JP3358710B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JP3358710B2
JP3358710B2 JP22140497A JP22140497A JP3358710B2 JP 3358710 B2 JP3358710 B2 JP 3358710B2 JP 22140497 A JP22140497 A JP 22140497A JP 22140497 A JP22140497 A JP 22140497A JP 3358710 B2 JP3358710 B2 JP 3358710B2
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eprom
insulating film
cpu
region
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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 effective when applied to a semiconductor integrated circuit device comprising 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 disclosed in, for example, Hayakawa published on April 1, 1984 by CQ Publishing Co. As described in Masaharu's book "Basics of One-Chip Microcomputers and Their Applied Technologies", they are widely used in industrial and home appliances as inexpensive and high-performance control elements. The storage unit of the one-chip microcomputer includes a ROM (Read Only Memory) in which programs for various types of information processing, dictionary data, and the like are stored, and a RAM in which a program currently 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。EPROM
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 a manufacturing process is usually used. However, in order to facilitate system debugging and the like, an EPROM (Erasable and ROM) capable of writing data after manufacturing is used.
Programmable ROM) is also widely used. EPROM
Since the data can be erased by irradiating 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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has proposed an electric
As a result of studying a one-chip microcomputer having a built-in and erasable nonvolatile memory , the following problems were found.

【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。
[0005] In the I / O of a one-chip microcomputer
MISFETs are required to have a high breakdown voltage. Also electrical
Writable and erasable nonvolatile memory cell and its write
The circuit that generates the voltage for programming or erasing is one chip
If it is built into a microcomputer,
Voltage system and higher level voltage system
MISF in the peripheral circuit
The withstand voltage of ET must be considered.

【0006】[0006]

【0007】[0007]

【0008】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 be improved the function of the one-chip micro semiconductor integrated circuit device comprising a computer that are provided by semi-conductor integrated circuit device to provide a technique capable.

【0009】[0009]

【0010】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 become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【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。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0012】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 constituting a microcomputer having a central processing unit on one semiconductor chip and a nonvolatile memory for storing program data and dictionary data of the central processing unit, A first nonvolatile memory for electrically writing information and erasing the written information by irradiating ultraviolet light, and a first nonvolatile memory for electrically writing information and electrically writing the written information. And a second nonvolatile memory to be erased.

【0013】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。
An EPROM is provided in a first region of the semiconductor substrate.
Forming a memory MISFET in a memory cell of an EEPROM in a second region different from the first region of the semiconductor substrate;
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device comprising a microcomputer including a step of forming a switch MISFET in a memory cell of the EEPROM in a third region adjacent to a region, the method comprising: Forming a first gate insulating film on a surface of each of the first and third regions; forming a source and a drain on predetermined portions 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;
Forming a control gate electrode on the second gate insulating film in the region; and forming a source and a drain in a predetermined portion below the first gate insulating film in the first region. This is done in the order described above.

【0014】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 means, program data and dictionary data requiring a large storage capacity are stored in the EPROM
The control data that needs to be stored even when the content of the data changes with time and the power is cut off, such as control data for feedback control, is stored in the EEPR.
Since the data is stored in the OM, the function of the semiconductor integrated circuit device including the one-chip microcomputer can be improved.

【0015】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 a step of forming an EPROM memory cell on a semiconductor integrated circuit device comprising a one-chip microcomputer and a part of a step of forming an EEPROM memory cell are shared, the semiconductor integrated circuit device is provided. Manufacturing process can be reduced.

【0016】[0016]

【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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】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 one embodiment of the present invention.

【0018】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 denotes a semiconductor chip on which a microcomputer is constructed, which includes a CPU (microprocessor) 100, an OSC (transmitter) 101,
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 Eraseable &
Programmable read only memory) 107,
SRAM (static random access memory) 108, DRAM (dynamic random access memory) 109, I / OBUS (input / output bus) 1
10 is provided. The CPU 100 includes a control unit, a calculation unit, and various registers. OSC 101
Although not limited, a high-precision reference frequency signal is formed by using a crystal oscillator Xtal provided outside the semiconductor chip 1. To form a clock pulse. The I / O 102 includes a data transfer direction register therein. EPROM10
5, EEPROM 107, SRAM 108, DRAM1
Reference numeral 09 includes a control circuit necessary for reading, writing, or erasing information from the storage element. V CX C10
Reference numeral 6 denotes a write operation of the EPROM 105 or an EEPROM.
The word line voltage or the data line voltage required for the write / erase operation 107 is controlled. The SI 103 is composed of three terminals, a serial clock, a serial in, and a serial out, and a register of predetermined bits. Used as a port. The TIMER 104 is used to set the time required for multiplex processing such as interrupt processing. These CPU 100, I / O 10
2, SI103, TIMER104, EPROM10
5, V CX C106, EEPROM 107, SRAM10
8. The DRAM 109 has an I / OB centered on the CPU 100.
They are interconnected by US110. In addition, I /
The OBUS 110 is composed of a data bus, an address bus, and a control bus.

【0019】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 various information processing programs, dictionary data, and the like. The EPROM 105 is used for storing the programs, dictionary data, etc., which have relatively few data rewrites and require a large capacity. EEPROM
Reference numeral 107 denotes a power supply among control data of feedback control that changes with time, a program being executed, data in the middle of calculation, and data in a register of the CPU 100, together with storage of programs and dictionary data for various information processing. It is also used to store data that needs to be stored at the time of shutdown. Also, the EEPROM 107
Is used for frequently rewriting data among data which can be stored in the EPROM 105 such as programs for various information processing and dictionary data, and is used for storing data having a small data capacity.

【0020】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 following steps are performed.

【0021】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, the EPROM 105 is brought into a writable operating state and a voltage control circuit (V CX C) 106 is operated by various control signals output from the CPU 100.
To generate a predetermined word line voltage or data line voltage by a write voltage applied from the outside or a voltage applied for normal operation of the microcomputer.

【0022】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 outputs the data directly input from the outside to the EPROM 105 via the I / O 102 or the RAM once (SRAM 108, DRAM 109).
EPROM 105 based on the data input through
Write predetermined data to a predetermined address. EPRO
After writing of various data to M105 is completed, CP
U100 terminates the write operation of EPROM 105 and the operation of voltage control circuit 106.

【0023】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.

【0024】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。
The writing and erasing operations of the EEPROM 107 are performed by various control signals output from the CPU 100 to set the EEPROM 106 to an operation state in which writing or erasing is possible, and to operate the voltage control circuit 106 to write a voltage applied from the outside. A predetermined word line voltage or data line voltage is generated by an erase voltage or a voltage for normal operation of the microcomputer. Next, the CPU 100 writes or erases or deletes predetermined data at a predetermined address of the EEPROM 107 based on data directly input to the EEPROM 107 from the outside via the I / O 102 or data once input via the SRAM 108 or the DRAM 109. Rewrite the data. After the writing, erasing, or rewriting of various data to the EEPROM 107 is completed, the CPU 100 ends the writing or erasing operation of the EEPROM 107.

【0025】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 according to the present embodiment includes various control signals, EPROM 105 and EE
After subjecting various data input to the I / O 102 to predetermined processing based on programs and dictionary data stored in the PROM 107, 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 turned off, that is, the data that is required at the time of restarting after the power is turned off, is the EEP described above.
It is stored at a predetermined address according to 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 process, or the final data after the predetermined process is completed may be stored in the EEPROM 107.

