing unit, A non-volatile memory electrically writes information, electrically erases the written information by irradiation of ultraviolet rays, and a non-volatile memory electrically writes the information and electrically writes the written information. And a second non-volatile memory for erasing.

【0010】また、半導体基板の第1領域にEPROM
のメモリセルを形成し、前記半導体基板の前記第1領域
と異なる第2領域にEEPROMのメモリセルの中の記
憶用MISFETを形成し、前記半導体基板の前記第2
領域に隣接した第3領域に前記EEPROMのメモリセ
ルの中のスイッチMISFETを形成する工程を備えた
マイクロコンピュータを構成する半導体集積回路装置の
製造方法であって、前記半導体基板の第1,第2及び第
3領域の表面にそれぞれ第1ゲート絶縁膜を形成する工
程と、前記第2及び第3領域の前記第1ゲート絶縁膜の
下の所定部分にソース,ドレインを形成する工程と、前
記第1及び第2領域の第1ゲート絶縁膜の上にフローテ
ィングゲート電極を形成しかつ前記第3領域の第1ゲー
ト絶縁膜の上にゲート電極を形成する工程と、前記第1
領域及び第2領域のフローティングゲート電極の表面に
第2ゲート絶縁膜を形成する工程と、前記第1及び第2
領域の第2ゲート絶縁膜の上にそれぞれコントロールゲ
ート電極を形成する工程と、前記第1領域の第1ゲート
絶縁膜の下の所定部分にソース,ドレインを形成する工
程を備え、前記各工程は前記の順序でなされるものであ
る。
Further, the EPROM is formed on the first region of the semiconductor substrate.
Memory cell is formed, and a memory MISFET in the memory cell of the EEPROM is formed in a second region different from the first region of the semiconductor substrate, and the second MISFET of the semiconductor substrate is formed.
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device constituting a microcomputer including a step of forming a switch MISFET in a memory cell of an EEPROM in a third region adjacent to a region, the method comprising: Forming a first gate insulating film on the surface of each of the first and third regions, forming a source and a drain in a predetermined portion of the second and third regions below the first gate insulating film, Forming a floating gate electrode on the first gate insulating film in the first and second regions and forming a gate electrode on the first gate insulating film in the third region;
Forming a second gate insulating film on the surface of the floating gate electrode in the region and the second region, and the first and second regions.
Each of the steps includes a step of forming a control gate electrode on the second gate insulating film in the region, and a step of forming a source and a drain in a predetermined portion below the first gate insulating film in the first region. It is done in the above order.

【0011】上述した手段によれば、大きな記憶容量を
必要とするプログラムデータや辞書データはEPROM
で記憶し、フィードバック制御の制御データのようにデ
ータの内容が時間と共に変化しかつ電源が遮断されたと
きにも記憶しておくことが必要な制御データはEEPR
OMで記憶するので、1チップマイクロコンピュータか
らなる半導体集積回路装置の機能を向上することができ
る。
According to the above-mentioned means, program data and dictionary data which require a large storage capacity are stored in the EPROM.
EEPR is the control data that needs to be stored even when the power supply is cut off and the content of the data changes with time like the control data of the feedback control.
Since the information is stored in the OM, the function of the semiconductor integrated circuit device including the one-chip microcomputer can be improved.

【0012】また、1チップマイクロコンピュータから
なる半導体集積回路装置上のEPROMのメモリセルを
形成する工程と、EEPROMのメモリセルを形成する
工程の一部を共用しているので、前記半導体集積回路装
置の製造工程を低減することができる。
Further, since a part of the step of forming the memory cells of the EPROM on the semiconductor integrated circuit device composed of the one-chip microcomputer and the step of forming the memory cells of the EEPROM are shared, the semiconductor integrated circuit device is described. The manufacturing process of can be reduced.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明の一実施の形態の1チップ
マイクロコンピュータからなる半導体集積回路装置のブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit device comprising a one-chip microcomputer according to an embodiment of the present invention.

【0015】図1において、1はマイクロコンピュータ
が構成されている半導体チップであり、CPU(マイク
ロプロセッサ)100、OSC(発信器)101、I/
O(入出力ポート)102、SI(シリアル・インター
フェース)103、TIMER(タイマ)104、EP
ROM(イレイザブル&プログラマブル・リード・オン
リー・メモリ)105、VCXC(電圧制御回路)10
6、EEPROM(エレクトリカリー・イレイザブル&
プログラマブル・リード・オンリー・メモリ)107、
SRAM(スタティック・ランダム・アクセス・メモ
リ)108、DRAM(ダイナミック・ランダム・アク
セス・メモリ)109、I/OBUS(入出力バス)1
10を備えている。CPU100は制御部、演算部及び
種々のレジスタから構成されている。OSC101は、
制限されるものではないが、半導体チップ1の外部に設
けられる水晶振動子Xtalを利用して高精度の基準周
波数信号を形成するものであり、ここで形成された基準
周波数信号によりCPU100において必要とされるク
ロックパルスを形成する。I/O102はその内部にデ
ータ転送方向レジスタを含んでいる。EPROM10
5、EEPROM107、SRAM108、DRAM1
09には記憶素子の情報の読み出しや書き込みあるいは
消去動作に必要な制御回路が含まれている。VCXC10
6は、EPROM105の書き込み動作やEEPROM
107の書き込み消去動作に必要なワード線電圧あるい
はデータ線電圧を制御するものである。SI103はシ
リアル・クロック,シリアル・イン,シリアル・アウト
の3本の端子と所定ビットのレジスタから構成されてお
り、複数のマイクロコンピュータを用いる場合のそれら
マイクロコンピュータ間のデータ転送を行うための入出
力ポートとして使用される。TIMER104は割り込
み処理等の多重処理に必要な時間を設定するために用い
られるものである。これらCPU100、I/O10
2、SI103、TIMER104、EPROM10
5、VCXC106、EEPROM107、SRAM10
8、DRAM109は、CPU100を中心にI/OB
US110によって相互に接続されている。なお、I/
OBUS110は、データバス,アドレスバス,制御バ
スの三つからなっている。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a semiconductor chip in which a microcomputer is configured, and includes a CPU (microprocessor) 100, an OSC (oscillator) 101, and an I / O.
O (input / output port) 102, SI (serial interface) 103, TIMER (timer) 104, EP
ROM (erasable & programmable read only memory) 105, V CX C (voltage control circuit) 10
6. EEPROM (Electrically Erasable &
Programmable read only memory) 107,
SRAM (Static Random Access Memory) 108, DRAM (Dynamic Random Access Memory) 109, I / OBUS (I / O Bus) 1
Equipped with 10. The CPU 100 is composed of a control unit, a calculation unit and various registers. OSC101 is
Although not limited, a crystal oscillator Xtal provided outside the semiconductor chip 1 is used to form a highly accurate reference frequency signal. The reference frequency signal formed here is necessary for the CPU 100. Form a clock pulse that is generated. The I / O 102 includes a data transfer direction register inside. EPROM 10
5, EEPROM107, SRAM108, DRAM1
Reference numeral 09 includes a control circuit required for reading, writing, or erasing information in the memory element. V CX C10
6 is a writing operation of the EPROM 105 and an EEPROM
The word line voltage or the data line voltage necessary for the write / erase operation of 107 is controlled. The SI 103 is composed of three terminals of serial clock, serial in, and serial out and a register of a predetermined bit, and is an input / output for data transfer between the microcomputers when a plurality of microcomputers are used. Used as a port. The TIMER 104 is used to set the time required for multiple processing such as interrupt processing. CPU 100, I / O 10
2, SI103, TIMER104, EPROM10
5, V CX C 106, EEPROM 107, SRAM 10
8. DRAM109 is I / OB centered on CPU100
Connected to each other by US110. In addition, I /
The OBUS 110 is composed of three parts: a data bus, an address bus, and a control bus.

【0016】前記EPROM105は、各種情報処理の
ためのプログラムや辞書データ等が記憶される。そし
て、EPROM105には、前記プログラムや辞書デー
タ等の中で比較的データの書き替え回数が少なく、また
大容量を必要とするものの記憶に用いる。EEPROM
107は、各種情報処理のためのプログラムや辞書デー
タ等の記憶とともに、時間と共に変化するフィードバッ
ク制御の制御データ、実行中のプログラムや演算途中の
データあるいはCPU100のレジスタ中のデータ等の
中で、電源遮断時にも記憶させておくことが必要なデー
タの記憶にも用いられる。また、EEPROM107
は、各種情報処理のためのプログラムや辞書データ等の
EPROM105にも記憶させることができるデータの
中で、データの書き替えが頻繁に行われ、またデータ容
量の少なくないデータの記憶に用いられる。
The EPROM 105 stores programs for various information processing, dictionary data and the like. The EPROM 105 is used for storing those programs, dictionary data, etc., which require a relatively small number of data rewrites and require a large capacity. EEPROM
Reference numeral 107 denotes a memory for storing programs for various information processing, dictionary data, etc. It is also used to store data that needs to be stored even when shutting off. In addition, the EEPROM 107
Among the data that can be stored in the EPROM 105 such as programs for various information processing and dictionary data, the data is frequently rewritten and used for storing data having a large data capacity.

【0017】前記EPROM105の書き込み動作は、
次の手順で行われる。
The writing operation of the EPROM 105 is as follows.
The procedure is as follows.

【0018】すなわち、CPU100から出される各種
の制御信号により、EPROM105を書き込み可能な
動作状態にするとともに電圧制御回路(VCXC)106
を動作させ、外部から印加される書き込み電圧あるいは
マイクロコンピュータの通常の動作のために印加される
電圧により所定のワード線電圧あるいはデータ線電圧を
発生させる。
That is, various control signals output from the CPU 100 bring the EPROM 105 into a writable operating state and the voltage control circuit (V CX C) 106.
And a predetermined word line voltage or data line voltage is generated by a write voltage applied from the outside or a voltage applied for normal operation of the microcomputer.

【0019】次に、CPU100はI/O102を介し
て外部から直接EPROM105に入力されたデータあ
るいは一度RAM(SRAM108,DRAM109)
を介して入力されたデータに基づき、EPROM105
の所定のアドレスに所定のデータを書き込む。EPRO
M105への各種データの書き込みが終了した後、CP
U100は、EPROM105の書き込み動作と電圧制
御回路106の動作を終了させる。
Next, the CPU 100 externally inputs data directly to the EPROM 105 via the I / O 102 or once RAM (SRAM 108, DRAM 109).
EPROM 105 based on the data input via
Write the predetermined data to the predetermined address of. EPRO
After writing various data to M105,
U100 ends the writing operation of the EPROM 105 and the operation of the voltage control circuit 106.

【0020】次に、前記EEPROM107の書き込み
および消去動作を説明する。
Next, the write and erase operations of the EEPROM 107 will be described.

【0021】EEPROM107の書き込みおよび消去
動作は、CPU100から出される各種制御信号によ
り、EEPROM106を書き込み乃至は消去可能な動
作状態にするとともに、電圧制御回路106を動作させ
て外部から印加される書き込み電圧、消去電圧あるいは
マイクロコンピュータの通常の動作のための電圧により
所定のワード線電圧あるいはデータ線電圧を発生させ
る。次に、CPU100はI/O102を介して外部か
ら直接EEPROM107に入力されたデータあるいは
一度SRAM108やDRAM109を介して入力され
たデータに基づいて、EEPROM107の所定のアド
レスに所定のデータの書き込みあるいは消去またはデー
タの書き替えを行う。このEEPROM107への各種
データの書き込み、消去あるいはデータの書き替えが終
了した後、CPU100はEEPROM107の書き込
み乃至は消去動作を終了させる。
In the writing and erasing operations of the EEPROM 107, various control signals output from the CPU 100 cause the EEPROM 106 to be in a writable or erasable operation state, and the voltage control circuit 106 is operated to write voltage applied from the outside. A predetermined word line voltage or data line voltage is generated by the erase voltage or the voltage for normal operation of the microcomputer. Next, the CPU 100 writes or erases predetermined data at a predetermined address of the EEPROM 107 based on the data directly input to the EEPROM 107 from the outside via the I / O 102 or the data once input via the SRAM 108 or the DRAM 109. Rewrite the data. After the writing, erasing or rewriting of various data to or from the EEPROM 107 is completed, the CPU 100 terminates the writing or erasing operation of the EEPROM 107.

【0022】本実施の形態のマイクロコンピュータの通
常の動作は、各種制御信号、EPROM105及びEE
PROM107に記憶されているプログラムや辞書デー
タを基に、I/O102に入力された各種データに所定
の処理を施した後、そのデータをI/O102から外部
へ出力する。ここで、I/O102に入力された各種デ
ータ、所定の処理が施されたデータあるいはCPU10
0のレジスタ中のデータの中で電源遮断時にも記憶して
おくことが必要なデータ、すなわち電源遮断後の再動作
時において必要となる前記各データは、前述したEEP
ROM107の動作手順に従って所定のアドレスに記憶
させる。このEEPROM107への記憶は、各所の処
理毎にその中間データをEEPROM107に記憶させ
ながら行ってもよく、あるいは所定の処理が終了した後
の最終のデータをEEPROM107に記憶させるよう
にしてもよい。
The normal operation of the microcomputer of this embodiment is to control various control signals, EPROM 105 and EE.
Based on the programs and dictionary data stored in the PROM 107, various data input to the I / O 102 is subjected to predetermined processing, and then the data is output from the I / O 102 to the outside. Here, various data input to the I / O 102, data subjected to predetermined processing, or the CPU 10
Among the data in the register of 0, the data that needs to be stored even when the power is cut off, that is, each of the above-mentioned data that is necessary at the time of restarting after the power is cut off, is the EEP described above.
It is stored at a predetermined address in accordance with the operation procedure of the ROM 107. The storage in the EEPROM 107 may be performed while the intermediate data is stored in the EEPROM 107 for each processing at each place, or the final data after the predetermined processing is completed may be stored in the EEPROM 107.

【0023】一方、本実施の形態のマイクロコンピュー
タは、事故によって異常な電源遮断が発生した場合に
は、再び動作を開始するときに必要となる各種データ、
すなわちI/O102に入力される各種データ、所定の
処理が施されたデータあるいはCPU100のレジスタ
中のデータの中の所定のデータを前述したEEPROM
107の操作手順に従って所定のアドレスに記憶させ
る。このように、本実施の形態のマイクロコンピュータ
は、電源遮断時にもEEPROM107の動作を正常に
行うため、その動作に必要な電圧を供給する電源電圧バ
ックアップ回路を有している。この電源電圧バックアッ
プ回路は、特に制限されるものではないが、容量と制御
回路とからなり本実施の形態のマイクロコンピュータと
同一の半導体チップに構成されたものでもよく、あるい
は本実施の形態のマイクロコンピュータを含み、電源を
同一とする電子機器上に構成されたものであってもよ
い。
On the other hand, in the microcomputer of the present embodiment, when abnormal power interruption occurs due to an accident, various data necessary for restarting operation,
That is, various data input to the I / O 102, data subjected to a predetermined process, or predetermined data among the data in the register of the CPU 100 are stored in the EEPROM described above.
It is stored at a predetermined address according to the operation procedure of 107. As described above, the microcomputer of the present embodiment has the power supply voltage backup circuit that supplies the voltage necessary for the operation of the EEPROM 107 so that the EEPROM 107 operates normally even when the power is cut off. This power supply voltage backup circuit is not particularly limited, but it may be configured of a capacitor and a control circuit on the same semiconductor chip as the microcomputer of the present embodiment, or it may be the microcomputer of the present embodiment. It may be configured on an electronic device including a computer and having the same power source.

【0024】次に、図1と図3を用いて、前記EPRO
M105の回路動作を説明する。
Next, referring to FIG. 1 and FIG.
The circuit operation of M105 will be described.

【0025】図3は、本実施の形態のマイクロコンピュ
ータに搭載されているEPROM105の回路の概略構
成を示した等価回路図である。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of a circuit of the EPROM 105 incorporated in the microcomputer of the present embodiment.

【0026】本実施の形態のマイクロコンピュータのE
PROM105は、電源電圧Vcc例えば5Vのような
論理電圧系と、書き込み電圧Vppあるいは書き込み電
圧Vppを電圧制御回路106で昇圧又は降圧して得た
十数Vの高い電圧VCXからなる書き込み用電圧系を動作
電源としている。通常の読み出し動作時は、論理電圧系
によって動作する。
E of the microcomputer of this embodiment
The PROM 105 includes a logic voltage system such as a power supply voltage Vcc of 5 V, and a write voltage system including a write voltage Vpp or a high voltage V CX of tens of volts obtained by stepping up or down the write voltage Vpp by the voltage control circuit 106. Is the operating power supply. During a normal read operation, the logic voltage system operates.

【0027】EPROM105はアドレス入力端子Xo
乃至XiおよびYo乃至Yjを介入して供給されるアド
レス信号と、制御端子CE、OE、PGMを介して供給
されるチップイネーブル信号、出力イネーブル信号、プ
ログラム信号によってその動作が制御される。これらの
制御信号はCPU100からの制御により図示されてい
ないEPROM105内の制御回路により中継され、あ
るいは形成される。
The EPROM 105 has an address input terminal Xo.
Through Xi and Yo through Yj, the operation is controlled by the address signal supplied through the control terminals CE, OE, and PGM, the chip enable signal, the output enable signal, and the program signal. These control signals are relayed or formed by a control circuit in the EPROM 105 (not shown) under the control of the CPU 100.

【0028】本実施の形態におけるEPROM105は
8ビット単位でメモリセルの読み出しあるいは書き込み
動作を行う。メモリセルアレイM−ARYは、電気的に
書き込みを行い、紫外線の照射により消去する複数のM
ISFETQEP1乃至QEP4と、ワード線W0乃至W1を
含む複数のワード線と、データ線D0乃至D1を含む複
数のデータ線により構成される。メモリセルアレイM−
ARYにおいて、同じ行に配置されたMISFETQ
EP1,QEP2乃至QEP3,QEP4のドレインはそれぞれ対応
するデータ線D0、D1に接続される。アドレス端子X
o乃至XiおよびYo乃至Yjを介してCPU100か
ら供給されるXアドレス信号およびYアドレス信号はX
アドレスバッファXADBおよびYアドレスバッファY
ADBに入力される。アドレスバッファXADB、YA
DBは制御回路CONTによって形成されるタイミング
信号ceによって動作し、CPU100から供給される
アドレス信号を取り込み、それと同相および逆相の内部
アドレス信号からなる相補アドレス信号を形成し、Xア
ドレスデコーダXDCRおよびYアドレスデコーダYD
CRに供給する。
The EPROM 105 in this embodiment performs a read or write operation of a memory cell in units of 8 bits. The memory cell array M-ARY has a plurality of Ms that are electrically written and erased by irradiation with ultraviolet rays.
ISFETs Q EP1 to Q EP4 , a plurality of word lines including word lines W0 to W1, and a plurality of data lines including data lines D0 to D1. Memory cell array M-
In ARY, MISFETQs arranged in the same row
The drains of EP1 , Q EP2 to Q EP3 , Q EP4 are connected to the corresponding data lines D0, D1, respectively. Address terminal X
The X address signal and the Y address signal supplied from the CPU 100 via o to Xi and Yo to Yj are X
Address buffer XADB and Y address buffer Y
Input to ADB. Address buffer XADB, YA
DB operates according to the timing signal ce formed by the control circuit CONT, takes in the address signal supplied from the CPU 100, forms a complementary address signal composed of internal address signals in phase and in phase with the address signal, and X address decoders XDCR and Y Address decoder YD
Supply to CR.

【0029】前記XアドレスデコーダXDCRはXアド
レスバッファXADBにより供給される相補アドレス信
号に従い、メモリセルアレイM−ARYのワード線を選
択するための選択信号を供給する。Xアドレスデコーダ
XDCRにより形成されるワード線選択信号の電圧レベ
ルは、電圧制御回路106から供給される電圧VCXによ
り決定される。通常の読み出し動作時は論理電圧系であ
る電源電圧Vccレベルに設定され、また書き込み動作
時は書き込み用電圧系であるVCXレベルに設定される。
The X address decoder XDCR supplies a selection signal for selecting a word line of the memory cell array M-ARY according to the complementary address signal supplied by the X address buffer XADB. The voltage level of the word line selection signal formed by the X address decoder XDCR is determined by the voltage V CX supplied from the voltage control circuit 106. During a normal read operation, the power supply voltage Vcc level, which is a logic voltage system, is set, and during a write operation, it is set to the V CX level, which is a write voltage system.

【0030】YアドレスデコーダYDCRは、アドレス
バッファYADBにより供給される相補アドレス信号に
より、メモリセルアレイM−ARYのデータ線を選択す
るための選択信号を形成する。YアドレスデコーダYD
CRから出力される選択信号はYゲート回路YGATE
のMISFETY11,Y12,Y21,Y22のゲート電極に
供給される。データ線の選択は、Yゲート回路YGAT
AEのMISFETY 11,Y12により複数のデータ線群
からなる第1の選択を行った後、MISFETY21,Y
22により前記データ線群から所定のデータ線を選択する
第2の選択により行う。ここで、Yゲート回路YGAT
Eを直列に接続した2つのMISFETで構成したこと
により、各MISFETの負荷容量を低下させることが
でき、高速の読み出し動作が可能となる。また、通常の
読み出し動作におけるデータ線の電圧レベルは、読み出
し中にMISFETQEP1乃至QEP4が誤書き込みされる
のを防止するために、ワード線に供給される電源電圧V
ccレベルよりも低いレベルに設定される。さらに具体
的にはVccの20乃至40%のレベルに設定される。
書き込み動作時は、書き込み用電圧系であるVCXレベル
に対応した所定の電圧に設定される。また、各々のデー
タ線D0、D1は共通データ線CDに結合されている。
Y address decoder YDCR
The complementary address signal supplied by the buffer YADB
Select the data line of the memory cell array M-ARY.
Form a selection signal for Y address decoder YD
The selection signal output from the CR is the Y gate circuit YGATE.
MISFETY11, Y12, Ytwenty one, Ytwenty twoOn the gate electrode of
Supplied. The data line is selected by the Y gate circuit YGAT.
AE's MISFETY 11, Y12Multiple data line groups
After making the first selection consisting oftwenty one, Y
twenty twoSelect a predetermined data line from the data line group by
The second selection is performed. Here, the Y gate circuit YGAT
E is composed of two MISFETs connected in series
Can reduce the load capacitance of each MISFET.
Therefore, high-speed read operation can be performed. Also normal
The voltage level of the data line in the read operation is
MISFET Q in the middleEP1To QEP4Is written incorrectly
Power supply voltage V supplied to the word line in order to prevent
It is set to a level lower than the cc level. More concrete
Specifically, it is set to a level of 20 to 40% of Vcc.
During the write operation, V which is a write voltage systemCXlevel
Is set to a predetermined voltage. Also, each day
The data lines D0 and D1 are coupled to the common data line CD.

【0031】データ出力回路DOBは、センスアンプ回
路SAを介して共通データ線に結合される。センスアン
プは、特に制限されるものではないが、本実施の形態で
はカレントミラー方式のセンスアンプ回路が用いられて
いる。また、データ出力回路DOBは、入出力端子DI
0乃至はDI7に結合されている。データ入力回路DI
Bは、入出力端子DI0乃至DI7に結合された入力バ
ッファから構成されている。
The data output circuit DOB is coupled to the common data line via the sense amplifier circuit SA. The sense amplifier is not particularly limited, but a current mirror type sense amplifier circuit is used in the present embodiment. The data output circuit DOB has an input / output terminal DI.
0 through are coupled to DI7. Data input circuit DI
B comprises an input buffer coupled to the input / output terminals DI0 to DI7.