【0026】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, the microcomputer according to the present embodiment, when an abnormal power interruption occurs due to an accident, various data necessary for restarting the operation,
That is, various data input to the I / O 102, data subjected to predetermined processing, or predetermined data in data in a register of the CPU 100 is stored in the above-described EEPROM.
It is stored at a predetermined address according to the operation procedure of 107. As described above, the microcomputer according to the present embodiment includes the power supply voltage backup circuit that supplies a voltage necessary for the operation of the EEPROM 107 in order to normally operate the EEPROM 107 even when the power is shut off. The power supply voltage backup circuit is not particularly limited, but may be composed of a capacitor and a control circuit and configured on the same semiconductor chip as the microcomputer of the present embodiment, or may be a microcomputer of the present embodiment. It may be configured on an electronic device including a computer and having the same power supply.

【0027】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.

【0028】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 mounted on the microcomputer of the present embodiment.

【0029】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 the present embodiment
The PROM 105 includes a logic voltage system such as a power supply voltage Vcc, for example, 5 V, and a writing voltage system including a writing voltage Vpp or a high voltage V CX of more than ten volts obtained by increasing or decreasing the writing voltage Vpp by the voltage control circuit 106. Is the operating power supply. During a normal read operation, the operation is performed by a logic voltage system.

【0030】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
Xi and Yo to Yj, the operation of which is controlled by an address signal supplied via the control terminals CE, OE, and PGM, and a chip enable signal, an output enable signal, and a 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.

【0031】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 of this embodiment performs a read or write operation of a memory cell in units of 8 bits. The memory cell array M-ARY includes a plurality of memory cells M1 to which data is electrically written and erased by irradiation with ultraviolet rays.
It comprises 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 the ARY, the MISFETs Q arranged in the same row
The drains of EP1 , QEP2 through QEP3 , QEP4 are connected to corresponding data lines D0, D1, respectively. Address terminal X
The X address signal and the Y address signal supplied from the CPU 100 through O to Xi and Yo to Yj are X
Address buffer XADB and Y address buffer Y
Input to ADB. Address buffer XADB, YA
The DB operates by a timing signal ce formed by the control circuit CONT, takes in an address signal supplied from the CPU 100, forms a complementary address signal composed of an internal address signal having the same phase and a reverse phase with the address signal, and outputs X address decoders XDCR and YDCR. Address decoder YD
Supply to CR.

【0032】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 a complementary address signal supplied from the X address buffer XADB. The voltage level of the word line selection signal formed by X address decoder XDCR is determined by voltage V CX supplied from voltage control circuit 106. During a normal read operation, it is set to the power supply voltage Vcc level which is a logic voltage system, and during a write operation, it is set to V CX level which is a write voltage system.

【0033】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MISFETY11,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。
The Y address decoder YDCR forms a selection signal for selecting a data line of the memory cell array M-ARY based on the complementary address signal supplied from the address buffer YADB. Y address decoder YD
The selection signal output from the CR is a Y gate circuit YGATE.
Is supplied to the gate electrodes of the MISFETs Y 11 , Y 12 , Y 21 , and Y 22 . The selection of the data line is performed by the Y gate circuit YGAT.
After a first selection of a plurality of data line groups is performed by the MISFETs Y 11 and Y 12 , the MISFETs Y 21 and Y 12
This is performed by a second selection of selecting a predetermined data line from the data line group according to 22 . Here, the Y gate circuit YGAT
By configuring E with two MISFETs connected in series, the load capacitance of each MISFET can be reduced, and a high-speed read operation can be performed. In addition, the voltage level of the data line in the normal read operation is set to the power supply voltage V supplied to the word line in order to prevent the MISFETs Q EP1 to Q EP4 from being erroneously written during the read operation.
It is set to a level lower than the cc level. More specifically, it is set to a level of 20 to 40% of Vcc.
During a write operation, the voltage is set to a predetermined voltage corresponding to the V CX level which is a write voltage system. Further, each data line D0, D1 is coupled to a common data line CD.

【0034】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。
Data output circuit DOB is coupled to a common data line via sense amplifier circuit SA. Although the sense amplifier is not particularly limited, 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 to DI7. Data input circuit DI
B is composed of an input buffer coupled to input / output terminals DI0 to DI7.

【0035】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 MISFETs Q EP1 to Q EP1 to Q
The threshold voltage of EP4 is set to a normal relatively low voltage (logic "1") or a relatively high voltage (logic "0") by writing by charge injection into the floating gate electrode.
It depends on what you do.

【0036】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 FIG. 1 and FIG.
The circuit operation of the OM 107 will be described.

【0037】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 on the microcomputer of the present embodiment.

【0038】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 on the microcomputer according to the present embodiment includes a power supply voltage Vcc, a logic voltage system such as 5 V, a write / erase voltage Vcc.
A high-level writing or erasing voltage V CX system such as tens of volts obtained by raising or lowering the voltage Vpp or the voltage Vcc by the pp or the voltage control circuit 106 is used as an operation power supply. Normal read operation is performed by a logic voltage system. The EEPROM 107 is controlled by an address signal supplied via address input terminals Xo to Xi and Yo to Yi, and by a memory control circuit (not shown) in the EEPROM 107 under the control of the CPU 100, or various control signals formed. , The operation of which is controlled.

【0039】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WS1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。
The EEPROM 107 in the present embodiment
Performs a read, write or erase operation of the memory in units of 8 bits. The memory array M-ARY includes a plurality of memory MISFETs Q for electrically writing and erasing.
And EEP1 to Q EEP4, reading of the memory MISFET Q EEP1 to Q EEP4, a switch MISFET Q S1 to Q S4 for controlling the operation of write and erase, the word line W E0
To W E1 and W S0 to W S1 , and a plurality of data lines including data lines D 0 to D 1 . In the memory array M-ARY, the memory MISFETs Q EEP1 , Q EEP2 to Q EEP3 ,
The control gate electrodes of EEP4 are connected to corresponding word lines W E0 to W E1 , respectively.
S1, the gate electrode of Q S2 to Q S3, Q S4 is connected to a word line W S0 to W S1 respectively corresponding switch MISFET Q S1 arranged in the same column, Q S3 to Q S2, the drain of Q S4, respectively are connected to corresponding data lines D 0 to D 1. Also, the sources of the switches MISFETs Q S1 to Q S4 are connected to the memory MISFETs Q EEP1 to Q EEP4 ,
The sources of the memory MISFETs Q EEP1 to Q EEP4 are grounded.

【0040】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 buffers XYADB. Address buffer XYAD
B operates in accordance with a timing signal formed by the control circuit CONT, takes in an address signal supplied from the CPU 100, forms a complementary address signal composed of an internal address signal having the same phase as that of the address signal, and forms a complementary address signal with X.
Address decoder XDCR and Y address decoder Y
Supply to DCR. In addition, the address buffer XYADB
Has a latch circuit therein, and can temporarily store an address signal in the latch circuit.

【0041】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.

【0042】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 signal supplied from the address buffer YADB. The selection signal output from the Y address decoder YDCR is a Y gate circuit YG
Supplied to the ATE. Although the Y gate circuit YGATE is not particularly limited, the Y gate circuit YG in FIG.
This is the same system as GATE.

【0043】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 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.

【0044】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 write or erase data supplied from the input / output terminals DI0 to DI7, and based on the write or erase data, the memory cell MISFET Q
This is for performing the operation of writing or erasing the information of EEP1 to QEEP4 .

【0045】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 the present embodiment
Since the EPROM 107 includes the various latch circuits as described above, erroneous writing or erasing at the time of a writing or erasing operation can be prevented.

【0046】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。
The memory MISF of the EEPROM 107
Each of the ETQ EEP1 to Q EEP4 includes a floating gate electrode, a tunnel insulating film below which a tunnel current can flow, and a semiconductor region therebelow. Then, the writing operation is performed by discharging electrons from the floating gate electrode so that the memory MIS is released.
FETs Q EEP1 to say that the threshold voltage of Q EEP4 lower than the source voltage and the memory MI by injecting electrons into the floating gate electrode and the erasing operation
This means that the threshold values of the SFETs QEEP1 to QEEP4 are set higher than the source voltage. The emission of electrons in writing and the injection of electrons in erasing are performed through a tunnel insulating film.

【0047】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, a description will be given of a circuit operation when writing information in the EEPROM 107.

【0048】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QEE P4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, the EEPROM 107 is set to a writable operation state by various control signals output from the CPU 100, and an address to be written is temporarily stored in a latch circuit of the address buffer XYADB. The write data is temporarily stored in the data latch circuit and the latch circuit of the program circuit DL. Next, in the memory MISFET Q EEP1 to the word line W S0 to high voltage can be written the potential of W S1 of Q EEP4 is combined switch MISFET Q S1 to Q S4 performs a write operation switch MISFET Q S1 to Q S4 State. At this time, all the word lines W E0 to W E1 coupled to the memory MISFETs Q EEP1 to Q EEP4 are set to a low voltage of almost 0V. After that, the memory MISFETQ to which writing is performed
EEP1 to Q EE P4 to apply a writable high voltage to the data lines D 0 to D 1 is coupled via a switch MISFET Q S1 to Q S4.

【0049】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。
With the above circuit operation, the memory MISFE
Since the potential of the semiconductor region below the tunnel insulating film provided below the floating gate electrodes of TQ EEP1 to Q EEP4 is higher than the potential applied to the control gate electrode, it is even lower than this control gate electrode. Electrons in the floating gate electrode at a potential are released through the tunnel insulating film into the semiconductor region thereunder, and writing is performed.

【0050】次に、情報の消去を行うための回路動作を
説明する。
Next, the operation of a circuit for erasing information will be described.

【0051】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 this embodiment, although not controlled, an erase operation is performed for each word line.
In the erasing operation, first, the EEPROM 107 is set to an erasable operating 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 the electrons in the semiconductor region pass through the tunnel insulating film. Erasing is performed by being injected into the floating gate electrode.

【0052】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 operation of a circuit for reading information will be described.

【0053】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 to W S1 coupled to FETs Q S1 to Q S4
By selecting the data lines D 0 to D 1 and to select a particular memory cell from the plurality of memory cells.

【0054】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 the selected memory cell
Either FET (Q EEP1 to Q EEP4, hereinafter simply Q
If electrons have been written in the floating gate electrodes of EEP1 to QEEP4 ), the word line W
Since E0 to W E1 are at a 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.

【0055】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, wherein when no electrons are injected into the floating gate electrode of a selected memory cell of the memory MISFET Q EEP1 to Q EEP4 was, the memory MISFET Q EEP1 to Q EEP4 becomes conductive, corresponding to logic "1" is read to the data lines D 0 to D 1 Te.

【0056】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 provided in the microcomputer shown in FIG. 1 will be described.

【0057】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 a high speed between the CPU 100 and the I / O 102 in a program being executed or data being calculated.

【0058】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。
The memory cell of the SRAM 108 provided in the microcomputer of the present embodiment has two P-channel MISFETs 205 and 206 as shown in FIG.
And four N-channel MISFETs 203, 204, 2
07, 208.

【0059】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。
FIG. 2 shows an SRAM provided in the microcomputer according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
108 is an equivalent circuit of the memory cell 108.

【0060】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 memory cell of the SRAM 108 has 2
It may be composed of a plurality of high resistance elements and four MISFETs. The DRAM 109 mainly stores the CPU 1 in the program being executed or the data being calculated.
It is not necessary to perform high-speed data transfer to or from the I / O 102 and is used as a temporary storage circuit for data requiring a large-capacity memory. D of the present embodiment
The memory cell of the RAM 109 is composed of a capacitor for storing electric charges and a switch MISFET for controlling the capacitor. As described above, in the microcomputer of the present embodiment, the RAM is constituted by the SRAM 108 and the DRAM 109. Although it is not necessary to perform the transfer at a high speed, 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 the H.100.

【0061】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 the present 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 0 V. 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 the E-ROM that normally operates without setting the substrate 1 to a negative potential is used.
This is because the characteristics of the MISFET forming the EPROM 107 and the like change. However, the DRAM 1 on the substrate 1
09 is composed of the EPROM 105 and the EE
In the case where the MISFET and other regions such as the PROM 107 are electrically separated from each other, the substrate 1 may be operated by applying the negative potential to the substrate 1. That is, as described later, the DRAM 109 and other EEP
The ROM 107, the EPROM 105, and the like may be provided in separate P-type well regions, and the P-type well regions may be electrically separated.

【0062】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 performed by C
This is performed under the control of the PU 100. The DRAM 109 is operated with the word line potential set to a potential higher than the logic system voltage Vcc. This voltage is generated by the voltage control circuit 106.

【0063】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 of the MISFETs constituting the microcomputer of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0064】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 of FIG.
FIG. 6 is a MISFET constituting the EEPROM 107 provided in the microcomputer of FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the microcomputer 100 shown in FIG.
It is sectional drawing of FET.

【0065】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 constituting the peripheral circuit of FIG. EP
MISFET Q1 constituting the memory cell of the ROM 105
A first gate insulating film 6 formed of a thin silicon oxide film, provided on a p-type well region 3 of a main surface portion of a semiconductor substrate 1 formed of p-type single crystal silicon, and a floating gate formed of, for example, a polycrystalline silicon film An electrode 7A, a second gate insulating film 8A made of a thin silicon oxide film, and a tungsten silicide film (W
A control gate electrode 9A formed of a two-layer film of Si 2 ), an n-type semiconductor region 11A forming a source and a drain on the channel region side, and a portion other than the n-type semiconductor region 11A of the source and the drain. and an n + type semiconductor region 13A. The thickness of the first gate insulating film 6 is, for example, about 500 ° and the second gate insulating film 8
A is, for example, about 350 °. The n-type semiconductor region 1
1A is for increasing the generation of hot carriers to improve the information writing characteristics. Note that 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. A side wall 12 made of a silicon oxide film is provided on the side of the floating gate electrode 7A and the control gate electrode (word electrode) 9A. Between the memory cells Q1 in the direction in which the word lines extend, a field insulating film 4 made of a silicon oxide film and a p-type channel stopper region 5 thereunder.
And separated by. The data line 16 is connected to the n + -type semiconductor region 13 which is a part of the drain when reading information.
D is connected. The data line 16D includes, for example, an aluminum film, aluminum as a main component, silicon,
Copper, palladium or the like added, or a silicide film (MoSi 2 ,
TaSi 2 , TiSi 2 , WSi 2, etc.). Reference numeral 14 denotes a first passivation film, for example, a silicon oxide film, a phosphosilicate glass (PSG) film, a boron-doped P film formed by CVD.
It is formed of an SG (BPSG) film, a silicon oxide film formed by a plasma CVD method, or a laminated film thereof. Fifteen
Is a connection hole. Reference numeral 17 denotes a second 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.sup.- type semiconductor region 11B on the channel region side of the source and the drain,
An n + -type semiconductor region 13B constituting a portion of the drain other than the n − -type semiconductor region 11B. N ~
The type semiconductor region 11B is for controlling the generation of hot carriers at the end of the drain to prevent the electrical characteristics of the MISFET Q2 from changing. The side and top surfaces of the gate electrode 7B are covered with a thin silicon oxide film 10. A wiring 16 made of an aluminum film passes through the connection hole 15 in the n + -type semiconductor region 13B on the drain side.
Is connected. The 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. A P-channel MISFET Q3 constituting 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, a polycrystalline silicon film, a p-type semiconductor region 11C forming a source and a drain on the channel side, and a portion of the source and drain other than the p-type semiconductor region 11C. And a p + type semiconductor region 13C. 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 formed by a plasma CVD method, or the like is provided on the wiring 19.