【0032】EPROM105におけるデータの記憶
は、メモリセルに用いられるMISFETQEP1乃至Q
EP4のしきい値電圧を通常の比較的低い電圧(論理
“1”)か、フローティングゲート電極に対する電荷注
入による書き込みにより比較的高い電圧(論理“0”)
にするかによって行われる。
Data is stored in the EPROM 105 by using the MISFETs Q EP1 to Q EP used in the memory cells.
The threshold voltage of EP4 is usually a relatively low voltage (logic “1”) or a relatively high voltage (logic “0”) due to writing by charge injection to the floating gate electrode.
It depends on whether or not.

【0033】次に、図1と図4を用いて、前記EEPR
OM107の回路動作を説明する。
Next, referring to FIGS. 1 and 4, the EEPR
The circuit operation of the OM 107 will be described.

【0034】図4は、本実施の形態のマイクロコンピュ
ータに搭載されているEEPROM107の回路の概略
構成を示した等価回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of a circuit of the EEPROM 107 mounted in the microcomputer of this embodiment.

【0035】本実施の形態のマイクロコンピュータが搭
載しているEEPROM107は、電源電圧Vcc例え
ば5Vのような論理電圧系と、書き込み乃至消去電圧V
ppあるいは電圧制御回路106により電圧Vpp乃至
は電圧Vccを昇圧あるいは降圧して得られた十数Vの
ような高いレベルの書き込み乃至消去電圧VCX系を動作
電源としている。通常の読み出し動作は論理電圧系によ
って動作する。EEPROM107はアドレス入力端子
Xo乃至XiおよびYo乃至Yiを介して供給されるア
ドレス信号と、CPU100からの制御により図示され
ていないEEPROM107中のメモリ制御回路により
制御され、あるいは形成される各種の制御信号によっ
て、その動作が制御される。
The EEPROM 107 mounted in the microcomputer of the present embodiment has a logic voltage system such as a power supply voltage Vcc of 5 V and a write or erase voltage V.
The operating power supply is a write or erase voltage V CX system having a high level such as ten and several V obtained by raising or lowering the voltage Vpp or the voltage Vcc by the pp or the voltage control circuit 106. A normal read operation operates by a logic voltage system. The EEPROM 107 is controlled by an address signal supplied through the address input terminals Xo to Xi and Yo to Yi, and various control signals controlled by or formed by a memory control circuit in the EEPROM 107 (not shown) under the control of the CPU 100. , Its operation is controlled.

【0036】本実施の形態におけるEEPROM107
は、8ビット単位でメモリの読み出し、書き込みあるい
は消去動作を行う。メモリアレイM−ARYは電気的に
書き込みおよび消去を行う複数のメモリMISFETQ
EEP1乃至QEEP4と、前記メモリMISFETQEEP1乃至
EEP4の読み出し、書き込みおよび消去の動作を制御す
るスイッチMISFETQS1乃至QS4と、ワード線WE0
乃至WE1とWS0乃至W S1を含む複数のワード線と、デー
タ線D0乃至D1を含む複数のデータ線により構成され
る。メモリアレイM−ARYにおいて、同じ行に配置さ
れたメモリMISFETQEEP1,QEEP2乃至QEEP3,Q
EEP4のコントロールゲート電極はそれぞれ対応するワー
ド線WE0乃至WE1に接続され、スイッチMISFETQ
S1,QS2乃至QS3,QS4のゲート電極はそれぞれ対応す
るワード線WS0乃至WS1に接続され、同じ列に配置され
たスイッチMISFETQS1,QS3乃至QS2,QS4のド
レインはそれぞれ対応するデータ線D0乃至D1に接続さ
れる。また、スイッチMISFETQS1乃至QS4のソー
スはメモリMISFETQEEP1乃至QEEP4に接続され、
メモリMISFETQEEP1乃至QEEP4のソースは接地さ
れている。
EEPROM 107 in the present embodiment
Read or write memory in 8-bit units
Performs an erase operation. The memory array M-ARY is electrically
Multiple memory MISFETQ for writing and erasing
EEP1To QEEP4And the memory MISFETQEEP1Through
QEEP4Control the read, write and erase operations of the
Switch MISFETQS1To QS4And the word line WE0
Through WE1And WS0Through W S1Multiple word lines, including
Line D0Through D1Consists of multiple data lines including
It In the memory array M-ARY, they are arranged in the same row.
Memory MISFETQEEP1, QEEP2To QEEP3, Q
EEP4The control gate electrodes of the
Line WE0Through WE1Connected to the switch MISFETQ
S1, QS2To QS3, QS4The gate electrodes of
Word line WS0Through WS1Connected to and placed in the same column
Switch MISFETQS1, QS3To QS2, QS4The de
Rain is the corresponding data line D0Through D1Connected to
Be done. Also, the switch MISFETQS1To QS4Saw
Memory MISFETQEEP1To QEEP4Connected to the
Memory MISFETQEEP1To QEEP4Source is grounded
Has been.

【0037】アドレス端子Xo乃至XiおよびYo乃至
Yjを介してCPU100から供給されるXアドレス信
号およびYアドレス信号は、XおよびYアドレスバッフ
ァXYADBに入力される。アドレスバッファXYAD
Bは、制御回路CONTによって形成されるタイミング
信号に従って動作し、CPU100から供給されるアド
レス信号を取り込み、それと同相および逆相の内部アド
レス信号からなる相補アドレス信号を形成し、それをX
アドレスデコーダXDCRおよびYアドレスデコーダY
DCRに供給する。また、アドレスバッファXYADB
はその内部にラッチ回路を備えており、ラッチ回路にア
ドレス信号を一時記憶することができる。
The X address signal and the Y address signal supplied from the CPU 100 via the address terminals Xo to Xi and Yo to Yj are input to the X and Y address buffer XYADB. Address buffer XYAD
B operates in accordance with the timing signal formed by the control circuit CONT, takes in the address signal supplied from the CPU 100, forms a complementary address signal composed of internal address signals of the same phase and opposite phase, and forms it as X.
Address decoder XDCR and Y address decoder Y
Supply to DCR. Also, the address buffer XYADB
Has a latch circuit therein, and the address signal can be temporarily stored in the latch circuit.

【0038】XアドレスデコーダXDCRは、アドレス
バッファXYADBから供給される相補アドレス信号に
従い、メモリアレイM−ARYの2種類のワード線を選
択するための選択信号を形成する。
The X address decoder XDCR forms a selection signal for selecting two types of word lines of the memory array M-ARY according to the complementary address signal supplied from the address buffer XYADB.

【0039】YアドレスデコーダYDCRは、アドレス
バッファYADBから供給される相補アドレス信号に従
って、メモリアレイM−ARYのデータ線D0乃至D1
選択するための選択信号を形成する。Yアドレスデコー
ダYDCRから出される選択信号は、Yゲート回路YG
ATEに供給される。Yゲート回路YGATEは、特に
制限されるものではないが、前記図3のYゲート回路Y
GATEと同じ方式である。
The Y address decoder YDCR forms a selection signal for selecting the data lines D 0 to D 1 of the memory array M-ARY according to the complementary address signals supplied from the address buffer YADB. The selection signal output from the Y address decoder YDCR is the Y gate circuit YG.
Supplied to ATE. The Y gate circuit YGATE is not particularly limited, but the Y gate circuit Y of FIG.
It is the same method as GATE.

【0040】データ入出力回路IOBは、前記データ線
と入出力端子DI0乃至DI7に結合されている。ま
た、データ入出力回路IOBはセンスアンプ回路、入出
力バッファ回路および入力データの一時記憶用のラッチ
回路から構成されている。
The data input / output circuit IOB is connected to the data line and the input / output terminals DI0 to DI7. The data input / output circuit IOB includes a sense amplifier circuit, an input / output buffer circuit, and a latch circuit for temporarily storing input data.

【0041】データラッチ回路及びプログラム回路DL
は、入出力端子DI0乃至DI7から供給される書き込
み乃至消去データを一時記憶するとともに、その書き込
み乃至消去データに基づいてメモリセルMISFETQ
EEP1乃至QEEP4の情報の書き込み乃至消去動作を行うた
めのものである。
Data latch circuit and program circuit DL
Temporarily stores the write or erase data supplied from the input / output terminals DI0 to DI7, and based on the write or erase data, the memory cell MISFETQ.
EEP1 to those for writing or erasing operation of information Q EEP4.

【0042】本実施の形態のマイクロコンピュータのE
EPROM107が前記のように種々のラッチ回路を備
えていることにより、書き込み乃至消去動作時の誤書き
込み乃至誤消去を防止することができる。
E of the microcomputer of this embodiment
Since the EPROM 107 includes various latch circuits as described above, it is possible to prevent erroneous writing or erasing during the writing or erasing operation.

【0043】前記EEPROM107のメモリMISF
ETQEEP1乃至QEEP4は、後述するように、フローティ
ングゲート電極と、その下部のトンネル電流を流すこと
が可能なトンネル絶縁膜と、その下の半導体領域を備え
ている。そして、書き込み動作とは、フローティングゲ
ート電極から電子を放出することによってメモリMIS
FETQEEP1乃至QEEP4のしきい値電圧をソース電圧よ
り低くすることを言い、また消去動作とはフローティン
グゲート電極に電子を注入することによってメモリMI
SFETQEEP1乃至QEEP4のしきい値をソース電圧より
も高くすることを言う。これら書き込みにおける電子の
放出及び消去における電子の注入は、トンネル絶縁膜を
通して行われる。
Memory MISF of the EEPROM 107
As will be described later, the ETQ EEP1 to Q EEP4 each include a floating gate electrode, a tunnel insulating film below which a tunnel current can flow, and a semiconductor region below the floating gate electrode. Then, the write operation is to discharge electrons from the floating gate electrode to cause the memory MIS.
It means lowering the threshold voltage of the FETs Q EEP1 to Q EEP4 lower than the source voltage, and the erasing operation is the injection of electrons into the floating gate electrode to cause the memory MI.
This is to make the thresholds of SFETs Q EEP1 to Q EEP4 higher than the source voltage. Emission of electrons in writing and injection of electrons in erasing are performed through the tunnel insulating film.

【0044】次に、前記EEPROM107の情報の書
き込みを行うときの回路動作を説明する。
Next, the circuit operation when writing information in the EEPROM 107 will be described.

【0045】まず、CPU100から出される各種制御
信号によりEEPROM107を書き込み可能な動作状
態にするとともに、書き込みを行うアドレスをアドレス
バッファXYADBのラッチ回路に一時記憶する。ま
た、データラッチ回路及びプログラム回路DLのラッチ
回路に書き込みデータを一時記憶する。次に、書き込み
を行うメモリMISFETQEEP1乃至QEEP4が結合され
たスイッチMISFETQS1乃至QS4のワード線WS0
至WS1の電位を書き込みが可能な高い電圧にして、スイ
ッチMISFETQS1乃至QS4を動作状態にする。この
とき、メモリMISFETQEEP1乃至QEEP4に結合され
る全てのワード線WE0乃至WE1は、ほぼ0Vの低い電圧
にする。この後、書き込みを行うメモリMISFETQ
EEP1乃至Q EEP4にスイッチMISFETQS1乃至QS4
介して結合されているデータ線D0乃至D1に書き込み可
能な高い電圧を印加する。
First, various controls issued from the CPU 100
An operation state in which the EEPROM 107 can be written by a signal
Address and write address
The data is temporarily stored in the latch circuit of the buffer XYADB. Well
Also, the latch of the data latch circuit and the program circuit DL
The write data is temporarily stored in the circuit. Then write
Memory MISFETQEEP1To QEEP4Are combined
Switch MISFETQS1To QS4Word line WS0No
To WS1Set the potential of the
MISFETQS1To QS4To the operating state. this
When the memory MISFETQEEP1To QEEP4Is bound to
All word lines WE0Through WE1Is a low voltage of almost 0V
To After this, the memory MISFETQ to be written
EEP1To Q EEP4Switch MISFETQS1To QS4To
Data line D coupled through0Through D1Can write to
Apply a high voltage that is effective.

【0046】以上の回路動作により、メモリMISFE
TQEEP1乃至QEEP4のフローティングゲート電極の下に
設けられているトンネル絶縁膜の下部の半導体領域の電
位が、コントロールゲート電極に印加されている電位よ
りも高くなるので、このコントロールゲート電極よりさ
らに低い電位になっているフローティングゲート電極中
の電子は、前記トンネル絶縁膜を介してその下の半導体
領域中へ放出され書き込みがなされる。
By the above circuit operation, the memory MISFE is
Since the potential of the semiconductor region under the tunnel insulating film provided under the floating gate electrodes of TQ EEP1 to Q EEP4 is higher than the potential applied to the control gate electrode, it is lower than this control gate electrode. The electrons in the floating gate electrode, which is at the potential, are emitted into the semiconductor region thereunder through the tunnel insulating film and writing is performed.

【0047】次に、情報の消去を行うための回路動作を
説明する。
Next, the circuit operation for erasing information will be described.

【0048】本実施の形態では、制御されるものではな
いが、ワード線毎に消去動作を行うようになっている。
消去動作は、まず、CPU100から出される各種制御
信号によりEEPROM107を消去可能な動作状態に
して、ワード線WE0、WE1乃至WS0、WS1を接地電圧に
近い低い電圧レベルに設定する。このとき、制限される
ものではないが、データ線D0、D1の電圧も接地電圧に
近い低い電圧レベルに設定するようにしている。次に、
メモリMISFETQEEP1乃至QEEP4に結合されたワー
ド線WE0、WE1のうちで、消去すべきワード線WE0乃至
E1を消去が可能な高い電圧レベルとする。これらのこ
とを行うと、メモリMISFETQEEP1乃至QEEP4のコ
ントロールゲート電極の電圧が、トンネル絶縁膜の下の
半導体領域の電圧よりも高くなるので、その半導体領域
中の電子がトンネル絶縁膜を介してフローティングゲー
ト電極中に注入されて消去がなされる。
In the present embodiment, although not controlled, the erase operation is performed for each word line.
In the erase operation, first, the EEPROM 107 is set to an erasable state by various control signals output from the CPU 100, and the word lines W E0 , W E1 to W S0 , and W S1 are set to a low voltage level close to the ground voltage. At this time, although not limited, the voltages of the data lines D 0 and D 1 are also set to a low voltage level close to the ground voltage. next,
Of the memory MISFET Q EEP1 to Q word line coupled to EEP4 W E0, W E1, erase the word line W E0 to W E1 to be erased and high voltage levels available. When these operations are performed, the voltage of the control gate electrodes of the memory MISFETs Q EEP1 to Q EEP4 becomes higher than the voltage of the semiconductor region below the tunnel insulating film, so that electrons in the semiconductor region pass through the tunnel insulating film. It is injected into the floating gate electrode and erased.

【0049】次に、情報の読み出しを行うための回路動
作を説明する。
Next, the circuit operation for reading information will be described.

【0050】読み出し動作は、まずメモリMISFET
EEP1乃至QEEP4に結合されたワード線WE0乃至WE1
常に接地電圧に近い非選択状態にして、スイッチMIS
FETQS1乃至QS4に結合されるワード線WS0乃至WS1
とデータ線D0乃至D1を選択することにより、複数のメ
モリセルの中から特定のメモリセルを選択する。
In the read operation, first, the memory MISFET
Always Q EEP1 to word lines coupled to Q EEP4 W E0 to W E1 in the unselected state close to the ground voltage, the switch MIS
Word lines W S0 through W S1 coupled to FETs Q S1 through Q S4
A specific memory cell is selected from the plurality of memory cells by selecting the data lines D 0 to D 1 .

【0051】この選択されたメモリセルのメモリMIS
FET(QEEP1乃至QEEP4のいずれか、以下、単にQ
EEP1乃至QEEP4)のフローティングゲート電極中に電子
が書き込まれていた場合には、前記のようにワード線W
E0乃至WE1が低い電位になっているので、そのメモリM
ISFETQEEP1乃至QEEP4が非導通となり、これに対
応した論理“0”がデータ線D0乃至D1に読み出され
る。
The memory MIS of this selected memory cell
Either FET (Q EEP1 to Q EEP4, hereinafter simply Q
When electrons are written in the floating gate electrodes of EEP1 to Q EEP4 ), the word line W is written as described above.
Since E0 to W E1 are at low potential, the memory M
ISFETQ EEP1 to Q EEP4 becomes nonconductive, this logic "0" corresponding to the read data lines D 0 to D 1.

【0052】一方、前記選択されたメモリセルのメモリ
MISFETQEEP1乃至QEEP4のフローティングゲート
電極中に電子が注入されていない場合には、そのメモリ
MISFETQEEP1乃至QEEP4が導通状態となり、これ
に対応して論理“1”がデータ線D0乃至D1に読み出さ
れる。
On the other hand, when electrons are not injected into the floating gate electrodes of the memory MISFETs Q EEP1 to Q EEP4 of the selected memory cell, the memory MISFETs Q EEP1 to Q EEP4 become conductive, which corresponds to this. As a result, the logic "1" is read to the data lines D 0 to D 1 .

【0053】次に、図1に示したマイクロコンピュータ
が備えているSRAM108及びDRAM109につい
て述べる。
Next, the SRAM 108 and the DRAM 109 included in the microcomputer shown in FIG. 1 will be described.

【0054】前記SRAM108は、主として実行中の
プログラムや演算途中のデータの中で、CPU100あ
るいはI/O102との間のデータの転送を高速で行う
必要のあるデータの一時記憶回路として用いられる。
The SRAM 108 is mainly used as a temporary storage circuit for data that needs to be transferred at high speed to / from the CPU 100 or the I / O 102 among programs being executed and data being calculated.

【0055】本実施の形態のマイクロコンピュータが備
えているSRAM108のメモリセルは、図2に示した
ように、2個のPチャネルMISFET205,206
と、4個のNチャネルMISFET203,204,2
07,208とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the memory cell of the SRAM 108 included in the microcomputer of this embodiment has two P-channel MISFETs 205 and 206.
And four N-channel MISFETs 203, 204, 2
07 and 208.

【0056】なお、図2は、図1に示した本発明の一実
施の形態のマイクロコンピュータが備えているSRAM
108のメモリセルの等価回路である。
2 is an SRAM provided in the microcomputer of the embodiment of the present invention shown in FIG.
It is an equivalent circuit of 108 memory cells.

【0057】なお、SRAM108のメモリセルは、2
個の高抵抗の抵抗素子と4個のMISFETとで構成し
たものであってもよい。DRAM109は、主として実
行中のプログラムや演算途中のデータの中で、CPU1
00あるいはI/O102との間のデータ転送を高速で
行う必要がなく、また大容量のメモリを必要とするデー
タの一時記憶回路として用いられる。本実施の形態のD
RAM109のメモリセルは、電荷を蓄積する容量部と
これを制御するスイッチMISFETとで構成されてい
る。このように、本実施の形態のマイクロコンピュータ
の、RAMはSRAM108とDRAM109とで構成
され、データ容量は小量であるが高速のデータ転送を必
要とするデータの記憶にはSRAM108を用い、デー
タの転送は高速で行う必要はないが容量の大きなデータ
の記憶にはDRAM109を用いる。前記SRAM10
8は、いわゆるキャッシュメモリとして動作し、CPU
100との間で高速のデータ転送を行う。
The SRAM 108 has two memory cells.
It may be composed of four high resistance elements and four MISFETs. The DRAM 109 is mainly used in the CPU 1 in the program being executed and the data being calculated.
00 or I / O 102 does not need to perform high-speed data transfer and is used as a temporary storage circuit for data that requires a large capacity memory. D of this embodiment
The memory cell of the RAM 109 is composed of a capacitor section for accumulating charges and a switch MISFET for controlling the capacitor section. As described above, the RAM of the microcomputer of this embodiment is composed of the SRAM 108 and the DRAM 109, and the SRAM 108 is used for storing data which has a small data capacity but requires high-speed data transfer. The transfer does not have to be performed at a high speed, but the DRAM 109 is used for storing a large amount of data. The SRAM 10
8 operates as a so-called cache memory, and has a CPU
High-speed data transfer with 100.

【0058】本実施の形態におけるDRAM109は、
基板1に回路の電気的動作の基準となる電位すなわち接
地電位Vss例えば0Vより低い負電位を印加して動作
させることはしない。これは、基板1に前記のように接
地電位Vssより低い負電位を印加すると、通常、基板
1を負電位にしないで動作させるEPROM105やE
EPROM107等を構成するMISFETの特性が変
化してしまうからである。ただし、基板1のDRAM1
09が構成されている領域が、EPROM105やEE
PROM107等他のMISFETが構成されている領
域と電気的に分離されている場合には、基板1に前記負
電位を印加して動作させるようにしてもよい。すなわ
ち、後述するように、DRAM109とその他のEEP
ROM107,EPROM105等とをそれぞれ別々の
P型ウエル領域に設けるようにし、それらP型ウエル領
域の間を電気的に分離するようにしてもよい。
The DRAM 109 in this embodiment is
The substrate 1 is not operated by applying a potential serving as a reference for electrical operation of the circuit, that is, a ground potential Vss, for example, a negative potential lower than 0V. This is because when a negative potential lower than the ground potential Vss is applied to the substrate 1 as described above, the EPROM 105 or E that normally operates without setting the substrate 1 to the negative potential.
This is because the characteristics of the MISFET that constitutes the EPROM 107 and the like change. However, the DRAM 1 on the substrate 1
The area in which 09 is configured is the EPROM 105 or EE
When it is electrically separated from the region where other MISFETs such as the PROM 107 are formed, the negative potential may be applied to the substrate 1 to operate the substrate 1. That is, as will be described later, the DRAM 109 and other EEP
The ROM 107, the EPROM 105, etc. may be provided in separate P-type well regions, and the P-type well regions may be electrically isolated.

【0059】DRAM109のリフレッシュ動作は、C
PU100の制御により行う。また、DRAM109の
ワード線の電位は、論理系の電圧であるVccよりも高
い電位に設定して動作させる。この電圧は電圧制御回路
106で発生させる。
The refresh operation of the DRAM 109 is C
It is controlled by the PU 100. In addition, the potential of the word line of the DRAM 109 is set to a potential higher than Vcc which is the voltage of the logic system to operate. This voltage is generated by the voltage control circuit 106.

【0060】次に、本実施の形態のマイクロコンピュー
タを構成しているそれぞれのMISFETの構造を図
5、図6、図7を用いて説明する。
Next, the structure of each MISFET constituting the microcomputer of this embodiment will be described with reference to FIGS. 5, 6 and 7.

【0061】図5は、図1のマイクロコンピュータが備
えているEPROM105を構成しているMISFET
の断面図、図6は、図1のマイクロコンピュータが備え
ているEEPROM107を構成しているMISFET
の断面図、図7は、図1のマイクロコンピュータが備え
ているCPU100やI/O102等を構成するMIS
FETの断面図である。
FIG. 5 shows a MISFET constituting the EPROM 105 provided in the microcomputer shown in FIG.
6 is a cross-sectional view of the MISFET which configures the EEPROM 107 included in the microcomputer of FIG.
7 is a cross-sectional view of the MIS that configures the CPU 100, the I / O 102, and the like included in the microcomputer of FIG.
It is sectional drawing of FET.