【0066】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 conductive film. The gate electrode 9A of the memory cell Q2 is made of a second conductive film. In addition, the memory cell Q1 and the N-channel MISFET
The gate insulating films 6 of the Q2 and P-channel MISFETs Q3 have the same thickness.

【0067】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 the EEPROM 107
MISFETs Q EEP1 to Q EEP
The N-channel MISFET and Q5 constituting EEP4
Switch MISF in memory cell of EPROM 107
ETQ S1 to N-channel MISFET, Q6 constituting a peripheral circuit of the address buffer and decoder, and the like of the Q S4 or EEPROM 107 is a P-channel MISFET constituting the peripheral circuit of the EEPROM 107.

【0068】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 a capacity of 50
A first gate insulating film 6 made of a thin silicon oxide film of about 0 °, an insulating film 21 made of a silicon oxide film of about 1000 to 2000 ° thick, and a tunnel insulating film 22 made of an extremely thin silicon oxide film of about 100 ° Floating gate electrode 7 made of, for example, a polycrystalline silicon film.
C and a second silicon oxide film of about 350 °
It comprises 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. A thin silicon oxide film 10 covers the side surface of the floating gate electrode 7C and the side surface and 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. The memory cell switch MISFE
T or N-channel MISF for configuring 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,
And an n-type semiconductor region 20 serving as a drain. The side and top surfaces 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 a memory cell, and a MIS in a peripheral circuit.
This is a signal wiring connected between FETs. The P-channel MISFET Q6 constituting the peripheral circuit includes a gate insulating film 6,
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 semiconductor region 13C. Gate electrode 7
The insulating film 10 covers the side and top surfaces of B. 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 the connection. 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.

【0069】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 covering. That is, the entire memory cell array region is covered with the wiring 19. This is the 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 EEPROM 107 is erased by irradiating the ultraviolet rays.

【0070】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 storage 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 electrodes 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 conductive film as the control gate electrode 9A of the EPROM 105.

【0071】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~型
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
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。
In FIG. 7, Q7 is an N-channel MISFET for forming the CPU 100, and Q8 is an I / O 10
2 and an N-channel MISFET constituting an SI (serial interface) 103, and Q 9 is a P-channel MISFET constituting a CPU 100. The N-channel MISFET Q7 has a gate insulating film 8D made of a thin silicon oxide film of about 250 ° and a gate electrode 9D.
And n forming the source and drain portions on the channel region side.
-Type semiconductor region 11B and n + -type semiconductor region 1 forming a portion other than the n-type semiconductor region 11B of source and drain.
3B. The N-channel MISFET
Q8 is a gate insulating film 8D, a gate electrode 9D, an n-type semiconductor region 11A forming the source and drain on the channel region side, and an n + -type forming the source and drain other than the n-type semiconductor region 11A. And a 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 portion of the source and drain on the channel region side, and a portion of the source and drain other than the p-type semiconductor region 11C. And a p + type semiconductor region 13C.

【0072】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.

【0073】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 constituting the memory cell of the SRAM 108 shown in FIG. 2 are the same as the CPU (logic unit) 10 shown in FIG.
0 has the same structure as the N-channel MISFET Q7 and the P-channel MISFET Q9.

【0074】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
3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8, and Q9 will be described with reference to FIGS. 5, 6, 7 to 56, 57, and 58.

【0075】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。
FIGS. 5, 6, 7 to 56, 57, and 58 show an EPROM 105, an EEPROM 107, and a CPU 1 of a microcomputer according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5 to 56 are cross-sectional views of a region where a memory cell of the EPROM 105 and MISFETs forming a peripheral circuit thereof are provided, and FIGS.
7 constituting the memory cell 7 and its peripheral circuits
7 to 58 are sectional views of a region where T is provided.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a region where a MISFET constituting the I / O 102 is provided.

【0076】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 the N-channel MIFET constituting 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 constituting the logic section shown in FIG.

【0077】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 the present embodiment
The method of manufacturing the MISFETs constituting 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 on each predetermined region 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 denotes a thin silicon oxide film used as a buffer film when performing the ion implantation.

【0078】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, predetermined regions of the n-type well region 2 and the p-type well region 3 are thermally oxidized by using a well-known technique. Is formed, and a p-channel stopper region 5 is formed in the p ~ type well region 3. 51 is a field insulating film 4
Is a silicon nitride film used as a mask for thermal oxidation when forming a film. Next, the silicon nitride film 51 is removed, and the silicon oxide film 50 used as a base film is further removed to expose portions of the nn-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.

【0079】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.
MISFE of memory cell and its peripheral circuit
A resist film 52 is formed on the n ~ -type well region 2 and the p ~ -type well region 3 as a mask for ion implantation when forming the n-type semiconductor region 20 serving as the source and drain of T. Next, an n-type impurity, for example, arsenic (As) ions 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.

【0080】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, an insulating film (Si) is formed on the n-type semiconductor region 20 by thermal oxidation.
O 2 ) 21 are 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 thickness of the gate insulating film 6 is about 500 °. The thickness of the insulating film 21 is about 1000 to 2000 °. Alternatively, after the gate insulating film 6 is removed, 5
A gate insulating film of about 00 ° and an insulating film on the n-type semiconductor region 20 of about 1000 to 2000 ° 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, a resist film 54 is formed as a mask as shown in FIGS.

【0081】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.
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 is formed.
N-type semiconductor region 20 exposed by removal of
Is thermally oxidized to form a tunnel insulating film 22 made of a silicon oxide film. The thickness of the tunnel insulating film 22 is
It is about 100 °.

【0082】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 and peripheral circuit MISF
Gate electrodes 7B of ETQ2 and Q3 and EEPROM 10
7, the floating gate electrode 7C of the memory MISFET Q4 of the memory cell, and the switch MIS of the memory cell.
Gate electrode 7 of MISFET Q5 of FET and peripheral circuit
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. The polycrystalline silicon film 7 has n-type impurities by thermal diffusion, ion implantation, or the like.
For example, phosphorus (P) is introduced to reduce the resistance.

【0083】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
105 floating gate electrode 7 of memory cell Q1
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 gate electrodes 7B of the MISFETs Q5 and Q6 of the FET and the peripheral circuit are formed respectively. CPU 100 and I / O
Since the gate electrodes of the MISFETs Q7, Q8, and Q9 that form the MISFET 102 are formed of a second-layer conductive film to be formed later, the first-layer polycrystalline silicon film is formed in a region for forming the MISFETs Q7 to Q9. 7 is removed and does not remain.

【0084】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.
Of the floating gate electrode 7A of the memory cell Q1
In the direction in which the data line extends, the pattern is extended without being divided for each floating gate electrode 7A of each memory cell. However, in the direction in which the word line extends, the pattern is separated for each floating gate electrode 7A of an adjacent memory cell. This is because when a control gate electrode (word line) 9A is formed thereon later, a second patterning is performed on the floating gate electrode 7A extending long in the direction in which the data line extends. This is to make a predetermined pattern.

【0085】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 is a pattern separated for each memory cell. Next, as shown in FIGS.
Floating gate electrodes 7A and EE of ROM 105
The surface of floating gate electrode 7C of PROM 107 is thermally oxidized to form second gate insulating films 8A and 8C.
When the second gate insulating films 8A and 8C are formed, the surface of the other gate electrode 7B is also thermally oxidized to form a thin silicon oxide film 8. Next, after a portion other than the CPU 100 region and the I / O 102 region is covered 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.

【0086】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 and the I / O 102 are thermally oxidized to expose the CPU 100 region and the I / O 102 region which are exposed by etching the silicon oxide film 6 first. M for
An ISFET gate insulating film 8D 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 thicknesses of the second gate insulating films 8A and 8C and the silicon oxide film 8 increase.

【0087】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 thickness of the second gate insulating films 8A and 8C is finally set to about 350 °. Also,
The thickness of the gate insulating film 8D is determined by the CPU 100 or the I / O 10
The film thickness is optimized for the MISFETs Q7 to Q9 forming the second element. Note that the EPROM 105 and the EEPROM 10
7 constituting memory cells and their peripheral circuits
The gate insulating film 6 of the FET, the CPU 100 and the I / O 10
Since the gate insulating film 8D of the MISFETs constituting the MISFET 2 has an optimum value for those MISFETs, the gate insulating film 6 may be formed thicker, and 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 thickness.

【0088】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 conductive film 9 is formed on the entire surface of the semiconductor chip 1. The conductive film 9 is formed of a two-layer film in which a polycrystalline silicon film is formed by, for example, CVD, and a silicide film is further laminated thereon by sputtering. An n-type impurity such as phosphorus (P) is introduced into the polycrystalline silicon film by ion implantation or thermal diffusion to reduce the resistance.

【0089】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 and 36, the conductive film 9 is patterned using the resist film 72 as a mask.
The control gate electrode (word line) 9C of the memory MISFET Q4 of the EEPROM 107 and the MISFET Q
The gate electrodes 9D of 7, Q8 and Q9 are formed.

【0090】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 No. 5 are etched to obtain individual memory cells in the direction in which the data line extends, as shown in FIGS. The floating gate electrode 7A divided for each is formed.
Thereafter, the resist film 73 is removed.

【0091】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.
The 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 gate electrodes 7B and 9D of Q8 and Q9 are also oxidized to form silicon oxide film 10. The area of the memory cell Q1 of the EPROM 105 and the MISFET of the I / O 102
Forming a resist film 56 having an opening in the region of Q8;
An n-type impurity such as arsenic (As) is introduced into the p-type well region 3 by ion implantation to form the memory cell Q1 and the n-type semiconductor region 11A serving as a part of the source and drain of the N-channel MISFET Q8. The dose of the impurity ions introduced at this time is, for example, 10 15 atoms / cm 2 .

【0092】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
n~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。
Thereafter, the resist film 56 is removed, and FIG.
As shown in FIG. 49 to FIG. 49, a resist film 57 having an opening in a region where an N-channel MISFET Q2 for forming a peripheral circuit of the EPROM 105 and a region where an N-channel MISFET Q7 for forming the CPU 100 is formed is formed. Then, an n-type impurity such as phosphorus (P) is introduced by ion implantation, and the N-channel M
An n.sup.- type semiconductor region 11B to be a part of the source and drain of the ISFETs Q2 and Q7 is formed. The dose of the impurity ions introduced at this time is, for example, 10 13 atoms / cm 2.
It is. After that, the resist film 57 is removed.

【0093】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 FIG. 50 to FIG.
P-channel MISFETs Q3 and Q for configuring respective peripheral circuits of PROM 105 and EEPROM 107
6 is formed, and a resist film 58 having an opening in a region where the P-channel MISFET Q9 for forming the CPU 100 is formed is formed. Then, a p-type impurity such as boron (B) is introduced by ion implantation to form a p-type semiconductor region 11C which is a part of the source and drain of the P-channel MISFETs Q3, Q6, and Q9. The dose 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.

【0094】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+型
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. Is formed. Next, the P-channel MISFETs Q3 and Q9
Then, the 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. Also, EPROM1
In order to increase the withstand voltage of the drain of the N-channel MISFET Q2 of the peripheral circuit 05, a resist film 59 is formed in order to keep a high-concentration portion at a predetermined distance from the sidewall 12 and the field insulating film 4. Then, n-type impurities such as arsenic (As) are introduced by ion implantation to form n + -type semiconductor regions 13A and 13B. After that, the resist film 59 is removed.

【0095】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, respective N-channel MISFETs Q1, Q2, Q4, Q
5, Q7 and Q8 are covered with a resist film 60, and EE
P-channel MISFETQ of peripheral circuit of PROM107
In order to increase the withstand voltage of the drain 6, a resist film 60 is formed to separate the high concentration portion from the side wall 12 and the field insulating film 4 by a predetermined distance. Then, p-type impurities, for example, boron (B) are introduced by ion implantation to form respective p + -type semiconductor regions 13. After that, the resist film 60 is removed. Thereafter, as shown in FIGS. 5 to 7, the passivation film 14 is
It is formed by using a silicon oxide film by D, a PSG film, a silicon oxide film by BPSG film sputtering, or a laminated film of these.

【0096】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 connection hole 15 is formed by selectively removing the passivation film 14, and thereafter annealing is performed at a temperature of, for example, about 900 ° C. to reduce the step in the connection hole 15. Perform a glass flow. Next, an aluminum film is formed on the passivation film 14 by, for example, a sputtering method, a CVD method, or a vapor deposition method, and an aluminum alloy film containing aluminum as a main component and silicon, copper, or palladium added thereto, or On top of these films is a silicide film (MoSi
2 , TaSi 2 , TiSi 2 , WSi 2 ), and then pattern these films to form wirings 16 and data lines 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 by plasma CVD, a spin-on-glass film by spin coating,
A passivation film 17 is formed by stacking silicon oxide films by plasma CVD. Next, the connection holes 18 are formed by selectively removing the passivation film 17. Since the connection hole 18 has wiring layers 16 and 16D made of an aluminum film or the like having a low melting point at the lower portion, the step cannot be reduced by glass flow. Etching is performed to about half of the film thickness, and then the other half is formed by anisotropic dry etching. Next, a 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.

【0097】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。
FIGS. 29 to 31 and FIGS. 32 to 3
As shown in FIG.
M for configuring I / O 102 with SFETs Q7, Q9
The gate insulating film 8D of the ISFET Q8 is
105 second gate insulating film 8A and EEPROM 107
After forming the second gate insulating film 8C, the MISFE
The thin silicon oxide film 6 previously formed in the regions of TQ7, Q8 and Q9 is removed by etching, and then formed by a dedicated thermal oxidation process. Before forming the two-gate insulating film 8C, the MISFETs Q7, Q8,
The thin silicon oxide film 6 in the region of Q9 is etched.
The ETQ7, Q8, Q9 regions are oxidized to form a gate insulating film 8D.
May be formed.

【0098】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。
The manufacturing method of this embodiment is similar to that of FIG.
To the memory cell Q1 of the EPROM 105 shown in FIG.
Is formed simultaneously with the first gate insulating film 6 of the memory MISFET Q4 of the memory cell of the EEPROM 107, but these are formed in separate steps so that It may be slightly different.