【0062】図5において、Q1はEPROM105の
メモリセルを構成するMISFETであり、Q2は前記
EPROM105のアドレスバッファやデコーダ等の周
辺回路を構成するNチャネルMISFET、Q3は前記
EPROM105のアドレスバッファやデコーダ等の周
辺回路を構成するPチャネルMISFETである。EP
ROM105のメモリセルを構成するMISFETQ1
は、p-型単結晶シリコンからなる半導体基板1の主面
部のp-型ウエル領域3に設けられ、薄い酸化シリコン
膜からなる第1ゲート絶縁膜6と、例えば多結晶シリコ
ン膜からなるフローティングゲート電極7Aと、薄い酸
化シリコン膜からなる第2ゲート絶縁膜8Aと、例えば
多結晶シリコン膜の上にタングステンシリサイド膜(W
Si2)を積層した2層膜からなるコントロールゲート
電極9Aと、ソース,ドレインのチャネル領域側の部分
を成すn型半導体領域11Aと、ソース,ドレインの前
記n型半導体領域11A以外の部分を成すn+型半導体
領域13Aとで構成されている。第1ゲート絶縁膜6の
膜厚は例えば500Å程度であり、第2ゲート絶縁膜8
Aは例えば350Å程度である。前記n型半導体領域1
1Aは、ホットキャリアの発生を増加させて情報の書き
込み特性を向上させるためのものである。なお、コント
ロールゲート電極9Aはワード線でもある。フローティ
ングゲート電極7Aの側面及びコントロールゲート電極
9Aの側面と上面は、薄い酸化シリコン膜10で覆われ
ている。そして、フローティングゲート電極7A及びコ
ントロールゲート電極(ワード電極)9Aの側部には酸
化シリコン膜からなるサイドウォール12が設けられて
いる。そして、ワード線が延在している方向におけるメ
モリセルQ1同志の間は、酸化シリコン膜からなるフィ
ールド絶縁膜4とその下のp型チャネルストッパ領域5
とで分離されている。情報の読み出し時におけるドレイ
ンの一部を成すn+型半導体領域13にはデータ線16
Dが接続している。データ線16Dは、例えばアルミニ
ウム膜、アルミニウムを主成分としてこれにシリコン,
銅,パラジュウム等を添加したもの、あるいはこれらの
膜の下部にあるいは上部にシリサイド膜(MoSi2
TaSi2,TiSi2,WSi2等)を設けた多層膜か
らなっている。14は第1層目のパッシベーション膜で
あり、例えばCVDで形成した酸化シリコン膜、フォス
フォシリケートガラス(PSG)膜、ボロンドープドP
SG(BPSG)膜、プラズマCVD法による酸化シリ
コン膜あるいはこれらの積層膜で形成されている。15
は接続孔である。17は第2層目のパッシベーション膜
であり、プラズマCVD法で形成した酸化シリコン膜、
回転塗布法で形成したスピン・オン・グラス膜等からな
っている。前記周辺回路を構成するNチャネルMISF
ETQ2は、ゲート絶縁膜6と、例えば多結晶シリコン
膜からなるゲート電極7Bと、ソース,ドレインのチャ
ネル領域側を成すn-型半導体領域11Bと、ソース,
ドレインの前記n-型半導体領域11B以外の部分を成
すn+型半導体領域13Bとで構成されている。前記n-
型半導体領域11Bは、ドレインの端部でのホットキャ
リアの発生を制御して、MISFETQ2の電気的特性
が変化するのを防止するためのものである。ゲート電極
7Bの側面及び上面は薄い酸化シリコン膜10によって
覆われている。ドレイン側のn+型半導体領域13Bに
は接続孔15を通してアルミニウム膜からなる配線16
が接続している。そして、このn+型半導体領域13
は、ドレインの耐圧を向上させるため、サイドウォール
12から所定距離だけ離して設けられている。前記周辺
回路を構成するPチャネルMISFETQ3は、半導体
基板1の主面のn-型ウエル領域2に設けられており、
ゲート絶縁膜6と、例えば多結晶シリコン膜からなるゲ
ート電極7Bと、ソース,ドレインのチャネル側の部分
を成すp-型半導体領域11Cと、ソース,ドレインの
前記p-型半導体領域11C以外の部分を成すp+型半導
体領域13Cとで構成されている。配線17には接続孔
18を通して配線19が接続されている。この配線19
は前記配線17と同様の材料からなっている。なお、図
示していないが、配線19の上にはPSG膜、プラズマ
CVD法による窒化シリコン膜等からなる最終パッシベ
ーション膜が設けられる。
In FIG. 5, Q1 is a MISFET forming a memory cell of the EPROM 105, Q2 is an N-channel MISFET forming a peripheral circuit such as an address buffer and a decoder of the EPROM 105, and Q3 is an address buffer and a decoder of the EPROM 105. Is a P-channel MISFET that constitutes the peripheral circuit of. EP
MISFET Q1 that constitutes a memory cell of the ROM 105
Is a first gate insulating film 6 formed of a thin silicon oxide film, provided in the p type well region 3 of the main surface portion of the semiconductor substrate 1 formed of p type single crystal silicon, and a floating gate formed of, for example, a polycrystalline silicon film. The electrode 7A, the second gate insulating film 8A made of a thin silicon oxide film, and the tungsten silicide film (W
A control gate electrode 9A made of a two-layer film in which Si 2 ) is laminated, an n-type semiconductor region 11A forming a source / drain channel region side, and a part other than the n-type semiconductor region 11A of the source / drain forming and n + type semiconductor region 13A. The thickness of the first gate insulating film 6 is, for example, about 500 Å, and the second gate insulating film 8 is formed.
A is, for example, about 350Å. The n-type semiconductor region 1
1A is for increasing the generation of hot carriers and improving the writing characteristics of information. The control gate electrode 9A is also a word line. The side surface of the floating gate electrode 7A and the side surface and the upper surface of the control gate electrode 9A are covered with a thin silicon oxide film 10. Then, a sidewall 12 made of a silicon oxide film is provided on the side portions of the floating gate electrode 7A and the control gate electrode (word electrode) 9A. Then, between the memory cells Q1 in the direction in which the word line extends, the field insulating film 4 made of a silicon oxide film and the p-type channel stopper region 5 thereunder are formed.
Separated by. A data line 16 is formed in the n + type semiconductor region 13 which forms a part of the drain at the time of reading information.
D is connected. The data line 16D includes, for example, an aluminum film, aluminum as a main component, silicon,
Copper or palladium added, or a silicide film (MoSi 2 ,
(TaSi 2 , TiSi 2 , WSi 2 etc.). Reference numeral 14 denotes a first-layer passivation film, for example, a silicon oxide film formed by CVD, a phosphosilicate glass (PSG) film, a boron-doped P film.
It is formed of an SG (BPSG) film, a silicon oxide film by a plasma CVD method, or a laminated film thereof. 15
Is a connection hole. Reference numeral 17 denotes a second-layer passivation film, which is a silicon oxide film formed by a plasma CVD method,
It consists of a spin-on-glass film formed by spin coating. N-channel MISF constituting the peripheral circuit
The ETQ2 includes a gate insulating film 6, a gate electrode 7B made of, for example, a polycrystalline silicon film, an n type semiconductor region 11B forming a source / drain channel region side, a source,
An n + type semiconductor region 13B forming a part of the drain other than the n type semiconductor region 11B. The n -
The type semiconductor region 11B is for controlling the generation of hot carriers at the end of the drain and preventing the electrical characteristics of the MISFET Q2 from changing. The side surface and the upper surface of the gate electrode 7B are covered with a thin silicon oxide film 10. A wiring 16 made of an aluminum film is provided in the n + type semiconductor region 13B on the drain side through a connection hole 15.
Are connected. Then, this n + type semiconductor region 13
Is provided at a predetermined distance from the sidewall 12 in order to improve the breakdown voltage of the drain. The P-channel MISFET Q3 forming the peripheral circuit is provided in the n type well region 2 on the main surface of the semiconductor substrate 1,
A gate insulating film 6, a gate electrode 7B made of, for example, polycrystalline silicon film, a source, p forms a portion of the channel side of the drain - -type semiconductor region 11C, the source, the p drain - part of the non-type semiconductor region 11C And a p + type semiconductor region 13C which forms A wiring 19 is connected to the wiring 17 through a connection hole 18. This wiring 19
Is made of the same material as the wiring 17. Although not shown, a final passivation film made of a PSG film, a silicon nitride film by a plasma CVD method, or the like is provided on the wiring 19.

【0063】前記メモリセルQ1のフローティングゲー
ト電極7Aと、NチャネルMISFETQ2のゲート電
極7Bと、PチャネルMISFETQ3のゲート電極7
Bは、同じ第1層目の導電膜からなっている。メモリセ
ルQ2のゲート電極9Aは第2層目の導電膜からなって
いる。また、メモリセルQ1,NチャネルMISFET
Q2,PチャネルMISFETQ3のそれぞれのゲート
絶縁膜6の膜厚は、同じにされている。
The floating gate electrode 7A of the memory cell Q1, the gate electrode 7B of the N-channel MISFET Q2, and the gate electrode 7 of the P-channel MISFET Q3.
B is made of the same first-layer conductive film. The gate electrode 9A of the memory cell Q2 is made of the second layer conductive film. In addition, the memory cell Q1, N channel MISFET
The gate insulating films 6 of the Q2 and P-channel MISFET Q3 have the same film thickness.

【0064】図6において、Q4はEEPROM107
のメモリセルの中のメモリMISFETQEEP1乃至Q
EEP4を構成するNチャネルMISFET、Q5は前記E
EPROM107のメモリセルの中のスイッチMISF
ETQS1乃至QS4あるいはEEPROM107のアドレ
スバッファやデコーダ等の周辺回路を構成するNチャネ
ルMISFET、Q6はEEPROM107の周辺回路
を構成するPチャネルMISFETである。
In FIG. 6, Q4 is an EEPROM 107.
MISFETs Q EEP1 to Q in the memory cells of
N-channel MISFET constituting EEP4 , Q5 is the above E
Switch MISF in memory cell of EPROM 107
ETQ S1 to Q S4 or N channel MISFETs constituting peripheral circuits such as address buffers and decoders of the EEPROM 107, and Q6 are P channel MISFETs constituting peripheral circuits of the EEPROM 107.

【0065】前記NチャネルMISFETQ4は、50
0Å程度の薄い酸化シリコン膜からなる第1ゲート絶縁
膜6と、1000〜2000Å程度の厚さの酸化シリコ
ン膜からなる絶縁膜21と、100Å程度の極めて薄い
酸化シリコン膜からなるトンネル絶縁膜22と、例えば
多結晶シリコン膜からなるフローティングゲート電極7
Cと、350Å程度の薄い酸化シリコン膜からなる第2
ゲート絶縁膜8Cと、ワード線と一体に形成されている
コントロールゲート電極9Cと、ソース,ドレインとな
るn型半導体領域20とで構成されている。フローティ
ングゲート電極7Cの側面とコントロールゲート電極
(ワード線)9Cの側面及び上面は、薄い酸化シリコン
膜10が覆っている。絶縁膜21はフローティングゲー
ト電極7Cの端部の電界を緩和して耐圧を向上させるた
めのものである。前記メモリセルのスイッチMISFE
Tまたは周辺回路を構成するためのNチャネルMISF
ETQ5は、ゲート絶縁膜6と、絶縁膜21と、例えば
多結晶シリコン膜からなるゲート電極7Bと、ソース,
ドレインとなるn型半導体領域20とで構成されてい
る。ゲート電極7Bの側面及び上面は絶縁膜10で覆わ
れている。このNチャネルMISFETQ5のドレイン
となるn型半導体領域20には、接続孔15を通して配
線16Dが接続されている。配線16Dは、メモリセル
においてはデータ線であり、周辺回路においてはMIS
FET間を継ぐ信号配線である。前記周辺回路を構成す
るPチャネルMISFETQ6は、ゲート絶縁膜6と、
ゲート電極7Bと、ソース,ドレインのチャネル領域側
の部分を成すp-型半導体領域11Cと、ソース,ドレ
インの前記p-型半導体領域11C以外の部分を成すp+
型半導体領域13Cとで構成されている。ゲート電極7
Bの側面及び上面は絶縁膜10が覆っている。ソース領
域の一部を成すp+型半導体領域13Cには接続孔15
を通して配線16が接続されている。そして、このp+
型半導体領域13Cは、ソース領域の耐圧を向上させる
ため、サイドウォール12から所定距離だけ離して設け
てある。
The N-channel MISFET Q4 has 50
A first gate insulating film 6 made of a thin silicon oxide film of about 0 Å, an insulating film 21 made of a silicon oxide film having a thickness of about 1000 to 2000 Å, and a tunnel insulating film 22 made of an extremely thin silicon oxide film of about 100 Å. , A floating gate electrode 7 made of, for example, a polycrystalline silicon film
Second layer consisting of C and a thin silicon oxide film of about 350 Å
It is composed of a gate insulating film 8C, a control gate electrode 9C formed integrally with the word line, and an n-type semiconductor region 20 serving as a source and a drain. The thin silicon oxide film 10 covers the side surface of the floating gate electrode 7C and the side surface and the upper surface of the control gate electrode (word line) 9C. The insulating film 21 is for relaxing the electric field at the end of the floating gate electrode 7C and improving the breakdown voltage. Switch MISFE of the memory cell
N-channel MISF for configuring T or peripheral circuits
The ETQ 5 includes a gate insulating film 6, an insulating film 21, a gate electrode 7B made of, for example, a polycrystalline silicon film, a source,
It is composed of an n-type semiconductor region 20 serving as a drain. The side surface and the upper surface of the gate electrode 7B are covered with the insulating film 10. A wiring 16D is connected to the n-type semiconductor region 20 serving as the drain of the N-channel MISFET Q5 through the connection hole 15. The wiring 16D is a data line in the memory cell and MIS in the peripheral circuit.
It is a signal wiring that connects between FETs. The P-channel MISFET Q6 forming the peripheral circuit has a gate insulating film 6 and
The gate electrode 7B, the p type semiconductor region 11C forming the source and drain on the channel region side, and the p + forming the source and drain other than the p type semiconductor region 11C.
And the type semiconductor region 13C. Gate electrode 7
The side surface and the upper surface of B are covered with the insulating film 10. A connection hole 15 is formed in the p + -type semiconductor region 13C forming a part of the source region.
The wiring 16 is connected through. And this p +
The type semiconductor region 13C is provided at a predetermined distance from the sidewall 12 in order to improve the breakdown voltage of the source region.

【0066】なお、メモリセルのNチャネルMISFE
TQ4及びスイッチ素子を成すNチャネルMISFET
Q5の上を第2層目のアルミニウム膜からなる配線19
が覆っている。すなわち、メモリセルアレイ領域は、全
て配線19で覆われている。これは、EPROM105
に記憶されたデータを紫外線を照射して消去するとき
に、EEPROM107に記憶されたデータがその紫外
線で消去されてしまうのを防止するためである。
The N-channel MISFE of the memory cell
N-channel MISFET forming TQ4 and switch element
A wiring 19 made of a second-layer aluminum film is formed on Q5.
Is covered. That is, the memory cell array region is entirely covered with the wiring 19. This is EPROM 105
This is to prevent the data stored in the EEPROM 107 from being erased by the ultraviolet rays when the data stored in the memory is erased by irradiating the ultraviolet rays.

【0067】なお、記憶素子Q4のフローティングゲー
ト電極7Cと、MISFETQ5,Q6のゲート電極7
Bは、前記EPROM105のメモリセルQ1のフロー
ティングゲート電極7A及びMISFETQ2,Q3の
ゲート電極7Bと同じ第1層目の導電膜で形成されてい
る。EEPROM107のメモリMISFETQ4のコ
ントロールゲート電極9Cは、EPROM105のコン
トロールゲート電極9Aと同じ第2層目の導電膜からな
っている。
The floating gate electrode 7C of the memory element Q4 and the gate electrodes 7 of the MISFETs Q5 and Q6.
B is formed of the same first-layer conductive film as the floating gate electrode 7A of the memory cell Q1 of the EPROM 105 and the gate electrode 7B of the MISFETs Q2 and Q3. The control gate electrode 9C of the memory MISFET Q4 of the EEPROM 107 is made of the same second-layer conductive film as the control gate electrode 9A of the EPROM 105.

【0068】図7において、Q7はCPU100を構成
するためのNチャネルMISFET、Q8はI/O10
2やSI(シリアルインターフェイス)103を構成す
るNチャネルMISFET、Q9はCPU100を構成
するためのPチャネルMISFETである。前記Nチャ
ネルMISFETQ7は、250Å程度の薄い酸化シリ
コン膜からなるゲート絶縁膜8Dと、ゲート電極9D
と、ソース,ドレインのチャネル領域側の部分を成すn
-型半導体領域11Bと、ソース,ドレインの前記n-
半導体領域11B以外の部分を成すn+型半導体領域1
3Bとで構成されている。前記NチャネルMISFET
Q8は、ゲート絶縁膜8Dと、ゲート電極9Dと、ソー
ス,ドレインのチャネル領域側の部分を成すn型半導体
領域11Aと、ソース,ドレインの前記n型半導体領域
11A以外の部分を成すn+型半導体領域13Bとで構
成されている。n型半導体領域11Aは、ドレイン領域
に異常な高電圧が印加されたときにMISFETQ8が
破壊されるのを防ぐためのものである。前記Pチャネル
MISFETQ9は、ゲート絶縁膜8Dと、ゲート電極
9Dと、ソース,ドレインのチャネル領域側の部分を成
すp-型半導体領域11Cと、ソース,ドレインの前記
-型半導体領域11C以外の部分を成すp+型半導体領
域13Cとで構成されている。
In FIG. 7, Q7 is an N-channel MISFET for configuring the CPU 100, and Q8 is an I / O10.
2 and an N-channel MISFET that configures the SI (serial interface) 103, and a Q-channel MISFET that configures the CPU 100. The N-channel MISFET Q7 has a gate insulating film 8D made of a thin silicon oxide film of about 250 Å and a gate electrode 9D.
And n that form the part of the source and drain on the channel region side.
An n + type semiconductor region 1 which forms the type semiconductor region 11B and parts of the source and drain other than the n type semiconductor region 11B.
3B and 3B. The N-channel MISFET
Q8 is a gate insulating film 8D, a gate electrode 9D, an n-type semiconductor region 11A forming a source / drain channel region side portion, and an n + -type forming a source / drain portion other than the n-type semiconductor region 11A. And the semiconductor region 13B. The n-type semiconductor region 11A is for preventing the MISFET Q8 from being destroyed when an abnormally high voltage is applied to the drain region. The P-channel MISFET Q9 includes a gate insulating film 8D, a gate electrode 9D, a p - type semiconductor region 11C forming a part of the source / drain on the channel region side, and a part of the source / drain other than the p - type semiconductor region 11C. And a p + type semiconductor region 13C which forms

【0069】なお、MISFETQ7,Q8,Q9のそ
れぞれのゲート電極9Dは、前記EPROM105のコ
ントロールゲート電極9A及びEEPROM107のコ
ントロールゲート電極9Cと同じ第2層目の導電膜から
なっている。
The gate electrodes 9D of the MISFETs Q7, Q8 and Q9 are made of the same second layer conductive film as the control gate electrode 9A of the EPROM 105 and the control gate electrode 9C of the EEPROM 107.

【0070】また、図2に示したSRAM108のメモ
リセルを構成するNチャネルMISFET及びPチャネ
ルMISFETは、図7に示したCPU(論理部)10
0を構成するNチャネルMISFETQ7及びPチャネ
ルMISFETQ9と同様の構造になっている。
The N-channel MISFET and the P-channel MISFET forming the memory cell of the SRAM 108 shown in FIG. 2 are the CPU (logical unit) 10 shown in FIG.
It has the same structure as the N-channel MISFET Q7 and the P-channel MISFET Q9 which form 0.

【0071】次に、前記MISFETQ1,Q2,Q
3,Q4,Q5,Q6,Q7,Q8,Q9のそれぞれの
製造方法を図5、図6、図7、乃至図56、図57、図
58を用いて説明する。
Next, the MISFETs Q1, Q2, Q
A method of manufacturing each of Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8, and Q9 will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7 to 56, 57, and 58.

【0072】図5、図6、図7乃至図56、図57、図
58は、本発明の一実施の形態のマイクロコンピュータ
のEPROM105,EEPROM107及びCPU1
00等を構成するMISFETの製造工程における断面
図であり、図5乃至図56がEPROM105のメモリ
セル及びその周辺回路を構成するMISFETが設けら
れる領域の断面図、図6乃至図57がEEPROM10
7のメモリセル及びその周辺回路を構成するMISFE
Tが設けられる領域の断面図、図7乃至図58がCPU
100とI/O102を構成するMISFETが設けら
れる領域の断面図である。
5, FIG. 6, FIG. 7 to FIG. 56, FIG. 57, and FIG. 58 are EPROM 105, EEPROM 107, and CPU 1 of the microcomputer according to the embodiment of the present invention.
Is a cross-sectional view in the manufacturing process of the MISFET that configures 00 or the like, FIGS.
No. 7 memory cell and its peripheral circuits
Sectional views of a region where T is provided, and FIGS. 7 to 58 are CPUs.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a region where a MISFET that constitutes 100 and the I / O 102 is provided.

【0073】なお、図2に示したSRAMのメモリセル
を構成するPチャネルMISFET及びNチャネルMI
SFETは、図7に示した論理部を構成するNチャネル
MISFETQ7及びPチャネルMISFETQ9と同
様の製造方法で形成されるので説明を省略する。
The P-channel MISFET and N-channel MI forming the memory cell of the SRAM shown in FIG.
The SFET is formed by the same manufacturing method as the N-channel MISFET Q7 and the P-channel MISFET Q9 which form the logic part shown in FIG.

【0074】本実施の形態のマイクロコンピュータのE
PROM105,EEPROM107,CPU100及
びI/O102を構成するMISFETの製造方法は、
図8乃至図10に示すように、p-型半導体基板(チッ
プ)1の主面部のそれぞれの所定の領域にイオン注入と
アニールを行ってn-型ウエル領域2又はp-型ウエル領
域3を形成する。50は前記イオン注入を行うときにバ
ッファ膜として使用した薄い酸化シリコン膜である。
E of the microcomputer of this embodiment
The manufacturing method of the MISFET that constitutes the PROM 105, the EEPROM 107, the CPU 100, and the I / O 102 is as follows.
As shown in FIGS. 8 to 10, ion implantation and annealing are performed to predetermined regions of the main surface of the p type semiconductor substrate (chip) 1 to form the n type well region 2 or the p type well region 3. Form. Reference numeral 50 is a thin silicon oxide film used as a buffer film when performing the ion implantation.

【0075】次に、図11乃至図13に示すように、周
知の技術を使って、n-型ウエル領域2及びp-型ウエル
領域3のそれぞれの所定領域を熱酸化してフィールド絶
縁膜4を形成し、またp-型ウエル領域3にpチャネル
ストッパ領域5を形成する。51はフィールド絶縁膜4
を形成するときに熱酸化のマスクとして使用した窒化シ
リコン膜である。次に、窒化シリコン膜51を取り除
き、さらに下地膜として使用した酸化シリコン膜50を
除去してn-型ウエル領域2及びp-型ウエル領域3のフ
ィールド絶縁膜4で覆われていない部分を露出させた
後、その露出した表面を再び熱酸化して、図14乃至図
16に示すようにゲート絶縁膜6を形成する。
Next, as shown in FIGS. 11 to 13, a well-known technique is used to thermally oxidize predetermined regions of the n -- type well region 2 and the p -- type well region 3 to form the field insulating film 4. And a p channel stopper region 5 is formed in the p type well region 3. 51 is the field insulating film 4
It is a silicon nitride film used as a mask for thermal oxidation when forming a. Next, the silicon nitride film 51 is removed, and further the silicon oxide film 50 used as the base film is removed to expose the portions of the n type well region 2 and the p type well region 3 which are not covered with the field insulating film 4. After that, the exposed surface is thermally oxidized again to form the gate insulating film 6 as shown in FIGS. 14 to 16.

【0076】次に、図15に示したEEPROM107
のメモリセル及びその周辺回路のNチャネルMISFE
Tのソース,ドレインとなるn型半導体領域20を形成
するときのイオン注入のマスクとして、n-型ウエル領
域2及びp-型ウエル領域3の上にレジスト膜52を形
成する。次に、n型不純物、例えばヒ素(As)イオン
を1014〜1016atoms/cm2程度導入してn型半導体領
域20を形成する。この後、レジスト膜52を除去す
る。
Next, the EEPROM 107 shown in FIG.
N-channel MISFE of memory cell and its peripheral circuit
T source, as an ion implantation mask for forming the n-type semiconductor region 20 serving as the drain, n - -type well region 2 and to form p - resist film 52 on the type well region 3. Next, an n-type impurity, for example, arsenic (As) ion is introduced at about 10 14 to 10 16 atoms / cm 2 to form the n-type semiconductor region 20. After that, the resist film 52 is removed.

【0077】次に、図17乃至図19に示すように、熱
酸化して前記n型半導体領域20の上部に絶縁膜(Si
2)21を形成する。絶縁膜21は下部に高濃度層の
n型半導体領域20があるので、厚い絶縁膜が得られ
る。このときゲート絶縁膜6の膜厚は、500Å程度に
なるように前記酸化膜厚を設定しておく。絶縁膜21の
膜厚は、1000〜2000Å程度である。あるいは前
記ゲート絶縁膜6を除去した後、1度の熱酸化により5
00Å程度のゲート絶縁膜と1000〜2000Å程度
のn型半導体領域20の上部の絶縁膜を同時に形成して
もよい。次に、EEPROM107のメモリMISFE
TQ4のトンネル絶縁膜22が設けられる部分の絶縁膜
21をエッチングするために、図20乃至図22に示す
ように、マスクとしてのレジスト膜54を形成する。
Next, as shown in FIGS. 17 to 19, thermal oxidation is performed to form an insulating film (Si) on the n-type semiconductor region 20.
O 2 ) 21 is formed. Since the insulating film 21 has the n-type semiconductor region 20 of the high-concentration layer below, a thick insulating film can be obtained. At this time, the oxide film thickness is set so that the film thickness of the gate insulating film 6 is about 500 Å. The film thickness of the insulating film 21 is about 1000 to 2000Å. Alternatively, after the gate insulating film 6 is removed, thermal oxidation is performed once to obtain 5
The gate insulating film of about 00Å and the insulating film on the upper portion of the n-type semiconductor region 20 of about 1000 to 2000Å may be simultaneously formed. Next, the memory MISFE of the EEPROM 107
In order to etch the insulating film 21 in the portion where the tunnel insulating film 22 of TQ4 is provided, as shown in FIGS. 20 to 22, a resist film 54 as a mask is formed.

【0078】次に、図21に示したように、絶縁膜21
のトンネル絶縁膜22が形成される部分をエッチングし
てn型半導体領域20の表面を露出させる。この後、レ
ジスト膜54を除去する。次に、先の工程で絶縁膜21
が除去されたことによって露出したn型半導体領域20
の表面を熱酸化して、酸化シリコン膜からなるトンネル
絶縁膜22を形成する。トンネル絶縁膜22の膜厚は、
100Å程度である。
Next, as shown in FIG. 21, the insulating film 21
The portion where the tunnel insulating film 22 is formed is etched to expose the surface of the n-type semiconductor region 20. After that, the resist film 54 is removed. Next, in the previous step, the insulating film 21
N-type semiconductor region 20 exposed by removing the
The surface of is thermally oxidized to form the tunnel insulating film 22 made of a silicon oxide film. The film thickness of the tunnel insulating film 22 is
It is about 100Å.

【0079】次に、EPROM105のメモリセルQ1
のフローティングゲート電極7A,周辺回路のMISF
ETQ2,Q3のゲート電極7B及びEEPROM10
7のメモリセルのメモリMISFETQ4のフローティ
ングゲート電極7C,前記メモリセルのスイッチMIS
FET及び周辺回路のMISFETQ5のゲート電極7
Bを形成するために、図23乃至図25に示すように、
例えばCVDでn-型ウエル領域2及びp-型ウエル領域
3の上部に多結晶シリコン膜7を形成する。この多結晶
シリコン膜7には熱拡散やイオン注入等でn型不純物、
例えばリン(P)を導入して低抵抗化を図る。
Next, the memory cell Q1 of the EPROM 105
Floating gate electrode 7A, MISF of peripheral circuit
ETQ2, Q3 gate electrode 7B and EEPROM 10
Floating gate electrode 7C of the memory MISFETQ4 of the memory cell of No. 7, switch MIS of the memory cell
Gate electrode 7 of MISFET Q5 of FET and peripheral circuit
In order to form B, as shown in FIGS.
For example, a polycrystalline silicon film 7 is formed on the n type well region 2 and the p type well region 3 by CVD. In this polycrystalline silicon film 7, n-type impurities,
For example, phosphorus (P) is introduced to reduce the resistance.

【0080】次に、図26乃至図28に示すように、前
記多結晶シリコン膜7をパターニングして、EPROM
105のメモリセルQ1のフローティングゲート電極7
A、周辺回路のゲート電極7B、EEPROM107の
メモリMISFETQ4のフローティングゲート電極7
C、EEPROM107のメモリセルのスイッチMIS
FET及び周辺回路のMISFETQ5,Q6のゲート
電極7Bをそれぞれ形成する。CPU100及びI/O
102を構成するMISFETQ7,Q8,Q9のゲー
ト電極は、後に形成される第2層目の導電膜で形成する
ので、これらMISFETQ7〜Q9を形成するための
領域では第1層目の多結晶シリコン膜7が除去されてし
まって残らない。
Next, as shown in FIGS. 26 to 28, the polycrystalline silicon film 7 is patterned to form an EPROM.
Floating gate electrode 7 of memory cell Q1 of 105
A, the gate electrode 7B of the peripheral circuit, the floating gate electrode 7 of the memory MISFET Q4 of the EEPROM 107.
C, switch MIS of memory cell of EEPROM 107
The FETs and the gate electrodes 7B of the MISFETs Q5 and Q6 of the peripheral circuit are formed, respectively. CPU 100 and I / O
Since the gate electrodes of the MISFETs Q7, Q8, and Q9 that form 102 are formed of the second-layer conductive film that will be formed later, the first-layer polycrystalline silicon film is formed in the region for forming these MISFETs Q7 to Q9. 7 has been removed and does not remain.

【0081】ここで、図26に示したEPROM105
のメモリセルQ1のフローティングゲート電極7Aは、
データ線が延在する方向においては、個々のメモリセル
のフローティングゲート電極7Aごとに分割されること
なく、長く延在するパターンとなっている。しかし、ワ
ード線が延在する方向においては隣接するメモリセルの
フローティングゲート電極7Aごとに切り離したパター
ンとなっている。これは、後にこの上にコントロールゲ
ート電極(ワード線)9Aを形成するときに、前記デー
タ線が延在している方向に長く延在しているフローティ
ングゲート電極7Aに2回目のパターニングを施して所
定のパターンにするためである。
Here, the EPROM 105 shown in FIG.
The floating gate electrode 7A of the memory cell Q1 of
In the direction in which the data lines extend, the floating gate electrodes 7A of the individual memory cells are not divided and are extended long. However, in the extending direction of the word line, the floating gate electrodes 7A of the adjacent memory cells are separated from each other. This is because when the control gate electrode (word line) 9A is formed on the floating gate electrode 7A, the floating gate electrode 7A extending long in the direction in which the data line extends is patterned for the second time. This is to make it a predetermined pattern.

【0082】一方、EEPROM107のメモリセルの
メモリMISFETQ4のフローティングゲート電極7
Cは個々のメモリセルごとに切り離されたパターンにな
っている。次に、図29乃至図31に示すように、EP
ROM105のフローティングゲート電極7A及びEE
PROM107のフローティングゲート電極7Cの表面
を熱酸化して第2ゲート絶縁膜8A,8Cを形成する。
この第2ゲート絶縁膜8A,8Cを形成するときに、そ
の他のゲート電極7Bの表面も熱酸化されて薄い酸化シ
リコン膜8が形成される。次に、CPU100領域及び
I/O102領域以外の部分をレジスト膜55で覆った
後、CPU100領域及びI/O102領域に形成され
ていた薄い酸化シリコン膜(ゲート絶縁膜)6をエッチ
ングして取り除く。
On the other hand, the floating gate electrode 7 of the memory MISFET Q4 of the memory cell of the EEPROM 107.
C has a pattern separated for each memory cell. Next, as shown in FIGS. 29 to 31, EP
Floating gate electrodes 7A and EE of ROM 105
The surface of the floating gate electrode 7C of the PROM 107 is thermally oxidized to form the second gate insulating films 8A and 8C.
When forming the second gate insulating films 8A and 8C, the surface of the other gate electrode 7B is also thermally oxidized to form a thin silicon oxide film 8. Next, after covering a portion other than the CPU 100 region and the I / O 102 region with the resist film 55, the thin silicon oxide film (gate insulating film) 6 formed in the CPU 100 region and the I / O 102 region is removed by etching.

【0083】次に、図32乃至図34に示すように、先
に酸化シリコン膜6をエッチングしたことによって露出
したCPU100領域及びI/O102領域を熱酸化し
て、CPU100及びI/O102を構成するためのM
ISFETのゲート絶縁膜8Dを形成する。このゲート
絶縁膜8Dを形成するときにそれぞれのフローティング
ゲート電極7A,7C及びゲート電極7Bの表面が酸化
されて、第2ゲート絶縁膜8A,8C及び酸化シリコン
膜8の膜厚が増加する。
Next, as shown in FIGS. 32 to 34, the CPU 100 region and the I / O 102 region exposed by previously etching the silicon oxide film 6 are thermally oxidized to form the CPU 100 and the I / O 102. For M
A gate insulating film 8D of ISFET is formed. When the gate insulating film 8D is formed, the surfaces of the floating gate electrodes 7A and 7C and the gate electrode 7B are oxidized, and the film thicknesses of the second gate insulating films 8A and 8C and the silicon oxide film 8 are increased.

【0084】ここで、第2ゲート絶縁膜8A,8Cの膜
厚は、最終的に350Å程度になるようにする。また、
ゲート絶縁膜8Dの膜厚は、CPU100やI/O10
2を構成するMISFETQ7〜Q9にとって最適な膜
厚にする。なお、EPROM105やEEPROM10
7のメモリセル及びそれらの周辺回路を構成するMIS
FETのゲート絶縁膜6と、CPU100やI/O10
2を構成するMISFETのゲート絶縁膜8Dは、それ
らMISFETにとって最適な値にするので、ゲート絶
縁膜6の方が厚く形成されることもあり、ゲート絶縁膜
8Dの方が厚く形成されることもある。また、ゲート絶
縁膜6とゲート絶縁膜8Dを同じ膜厚に形成することも
ある。
Here, the film thickness of the second gate insulating films 8A and 8C is finally set to about 350 Å. Also,
The thickness of the gate insulating film 8D depends on the CPU 100 and the I / O 10
The film thickness is made optimum for the MISFETs Q7 to Q9 which form No. 2. The EPROM 105 and the EEPROM 10
No. 7 memory cell and MIS constituting the peripheral circuits thereof
FET gate insulating film 6, CPU 100 and I / O 10
Since the gate insulating film 8D of the MISFET forming the second structure has an optimum value for those MISFETs, the gate insulating film 6 may be formed thicker or the gate insulating film 8D may be formed thicker. is there. Further, the gate insulating film 6 and the gate insulating film 8D may be formed to have the same film thickness.

【0085】前記ゲート絶縁膜8Dを形成した後、半導
体チップ1の上の全面に第2層目の導電膜9を形成す
る。この導電膜9は、例えばCVDで多結晶シリコン膜
を形成し、この上にさらにスパッタでシリサイド膜を積
層した2層膜からなっている。前記多結晶シリコン膜に
はイオン注入や熱拡散でn型不純物例えばリン(P)を
入れて低抵抗化を図る。
After forming the gate insulating film 8D, a second-layer conductive film 9 is formed on the entire surface of the semiconductor chip 1. The conductive film 9 is a two-layer film in which a polycrystalline silicon film is formed by CVD, for example, and a silicide film is further stacked thereon by sputtering. An n-type impurity such as phosphorus (P) is added to the polycrystalline silicon film by ion implantation or thermal diffusion to reduce the resistance.

【0086】次に、図35乃至図36に示すように、レ
ジスト膜72をマスクに導電膜9をパターニングして、
EEPROM107のメモリMISFETQ4のコント
ロールゲート電極(ワード線)9C、MISFETQ
7,Q8,Q9のゲート電極9Dを形成する。
Next, as shown in FIGS. 35 to 36, the conductive film 9 is patterned using the resist film 72 as a mask,
Control gate electrode (word line) 9C, MISFETQ of memory MISFETQ4 of EEPROM107
Gate electrodes 9D of 7, Q8 and Q9 are formed.

【0087】次に、図38乃至図40に示すように、レ
ジスト膜73を形成する。この状態で、EPROM10
5のメモリセルQ1のコントロールゲート電極9A、第
2ゲート絶縁膜8A、フローティングゲート電極7Aを
エッチングして、図41乃至図43に示すように、デー
タ線が延在する方向においても個々のメモリセルごとに
分割されたフローティングゲート電極7Aを形成する。
この後レジスト膜73を除去する。
Next, as shown in FIGS. 38 to 40, a resist film 73 is formed. In this state, the EPROM 10
The control gate electrode 9A, the second gate insulating film 8A, and the floating gate electrode 7A of the memory cell Q1 of FIG. The floating gate electrode 7A divided for each is formed.
After that, the resist film 73 is removed.

【0088】次に、図44乃至図46に示すように、E
PROM105とEEPROM107のそれぞれのコン
トロールゲート電極(ワード線)9A,9Dの表面を熱
酸化して薄い酸化シリコン膜10を形成する。このと
き、他のMISFETQ2,Q3,Q5,Q6,Q7,
Q8,Q9のゲート電極7B,9Dの表面も酸化されて
酸化シリコン膜10が形成される。EPROM105の
メモリセルQ1の領域と、I/O102のMISFET
Q8の領域の部分を開口したレジスト膜56を形成し、
イオン注入によってp-型ウエル領域3へn型不純物例
えばヒ素(As)を導入して、メモリセルQ1とNチャ
ネルMISFETQ8のソース,ドレインの一部となる
n型半導体領域11Aを形成する。このとき導入される
不純物イオンのドーズ量は、例えば1015atoms/cm2
ある。
Next, as shown in FIGS. 44 to 46, E
Surfaces of the control gate electrodes (word lines) 9A and 9D of the PROM 105 and the EEPROM 107 are thermally oxidized to form a thin silicon oxide film 10. At this time, the other MISFETs Q2, Q3, Q5, Q6, Q7,
The surfaces of the gate electrodes 7B and 9D of Q8 and Q9 are also oxidized to form the silicon oxide film 10. Region of memory cell Q1 of EPROM 105 and MISFET of I / O 102
A resist film 56 having an opening in the area of Q8 is formed,
An n-type impurity such as arsenic (As) is introduced into the p - type well region 3 by ion implantation to form an n-type semiconductor region 11A which becomes a part of the source and drain of the memory cell Q1 and the N-channel MISFET Q8. The dose amount of the impurity ions introduced at this time is, for example, 10 15 atoms / cm 2 .

【0089】この後、レジスト膜56を除去し、図47
乃至図49に示すように、EPROM105の周辺回路
を構成するためのNチャネルMISFETQ2が設けら
れる領域と、CPU100を構成するためのNチャネル
MISFETQ7が設けられる領域とを開口したレジス
ト膜57を形成する。そして、イオン注入によってn型
不純物例えばリン(P)を導入して、前記NチャネルM
ISFETQ2,Q7のソース,ドレインの一部となる
-型半導体領域11Bを形成する。このとき導入され
る不純物イオンのドーズ量は、例えば1013atoms/cm2
である。この後、レジスト膜57を除去する。
After that, the resist film 56 is removed, and FIG.
As shown in FIG. 49, a resist film 57 is formed by opening an area in which the N-channel MISFET Q2 for forming the peripheral circuit of the EPROM 105 is provided and an area in which the N-channel MISFET Q7 for forming the CPU 100 is provided. Then, an n-type impurity such as phosphorus (P) is introduced by ion implantation, and the N-channel M
An n type semiconductor region 11B which becomes a part of the sources and drains of the ISFETs Q2 and Q7 is formed. The dose amount of the impurity ions introduced at this time is, for example, 10 13 atoms / cm 2
Is. After that, the resist film 57 is removed.

【0090】次に、図50乃至図52に示すように、E
PROM105、EEPROM107のそれぞれの周辺
回路を構成するためのPチャネルMISFETQ3,Q
6が設けられる領域と、CPU100を構成するための
PチャネルMISFETQ9が設けられる領域とを開口
したレジスト膜58を形成する。そして、イオン注入に
よってp型不純物例えばボロン(B)を導入して、前記
PチャネルMISFETQ3,Q6,Q9のソース,ド
レインの一部となるp-型半導体領域11Cを形成す
る。このときの不純物イオンのドーズ量は、例えば10
13atoms/cm2程度である。この後、レジスト膜58を除
去する。
Next, as shown in FIGS. 50 to 52, E
P-channel MISFETs Q3 and Q for forming peripheral circuits of the PROM 105 and the EEPROM 107, respectively.
A resist film 58 is formed by opening a region where the 6 is provided and a region where the P-channel MISFET Q9 for forming the CPU 100 is provided. Then, a p-type impurity such as boron (B) is introduced by ion implantation to form a p - type semiconductor region 11C which becomes a part of the source and drain of the P-channel MISFETs Q3, Q6, Q9. The dose amount of the impurity ions at this time is, for example, 10
It is about 13 atoms / cm 2 . After that, the resist film 58 is removed.

【0091】次に、図53乃至図55に示すように、そ
れぞれのゲート電極7A,9A、7B,7C,9C及び
9Dの側部に、例えばCVDと反応性イオンエッチング
を使って酸化シリコン膜からなるサイドウォール12を
形成する。次に、PチャネルMISFETQ3,Q9
と、EEPROM107のメモリセル及びそれらの周辺
回路を構成するためのNチャネルMISFETが設けら
れる領域をレジスト膜59で覆う。また、EPROM1
05の周辺回路のNチャネルMISFETQ2のドレイ
ンの耐圧を高めるため、それの高濃度部分をサイドウォ
ール12及びフィールド絶縁膜4から所定の距離だけ離
すために、レジスト膜59を形成する。そして、イオン
注入でn型不純物例えばヒ素(As)を導入してn+
半導体領域13A,13Bを形成する。この後、レジス
ト膜59を除去する。
Next, as shown in FIGS. 53 to 55, a silicon oxide film is formed on the side portions of the respective gate electrodes 7A, 9A, 7B, 7C, 9C and 9D by using, for example, CVD and reactive ion etching. The side wall 12 is formed. Next, P-channel MISFETs Q3 and Q9
Then, a region where the N-channel MISFET for forming the memory cells of the EEPROM 107 and their peripheral circuits is provided is covered with the resist film 59. In addition, EPROM1
A resist film 59 is formed in order to increase the breakdown voltage of the drain of the N-channel MISFET Q2 of the peripheral circuit of No. 05 and to separate a high concentration portion thereof from the sidewall 12 and the field insulating film 4 by a predetermined distance. Then, an n-type impurity such as arsenic (As) is introduced by ion implantation to form n + -type semiconductor regions 13A and 13B. After that, the resist film 59 is removed.

【0092】次に、図56乃至図58に示すように、そ
れぞれのNチャネルMISFETQ1,Q2,Q4,Q
5,Q7,Q8の上をレジスト膜60で覆い、またEE
PROM107の周辺回路のPチャネルMISFETQ
6のドレインの耐圧を高めるため、その高濃度の部分を
サイドウォール12及びフィールド絶縁膜4から所定の
距離だけ離すためにレジスト膜60を形成する。そし
て、イオン注入でp型不純物例えばボロン(B)を導入
して、それぞれのp+型半導体領域13を形成する。こ
の後、レジスト膜60を除去する。この後、図5乃至図
7に示すように、パッシベーション膜14を例えばCV
Dによる酸化シリコン膜、PSG膜、BPSG膜スパッ
タによる酸化シリコン膜あるいはこれらの積層膜を使っ
て形成する。
Next, as shown in FIGS. 56 to 58, the respective N-channel MISFETs Q1, Q2, Q4, Q are shown.
5, Q7, Q8 is covered with a resist film 60, and EE
P-channel MISFETQ of peripheral circuit of PROM107
In order to increase the breakdown voltage of the drain of No. 6, a resist film 60 is formed in order to separate the high concentration portion from the sidewall 12 and the field insulating film 4 by a predetermined distance. Then, p-type impurities such as boron (B) are introduced by ion implantation to form the respective p + -type semiconductor regions 13. After that, the resist film 60 is removed. After that, as shown in FIGS. 5 to 7, the passivation film 14 is removed by, for example, CV.
A silicon oxide film formed by D, a PSG film, a BPSG film is formed by using a silicon oxide film formed by sputtering or a laminated film thereof.

【0093】次に、パッシベーション膜14を選択的に
除去して接続孔15を形成し、この後接続孔15の部分
の段差を緩和するため例えば900℃程度の温度でアニ
ールしてパッシベーション膜14のグラスフローを行
う。次に、パッシベーション膜14の上に、例えばスパ
ッタ法、CVD法あるいは蒸着法でアルミニウム膜、ア
ルミニウムを主成分としてこれにシリコンや銅、あるい
はパラジウム等を添加したアルミ合金膜を形成し、また
は、さらにこれらの膜の上部にシリサイド膜(MoSi
2,TaSi2,TiSi2,WSi2)を形成した後、こ
れらの膜をパターニングして配線16,データ線16D
を形成する。なお、前記シリサイド膜は、前記アルミニ
ウム膜又はアルミ合金膜を形成する前にパッシベーショ
ン膜14の上に形成し、この上に前記アルミニウム膜等
を形成するようにしてもよい。配線16,16Dを形成
した後、例えば下から順にプラズマCVDによる酸化シ
リコン膜、回転塗布法によるスピン・オン・グラス膜、
プラズマCVDによる酸化シリコン膜を積層してパッシ
ベーション膜17を形成する。次に、パッシベーション
膜17を選択的に除去して接続孔18を形成する。接続
孔18は、下部に融点の低いアルミニウム膜等からなる
配線層16,16Dがあるためグラスフローによって段
差を緩和させることができないので、まず例えばウエッ
トエッチングなど等方性のエッチングでパッシベーショ
ン膜17の膜厚の半分程度までエッチングし、次に異方
性のドライエッチングで残りの半分をエッチングして形
成する。次に、パッシベーション膜17の上に、前記配
線16、16Dを形成した方法で配線19を形成する。
次に、図示していないが、ファイナルパッシベーション
として、PSG膜、窒化シリコン膜を形成する。
Next, the passivation film 14 is selectively removed to form the connection hole 15, and thereafter, in order to alleviate the step at the portion of the connection hole 15, for example, annealing is performed at a temperature of about 900 ° C. to form the passivation film 14. Perform a glass flow. Next, on the passivation film 14, an aluminum film, an aluminum alloy film containing aluminum as a main component and adding silicon, copper, palladium, or the like to the aluminum film is formed by, for example, a sputtering method, a CVD method, or a vapor deposition method. A silicide film (MoSi
2 , TaSi 2 , TiSi 2 , WSi 2 ) and then these films are patterned to form the wiring 16 and the data line 16D.
To form. The silicide film may be formed on the passivation film 14 before forming the aluminum film or the aluminum alloy film, and the aluminum film or the like may be formed thereon. After forming the wirings 16 and 16D, for example, a silicon oxide film formed by plasma CVD, a spin-on-glass film formed by spin coating, and the like in this order from the bottom.
A silicon oxide film formed by plasma CVD is stacked to form a passivation film 17. Next, the passivation film 17 is selectively removed to form the connection hole 18. Since the connection hole 18 has the wiring layers 16 and 16D made of an aluminum film or the like having a low melting point in the lower portion, it is not possible to reduce the step difference by the glass flow. Etching is performed up to about half the film thickness, and then the remaining half is etched by anisotropic dry etching. Next, the wiring 19 is formed on the passivation film 17 by the method of forming the wirings 16 and 16D.
Next, although not shown, a PSG film and a silicon nitride film are formed as final passivation.