【0099】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 a memory cell of a DRAM provided in the microcomputer of the present embodiment shown in FIG. 1 will be described.

【0100】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。
FIGS. 59 to 62 show the DRA provided in the microcomputer of this embodiment shown in FIG.
FIG. 32 is a cross-sectional view in a manufacturing step of the M memory cell.

【0101】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.
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 a capacitance element of the memory cell. Switch M
The ISFET Q has a gate insulating film 8D composed of a silicon oxide film and a gate electrode composed of a two-layer film formed by stacking a silicide film (MoSi 2 , TaSi 2 , TiSi 2 , WSi 2 ) on a polycrystalline silicon film, for example. (Word line) 9
D, n forming the source and drain portions on the channel region side
-Type semiconductor region 11B, n + -type semiconductor region 13 constituting a part of source and drain other than the n-type semiconductor region 11B
B. The capacitive element C includes an n-type semiconductor region 20 serving as one electrode, a dielectric film 22 formed of a thin silicon oxide film, and a conductive plate 7E formed of a different electrode, for example, a polycrystalline silicon film. It is configured. Switch MISFE of conductive plate 7E
An insulating film 21 made of a silicon oxide film thicker than the dielectric film 22 is provided at the end on the TQ side, so as to reduce the electric field at the end 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. A data line 16D is connected to the drain n + type semiconductor region 13B at the time of reading information.

【0102】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 for manufacturing the memory cell of the DRAM will be described with reference to FIGS.

【0103】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, the p ~ type semiconductor substrate 1
The p-type well region 3, the field insulating film 4, p
After forming the mold channel stopper region 5, the EPROM 1
14 and the step of forming the gate insulating film 6 of the memory cells Q1, Q4 and Q5 of the EEPROM 107 (FIGS.
In 6), a silicon oxide film 6 having a thickness of about 500 ° is formed in the memory cell region of the DRAM. However, the silicon oxide film 6 is not used as a 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. Thereafter, in the step of forming the n-type semiconductor regions 20 as the sources and drains of the memory cells Q4 and Q5 of the EEPROM 107, the n-type semiconductor region 20 as one electrode of the capacitor C is formed.

【0104】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 a region where the capacitor C is provided.
At this time, the region where the dielectric film 22 is provided is also the insulating film 2.
It is 1. The thickness of the insulating film 21 is 1000 to 20
It is about 00 °. Next, in the step of etching the insulating film 21 of the portion of the EEPROM 107 where the tunnel insulating film 22 is formed (FIGS. 20 to 22), the insulating film 21 of the portion of the capacitive element C where the dielectric film 22 is provided is selectively formed. To be removed. Next, the tunnel insulating film 22 of the EEPROM 107 is
Is formed, the dielectric film 22 of the capacitive element C is formed. 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 (FIGS. 23 to 28), a plate electrode 7E of the capacitor C is formed as shown in FIG. Next, the surface of the conductive plate 7E is thermally oxidized to form an 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, a stack of a silicon oxide film formed by thermal oxidation and a silicon oxide film formed by CVD may be used. The insulating film 23
Is formed, the area where the switch MISFETQ is provided, the CPU 100, the I / O 102, the EPROM 105
And MISF constituting peripheral circuit of EEPROM 107
The silicon oxide film 6 in the region where the ET is provided becomes an insulating film 74 having a large thickness. In addition, EPROM 105 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 electrode 7B of their peripheral circuits. Therefore, after the insulating film 23 is formed on the surface of the conductive plate 7E, for example, D
A portion of the capacitance 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
A thick insulating film 74 in a region where a MISFET constituting a peripheral circuit 107 is provided;
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 electrode 7B of their peripheral circuits is removed by etching. After removing the resist film, the EPROM
The surfaces of the floating gate electrodes 7A and 7C of the EEPROM 105 and the EEPROM 107 are thermally oxidized to form the second gate insulating film 8.
A and 8C are formed.

【0105】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
n+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.
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 films 8A, 8A on the surfaces of the floating gate electrodes 7A, 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, the EPROM 105 and the 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. Thereafter, a 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 (FIGS. 47 to 49), the switch MI
N ~ forming 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 the MISFETs Q2 and Q5
00 and N-channel MISFETQ in I / O102 area
Steps of forming n + -type semiconductor regions 13A and 13B which are part of the source and drain of Q7 and Q8 (FIGS. 53 to 5).
In 5), the n + -type semiconductor region 13B of the source and drain of the switch MISFETQ is formed. Thereafter, a passivation film 14, a connection hole 15, a data line 16D, a passivation film 17, a wiring 19, and a final passivation film (not shown) are formed.

【0106】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.

【0107】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, the operational amplifier, analog / digital converter,
The structure of the capacitance element and the resistance element in the digital / analog converter will be described. The resistance element and the capacitance element are used when the microcomputer performs an analog amount process.

【0108】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 the operational amplifier, the analog / digital converter, and the capacitance element and the resistance element included in the digital / analog converter in the microcomputer shown in FIG.

【0109】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 resistive element used when processing an analog quantity, and C is a capacitive element used when processing an analog quantity.

【0110】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 includes a resistance layer 7G made of a first-layer conductor (polycrystalline silicon film) on the field insulating film 4, and connection terminals 7H provided on both ends of the resistance layer 7G. . Impurities are implanted into the connection terminal 7H at a high concentration so that an ohmic connection can be made with 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 at 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 ). First electrode 7F
The second electrode 9F has a low resistance by being doped with impurities at a high concentration. The wiring 16 is connected to each of the first electrode 7F and the second electrode 9F.

【0111】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 for forming the resistance element R and the capacitance element C will be described. FIG. 64 to FIG. 66 are cross-sectional views in the manufacturing process of the resistance element and the capacitance element shown in FIG.

【0112】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, a first-layer polycrystalline silicon film 7 is formed on the field insulating film 4 by, for example, CVD. At this time, no impurity for lowering the resistance has been introduced into the polycrystalline silicon film 7. Next, as a buffer film when impurities are introduced into the polycrystalline silicon film 7 by ion implantation, for example, the surface of the polycrystalline silicon film 7 is thermally oxidized to form a silicon oxide film 61. Next, one or more of phosphorus (P), boron (B), arsenic (As), etc. are added to the polycrystalline silicon film 7 by ion implantation, for example, from 10 12 to 10 12 .
Implant about 10 16 atoms / cm 2 . When performing this ion implantation by thermal diffusion, the silicon oxide film 61 on the surface of the polycrystalline silicon film 7 is removed. Next, an impurity implantation mask 62 is formed above a 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 the impurity implantation is performed by thermal diffusion. Then, the polycrystalline silicon film 7 is transferred to the memory cells Q of the EPROM 105 and the EEPROM 107.
1, 7 used as floating gate electrodes 7A, 7C, their peripheral circuits as gate electrodes 7B of MISFETs Q2, Q3, Q5, Q6. Therefore, after forming the impurity implantation mask 62, a 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 portion of the insulating film 61 not covered with the impurity implantation mask 62 is removed to expose the polycrystalline silicon film 7, and then the thermal diffusion is performed. I do.

【0113】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.
The resistive layer 7G, the connection terminal 7H, and the first electrode 7F of the capacitive element C are formed by patterning the polycrystalline silicon film 7 using 3. At this time, the EPROM 105, the EEPROM
107, the floating gate electrodes 7A and 7C of the memory cells Q1 and Q4, and the MISFET Q of their peripheral circuits.
2, Q3, Q5 and Q6 gate electrodes 7B 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 capacitor C, second electrode 9F, resistor R
Then, a thin insulating film 10 covering the surfaces of the first electrode 7F and the second electrode 9F of the capacitor C is formed.