【0094】なお、図29乃至図31と図32乃至図3
4に示したように、CPU100を構成するためのMI
SFETQ7,Q9とI/O102を構成するためのM
ISFETQ8のゲート絶縁膜8Dは、まずEPROM
105の第2ゲート絶縁膜8A及びEEPROM107
の第2ゲート絶縁膜8Cを形成した後、前記MISFE
TQ7,Q8,Q9の領域に先に形成されていた薄い酸
化シリコン膜6をエッチングして取り除き、この後専用
の熱酸化工程で形成したが、前記EPROM105の第
2ゲート絶縁膜8A及びEEPROM107の第2ゲー
ト絶縁膜8Cを形成する前にMISFETQ7,Q8,
Q9の領域の薄い酸化シリコン膜6をエッチングし、こ
の後、前記EPROM及びEEPROM107の第2ゲ
ート絶縁膜8A,8Cを形成するときに同時にMISF
ETQ7,Q8,Q9領域を酸化してゲート絶縁膜8D
を形成するようにしてもよい。
Incidentally, FIGS. 29 to 31 and FIGS. 32 to 3
As shown in FIG. 4, MI for configuring the CPU 100
M for configuring SFETs Q7, Q9 and I / O 102
First, the gate insulating film 8D of ISFET Q8 is EPROM.
Second gate insulating film 8A of 105 and EEPROM 107
After the second gate insulating film 8C is formed, the MISFE
The thin silicon oxide film 6 previously formed in the regions of TQ7, Q8, and Q9 was removed by etching, and then a dedicated thermal oxidation process was performed. 2 Before forming the gate insulating film 8C, the MISFETs Q7, Q8,
The thin silicon oxide film 6 in the area of Q9 is etched, and thereafter, when the second gate insulating films 8A and 8C of the EPROM and the EEPROM 107 are formed, the MISF is simultaneously performed.
Gate insulating film 8D by oxidizing the ETQ7, Q8 and Q9 regions
May be formed.

【0095】また、本実施の形態の製造方法は、図14
乃至図16に示したEPROM105のメモリセルQ1
の第1ゲート絶縁膜6と、EEPROM107のメモリ
セルのメモリMISFETQ4の第1ゲート絶縁膜6と
を同時に形成しているが、これらをそれぞれ別々の工程
で形成するようにして、それらの膜厚を少し異ならせる
ようにしてもよい。
In addition, the manufacturing method of this embodiment is similar to that shown in FIG.
To the memory cell Q1 of the EPROM 105 shown in FIG.
The first gate insulating film 6 and the first gate insulating film 6 of the memory MISFETQ4 of the memory cell of the EEPROM 107 are formed at the same time. You may make it a little different.

【0096】次に、図1に示した本実施の形態のマイク
ロコンピュータに設けられているDRAMのメモリセル
の製造方法を説明する。
Next, a method of manufacturing the memory cell of the DRAM provided in the microcomputer of this embodiment shown in FIG. 1 will be described.

【0097】図59乃至図62は、図1に示した本実施
の形態のマイクロコンピュータに設けられているDRA
Mのメモリセルの製造工程における断面図である。
59 to 62 are DRA's provided in the microcomputer of the present embodiment shown in FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the M memory cell.

【0098】まず、図59を使って前記RAMのメモリ
セルの断面構造を説明する。図59に示すように、DR
AMのメモリセルは、p-型ウエル領域3に設けられて
いる。そして、QがメモリセルのスイッチMISFET
であり、Cがメモリセルの容量素子である。スイッチM
ISFETQは、酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜
8Dと、例えば多結晶シリコン膜の上にシリサイド膜
(MoSi2,TaSi2,TiSi2,WSi2)を積層
して構成した2層膜からなるゲート電極(ワード線)9
D、ソース,ドレインのチャネル領域側の部分を成すn
-型半導体領域11B、ソース,ドレインの前記n-型半
導体領域11B以外の部分を成すn+型半導体領域13
Bとで構成されている。前記容量素子Cは、一方の電極
となるn型半導体領域20と、薄い酸化シリコン膜から
なる誘電体膜22と、前記と異なる他方の電極であり例
えば多結晶シリコン膜からなる導電プレート7Eとで構
成されている。導電プレート7EのスイッチMISFE
TQ側の端部には誘電体膜22より厚い酸化シリコン膜
からなる絶縁膜21が設けてあり、導電プレート7Eの
端部の電界を緩和するようになっている。導電プレート
7Eの表面には酸化シリコン膜からなる絶縁膜23が設
けてある。16Dはデータ線であり、情報の読み出し時
のドレインのn+型半導体領域13Bに接続されてい
る。
First, the sectional structure of the memory cell of the RAM will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 59, DR
The AM memory cell is provided in the p type well region 3. And Q is the switch MISFET of the memory cell
And C is the capacitive element of the memory cell. Switch M
The ISFETQ is a gate electrode composed of a gate insulating film 8D made of a silicon oxide film and a two-layer film formed by laminating a silicide film (MoSi 2 , TaSi 2 , TiSi 2 , WSi 2 ) on a polycrystalline silicon film, for example. (Word line) 9
N, which is a part of D, the source, and the drain on the channel region side
N - type semiconductor region 11B, and n + type semiconductor region 13 forming a part other than the n type semiconductor region 11B of the source and drain.
It is composed of B and. The capacitive element C includes an n-type semiconductor region 20 which is one electrode, a dielectric film 22 which is a thin silicon oxide film, and a conductive plate 7E which is the other electrode different from the above and which is, for example, a polycrystalline silicon film. It is configured. Switch MISFE for conductive plate 7E
An insulating film 21 made of a silicon oxide film thicker than the dielectric film 22 is provided at the end portion on the TQ side so as to relax the electric field at the end portion of the conductive plate 7E. An insulating film 23 made of a silicon oxide film is provided on the surface of the conductive plate 7E. Reference numeral 16D is a data line, which is connected to the n + type semiconductor region 13B of the drain when reading information.

【0099】次に、前記DRAMのメモリセルの製造方
法を図60乃至図62を使って説明する。
Next, a method of manufacturing the memory cell of the DRAM will be described with reference to FIGS.

【0100】図60に示すように、p-型半導体基板1
の主面にp-型ウエル領域3、フィールド絶縁膜4、p
型チャネルストッパ領域5を形成した後、EPROM1
05やEEPROM107のメモリセルQ1,Q4及び
Q5のゲート絶縁膜6を形成する工程(図14乃至図1
6)でDRAMのメモリセル領域に膜厚が500Å程度
の酸化シリコン膜6が形成される。ただし、この酸化シ
リコン膜6はスイッチMISFETQのゲート絶縁膜と
しては使用されない。この時点では、図60に示したn
型半導体領域20、絶縁膜21,22は形成されていな
い。この後、EEPROM107のメモリセルQ4及び
Q5のソース,ドレインであるn型半導体領域20を形
成する工程で、容量素子Cの一方の電極であるn型半導
体領域20を形成する。
As shown in FIG. 60, p type semiconductor substrate 1
P type well region 3, field insulating film 4, p on the main surface of
After forming the mold channel stopper region 5, the EPROM 1
05 or the step of forming the gate insulating film 6 of the memory cells Q1, Q4 and Q5 of the EEPROM 107 (FIGS. 14 to 1).
In 6), the silicon oxide film 6 having a film thickness of about 500 Å is formed in the memory cell region of the DRAM. However, the silicon oxide film 6 is not used as the gate insulating film of the switch MISFETQ. At this point, n shown in FIG.
The type semiconductor region 20 and the insulating films 21 and 22 are not formed. Then, in the step of forming the n-type semiconductor region 20 which is the source and drain of the memory cells Q4 and Q5 of the EEPROM 107, the n-type semiconductor region 20 which is one electrode of the capacitor C is formed.

【0101】次に、EEPROM107のメモリセルの
絶縁膜21を形成する工程(図17乃至図19)で、容
量素子Cが設けられる領域に、絶縁膜21を形成する。
この時点では誘電体膜22が設けられる領域も絶縁膜2
1となっている。絶縁膜21の膜厚は、1000〜20
00Å程度である。次に、EEPROM107のトンネ
ル絶縁膜22が形成される部分の絶縁膜21をエッチン
グする工程(図20乃至図22)で、容量素子Cの誘電
体膜22が設けられる部分の絶縁膜21を選択的に除去
する。次に、EEPROM107のトンネル絶縁膜22
を形成する工程で、容量素子Cの誘電体膜22を形成す
る。次に、EPROM105及びEEPROM107の
フローティングゲート電極7A,7C及びそれぞれ周辺
回路のMISFETQ2,Q3,Q6のゲート電極7B
を形成する工程(図23乃至図28)で、図61に示す
ように、容量素子Cのプレート電極7Eを形成する。次
に、導電プレート7Eの表面を熱酸化して酸化シリコン
膜からなる絶縁膜23を形成する。なお、絶縁膜23
は、CVD法による酸化シリコン膜で形成してもよく、
あるいは熱酸化による酸化シリコン膜とCVDによる酸
化シリコン膜の積層で構成してもよい。前記絶縁膜23
を形成するとき、スイッチMISFETQが設けられる
領域やCPU100、I/O102、EPROM105
及びEEPROM107の周辺回路を構成するMISF
ETが設けられる領域の酸化シリコン膜6は、膜厚の厚
い絶縁膜74となる。また、EPROM105やEEP
ROM107のメモリセルQ1,Q4のフローティング
ゲート電極及びそれらの周辺回路のゲート電極7Bの表
面に厚い絶縁膜23が形成される。そこで、前記導電プ
レート7Eの表面に絶縁膜23を形成した後、例えばD
RAM109の容量素子Cの部分をレジスト膜で覆い、
スイッチMISFETQが設けられる領域やCPU10
0、I/O102、EPROM105及びEEPROM
107の周辺回路を構成するMISFETが設けられる
領域の厚い絶縁膜74と、EPROM105やEEPR
OM107のメモリセルQ1,Q4のフローティングゲ
ート電極及びそれらの周辺回路のゲート電極7Bの表面
に形成された厚い絶縁膜23をエッチングして取り除
く。そして、前記レジスト膜を除去した後、EPROM
105及びEEPROM107のフローティングゲート
電極7A,7Cの表面を熱酸化して第2ゲート絶縁膜8
A,8Cを形成する。
Next, in the step of forming the insulating film 21 of the memory cell of the EEPROM 107 (FIGS. 17 to 19), the insulating film 21 is formed in the region where the capacitive element C is provided.
At this point, the region where the dielectric film 22 is provided also covers the insulating film 2.
It is 1. The thickness of the insulating film 21 is 1000 to 20.
It is about 00Å. Next, in the step of etching the insulating film 21 of the portion where the tunnel insulating film 22 of the EEPROM 107 is formed (FIGS. 20 to 22), the insulating film 21 of the portion where the dielectric film 22 of the capacitive element C is provided is selectively selected. To remove. Next, the tunnel insulating film 22 of the EEPROM 107
The dielectric film 22 of the capacitive element C is formed in the step of forming. Next, the floating gate electrodes 7A and 7C of the EPROM 105 and the EEPROM 107 and the gate electrodes 7B of the MISFETs Q2, Q3 and Q6 of the peripheral circuits, respectively.
In the step of forming (FIG. 23 to FIG. 28), the plate electrode 7E of the capacitive element C is formed as shown in FIG. Next, the surface of the conductive plate 7E is thermally oxidized to form the insulating film 23 made of a silicon oxide film. The insulating film 23
May be formed of a silicon oxide film by a CVD method,
Alternatively, it may be formed by stacking a silicon oxide film formed by thermal oxidation and a silicon oxide film formed by CVD. The insulating film 23
Area, the area where the switch MISFETQ is provided, the CPU 100, the I / O 102, and the EPROM 105.
And MISF that constitutes the peripheral circuit of the EEPROM 107
The silicon oxide film 6 in the region where ET is provided becomes the thick insulating film 74. In addition, EPROM105 and EEP
A thick insulating film 23 is formed on the surfaces of the floating gate electrodes of the memory cells Q1 and Q4 of the ROM 107 and the gate electrodes 7B of their peripheral circuits. Therefore, after forming the insulating film 23 on the surface of the conductive plate 7E, for example, D
The portion of the capacitive element C of the RAM 109 is covered with a resist film,
The area where the switch MISFETQ is provided and the CPU 10
0, I / O 102, EPROM 105 and EEPROM
107, the thick insulating film 74 in the region where the MISFET forming the peripheral circuit of 107 is provided, the EPROM 105 and the EEPR.
The thick insulating film 23 formed on the surfaces of the floating gate electrodes of the memory cells Q1 and Q4 of the OM 107 and the gate electrodes 7B of their peripheral circuits is removed by etching. Then, after removing the resist film, the EPROM
105 and the surfaces of the floating gate electrodes 7A and 7C of the EEPROM 107 are thermally oxidized to form a second gate insulating film 8
A and 8C are formed.

【0102】次に、図62に示すように、CPU100
やI/O102の領域にゲート絶縁膜8Dを形成する工
程(図32乃至図34)で、スイッチMISFETQが
設けられる領域に酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜
8Dを形成する。なお、このゲート絶縁膜8Dは、EP
ROM105及びEEPROM107のフローティング
ゲート電極7A,7Cの表面の第2ゲート絶縁膜8A,
8Cを形成する工程と同時に形成するようにしてもよ
い。次に、EPROM105及びEEPROM107の
コントロールゲート電極9A,9C,CPU100及び
I/O102領域のゲート電極9Dを形成する工程(図
32乃至図43)で、スイッチMISFETQのゲート
電極9Dを形成する。次に、EPROM105及びEE
PROM107のコントロールゲート電極9A,9Cの
表面に絶縁膜10を形成するときに、スイッチMISF
ETQの前記ゲート電極9Dの表面に絶縁膜10が形成
される。この後、酸化シリコン膜からなるサイドウォー
ル12を形成する。次に、EPROM105の周辺回路
のNチャネルMISFETQ2及びCPU100領域の
NチャネルMISFETQ7のn-型半導体領域11B
を形成する工程(図47乃至図49)で、スイッチMI
SFETQのソース,ドレインのチャネル側を成すn-
型半導体領域11Bを形成する。次に、EPROM10
5及びEEPROM107のメモリセルQ1,Q4及び
それらの周辺回路のMISFETQ2、Q5、CPU1
00とI/O102領域のNチャネルMISFETQ
7,Q8のソース,ドレインの一部であるn+型半導体
領域13A,13Bを形成する工程(図53乃至図5
5)で、スイッチMISFETQのソース,ドレインの
+型半導体領域13Bを形成する。この後、パッシベ
ーション膜14、接続孔15、データ線16D、パッシ
ベーション膜17、配線19、図示していないファイナ
ルパッシベーション膜を形成する。
Next, as shown in FIG. 62, the CPU 100
In the step of forming the gate insulating film 8D in the region of the I / O 102 (FIGS. 32 to 34), the gate insulating film 8D made of a silicon oxide film is formed in the region where the switch MISFETQ is provided. The gate insulating film 8D is made of EP
The second gate insulating film 8A on the surfaces of the floating gate electrodes 7A and 7C of the ROM 105 and the EEPROM 107,
It may be formed simultaneously with the step of forming 8C. Next, in the step of forming the control gate electrodes 9A and 9C of the EPROM 105 and the EEPROM 107, the gate electrode 9D of the CPU 100 and the I / O 102 region (FIGS. 32 to 43), the gate electrode 9D of the switch MISFETQ is formed. Next, EPROM 105 and EE
When the insulating film 10 is formed on the surfaces of the control gate electrodes 9A and 9C of the PROM 107, the switch MISF
An insulating film 10 is formed on the surface of the gate electrode 9D of the ETQ. After that, the sidewall 12 made of a silicon oxide film is formed. Next, the n - type semiconductor region 11B of the N-channel MISFET Q2 of the peripheral circuit of the EPROM 105 and the N-channel MISFET Q7 of the CPU 100 region.
In the step of forming the switch (FIGS. 47 to 49), the switch MI
N which forms the channel side of the source and drain of SFETQ
The type semiconductor region 11B is formed. Next, the EPROM 10
5 and the memory cells Q1 and Q4 of the EEPROM 107 and their peripheral circuits MISFETs Q2 and Q5, and CPU1.
00 and N channel MISFET Q in I / O 102 area
Process of forming n + type semiconductor regions 13A and 13B which are a part of the source and drain of Q7 and Q8 (FIGS. 53 to 5)
At 5), the n + type semiconductor regions 13B of the source and drain of the switch MISFETQ are formed. After that, the passivation film 14, the connection hole 15, the data line 16D, the passivation film 17, the wiring 19, and a final passivation film (not shown) are formed.

【0103】以上、説明したように、EPROM10
5、EEPROM107を形成する工程でDRAM10
9を形成することができる。
As described above, the EPROM 10
5. In the process of forming the EEPROM 107, the DRAM 10
9 can be formed.

【0104】次に、図1に示したマイクロコンピュータ
が備えている演算増幅器,アナログ/デジタル変換器,
デジタル/アナログ変換器の中の容量素子と抵抗素子の
構造を説明する。この抵抗素子と容量素子は、マイクロ
コンピュータがアナログ量の処理を行うときに使用され
る。
Next, an operational amplifier, an analog / digital converter, and the like included in the microcomputer shown in FIG.
The structures of the capacitive element and the resistive element in the digital / analog converter will be described. The resistance element and the capacitance element are used when the microcomputer performs analog amount processing.

【0105】図63は、図1の示したマイクロコンピュ
ータの中の演算増幅器,アナログ/デジタル変換器,デ
ジタル/アナログ変換器が備えている容量素子と抵抗素
子の断面図である。
FIG. 63 is a sectional view of a capacitance element and a resistance element provided in the operational amplifier, the analog / digital converter, and the digital / analog converter in the microcomputer shown in FIG.

【0106】図63において、Rはアナログ量の処理を
行うときに使用される抵抗素子、Cはアナログ量の処理
を行うときに使用される容量素子である。
In FIG. 63, R is a resistance element used when processing an analog amount, and C is a capacitance element used when processing an analog amount.

【0107】前記抵抗素子Rは、フィールド絶縁膜4の
上の第1層目の導電体(多結晶シリコン膜)からなる抵
抗層7Gと、その両端に設けられた接続端子7Hとから
なっている。接続端子7Hは不純物が高濃度に注入され
て、アルミニウム等からなる配線16とオーミック接続
ができるようになっている。また、抵抗層7Gの上部に
は固定電位Vcc又はVssが印加される配線16が設
けられている。n-型ウエル領域2の電位は、Vcc又
はVssに固定されている。前記容量素子Cは、フィー
ルド絶縁膜4の上の第1層目の多結晶シリコン膜からな
る第1電極7Fと、第1電極7Fの表面の誘電体膜8F
と、第1電極7Fの上に重ねて設けられた第2層目の導
電膜からなる第2電極9Fとで構成されている。前記第
2層目の導電膜は、例えば多結晶シリコン膜の上にシリ
サイド膜(MoSi2,TaSi2,TiSi2,WS
2)を積層した2層膜からなっている。第1電極7F
及び第2電極9Fは、不純物が高濃度に注入されて低抵
抗化がなされている。そして、第1電極7F及び第2電
極9Fのそれぞれに配線16が接続している。
The resistance element R is composed of a resistance layer 7G made of a first-layer conductor (polycrystalline silicon film) on the field insulating film 4, and connection terminals 7H provided at both ends thereof. . Impurities are injected into the connection terminal 7H at a high concentration so that the connection terminal 7H can be ohmic-connected to the wiring 16 made of aluminum or the like. Further, a wiring 16 to which a fixed potential Vcc or Vss is applied is provided above the resistance layer 7G. The potential of the n type well region 2 is fixed to Vcc or Vss. The capacitive element C includes a first electrode 7F made of a first-layer polycrystalline silicon film on the field insulating film 4, and a dielectric film 8F on the surface of the first electrode 7F.
And a second electrode 9F made of a second-layer conductive film provided on the first electrode 7F. The second conductive film is, for example, a silicide film (MoSi 2 , TaSi 2 , TiSi 2 , WS) on a polycrystalline silicon film.
i 2 ) is a laminated two-layer film. First electrode 7F
The second electrode 9F and the second electrode 9F are implanted with impurities at a high concentration to reduce the resistance. The wiring 16 is connected to each of the first electrode 7F and the second electrode 9F.

【0108】次に、前記抵抗素子Rと容量素子Cの形成
方法を説明する。図64乃至図66は、図63に示した
抵抗素子と容量素子の製造工程における断面図である。
Next, a method of forming the resistance element R and the capacitance element C will be described. 64 to 66 are cross-sectional views in the manufacturing process of the resistance element and the capacitance element shown in FIG. 63.

【0109】前記抵抗素子Rと容量素子Cの形成方法
は、図64に示すように、フィールド絶縁膜4の上に例
えばCVDで第1層目の多結晶シリコン膜7を形成す
る。この時点では多結晶シリコン膜7には低抵抗化のた
めの不純物を導入していない。次に、多結晶シリコン膜
7にイオン注入で不純物を導入するときのバッファ膜と
して、例えば多結晶シリコン膜7の表面を熱酸化して酸
化シリコン膜61を形成する。次に、イオン注入によっ
て多結晶シリコン膜7にリン(P)、ボロン(B)ある
いはヒ素(As)等のうち一種類以上を例えば1012
1016atoms/cm2程度注入する。なお、このイオン注入
を熱拡散で行う場合には、多結晶シリコン膜7の表面の
酸化シリコン膜61を除去する。次に、抵抗層7Gとな
る所定領域の上部に不純物注入マスク62を形成する。
この不純物注入マスク62は、この後行う不純物注入を
イオン注入によって行う場合にはレジスト膜で形成すれ
ばよく、熱拡散で行う場合にはCVDによる酸化シリコ
ン膜で形成すればよい。そして、多結晶シリコン膜7を
EPROM105、EEPROM107のメモリセルQ
1,Q4のフローティングゲート電極7A,7C、それ
らの周辺回路のMISFETQ2,Q3,Q5,Q6の
ゲート電極7Bとして使用し、また抵抗素子Rの接続端
子7H、容量素子Cの第1電極7Fとして使用するの
で、前記不純物注入マスク62を形成した後第2回目の
不純物注入を行って多結晶シリコン膜7の低抵抗化を図
る。なお、前記第2回目の不純物の注入を熱拡散で行う
場合には、不純物注入マスク62で覆われていない部分
の絶縁膜61を除去して多結晶シリコン膜7を露出させ
た後、熱拡散を行う。
In the method of forming the resistance element R and the capacitance element C, as shown in FIG. 64, the first-layer polycrystalline silicon film 7 is formed on the field insulating film 4 by, for example, CVD. At this point, no impurity for reducing the resistance is introduced into the polycrystalline silicon film 7. Next, a silicon oxide film 61 is formed, for example, by thermally oxidizing the surface of the polycrystalline silicon film 7 as a buffer film when introducing impurities into the polycrystalline silicon film 7 by ion implantation. Next, by ion implantation, one or more kinds of phosphorus (P), boron (B), arsenic (As), etc. are added to the polycrystalline silicon film 7 by, for example, 10 12 to.
Implant about 10 16 atoms / cm 2 . When the ion implantation is performed by thermal diffusion, the silicon oxide film 61 on the surface of the polycrystalline silicon film 7 is removed. Next, the impurity implantation mask 62 is formed on the predetermined region to be the resistance layer 7G.
The impurity implantation mask 62 may be formed of a resist film when the subsequent impurity implantation is performed by ion implantation, and may be formed of a silicon oxide film by CVD when performed by thermal diffusion. The polycrystalline silicon film 7 is formed on the memory cells Q of the EPROM 105 and the EEPROM 107.
Used as the floating gate electrodes 7A and 7C of Q1 and Q4, the gate electrodes 7B of the MISFETs Q2, Q3, Q5 and Q6 of their peripheral circuits, and also used as the connection terminal 7H of the resistance element R and the first electrode 7F of the capacitance element C. Therefore, after the impurity implantation mask 62 is formed, the second impurity implantation is performed to reduce the resistance of the polycrystalline silicon film 7. When the second impurity implantation is performed by thermal diffusion, the insulating film 61 not covered with the impurity implantation mask 62 is removed to expose the polycrystalline silicon film 7, and then thermal diffusion is performed. I do.