【0114】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, the second impurity implantation is performed in place of the low impurity implantation in the first impurity implantation as described above. Before or after the impurity implantation, an 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. May be adjusted. Furthermore, the resistive layer 7G may be a polycrystalline silicon film 7 into which impurities are not implanted (however, the connection terminals 7H are implanted with impurities to reduce the resistance), or a conductive layer other than the resistive layer 7G. 7A, 7B, 7C, 7
Like H and 7F, a high concentration impurity may be introduced.

【0115】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 using the steps for forming the EPROM 105 and the EEPROM 107.

【0116】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.

【0117】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MISFETTN1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 used to drive a fluorescent display tube and the like. The fluorescent display tube is driven in a large voltage range of, for example, about -40 to 0 V, and there is a large difference between 0 V and 5 V which is a normal operation range of the microcomputer. Therefore, for example, the voltage of about −40 V is converted to the normal operating voltage Vcc level of the microcomputer by the depletion type P-channel MISFET T D1 ,
Channel MISFETT P1 and N-channel MISFETT
The signal is input to the inverter consisting of N1 , and thereafter various processing is performed. The N-channel MISFET shown in FIG.
Q8 corresponds to the N-channel MISFET T N1 .
On the other hand, data output from the microcomputer to the fluorescent display tube is supplied to a depletion-type P-channel MISFET T D2 via an inverter circuit including a P-channel MISFET T P2 and an N-channel MISFET T N2.
And an enhancement-type P-channel MISFET T P3
Are output after voltage conversion by an inverter circuit consisting of

【0118】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.
FIG. 68 shows a cross-sectional structure of SFET P3 . As shown in FIG. 68, the P-channel MISFET T 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 MISFET T 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 serving as a part of a source and a drain, and and a p + -type semiconductor region 13C forming a portion 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. Under the field insulating film 4 in 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.

【0119】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.

【0120】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。
FIGS. 69 to 70 are cross-sectional views in the manufacturing process of the P-channel MISFET T P3 operating in the range of 0 to +40 V.

【0121】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。
In the method of manufacturing P-channel MISFET T P3 , as shown in FIG. 69, first, in order to form n − type well region 2I, the surface of p − type semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form silicon oxide film 64. Form. Next, a silicon nitride film 66 is formed thereon as a mask for heat-resistant oxidation, and ion implantation is performed using the silicon nitride film 66 as a mask for 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 − well region 2 I is thermally oxidized to form a silicon oxide film 65 slightly thicker than the silicon oxide film 64.

【0122】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,
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, a silicon nitride film 66
Is removed, a new silicon nitride film is formed, and the silicon nitride film in the formation region of the n-type well region 2 is removed,
After performing ion implantation to form the n-type well region 2,
A silicon oxide film 65 is formed on the surface by thermal oxidation. Thereafter, the silicon nitride film is removed.
As shown in FIG. 6, the silicon oxide film 64 and the silicon oxide film 6
Using the film thickness difference of 5, a p-type impurity is implanted into a portion of the semiconductor substrate 1 other than the n-type well region 2I and the n-type well region 2 to form a p-type well region 3. Next, on the silicon oxide films 64 and 65, the silicon nitride film 6 is used as a thermal oxidation mask when the field insulating film 4 is formed.
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 n-type well region 2 and 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.

【0123】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 ions are implanted into the surface of the n マ ス ク -type well region 2I by using the resist film 69 and the silicon nitride film 68 as a mask. The type semiconductor region 11I is formed. Thereafter, the resist film 69 is removed. Next, as shown in FIG. 73, a p-type impurity is ion-implanted into the surface of the p ~ -type well region 3 by utilizing the thickness difference between the silicon oxide film 64 and the silicon oxide film 65 to form a p-type channel stopper. Region 5 is formed. Thereafter, the portions of the nn-type well region 2I, the n ~ -type well region 2 and the p ~ -type well region 3 exposed from the silicon nitride film 68 are thermally oxidized to form the field insulating film 4. Thereafter, the EP shown in FIGS.
Memory cell Q1 of ROM 105, MISFE of peripheral circuit
TQ2, Q3, the memory MISFET Q4 of the memory cell of the EEPROM 107, and the switch M in the memory cell
N-channel MISFET Q5 for forming 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 side wall 1 shown in FIG.
2. p + type semiconductor region 1 forming a part of source and drain
Form 3C. Further, a first passivation film 14, a connection hole 15, a wiring 16, a second passivation film 17, a connection hole 18, a wiring 19, and a final passivation film (not shown) are formed.

【0124】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.
The SFET may be configured using a gate insulating film 70 thicker than the gate insulating film 6, as shown in FIG.

【0125】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.

【0126】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~型
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 thickness of about 1000 to 2000 °. An N-channel MISFET operating in the range of 0 to +40 V is formed in the p <-> well region 3. This N-channel MISFET has a gate insulating film 70
And a gate electrode 7J made of, for example, a polycrystalline silicon film.
And n-type semiconductor region 5I forming a part of source and drain
And an n + -type semiconductor region 13B which is a source and a 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, a p-type channel stopper region 5J having a higher impurity concentration than the p-type channel stopper region 5 is provided 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.
Is provided.

【0127】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 an SFET and an N-channel MISFET.
5 will be described.

【0128】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.

【0129】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
n~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~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。
In the P-channel MISFET and the N-channel MISFET shown in FIG. 75, the n-type well region 2I (and 2 ), P ~ type well region 3,
An n-type semiconductor region 5I, a p-type semiconductor region 5J, a p-type semiconductor region 11I, a p-type channel stopper region 5, and a field insulating film 4 are formed. Thereafter, a silicon nitride film 68 (FIG. 71), which is a thermal oxidation mask used when forming the field insulating film 4, and a silicon oxide film 64 thereunder,
65 is removed to expose the surfaces of the portions of the n ~ -type well region 2I (and 2) and the p ~ -type well region 3 that 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 a 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 thermally oxidize the surface of the p ~ type well region 3,
For example, the gate insulating film 6 of the MISFET operating in the range of 0 to 5 V is formed.

【0130】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。
Thereafter, the memory cell Q1 of the EPROM 105 and the MI of the peripheral circuit shown in FIGS.
SFETs Q2 and Q3, a memory MISFET Q4 of a memory cell of the EEPROM 107, an N-channel MISFET Q5 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
P + -type semiconductor region 13C that is a part of the source and drain of the FET, passivation film 14, connection hole 15, wiring 16, passivation film 17, connection hole 18, and wiring 19
Then, a final passivation film (not shown) is formed.