【0110】次に、図65に示すように、レジスト膜6
3を使って多結晶シリコン膜7をパターニングして、抵
抗層7G,接続端子7H、容量素子Cの第1電極7Fを
形成する。このとき、EPROM105、EEPROM
107のメモリセルQ1,Q4のフローティングゲート
電極7A,7C、それらの周辺回路のMISFETQ
2,Q3,Q5,Q6のゲート電極7Bも形成される。
次に、前記図29,図30,図31乃至図44,図4
5,図46と同様の工程により、図66に示すように、
容量素子Cの誘電体膜8F、第2電極9F、抵抗素子R
および容量素子C第1電極7F、第2電極9Fの表面を
覆う薄い絶縁膜10を形成する。
Next, as shown in FIG. 65, the resist film 6
3 is used to pattern the polycrystalline silicon film 7 to form the resistance layer 7G, the connection terminal 7H, and the first electrode 7F of the capacitive element C. At this time, the EPROM 105, the EEPROM
Floating gate electrodes 7A and 7C of memory cells Q1 and Q4 of 107, and MISFETQ of their peripheral circuits
Gate electrodes 7B of 2, Q3, Q5 and Q6 are also formed.
Next, FIG. 29, FIG. 30, FIG. 31 to FIG.
5, by the same process as FIG. 46, as shown in FIG.
Dielectric film 8F of capacitive element C, second electrode 9F, resistive element R
And the thin insulating film 10 which covers the surface of the capacitive element C 1st electrode 7F and 2nd electrode 9F is formed.

【0111】なお、抵抗層7Gに所定の抵抗値を持たせ
る方法として、前記のように第1回目の不純物注入で所
定の不純物を低濃度注入するのに代えて、前記第2回目
の不純物注入を行う前あるいは行った後に、その第2回
目の不純物注入で導入した不純物と逆導電型の不純物を
注入してもよく、あるいは酸素や窒素等の絶縁物を所定
量注入することにより抵抗層7Gの抵抗値の調整を図る
ようにしてもよい。さらに、抵抗層7Gは不純物を注入
しない多結晶シリコン膜7(ただし、接続端子7Hは不
純物を注入して低抵抗化を図る。)のままであってもよ
く、又は抵抗層7G以外の導電層7A,7B,7C,7
H,7Fと同様に高濃度の不純物を導入したものであっ
てもよい。
As a method of providing the resistance layer 7G with a predetermined resistance value, instead of implanting the predetermined impurity at a low concentration in the first impurity implantation as described above, the second impurity implantation is performed. Before or after performing, the impurity of the opposite conductivity type to the impurity introduced in the second impurity implantation may be implanted, or a predetermined amount of an insulator such as oxygen or nitrogen may be implanted to form the resistance layer 7G. The resistance value may be adjusted. Further, the resistance layer 7G may remain as the polycrystalline silicon film 7 into which impurities are not injected (however, the connection terminal 7H is injected with impurities to reduce the resistance), or a conductive layer other than the resistance layer 7G. 7A, 7B, 7C, 7
As with H and 7F, a high concentration impurity may be introduced.

【0112】以上、説明したように、抵抗素子Rと容量
素子Cは、EPROM105,EEPROM107を形
成する工程を使って形成することができる。
As described above, the resistance element R and the capacitance element C can be formed by using the process of forming the EPROM 105 and the EEPROM 107.

【0113】次に、図1に示したマイクロコンピュータ
のI/O102の中の一つのI/Oセルを図67に示
す。
Next, FIG. 67 shows one I / O cell in the I / O 102 of the microcomputer shown in FIG.

【0114】この図67に示したI/Oセルは、蛍光表
示管等を駆動させるのに用いるものである。蛍光表示管
は例えば−40〜0V程度の大きな電圧範囲で駆動する
ものであり、マイクロコンピュータの通常の動作範囲で
ある0Vから5Vとの間に大きな差がある。そこで、例
えば、−40V程度の電圧は、ディプレッション型Pチ
ャネルMISFETTD1によってマイクロコンピュータ
の通常の動作電圧Vccレベルまで電圧変換した後、P
チャネルMISFETTP1とNチャネルMISFETT
N1からなるインバータに入力され、その後種々の処理が
行われる。なお、図7に示したNチャネルMISFET
Q8が、前記NチャネルMISFETT N1に相当する。
一方、マイクロコンピュータから蛍光表示管へ向けて出
力されるデータは、PチャネルMISFETTP2とNチ
ャネルMISFETTN2からなるインバータ回路を介し
て、ディプレッション型のPチャネルMISFETTD2
と、エンハンスメント型のPチャネルMISFETTP3
とからなるインバータ回路により電圧変換された後出力
される。
The I / O cell shown in FIG. 67 is a fluorescence table.
It is used to drive a display tube and the like. Fluorescent display tube
Is driven in a large voltage range of, for example, -40 to 0V.
Is in the normal operating range of the microcomputer
There is a large difference between 0V and 5V. So an example
For example, a voltage of about -40V is a depletion type P
Channel MISFETTD1By microcomputer
After the voltage is converted to the normal operating voltage Vcc level of
Channel MISFETTP1And N channel MISFETT
N1Is input to the inverter consisting of
Done. The N-channel MISFET shown in FIG.
Q8 is the N-channel MISFETT N1Equivalent to.
On the other hand, exit from the microcomputer to the fluorescent display tube.
The input data is P channel MISFETTP2And N
Channel MISFETTN2Via an inverter circuit consisting of
Depletion type P-channel MISFETTD2
And an enhancement type P-channel MISFETTP3
Output after voltage conversion by the inverter circuit consisting of
To be done.

【0115】次に、前記図67に示したPチャネルMI
SFETP3の断面構造を図68に示す。図68に示すよ
うに、PチャネルMISFETTP3は、n-型ウエル領
域2Iに構成されている。このn-型ウエル領域2I
は、n-型ウエル領域2より不純物濃度が低く、また接
合深さがn-型ウエル領域2より深くなっている。そし
て、MISFETTP3は、酸化シリコン膜からなるゲー
ト絶縁膜6と、例えば多結晶シリコン膜からなるゲート
電極7Iと、ソース,ドレインの一部となるp-型半導
体領域11Iと、ソース,ドレインの前記p-型半導体
領域11I以外の部分を成すp+型半導体領域13Cと
で構成されている。p-型半導体領域11Iは、ゲート
電極7Iのないフィールド絶縁膜4の下部に設けられ、
かつ前記p+型半導体領域13Cの周囲を囲んで設けら
れている。ゲート電極7Iの端部は、フィールド絶縁膜
4の上に延在されている。前記n-型ウエル領域2Iの
フィールド絶縁膜4の下には、前記p-型半導体領域1
1Iから離隔させてn型チャネルストッパ領域5Iを設
けている。
Next, the P channel MI shown in FIG.
The sectional structure of SFET P3 is shown in FIG. As shown in FIG. 68, the P-channel MISFETT P3 is formed in the n type well region 2I. This n -- type well region 2I
Has a lower impurity concentration than the n type well region 2 and a junction depth deeper than the n type well region 2. The MISFETT P3 includes a gate insulating film 6 made of a silicon oxide film, a gate electrode 7I made of, for example, a polycrystalline silicon film, a p type semiconductor region 11I which is a part of a source and a drain, and the source and drain. It is composed of a p + type semiconductor region 13C forming a part other than the p type semiconductor region 11I. The p type semiconductor region 11I is provided below the field insulating film 4 without the gate electrode 7I,
Further, it is provided so as to surround the periphery of the p + type semiconductor region 13C. The end of the gate electrode 7I extends on the field insulating film 4. Below the field insulating film 4 of the n type well region 2I, the p type semiconductor region 1 is formed.
An n-type channel stopper region 5I is provided apart from 1I.

【0116】次に、前記PチャネルMISFETTP3
製造方法を図69乃至図70を用いて説明する。
Next, a method of manufacturing the P-channel MISFET T P3 will be described with reference to FIGS. 69 to 70.

【0117】図69乃至図70は、0〜+40Vの範囲
で動作するPチャネルMISFETTP3の製造工程にお
ける断面図である。
69 to 70 are sectional views in the manufacturing process of the P-channel MISFET T P3 operating in the range of 0 to + 40V.

【0118】PチャネルMISFETTP3の製造方法
は、図69に示すように、まずn-型ウエル領域2Iを
形成するために、p-型半導体基板1の表面を熱酸化し
て酸化シリコン膜64を形成する。次に、この上に耐熱
酸化のマスクとして窒化シリコン膜66を形成し、これ
をイオン注入のマスクとして使ってイオン打込みを行っ
てn-型ウエル領域2Iを形成する。次に、半導体基板
1の表面の窒化シリコン膜66から露出している部分す
なわちn-型ウエル領域2Iを熱酸化して、酸化シリコ
ン膜64より少し厚い酸化シリコン膜65を形成する。
As shown in FIG. 69, the P-channel MISFETT P3 is manufactured by first thermally oxidizing the surface of the p -- type semiconductor substrate 1 to form the silicon oxide film 64 in order to form the n -- type well region 2I. Form. Next, a silicon nitride film 66 is formed thereon as a mask for heat resistant oxidation, and this is used as a mask for ion implantation to perform ion implantation to form an n type well region 2I. Next, a portion of the surface of the semiconductor substrate 1 exposed from the silicon nitride film 66, that is, the n type well region 2I is thermally oxidized to form a silicon oxide film 65 slightly thicker than the silicon oxide film 64.

【0119】図70に示すように、窒化シリコン膜66
を除去して、新たに窒化シリコン膜を形成し、n-型ウ
エル領域2の形成領域の前記窒化シリコン膜を除去し、
イオン注入を行ってn-型ウエル領域2を形成した後、
その表面に熱酸化によって、酸化シリコン膜65を形成
する。この後、窒化シリコン膜を除去し、次に、図71
に示すように、酸化シリコン膜64と酸化シリコン膜6
5の膜厚差を利用して、半導体基板1の前記n-型ウエ
ル領域2Iとn-型ウエル領域2以外の部分にp型不純
物を注入してp-型ウエル領域3を形成する。次に、酸
化シリコン膜64,65の上に、フィールド絶縁膜4を
形成するときの熱酸化のマスクとして窒化シリコン膜6
8を形成する。次に、n型チャネルストッパ領域5Iを
形成するときのマスクとして、n-型ウエル領域2I,
-型ウエル領域2及びp-型ウエル領域3の上にレジス
ト膜を形成する。そして、n-型ウエル領域2Iの表面
にn型不純物をイオン注入して、n型チャネルストッパ
領域5Iを形成する。この後、レジスト膜68を除去す
る。
As shown in FIG. 70, the silicon nitride film 66 is formed.
Are removed to form a new silicon nitride film, and the silicon nitride film in the formation region of the n type well region 2 is removed,
After ion implantation is performed to form the n type well region 2,
A silicon oxide film 65 is formed on the surface by thermal oxidation. After this, the silicon nitride film is removed, and then, as shown in FIG.
As shown in FIG.
Using the film thickness difference of 5, p-type impurities are implanted into the portion of the semiconductor substrate 1 other than the n type well region 2I and the n type well region 2 to form the p type well region 3. Next, the silicon nitride film 6 is used as a mask for thermal oxidation when the field insulating film 4 is formed on the silicon oxide films 64 and 65.
8 is formed. Next, as a mask for forming the n-type channel stopper region 5I, the n -- type well region 2I,
A resist film is formed on the n type well region 2 and the p type well region 3. Then, an n-type impurity is ion-implanted into the surface of the n type well region 2I to form an n-type channel stopper region 5I. After that, the resist film 68 is removed.

【0120】次に、図72に示すように、新たにレジス
ト膜69を形成し、このレジスト膜69と窒化シリコン
膜68をマスクとして、n-型ウエル領域2Iの表面に
イオン注入してp-型半導体領域11Iを形成する。こ
の後レジスト膜69を除去する。次に、図73に示すよ
うに、酸化シリコン膜64と酸化シリコン膜65の膜厚
差を利用して、p-型ウエル領域3の表面にp型不純物
をイオン注入して、p型チャネルストッパ領域5を形成
する。この後、n-型ウエル領域2I,n-型ウエル領域
2及びp-型ウエル領域3の窒化シリコン膜68から露
出している部分を熱酸化してフィールド絶縁膜4を形成
する。この後、先に説明した図5乃至図7に示したEP
ROM105のメモリセルQ1、周辺回路のMISFE
TQ2,Q3、EEPROM107のメモリセルのメモ
リMISFETQ4、そのメモリセルの中のスイッチM
ISFETまたは周辺回路を構成するためのNチャネル
MISFETQ5、周辺回路のPチャネルMISFET
Q6を形成する工程で、図68に示したゲート絶縁膜
6、ゲート電極7I、絶縁膜10、サイドウォール1
2、ソース,ドレインの一部を成すp+型半導体領域1
3Cを形成する。さらに、第1層目のパッシベーション
膜14、接続孔15、配線16、第2層目のパッシベー
ション膜17、接続孔18、配線19及び図示していな
いファイナルパッシベーション膜を形成する。
Next, as shown in FIG. 72, a new resist film 69 is formed, and using the resist film 69 and the silicon nitride film 68 as a mask, ions are implanted into the surface of the n type well region 2I to p −. The type semiconductor region 11I is formed. After that, the resist film 69 is removed. Next, as shown in FIG. 73, the p-type channel stopper is ion-implanted into the surface of the p -type well region 3 by utilizing the film thickness difference between the silicon oxide film 64 and the silicon oxide film 65. Region 5 is formed. Thereafter, the exposed portions of the n type well regions 2I, the n type well regions 2 and the p type well regions 3 from the silicon nitride film 68 are thermally oxidized to form the field insulating film 4. After this, the EP shown in FIGS.
Memory cell Q1 of ROM 105, MISFE of peripheral circuit
TQ2, Q3, memory MISFET Q4 of the memory cell of the EEPROM 107, switch M in the memory cell
N-channel MISFET Q5 for configuring ISFET or peripheral circuit, P-channel MISFET for peripheral circuit
In the step of forming Q6, the gate insulating film 6, the gate electrode 7I, the insulating film 10, and the sidewall 1 shown in FIG.
2, p + type semiconductor region 1 that forms part of the source and drain
Form 3C. Further, a first-layer passivation film 14, a connection hole 15, a wiring 16, a second-layer passivation film 17, a connection hole 18, a wiring 19 and a final passivation film (not shown) are formed.

【0121】なお、前記図68に示したPチャネルMI
SFETは、図74に示すように、ゲート絶縁膜6より
も厚いゲート絶縁膜70を使って構成してもよい。
The P channel MI shown in FIG. 68 is used.
As shown in FIG. 74, the SFET may be configured by using the gate insulating film 70 thicker than the gate insulating film 6.

【0122】図74は、図68に示したPチャネルMI
SFETのゲート絶縁膜6より厚いゲート絶縁膜70を
用いたPチャネルMISFET及びNチャネルMISF
ETの断面図である。
FIG. 74 shows the P channel MI shown in FIG.
P-channel MISFET and N-channel MISF using gate insulating film 70 thicker than gate insulating film 6 of SFET
It is sectional drawing of ET.

【0123】図74において、左側のn-型ウエル領域
2IにPチャネルMISFETが構成してある。このP
チャネルMISFETのゲート絶縁膜70は酸化シリコ
ン膜からなり、膜厚が1000〜2000Å程度と厚く
なっている。p-型ウエル領域3には0〜+40Vの範
囲で動作するNチャネルMISFETが構成されてい
る。このNチャネルMISFETは、ゲート絶縁膜70
と、例えば多結晶シリコン膜からなるゲート電極7J
と、ソース,ドレインの一部を成すn型半導体領域5I
と、ソース,ドレインの前記n型半導体領域5I以外の
部分を成すn+型半導体領域13Bとで構成されてい
る。ゲート電極7Jはフィールド絶縁膜4の上にも延在
している。また、n型半導体領域5Iは、フィールド絶
縁膜4の下に設けられ、n+型半導体領域13Bを囲ん
で設けられている。また、n型半導体領域5Iとn-
ウエル領域2Iの間及びn型半導体領域5Iとp型チャ
ネルストッパ領域5の間に、p型チャネルストッパ領域
5より不純物濃度の高いp型チャネルストッパ領域5J
が設けてある。
In FIG. 74, a P channel MISFET is formed in the left n -- type well region 2I. This P
The gate insulating film 70 of the channel MISFET is made of a silicon oxide film and has a large film thickness of about 1000 to 2000Å. In the p type well region 3, an N channel MISFET operating in the range of 0 to +40 V is formed. This N-channel MISFET has a gate insulating film 70.
And a gate electrode 7J made of, for example, a polycrystalline silicon film
And an n-type semiconductor region 5I forming part of the source and drain
And an n + type semiconductor region 13B which constitutes the source and drain other than the n type semiconductor region 5I. The gate electrode 7J also extends on the field insulating film 4. The n-type semiconductor region 5I is provided below the field insulating film 4 and is provided so as to surround the n + -type semiconductor region 13B. Further, between the n-type semiconductor region 5I and the n type well region 2I and between the n-type semiconductor region 5I and the p-type channel stopper region 5, a p-type channel stopper region 5J having an impurity concentration higher than that of the p-type channel stopper region 5 is formed.
Is provided.

【0124】次に、前記図74に示したPチャネルMI
SFET及びNチャネルMISFETの製造方法を図7
5を用いて説明する。
Next, the P channel MI shown in FIG.
FIG. 7 shows a method of manufacturing SFET and N-channel MISFET.
This will be described using 5.

【0125】図75は、図74に示したPチャネルMI
SFET及びNチャネルMISFETの製造工程におけ
る断面図である。
FIG. 75 shows the P channel MI shown in FIG.
It is sectional drawing in the manufacturing process of SFET and N channel MISFET.

【0126】図75に示したPチャネルMISFET及
びNチャネルMISFETは、前記図69乃至図73に
示した工程とほぼ同様の工程で、p-型半導体基板1に
-型ウエル領域2I(及び2),p-型ウエル領域3,
n型半導体領域5I,p型半導体領域5J,p-型半導
体領域11I,p型チャネルストッパ領域5,フィール
ド絶縁膜4を形成する。この後、フィールド絶縁膜4を
形成するときに使用した熱酸化のマスクである窒化シリ
コン膜68(図71)とその下の酸化シリコン膜64,
65を除去してn-型ウエル領域2I(及び2),p-
ウエル領域3のフィールド絶縁膜4で覆われていない部
分の表面を露出させる。そして、その露出したn-型ウ
エル領域2I(及び2)とp-型ウエル領域3の表面を
熱酸化してゲート絶縁膜70を形成する。この後、図7
4に示したPチャネルMISFET及びNチャネルMI
SFETが設けられる領域以外のゲート絶縁膜70をレ
ジスト膜を使ったエッチングで除去する。そして、その
レジスト膜を除去した後、再度n-型ウエル領域2I
(及び2)とp-型ウエル領域3の表面を熱酸化して、
例えば0〜5Vの範囲で動作するMISFETのゲート
絶縁膜6を形成する。
[0126] P-channel and N-channel MISFET illustrated in FIG. 75, FIG. 69 or in substantially the same steps as steps shown in FIG. 73, p - -type semiconductor substrate 1 n - -type well region 2I (and 2 ), P - type well region 3,
The n-type semiconductor region 5I, the p-type semiconductor region 5J, the p type semiconductor region 11I, the p-type channel stopper region 5, and the field insulating film 4 are formed. After that, the silicon nitride film 68 (FIG. 71) which is a mask for thermal oxidation used when forming the field insulating film 4 and the silicon oxide film 64 thereunder,
65 is removed to expose the surfaces of the n type well regions 2I (and 2) and the p type well region 3 which are not covered with the field insulating film 4. Then, the exposed surfaces of the n type well region 2I (and 2) and the p type well region 3 are thermally oxidized to form the gate insulating film 70. After this, FIG.
P channel MISFET and N channel MI shown in FIG.
The gate insulating film 70 other than the region where the SFET is provided is removed by etching using a resist film. Then, after removing the resist film, the n type well region 2I is again formed.
(And 2) and the surface of the p type well region 3 is thermally oxidized,
For example, the gate insulating film 6 of the MISFET operating in the range of 0 to 5V is formed.

【0127】この後、先に説明した図4乃至図7に示し
たEPROM105のメモリセルQ1、周辺回路のMI
SFETQ2,Q3、EEPROM107のメモリセル
のメモリMISFETQ4、そのメモリセルの中のスイ
ッチMISFETであるNチャネルMISFETQ5、
周辺回路のPチャネルMISFETQ6を形成する工程
で、ゲート電極7I,7J、絶縁膜10、サイドウォー
ル12、NチャネルMISFETのソース,ドレインの
一部であるn+型半導体領域13B、PチャネルMIS
FETのソース,ドレインの一部であるp+型半導体領
域13C、パッシベーション膜14、接続孔15、配線
16、パッシベーション膜17、接続孔18、配線19
及び図示していないファイナルパッシベーション膜を形
成する。
After this, the memory cell Q1 of the EPROM 105 shown in FIGS.
SFETQ2, Q3, memory MISFETQ4 of the memory cell of EEPROM107, N channel MISFETQ5 which is a switch MISFET in the memory cell,
In the step of forming the P channel MISFET Q6 of the peripheral circuit, the gate electrodes 7I and 7J, the insulating film 10, the sidewall 12, the n + type semiconductor region 13B which is a part of the source and drain of the N channel MISFET, and the P channel MIS.
The p + type semiconductor region 13C which is a part of the source and drain of the FET, the passivation film 14, the connection hole 15, the wiring 16, the passivation film 17, the connection hole 18, and the wiring 19
And a final passivation film (not shown) is formed.

【0128】なお、前記のように、本実施の形態のマイ
クロコンピュータは、EPROM105の周辺回路のM
ISFETQ2,Q3のゲート電極7B、EEPROM
107の周辺回路のMISFETQ5,Q6のゲート電
極7Bは、第1層目の多結晶シリコン膜を使って形成し
ているが、半導体集積回路装置の微細化に伴って前記第
1層目の多結晶シリコン膜の膜厚が薄くされる。また、
ゲート絶縁膜6やゲート電極7Bの表面の酸化シリコン
膜10の膜厚も薄くされる。このため、ソース,ドレイ
ンを形成するためのイオン注入時に、不純物イオンが前
記酸化シリコン膜10、ゲート電極7、ゲート絶縁膜6
を貫通してチャネル領域に漏れてしまうことがあり、M
ISFETQ2,Q3,Q5,Q6のしきい値が所定の
値からずれてしまうことがある。これを解決するには、
前記第1層目の多結晶シリコン膜の上に例えばCVD等
で厚い酸化シリコン膜を形成した後、その酸化シリコン
膜及び多結晶シリコン膜をパターニングしてゲート電極
7Bを形成すれば、ゲート電極7Bの上に厚い酸化シリ
コン膜があるので、前記イオン注入時におけるチャネル
領域への不純物イオンの漏れを防止することができる。
ところが、前述したように、第1層目の多結晶シリコン
膜はEPROM105のメモリセルQ1のフローティン
グゲート電極7AやEEPROM107のメモリセルの
メモリMISFETQ4のフローティングゲート電極7
Cとして用いており、その上に薄い酸化シリコン膜から
なる第2ゲート絶縁膜8A,8Cを形成しなければない
ないので、前記のように、単に多結晶シリコン膜の上に
CVD等で厚い酸化シリコン膜を形成することはできな
いという問題がある。
As described above, the microcomputer according to the present embodiment has the M of the peripheral circuit of the EPROM 105.
Gate electrodes 7B of ISFETs Q2 and Q3, EEPROM
The gate electrodes 7B of the MISFETs Q5 and Q6 of the peripheral circuit 107 are formed by using the first-layer polycrystalline silicon film, but the first-layer polycrystalline silicon film is formed with the miniaturization of the semiconductor integrated circuit device. The thickness of the silicon film is reduced. Also,
The thickness of the silicon oxide film 10 on the surfaces of the gate insulating film 6 and the gate electrode 7B is also reduced. Therefore, at the time of ion implantation for forming the source and the drain, the impurity ions are removed by the silicon oxide film 10, the gate electrode 7, and the gate insulating film 6.
May leak through to the channel region.
The threshold values of the ISFETs Q2, Q3, Q5, Q6 may deviate from the predetermined values. To solve this,
If a thick silicon oxide film is formed on the first-layer polycrystalline silicon film by, for example, CVD, the silicon oxide film and the polycrystalline silicon film are patterned to form a gate electrode 7B. Since there is a thick silicon oxide film on the top, it is possible to prevent impurity ions from leaking into the channel region during the ion implantation.
However, as described above, the first-layer polycrystalline silicon film is the floating gate electrode 7A of the memory cell Q1 of the EPROM 105 and the floating gate electrode 7 of the memory MISFET Q4 of the memory cell of the EEPROM 107.
Since it is used as C, and the second gate insulating films 8A and 8C made of a thin silicon oxide film have to be formed on it, as described above, the thick oxide is simply formed on the polycrystalline silicon film by CVD or the like. There is a problem that a silicon film cannot be formed.

【0129】そこで、次に、ゲート電極7Bが第1層目
の多結晶シリコン膜からなるMISFETにおいて、チ
ャネル領域に不純物イオンが漏れることなくソース,ド
レインを形成することができる方法を説明する。
Therefore, a method for forming a source and a drain without leaking impurity ions into the channel region in the MISFET in which the gate electrode 7B is formed of the first-layer polycrystalline silicon film will be described next.

【0130】図76乃至図81は、ゲート電極を第1層
目の導電膜例えば多結晶シリコン膜で形成し、しかもチ
ャネル領域に不純物イオンを漏らすことなくソース,ド
レインを形成することができるMISFETの製造方法
を説明するための図である。なお、図76乃至図81に
おいて、Q1で示した領域がEPROM105のメモリ
セルが形成される領域であり、Q2で示した領域がEP
ROM105の周辺回路のNチャネルMISFETが形
成される領域である。
76 to 81 show a MISFET in which the gate electrode is formed of the first-layer conductive film, for example, a polycrystalline silicon film, and the source and drain can be formed without leaking impurity ions into the channel region. It is a figure for explaining a manufacturing method. 76 to 81, the area indicated by Q1 is the area where the memory cells of the EPROM 105 are formed, and the area indicated by Q2 is the EP.
This is a region where the N-channel MISFET of the peripheral circuit of the ROM 105 is formed.

【0131】チャネル領域に不純物イオンを漏らすこと
なくMISFETを形成する方法は、図76に示すよう
に、第1層目の多結晶シリコン膜7を形成し、それに低
抵抗を図るための所定の不純物を注入した後、例えばC
VDで厚い酸化シリコン膜71を形成する。
A method of forming a MISFET without leaking impurity ions into the channel region is as shown in FIG. 76, in which a first-layer polycrystalline silicon film 7 is formed, and a predetermined impurity for achieving a low resistance is formed therein. After injecting
A thick silicon oxide film 71 is formed by VD.

【0132】次に、図77に示すように、EPROM1
05のメモリセルQ1を形成する領域の酸化シリコン膜
71を、例えばレジスト膜をマスクとしてエッチングで
除去する。レジスト膜は酸化シリコン膜71を選択的に
除去した後取り除く。次に、図示していないレジスト膜
をマスクとしたエッチングによって前記多結晶シリコン
膜7をパターニングして、図78に示すように、EPR
OM105のメモリセルQ1のフローティングゲート電
極7Aと、MISFETQ2のゲート電極7Bを形成す
る。レジスト膜からなるマスクは、パターニングの後取
り除く。NチャネルMISFETQ2のゲート電極7B
の上には厚い酸化シリコン膜71が乗っている。
Next, as shown in FIG. 77, EPROM1
The silicon oxide film 71 in the region where the memory cell Q1 of No. 05 is formed is removed by etching using, for example, a resist film as a mask. The resist film is removed after the silicon oxide film 71 is selectively removed. Next, the polycrystalline silicon film 7 is patterned by etching using a resist film (not shown) as a mask, and as shown in FIG.
The floating gate electrode 7A of the memory cell Q1 of the OM 105 and the gate electrode 7B of the MISFET Q2 are formed. The mask made of the resist film is removed after patterning. Gate electrode 7B of N-channel MISFET Q2
A thick silicon oxide film 71 is on the top.

【0133】次に、図79に示すように、フローティン
グゲート電極7Aの表面を熱酸化して第2ゲート絶縁膜
8Aを形成する。次に、図80に示すように、半導体基
板(チップ)1の上に第2層目の導電膜を形成し、これ
をパターニングしてEPROM105のコントロールゲ
ート電極(ワード線)9Aを形成する。次に、図81に
示すように、メモリセルQ1のソース,ドレインの一部
を成すn型半導体領域11A、周辺回路のMISFET
Q2のソース,ドレインの一部を成すn-型半導体領域
11B、メモリセルQ1及び周辺回路のMISFETQ
2のソース,ドレインの前記以外の部分を成すn+型半
導体領域13A,13Bを形成する。
Next, as shown in FIG. 79, the surface of the floating gate electrode 7A is thermally oxidized to form a second gate insulating film 8A. Next, as shown in FIG. 80, a second layer conductive film is formed on the semiconductor substrate (chip) 1 and patterned to form the control gate electrode (word line) 9A of the EPROM 105. Next, as shown in FIG. 81, the n-type semiconductor region 11A forming part of the source and drain of the memory cell Q1 and the MISFET of the peripheral circuit.
The n type semiconductor region 11B forming part of the source and drain of Q2, the memory cell Q1, and the MISFET Q of the peripheral circuit.
The n + type semiconductor regions 13A and 13B forming the source and drain of the second region other than the above are formed.

【0134】このようにして、NチャネルMISFET
Q2のソース,ドレインを形成すればゲート電極7Bの
上に厚い酸化シリコン膜71が乗っているので、ソー
ス,ドレインを形成するための不純物がチャネル領域に
漏れるのを防止できる。
In this way, the N-channel MISFET is
When the source and drain of Q2 are formed, since the thick silicon oxide film 71 is placed on the gate electrode 7B, it is possible to prevent impurities for forming the source and drain from leaking to the channel region.

【0135】以上、説明したことから分かるように、本
実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

【0136】(1)一つの半導体チップ上に中央処理装
置と、その中央処理装置のプログラムデータや辞書デー
タ等が記憶される不揮発性メモリとを備えたマイクロコ
ンピュータを構成する半導体集積回路装置において、前
記不揮発性メモリが、情報の書き込みを電気的に行い、
その書き込んだ情報を紫外線の照射によって消去する第
1の不揮発性メモリ(EPROM105)と、情報の書
き込みを電気的に行い、その書き込んで情報を電気的に
消去する第2の不揮発性メモリ(EEPROM107)
とからなることにより、大容量でかつ書き替え可能なR
OMを得ることができ、またシステム上で電気的に書き
替え可能なROMを得ることができる。
(1) In a semiconductor integrated circuit device constituting a microcomputer having a central processing unit on one semiconductor chip and a non-volatile memory for storing program data, dictionary data, etc. of the central processing unit, The nonvolatile memory electrically writes information,
A first non-volatile memory (EPROM 105) that erases the written information by irradiation of ultraviolet rays, and a second non-volatile memory (EEPROM 107) that electrically writes the information and electrically erases the written information.
By consisting of and, it is a large capacity and rewritable R
An OM can be obtained, and an electrically rewritable ROM can be obtained on the system.

【0137】(2)上記(1)から、書き替え回数は少
ないが大容量を必要とするデータの記憶にはEPROM
105を用い、書き替え回数は多いが小容量でよいデー
タの記憶あるいは電源遮断後も記憶しておくことが必要
な演算データの記憶にはEEPROM107を用いるこ
とによって、EPROM105がシステム上で情報の書
き替えができないという欠点と、EEPROM107の
メモリ容量が小さいという欠点を互いに補った自由度の
高いROMを備えたマクイロコンピュータからなる半導
体集積回路装置を得ることができる。
(2) From the above (1), an EPROM is used for storing data that requires a large capacity although the number of times of rewriting is small.
By using the EEPROM 105, the EEPROM 107 is used for storing data that requires a large number of times of rewriting but requires only a small capacity or operation data that needs to be stored even after the power is cut off. It is possible to obtain a semiconductor integrated circuit device composed of a micro computer provided with a ROM having a high degree of freedom, which compensates for the drawback that the EEPROM 107 cannot be replaced and the drawback that the memory capacity of the EEPROM 107 is small.

【0138】すなわち、大きな記憶容量を必要とするプ
ログラムデータや辞書データはEPROM105で記憶
し、フィードバック制御の制御用データのようにデータ
の内容が時間と共に変化しかつ電源が遮断されたときに
も記憶しておくことが必要な制御データはEEPROM
107で記憶することができるので、1チップマイクロ
コンピュータからなる半導体集積回路装置の機能を向上
することができる。
That is, the EPROM 105 stores the program data and the dictionary data which require a large storage capacity, and stores the data even when the content of the data changes with time and the power is cut off like the control data for the feedback control. The control data that needs to be stored is EEPROM
Since the data can be stored in 107, the function of the semiconductor integrated circuit device including the one-chip microcomputer can be improved.

【0139】(3)上記(1)のEEPROM107か
ら不揮発性RAMを得ることができる。
(3) A nonvolatile RAM can be obtained from the EEPROM 107 of (1) above.

【0140】(4)1チップマイクロコンピュータの第
1のRAMとしてSRAMを備えたので、高速でデータ
転送を行うことができるRAMが得られる。
(4) Since the SRAM is provided as the first RAM of the one-chip microcomputer, the RAM capable of high-speed data transfer can be obtained.

【0141】(5)1チップマイクロコンピュータの第
2のRAMとしてDRAMを備えたので、大容量のRA
Mを得ることができる。
(5) Since the DRAM is provided as the second RAM of the one-chip microcomputer, a large capacity RA
M can be obtained.

【0142】(6)上記(4)と(5)から、小容量で
よいが高速でデータ転送を行うことが必要なデータの記
憶にはSRAMを用い、高速のデータ転送を行う必要は
ないが大きな記憶容量を必要とするデータの記憶にはD
RAMを用いることによって、SRAMが大容量化でき
ないという欠点と、DRAMの転送速度が遅いという欠
点を互いに補ったRAMを得ることができる。
(6) From the above (4) and (5), SRAM is used for storing data that requires a small capacity but needs high-speed data transfer, and high-speed data transfer is not necessary. D for storing data that requires a large storage capacity
By using the RAM, it is possible to obtain a RAM that compensates for the drawback that the SRAM cannot have a large capacity and the drawback that the transfer speed of the DRAM is slow.

【0143】(7)半導体基板1の第1領域にEPRO
M105のメモリセルQ1を形成し、前記半導体基板1
の前記第1領域と異なる第2領域にEEPROM107
のメモリセルの中のメモリMISFETQ4を形成し、
前記半導体1の前記第2領域に隣接した第3領域に前記
EEPROM107のメモリセルの中のスイッチMIS
FETQ5を形成する工程を備えたマイクロコンピュー
タを構成する半導体集積回路装置の製造方法において、
前記半導体基板1の第1,第2及び第3領域の表面にそ
れぞれ第1ゲート絶縁膜6を形成する工程と、前記第2
及び第3領域の前記第1ゲート絶縁膜6の下の所定部分
にソース,ドレイン20を形成する工程と、前記第1及
び第2領域の第1ゲート絶縁膜6の上にフローティング
ゲート電極7A,7Cを形成しかつ前記第3領域の第1
ゲート絶縁膜6の上にゲート電極7Bを形成する工程
と、前記第1領域及び第2領域のフローティングゲート
電極7A,7Cの表面に第2ゲート絶縁膜8A,8Cを
形成する工程と、前記第1及び第2領域の第2ゲート絶
縁膜8A,8Cの上にそれぞれコントロールゲート電極
9A,9Cを形成する工程と、前記第1領域の第1ゲー
ト絶縁膜6の下の所定部分にソース,ドレイン11A,
13Aを形成する工程を備え、前記各工程を前記の順序
で行うことにより、EPROM105を形成する工程
に、EEPROM107のソース,ドレインとなるn型
半導体領域20を形成する工程と、n型半導体領域20
の上にトンネル絶縁膜22を形成する工程を追加するだ
けでEEPROM107を形成することができる。
(7) EPRO is formed on the first region of the semiconductor substrate 1.
The memory cell Q1 of M105 is formed, and the semiconductor substrate 1
In the second area different from the first area of the EEPROM 107
Forming a memory MISFET Q4 in the memory cell of
The switch MIS in the memory cell of the EEPROM 107 is provided in the third region adjacent to the second region of the semiconductor 1.
In a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device that constitutes a microcomputer including a step of forming a FET Q5,
Forming a first gate insulating film 6 on the surfaces of the first, second and third regions of the semiconductor substrate 1;
And a step of forming the source / drain 20 in a predetermined portion below the first gate insulating film 6 in the third region, and a floating gate electrode 7A on the first gate insulating film 6 in the first and second regions. 7C and the first of the third regions
Forming a gate electrode 7B on the gate insulating film 6; forming second gate insulating films 8A, 8C on the surfaces of the floating gate electrodes 7A, 7C in the first region and the second region; A step of forming control gate electrodes 9A and 9C on the second gate insulating films 8A and 8C in the first and second regions, and a source and a drain in predetermined portions below the first gate insulating film 6 in the first region. 11A,
13A is formed, and the steps are performed in the above order to form the EPROM 105. In the step of forming the EPROM 105, a step of forming an n-type semiconductor region 20 serving as a source and a drain of the EEPROM 107, and an n-type semiconductor region 20.
The EEPROM 107 can be formed only by adding a step of forming the tunnel insulating film 22 on the above.

【0144】(8)EPROM105のメモリセルQ1
のフローティングゲート電極7Aと、EEPROM10
7のメモリセルの中の記憶素子Q4のフローティングゲ
ート電極7Cを第1層目の導電層(多結晶シリコン膜)
で形成し、前記それぞれの素子Q1,Q4の第1ゲート
絶縁膜6を同一工程で形成し、また前記それぞれの素子
Q1,Q4のフローティングゲート電極7A,7Cの上
の第2ゲート絶縁膜8A,8Cを同一工程で形成したこ
とによって、少ない製造工程でEPROM105および
EEPROM107のそれぞれのメモリセルを得ること
ができる。
(8) Memory cell Q1 of EPROM 105
Floating gate electrode 7A and EEPROM 10
In the memory cell of No. 7, the floating gate electrode 7C of the memory element Q4 is used as the first conductive layer (polycrystalline silicon film).
The first gate insulating film 6 of each of the elements Q1 and Q4 is formed in the same step, and the second gate insulating film 8A on the floating gate electrodes 7A and 7C of each of the elements Q1 and Q4, By forming 8C in the same step, it is possible to obtain the memory cells of the EPROM 105 and the EEPROM 107 by a small number of manufacturing steps.

【0145】(9)EPROM105の周辺回路を構成
するMISFETQ2,Q3及びEEPROM107の
周辺回路を構成するMISFETQ5,Q6のゲート絶
縁膜6を前記EPROM105のメモリセルQ1の第1
ゲート絶縁膜6及びEEPROM107のメモリセルの
中のメモリMISFETQ4の第1ゲート絶縁膜6と同
じ工程で形成したので、それら周辺回路のMISFET
Q2,Q3,Q5,Q6のゲート絶縁膜6の膜厚が厚く
なり、絶縁耐圧を向上させることができる。
(9) The gate insulating film 6 of the MISFETs Q2 and Q3 forming the peripheral circuit of the EPROM 105 and the MISFETs Q5 and Q6 forming the peripheral circuit of the EEPROM 107 is provided as the first memory cell Q1 of the EPROM 105.
Since the gate insulating film 6 and the first gate insulating film 6 of the memory MISFET Q4 in the memory cell of the EEPROM 107 are formed in the same process, the MISFETs of those peripheral circuits are formed.
The film thickness of the gate insulating film 6 of Q2, Q3, Q5, Q6 is increased, and the withstand voltage can be improved.

【0146】(10)CPU(論理部)100及びI/
O102を構成するためのMISFETQ7〜Q9のゲ
ート絶縁膜8DをEPROM105のメモリセルQ1の
第1ゲート絶縁膜6及びEEPROM107のメモリセ
ルの中のメモリMISFETQ4の第1ゲート絶縁膜6
と別工程で形成するので、前記ゲート絶縁膜8Dとゲー
ト絶縁膜6の膜厚の設定をそれぞれ独立に最適な値にす
ることができる。
(10) CPU (logical unit) 100 and I /
The gate insulating film 8D of the MISFETs Q7 to Q9 for forming the O102 is the first gate insulating film 6 of the memory cell Q1 of the EPROM 105 and the first gate insulating film 6 of the memory MISFET Q4 of the memory cells of the EEPROM 107.
Since the gate insulating film 8D and the gate insulating film 6 are formed in separate steps, the film thicknesses of the gate insulating film 8D and the gate insulating film 6 can be independently set to optimum values.

【0147】(11)CPU(論理部)100及びI/
O102を構成するためのMISFETQ7〜Q9のゲ
ート電極9Dを第2層目の導電層、すなわち例えば多結
晶シリコン膜の上にシリサイド膜を積層した2層膜で形
成したので、そのゲート電極9Dの低抵抗化が図れる。
(11) CPU (logical unit) 100 and I /
Since the gate electrodes 9D of the MISFETs Q7 to Q9 for forming the O102 are formed of the second conductive layer, that is, for example, a two-layer film in which a silicide film is laminated on a polycrystalline silicon film, the gate electrodes 9D are Resistance can be achieved.

【0148】(12)上記(8)乃至(11)のことか
ら、周辺回路を含めたEPROM105及びEEPRO
M107のMISFETに印加される電圧と、CPU
(論理部)100及びI/O102を構成するためのM
ISFETに印加される電圧を独立に設定できるので、
それぞれの素子の構造を独立に設定できる。
(12) From the above (8) to (11), the EPROM 105 and the EEPRO including the peripheral circuits are included.
The voltage applied to the MISFET of M107 and the CPU
(Logic part) M for configuring 100 and I / O 102
Since the voltage applied to the ISFET can be set independently,
The structure of each element can be set independently.

【0149】(13)DRAM109をEEPROM1
07の製造工程乃至はほぼ同一工程で形成できる。
(13) The DRAM 109 is replaced by the EEPROM 1
07 can be formed in the manufacturing process or almost the same process.

【0150】(14)上記(12)のことから、DRA
M109のメモリセルの容量素子Cの誘電体膜22が、
EEPROM107のメモリセルのトンネル絶縁膜22
と同様に非常に薄く形成されるので、その容量素子Cの
容量値を大きくできる。
(14) From the above (12), the DRA
The dielectric film 22 of the capacitive element C of the memory cell of M109 is
Tunnel insulating film 22 of memory cell of EEPROM 107
Since it is formed to be very thin similarly to, the capacitance value of the capacitive element C can be increased.

【0151】(15)上記(14)のことから大容量の
DRAMを得ることができ、さらにこのことから大容量
のRAMが得られる。
(15) A large capacity DRAM can be obtained from the above (14), and a large capacity RAM can be obtained from this.

【0152】(16)アナログ回路を構成する抵抗素子
RをEPROM105のメモリセルあるいはEEPRO
M107のメモリセルの中のメモリMISFETQ4の
フローティングゲート電極7A,7Cと同一工程あるい
はほぼ同一工程で形成することができ、容量素子CはE
PROM105あるいはEEPROM107のメモリセ
ルと同一工程で形成することができる。
(16) The resistance element R forming the analog circuit is used as the memory cell of the EPROM 105 or EEPRO.
The floating gate electrodes 7A and 7C of the memory MISFET Q4 in the memory cell of M107 can be formed in the same step or almost the same step.
It can be formed in the same process as the memory cell of the PROM 105 or the EEPROM 107.

【0153】(17)抵抗素子Rと容量素子Cが絶縁膜
10で覆われているので、回路の動作時に安定した抵抗
値と容量値が得られる。
(17) Since the resistance element R and the capacitance element C are covered with the insulating film 10, stable resistance values and capacitance values can be obtained during the operation of the circuit.

【0154】(18)抵抗素子R及び容量素子Cの下の
ウエル領域を電気的に固定したので、回路の動作時に安
定した抵抗値と容量値が得られる。
(18) Since the well region under the resistance element R and the capacitance element C is electrically fixed, stable resistance and capacitance values can be obtained during the operation of the circuit.

【0155】(19)抵抗素子Rの上部を固定電位にさ
れた導電層19で覆っているので、その導電層19の上
に他の信号配線を延在させることができる。
(19) Since the upper portion of the resistance element R is covered with the conductive layer 19 having a fixed potential, another signal wiring can be extended on the conductive layer 19.

【0156】(20)上記(16)乃至(19)より、
1チップマイクロコンピュータのアナログ量の処理に必
要な安定した抵抗素子Rと容量素子Cを容易に得ること
ができる。
(20) From the above (16) to (19),
It is possible to easily obtain the stable resistance element R and capacitance element C required for processing the analog amount of the one-chip microcomputer.

【0157】(21)EPROM105、EEPROM
107、DRAM109を形成する工程とほぼ同一工程
で高耐圧MISFETを形成できる。
(21) EPROM 105, EEPROM
The high breakdown voltage MISFET can be formed in substantially the same step as the step of forming 107 and the DRAM 109.

【0158】(22)高耐圧MISFETのゲート電極
7Iをフィールド絶縁膜4の上にまで延在させて端部が
フィールド絶縁膜4の上に乗るようにしたことにより、
ゲート電極7Iと半導体基板1との間の耐圧を向上する
ことができる。
(22) Since the gate electrode 7I of the high breakdown voltage MISFET is extended to above the field insulating film 4 so that its end portion is on the field insulating film 4,
The breakdown voltage between the gate electrode 7I and the semiconductor substrate 1 can be improved.

【0159】(23)高耐圧MISFETのソース,ド
レインの一部である不純物濃度の高い半導体領域の囲り
を不純物濃度の低い半導体領域で囲んだことにより、ソ
ース,ドレインの耐圧を向上することができる。
(23) The withstand voltage of the source and drain can be improved by surrounding the semiconductor region with a high impurity concentration, which is a part of the source and drain of the high withstand voltage MISFET, with the semiconductor region with a low impurity concentration. it can.

【0160】(24)上記(21)乃至(23)のこと
から1チップマイクロコンピュータのI/O102に使
用する高耐圧MISFETを容易に得ることができる。
(24) From the above (21) to (23), the high breakdown voltage MISFET used for the I / O 102 of the one-chip microcomputer can be easily obtained.

【0161】以上、本発明を実施の形態に基づき具体的
に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることはいうまでもない。
Although the present invention has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. There is no end.

【0162】例えば、図1に示したマイクロコンピュー
タは、RAMとしてSRAM108とDRAM109を
備えているが、SRAM108か又はDRAM109の
いずれか一方のみでもよい。
For example, the microcomputer shown in FIG. 1 includes the SRAM 108 and the DRAM 109 as the RAM, but only one of the SRAM 108 and the DRAM 109 may be used.

【0163】[0163]

【発明の効果】本願によって開示された発明のうち、代
表的なものの効果を簡単に説明すれば、以下のとおりで
ある。
The effects of typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.

【0164】CPUとI/O内のMISFETのソース
・ドレイン領域にそれぞれ低濃度と高濃度の半導体領域
を設け、I/O内のMISFETの低濃度の半導体領域
をCPU内のものよりも高くすることにより、異常な高
電圧が印加されたときにMISFETが破壊されるのを
防ぐことが可能となる。また、周辺回路内のMISFE
Tのゲート絶縁膜をCPU内のものよりも厚くすること
により、絶縁耐圧を向上させることができる。
The low-concentration and high-concentration semiconductor regions are provided in the source / drain regions of the MISFET in the CPU and the I / O, respectively, and the low-concentration semiconductor region of the MISFET in the I / O is made higher than that in the CPU. This makes it possible to prevent the MISFET from being destroyed when an abnormally high voltage is applied. In addition, MISFE in the peripheral circuit
By making the gate insulating film of T thicker than that in the CPU, the withstand voltage can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置のマイクロコンピュータを示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a microcomputer of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したマイクロコンピュータが備えてい
るSRAM108のメモリセルの等価回路図である。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a memory cell of SRAM 108 included in the microcomputer shown in FIG.

【図3】前記マイクロコンピュータに搭載されているE
PROM105の概略構成を示す等価回路図である。
FIG. 3 E mounted on the microcomputer
3 is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of a PROM 105. FIG.

【図4】前記マイクロコンピュータに搭載されているE
EPROM107の概略構成を示す等価回路図である。
FIG. 4 E mounted on the microcomputer
3 is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of an EPROM 107. FIG.

【図5】前記マイクロコンピュータのEPROM,EE
PROM及びCPU等の論理部を構成するMISFET
の製造工程における断面図である。
FIG. 5 EPROM and EE of the microcomputer
MISFET which constitutes the logic part such as PROM and CPU
FIG. 6 is a cross-sectional view in the manufacturing process of.

【図6】前記マイクロコンピュータのEPROM,EE
PROM及びCPU等の論理部を構成するMISFET
の製造工程における断面図である。
FIG. 6 EPROM, EE of said microcomputer
MISFET which constitutes the logic part such as PROM and CPU
FIG. 6 is a cross-sectional view in the manufacturing process of.

【図7】前記マイクロコンピュータのEPROM,EE
PROM及びCPU等の論理部を構成するMISFET
の製造工程における断面図である。
FIG. 7 EPROM, EE of the microcomputer
MISFET which constitutes the logic part such as PROM and CPU
FIG. 6 is a cross-sectional view in the manufacturing process of.

【図8】前記マイクロコンピュータのEPROM,EE
PROM及びCPU等の論理部を構成するMISFET
の製造工程における断面図である。
FIG. 8 EPROM, EE of the microcomputer
MISFET which constitutes the logic part such as PROM and CPU
FIG. 6 is a cross-sectional view in the manufacturing process of.

【図9】前記マイクロコンピュータのEPROM,EE
PROM及びCPU等の論理部を構成するMISFET
の製造工程における断面図である。
FIG. 9 EPROM, EE of the microcomputer
MISFET which constitutes the logic part such as PROM and CPU
FIG. 6 is a cross-sectional view in the manufacturing process of.

【図10】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 10: EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図11】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 11 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図12】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 12 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図13】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 13: EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図14】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 14 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図15】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 15 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図16】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 16: EPROM, E of said microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図17】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 17: EPROM, E of said microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図18】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 18: EPROM and E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図19】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 19 is an EPROM or E of the microcomputer.
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図20】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 20: EPROM and E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図21】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 21: EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図22】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 22: EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図23】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 23: EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図24】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 24 is an EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図25】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 25: EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図26】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 26: EPROM and E of the above microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図27】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 27 is an EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図28】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 28 is an EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図29】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 29 is an EPROM or E of the microcomputer.
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図30】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 30: EPROM, E of said microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図31】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 31: EPROM, E of the above microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図32】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 32 is an EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図33】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 33: EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図34】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 34 is an EPROM or E of the microcomputer.
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図35】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 35 is an EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図36】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 36 is an EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図37】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 37 EPROM, E of the above microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図38】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 38 is an EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図39】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 39 EPROM, E of the above microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図40】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 40 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図41】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 41 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図42】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 42 is an EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図43】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 43 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図44】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 44 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図45】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 45 is an EPROM or E of the microcomputer.
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図46】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 46 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図47】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 47 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図48】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 48 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図49】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 49 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図50】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 50: EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図51】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 51 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図52】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 52 EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図53】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 53: EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図54】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 54: EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図55】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 55 is an EPROM, E of the microcomputer
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図56】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 56 is an EPROM or E of the microcomputer.
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図57】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 57 is an EPROM or E of the microcomputer.
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図58】前記マイクロコンピュータのEPROM,E
EPROM及びCPU等の論理部を構成するMISFE
Tの製造工程における断面図である。
FIG. 58 is an EPROM or E of the microcomputer.
MISFE which constitutes the logic part such as EPROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process of T.

【図59】前記マイクロコンピュータに設けられている
DRAMのメモリセルの製造工程における断面図であ
る。
FIG. 59 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the memory cell of the DRAM provided in the microcomputer.

【図60】前記マイクロコンピュータに設けられている
DRAMのメモリセルの製造工程における断面図であ
る。
FIG. 60 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the DRAM memory cell provided in the microcomputer.

【図61】前記マイクロコンピュータに設けられている
DRAMのメモリセルの製造工程における断面図であ
る。
FIG. 61 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the memory cell of the DRAM provided in the microcomputer.

【図62】前記マイクロコンピュータに設けられている
DRAMのメモリセルの製造工程における断面図であ
る。
62 is a sectional view in the manufacturing process of the memory cell of the DRAM provided in the microcomputer. FIG.

【図63】前記マイクロコンピュータが備えている演算
増幅器,アナログ/デジタル変換器,デジタル/アナロ
グ変換器の中の容量素子と抵抗素子の断面図である。
FIG. 63 is a cross-sectional view of a capacitance element and a resistance element in an operational amplifier, an analog / digital converter, and a digital / analog converter included in the microcomputer.

【図64】図63に示す容量素子と抵抗素子の製造工程
における断面図である。
64 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the capacitive element and the resistive element shown in FIG. 63.

【図65】図63に示す容量素子と抵抗素子の製造工程
における断面図である。
FIG. 65 is a cross-sectional view in the manufacturing process of the capacitive element and the resistive element shown in FIG. 63.

【図66】図63に示す容量素子と抵抗素子の製造工程
における断面図である。
66 is a sectional view in the manufacturing process for the capacitive element and the resistive element shown in FIG. 63. FIG.

【図67】図1に示すマイクロコンピュータのI/Oの
中の一つのI/Oセルを示す等価回路図である。
67 is an equivalent circuit diagram showing one I / O cell in the I / O of the microcomputer shown in FIG. 1. FIG.

【図68】図67に示すPチャネルMISFETの断面
図である。
68 is a cross-sectional view of the P-channel MISFET shown in FIG. 67.

【図69】図68に示すPチャネルMISFETTP3
製造工程における断面図である。
69 is a sectional view in the manufacturing process of P-channel MISFETT P3 shown in FIG. 68. FIG.

【図70】図68に示すPチャネルMISFETTP3
製造工程における断面図である。
70 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of P-channel MISFET T P3 shown in FIG. 68. FIG.

【図71】図68に示すPチャネルMISFETTP3
製造工程における断面図である。
71 is a cross-sectional view in the manufacturing process of P-channel MISFETT P3 shown in FIG. 68. FIG.

【図72】図68に示すPチャネルMISFETTP3
製造工程における断面図である。
72 is a cross-sectional view in the manufacturing process of P-channel MISFETT P3 shown in FIG. 68. FIG.

【図73】図68に示すPチャネルMISFETTP3
製造工程における断面図である。
FIG. 73 is a cross-sectional view in the manufacturing process of P-channel MISFETT P3 shown in FIG. 68.

【図74】図68に示すPチャネルMISFETのゲー
ト絶縁膜6より厚いゲート絶縁膜70を用いたPチャネ
ルMISFET及びNチャネルMISFETの断面図で
ある。
74 is a cross-sectional view of a P-channel MISFET and an N-channel MISFET using a gate insulating film 70 thicker than the gate insulating film 6 of the P-channel MISFET shown in FIG. 68.

【図75】図74に示すPチャネルMISFET及びN
チャネルMISFETの製造工程における断面図であ
る。
75 is a P-channel MISFET and N shown in FIG. 74;
It is sectional drawing in the manufacturing process of a channel MISFET.

【図76】ゲート電極を第1層目の多結晶シリコン膜で
形成し、さらにチャネル領域に不純物イオンを漏らすこ
となくソース,ドレインを形成することができるMIS
FETの製造方法を説明する断面図である。
FIG. 76 is a MIS in which a gate electrode is formed of a first-layer polycrystalline silicon film, and a source and a drain can be formed without leaking impurity ions into a channel region.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the FET.

【図77】ゲート電極を第1層目の多結晶シリコン膜で
形成し、さらにチャネル領域に不純物イオンを漏らすこ
となくソース,ドレインを形成することができるMIS
FETの製造方法を説明する断面図である。
77 is a MIS in which a gate electrode is formed of a first-layer polycrystalline silicon film, and a source and a drain can be formed without leaking impurity ions into a channel region.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the FET.

【図78】ゲート電極を第1層目の多結晶シリコン膜で
形成し、さらにチャネル領域に不純物イオンを漏らすこ
となくソース,ドレインを形成することができるMIS
FETの製造方法を説明する断面図である。
FIG. 78 is a MIS in which a gate electrode is formed of a first-layer polycrystalline silicon film, and a source and a drain can be formed without leaking impurity ions into a channel region.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the FET.

【図79】ゲート電極を第1層目の多結晶シリコン膜で
形成し、さらにチャネル領域に不純物イオンを漏らすこ
となくソース,ドレインを形成することができるMIS
FETの製造方法を説明する断面図である。
FIG. 79 is a MIS in which a gate electrode is formed of a first-layer polycrystalline silicon film, and a source and a drain can be formed without leaking impurity ions into a channel region.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the FET.

【図80】ゲート電極を第1層目の多結晶シリコン膜で
形成し、さらにチャネル領域に不純物イオンを漏らすこ
となくソース,ドレインを形成することができるMIS
FETの製造方法を説明する断面図である。
FIG. 80 is a MIS in which a gate electrode is formed of a first-layer polycrystalline silicon film, and a source and a drain can be formed without leaking impurity ions into a channel region.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the FET.

【図81】ゲート電極を第1層目の多結晶シリコン膜で
形成し、さらにチャネル領域に不純物イオンを漏らすこ
となくソース,ドレインを形成することができるMIS
FETの製造方法を説明する断面図である。
FIG. 81 is a MIS in which a gate electrode is formed of a first-layer polycrystalline silicon film, and a source and a drain can be formed without leaking impurity ions into a channel region.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the FET.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体チップ(マイクロコンピュータ)、100…
CPU、101…OSC、102…I/O、103…S
I、104…TIMER、105…EPROM、106
…電圧制御回路、107…EEPROM、108…SR
AM、109…DRAM、110…I/OBUS、Q1
…EPROMのメモリセル、Q2,Q3…周辺回路のM
ISFET、Q4…EEPROMのメモリセルの中の記
憶素子、Q5,Q6…EEPROMの周辺回路のMIS
FET、Q7,Q9…CPUのMISFET、Q8…M
ISFET、6…第1ゲート絶縁膜、7A,7B,7C
…第1層目の導電膜からなるゲート電極、8A,8C…
フローティングゲート電極の上の第2ゲート絶縁膜、8
D…CPU及びI/O領域の第1ゲート絶縁膜、9A,
9C,9D…第2層目の導電膜からなるゲート電極、1
0…薄い酸化シリコン膜、11A,11B,11C…ソ
ース,ドレインの低濃度層、12…サイドウォール、1
3A,13B,13C…ソース,ドレインの高濃度層、
20…EEPROMのn型ソース,ドレイン、21…厚
いゲート絶縁膜、22…トンネル絶縁膜。
1 ... Semiconductor chip (microcomputer), 100 ...
CPU, 101 ... OSC, 102 ... I / O, 103 ... S
I, 104 ... TIMER, 105 ... EPROM, 106
... voltage control circuit, 107 ... EEPROM, 108 ... SR
AM, 109 ... DRAM, 110 ... I / OBUS, Q1
... EPROM memory cells, Q2, Q3 ... Peripheral circuit M
ISFET, Q4 ... Storage element in memory cell of EEPROM, Q5, Q6 ... MIS of peripheral circuit of EEPROM
FET, Q7, Q9 ... CPU MISFET, Q8 ... M
ISFET, 6 ... First gate insulating film, 7A, 7B, 7C
... gate electrodes made of a first conductive film, 8A, 8C ...
A second gate insulating film on the floating gate electrode, 8
D ... CPU and first gate insulating film in I / O region, 9A,
9C, 9D ... Gate electrodes made of second-layer conductive film, 1
0 ... Thin silicon oxide film, 11A, 11B, 11C ... Low concentration layers of source and drain, 12 ... Side wall, 1
3A, 13B, 13C ... Source and drain high-concentration layers,
20 ... EEPROM n-type source and drain, 21 ... Thick gate insulating film, 22 ... Tunnel insulating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/04 H01L 27/10 381 27/088 27/08 321A 27/092 321D 27/10 461 27/04 C 481 27/11 27/115 29/788 29/792 Fターム(参考) 5F038 AC05 AC17 EZ16 EZ20 5F048 AB01 AB03 AC03 AC10 BA01 BB05 BB08 BB12 BB16 BC06 BE03 BG01 BG12 BG13 BH07 DA25 5F083 AD21 BS27 EP02 EP22 EP23 EP32 EP63 EP68 ER25 JA35 JA36 PR33 PR36 PR43 PR44 PR53 PR54 ZA06 ZA07 ZA12 ZA13 5F101 BA01 BB05 BD07 BE02 BE05 BE06 BH04 BH21 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 27/04 H01L 27/10 381 27/088 27/08 321A 27/092 321D 27/10 461 27/04 C 481 27/11 27/115 29/788 29/792 F term (reference) 5F038 AC05 AC17 EZ16 EZ20 5F048 AB01 AB03 AC03 AC10 BA01 BB05 BB08 BB12 BB16 BC06 BE03 BG01 BG12 BG13 BH07 DA25 5F083 AD21 BS27 EP02 EP22 EP23 EP32 EP63 EP ER25 JA35 JA36 PR33 PR36 PR43 PR44 PR53 PR54 ZA06 ZA07 ZA12 ZA13 5F101 BA01 BB05 BD07 BE02 BE05 BE06 BH04 BH21

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のデータ線と複数のワード線との交
点に設けられ、電気的に書き込み及び消去可能な複数の
不揮発性メモリセルを具備する第1メモリアレイと、前
記複数の不揮発性メモリセルを制御する第1制御回路と
を有する第1メモリ部と、 内部バスを介して前記メモリ部に接続され、電源電圧で
動作するCPUと、 前記不揮発性メモリセルに書き込み又は消去動作を行な
うために、前記電源電圧より高い電圧を発生させる電圧
制御回路とを同一の半導体チップに内蔵し、 前記第1制御回路は前記電源電圧と前記電圧制御回路で
発生された電圧とを動作電源とし、 前記第1制御回路内の第1MISFETのゲート絶縁膜
の膜厚は前記CPU内の第2MISFETのゲート絶縁
膜の膜厚より大きいことを特徴とする半導体集積回路装
置。
1. A first memory array comprising a plurality of electrically writable and erasable nonvolatile memory cells provided at intersections of a plurality of data lines and a plurality of word lines, and the plurality of nonvolatile memories. A first memory unit having a first control circuit for controlling cells, a CPU connected to the memory unit via an internal bus and operating at a power supply voltage, and a write or erase operation for the nonvolatile memory cell In the same semiconductor chip, a voltage control circuit for generating a voltage higher than the power supply voltage is built in, and the first control circuit uses the power supply voltage and the voltage generated by the voltage control circuit as operating power supplies, The semiconductor integrated circuit device characterized in that the film thickness of the gate insulating film of the first MISFET in the first control circuit is larger than the film thickness of the gate insulating film of the second MISFET in the CPU. .
【請求項2】 容量素子を具備するアナログ/ディジタ
ル変換器とをさらに上記半導体チップに内蔵し、 前記容量素子は、第1電極と第2電極と前記第1と第2
電極との間の誘電体膜とを具備し、 前記誘電体膜の膜厚は前記不揮発性メモリセル内のトン
ネル絶縁膜の膜厚より大きく、前記第1電極は前記不揮
発性メモリセル内のフローティングゲート電極と同層の
導電膜で形成されることを特徴とする請求項1に記載の
半導体集積回路装置。
2. An analog / digital converter including a capacitive element is further built in the semiconductor chip, and the capacitive element includes a first electrode, a second electrode, the first and second electrodes.
A dielectric film between the non-volatile memory cell and an electrode, wherein the dielectric film is thicker than the tunnel insulating film in the non-volatile memory cell, and the first electrode is floating in the non-volatile memory cell. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device is formed of a conductive film in the same layer as the gate electrode.
【請求項3】 前記第2電極は前記不揮発性メモリセル
内のコントロールゲート電極と同層の導電膜で形成され
ていることを特徴とする請求項2に記載の半導体集積回
路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the second electrode is formed of a conductive film in the same layer as a control gate electrode in the nonvolatile memory cell.
【請求項4】 複数のデータ線と複数のワード線との交
点に設けられ、電気的に書き込み可能な複数の不揮発性
メモリセルを具備する第2メモリアレイと、前記複数の
不揮発性メモリセルを制御する第2制御回路とを有する
第2メモリ部とを更に上記半導体チップに内蔵し、 前記第1メモリアレイ内の前記不揮発性メモリセルと前
記第2メモリアレイ内の前記不揮発性メモリセルの構造
は異なり、 前記第2制御回路は前記電源電圧と前記電圧制御回路で
発生された電圧とを動作電源とし、 前記第2制御回路内の第3MISFETのゲート絶縁膜
の膜厚は前記CPU内の第2MISFETのゲート絶縁
膜の膜厚より大きいことを特徴とする請求項1乃至請求
項3のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
4. A second memory array comprising a plurality of electrically writable non-volatile memory cells provided at intersections of a plurality of data lines and a plurality of word lines, and the plurality of non-volatile memory cells. A second memory unit having a second control circuit for controlling is further built in the semiconductor chip, and the structure of the non-volatile memory cell in the first memory array and the non-volatile memory cell in the second memory array. Differently, the second control circuit uses the power supply voltage and a voltage generated by the voltage control circuit as an operating power supply, and the thickness of the gate insulating film of the third MISFET in the second control circuit is the same as that in the CPU. 4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device has a thickness larger than that of the gate insulating film of the 2MISFET.
【請求項5】 前記第1メモリセルアレイ内の前記不揮
発性メモリセルのコントロールゲート電極と半導体基板
との間は第1幅と第2幅の幅を有する絶縁膜が形成さ
れ、 前記第1と第2メモリセルアレイ内の前記不揮発性メモ
リセルのコントロールゲート電極は同層で形成されてい
ることを特徴とする請求項4に記載の半導体集積回路装
置。
5. An insulating film having a first width and a second width is formed between a control gate electrode of the nonvolatile memory cell in the first memory cell array and a semiconductor substrate, and the first and second insulating films are formed. The semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein the control gate electrodes of the non-volatile memory cells in the two memory cell arrays are formed in the same layer.
【請求項6】 CPUと、 複数のデータ線と複数のワード線との交点に設けられ、
電気的に書き込み及び消去可能なフローティングゲート
電極とコントロールゲート電極とを有する複数のメモリ
セルと前記複数のメモリセルを制御する制御回路とを有
するメモリ部と、 前記フローティング電極に電子の注入或いは放出を行な
うための第1の電圧を発生させる電圧制御回路とを同一
の半導体チップに内蔵し、 前記第1の電圧は、前記半導体チップに供給される電圧
よりも高い電圧であり、 前記電圧制御回路は、前記第1の電圧を発生させ、前記
複数のメモリセルを制御する制御回路内の第1MISF
ETのゲート絶縁膜の膜厚は前記CPU内の第2MIS
FETのゲート絶縁膜の膜厚より大きいことを特徴とす
る半導体集積回路装置。
6. A CPU is provided at an intersection of a plurality of data lines and a plurality of word lines,
A memory unit having a plurality of memory cells each having an electrically writable and erasable floating gate electrode and a control gate electrode, and a control circuit for controlling the plurality of memory cells; and injecting or emitting electrons into the floating electrode. A voltage control circuit for generating a first voltage for performing is built in the same semiconductor chip, the first voltage is higher than a voltage supplied to the semiconductor chip, and the voltage control circuit is , A first MISF in a control circuit for generating the first voltage and controlling the plurality of memory cells
The thickness of the ET gate insulating film is the second MIS in the CPU.
A semiconductor integrated circuit device having a thickness larger than that of a gate insulating film of an FET.
【請求項7】 前記コントロールゲート電極と前記第2
MISFETのゲート電極とは同層の導電膜で形成され
ていることを特徴とする請求項6に記載の半導体集積回
路装置。
7. The control gate electrode and the second
7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein the gate electrode of the MISFET is formed of the same conductive film.
【請求項8】 前記第1MISFETのゲート絶縁膜の
膜厚は前記メモリセル内のフローティング電極と半導体
基板との間の絶縁膜の膜厚の最小値より大きいことを特
徴とする請求項6乃至請求項7のいずれかに記載の半導
体集積回路装置。
8. The film thickness of the gate insulating film of the first MISFET is larger than the minimum value of the film thickness of the insulating film between the floating electrode in the memory cell and the semiconductor substrate. Item 8. A semiconductor integrated circuit device according to any one of items 7.
【請求項9】 前記半導体チップは更にSRAMを具備
し、 前記CPUと前記SRAM内のMISFETは同じ製造
方法で形成されることを特徴とする請求項1乃至請求項
8のいずれかに記載の半導体集積回路装置。
9. The semiconductor according to claim 1, wherein the semiconductor chip further includes an SRAM, and the CPU and the MISFET in the SRAM are formed by the same manufacturing method. Integrated circuit device.
【請求項10】 前記第1制御回路は、アドレスデコー
ダと、前記複数のデータ線と結合され、ラッチ回路を有
するデータ入出力回路とを有することを特徴とする請求
項1乃至請求項9の何れかに記載の半導体集積回路装
置。
10. The first control circuit includes an address decoder and a data input / output circuit coupled to the plurality of data lines and having a latch circuit. 7. A semiconductor integrated circuit device according to item 1.
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