【0131】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のしいき値が所定の
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 of the present embodiment employs the M
Gate electrode 7B of ISFET Q2, Q3, EEPROM
The gate electrodes 7B of the MISFETs Q5 and Q6 of the peripheral circuit 107 are formed using the first-layer polycrystalline silicon film. However, with the miniaturization of the semiconductor integrated circuit device, the first-layer polycrystalline silicon film is formed. The thickness of the silicon film is reduced. Also,
The thickness of the silicon oxide film 10 on the surface of the gate insulating film 6 and the gate electrode 7B is also reduced. For this reason, at the time of ion implantation for forming the source and the drain, impurity ions are added to the silicon oxide film 10, the gate electrode 7, the gate insulating film 6
Leaks into the channel region through the
The threshold values of ISFETs Q2, Q3, Q5, and Q6 may deviate from predetermined values. To solve this,
If a thick silicon oxide film is formed on the first polycrystalline silicon film by, for example, CVD or the like, and then the silicon oxide film and the polycrystalline silicon film are patterned to form a gate electrode 7B, the gate electrode 7B Since there is a thick silicon oxide film thereon, 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 formed of the floating gate electrode 7A of the memory cell Q1 of the EPROM 105 or the floating gate electrode 7 of the memory MISFET Q4 of the memory cell of the EEPROM 107.
Since the second gate insulating films 8A and 8C made of a thin silicon oxide film have to be formed thereon, as described above, a thick oxide film is simply formed on the polycrystalline silicon film by CVD or the like. There is a problem that a silicon film cannot be formed.

【0132】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 of forming a source and a drain in a MISFET in which a gate electrode 7B is formed of a first-layer polycrystalline silicon film without leaking impurity ions into a channel region will be described.

【0133】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。
FIGS. 76 to 81 show MISFETs in which a gate electrode is formed of a first conductive film, for example, a polycrystalline silicon film, and a source and a drain can be formed without leaking impurity ions into a channel region. It is a figure for explaining a manufacturing method. 76 to 81, the area indicated by Q1 is an area where the memory cells of the EPROM 105 are formed, and the area indicated by Q2 is the EP
This is an area where the N-channel MISFET of the peripheral circuit of the ROM 105 is formed.

【0134】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。
As shown in FIG. 76, a method for forming a MISFET without leaking impurity ions into the channel region is to form a first-layer polycrystalline silicon film 7 and a predetermined impurity for lowering the resistance. After injecting, for example, C
A thick silicon oxide film 71 is formed by VD.

【0135】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.
The silicon oxide film 71 in the region where the memory cell Q1 of 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 resist mask is removed after patterning. Gate electrode 7B of N-channel MISFET Q2
On top of this is a thick silicon oxide film 71.

【0136】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 floating gate electrode 7A is thermally oxidized to form 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 a control gate electrode (word line) 9A of the EPROM 105. Next, as shown in FIG. 81, the n-type semiconductor region 11A forming a part of the source and the drain of the memory cell Q1, the MISFET of the peripheral circuit
N ~ type semiconductor region 11B forming part of the source and drain of Q2, memory cell Q1, and MISFET Q of the peripheral circuit
The n + -type semiconductor regions 13A and 13B, which constitute the other portions of the source and drain of No. 2, are formed.

【0137】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。
As described above, the N-channel MISFET
If the source and drain of Q2 are formed, the thick silicon oxide film 71 is on the gate electrode 7B, so that impurities for forming the source and drain can be prevented from leaking to the channel region.

【0138】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 the present embodiment, the following effects can be obtained.

【0139】(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 and a nonvolatile memory for storing program data and dictionary data of the central processing unit on one semiconductor chip, The nonvolatile memory electrically performs writing of information,
A first nonvolatile memory (EPROM 105) for erasing the written information by irradiating ultraviolet rays, and a second nonvolatile memory (EEPROM 107) for electrically writing the information and electrically erasing the information.
, A large capacity and rewritable R
An OM can be obtained, and an electrically rewritable ROM can be obtained on the system.

【0140】(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 to store data that requires a large capacity but a small number of rewrites.
The EEPROM 107 is used to store data that requires a large number of rewrites but can be stored in a small capacity or that needs to be stored even after the power is turned off. It is possible to obtain a semiconductor integrated circuit device composed of a macro computer provided with a ROM having a high degree of freedom, which compensates for the disadvantage that it cannot be replaced and the disadvantage that the memory capacity of the EEPROM 107 is small.

【0141】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, program data and dictionary data that require a large storage capacity are stored in the EPROM 105, and are stored even when the data content changes over time and the power is turned off, such as control data for feedback control. The control data that needs to be stored is EEPROM
Since the data can be stored in the memory 107, the function of the semiconductor integrated circuit device including the one-chip microcomputer can be improved.

【0142】(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 the above (1).

【0143】(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, a RAM capable of performing high-speed data transfer can be obtained.

【0144】(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 a DRAM is provided as the second RAM of the one-chip microcomputer, a large-capacity RA
M can be obtained.

【0145】(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), it is not necessary to perform high-speed data transfer by using an SRAM for storing data that requires a small capacity but requires high-speed data transfer. D for storing data that requires a large storage capacity
By using a RAM, it is possible to obtain a RAM that compensates for the disadvantage that the capacity of the SRAM cannot be increased and the disadvantage that the transfer speed of the DRAM is low.

【0146】(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 applied to the first region of the semiconductor substrate 1.
Forming a memory cell Q1 of M105;
Of the EEPROM 107 in a second area different from the first area.
Forming a memory MISFET Q4 in the memory cell of
A switch MIS in a memory cell of the EEPROM 107 is provided in a third region of the semiconductor 1 adjacent to the second region.
In a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device constituting a microcomputer including a step of forming an FET Q5,
Forming a first gate insulating film 6 on the surface of the first, second and third regions of the semiconductor substrate 1, respectively;
Forming a source and a drain 20 at predetermined portions of the first and second regions below the first gate insulating film 6; and forming floating gate electrodes 7A and 7A on the first gate insulating film 6 of the first and second regions. 7C and the first region of the third region.
Forming a gate electrode 7B on the gate insulating film 6, forming second gate insulating films 8A and 8C on the surfaces of the floating gate electrodes 7A and 7C in the first region and the second region, Forming control gate electrodes 9A and 9C on the second gate insulating films 8A and 8C in the first and second regions, respectively; 11A,
13A, a step of forming the n-type semiconductor region 20 serving as a source and a drain of the EEPROM 107 in the step of forming the EPROM 105 by performing the above-described steps in the order described above.
The EEPROM 107 can be formed only by adding a step of forming the tunnel insulating film 22 on the above.

【0147】(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 the EEPROM 10
7 is connected to the first conductive layer (polycrystalline silicon film) of the floating gate electrode 7C of the storage element Q4 in the memory cell Q7.
The first gate insulating film 6 of each of the devices Q1 and Q4 is formed in the same step, and the second gate insulating films 8A and 8A on the floating gate electrodes 7A and 7C of the devices Q1 and Q4 are formed. By forming 8C in the same step, each memory cell of EPROM 105 and EEPROM 107 can be obtained with a small number of manufacturing steps.

【0148】(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 films 6 of the MISFETs Q2 and Q3 constituting the peripheral circuit of the EPROM 105 and the MISFETs Q5 and Q6 constituting the peripheral circuit of the EEPROM 107 are connected to 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 thickness of the gate insulating film 6 of Q2, Q3, Q5, Q6 is increased, and the withstand voltage can be improved.

【0149】(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 (Logic Unit) 100 and I / O
The first gate insulating film 6D of the memory cell Q1 of the EPROM 105 and the first gate insulating film 6 of the memory MISFET Q4 in the memory cell of the EEPROM 107
Therefore, the thickness of the gate insulating film 8D and the thickness of the gate insulating film 6 can be independently set to optimal values.

【0150】(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 (logic unit) 100 and I / O
Since the gate electrodes 9D of the MISFETs Q7 to Q9 for forming the O102 are formed of a second conductive layer, that is, a two-layer film in which a silicide film is laminated on a polycrystalline silicon film, for example, the gate electrode 9D is low. Resistance can be achieved.

【0151】(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 including peripheral circuits and the EEPROM
Voltage applied to MISFET of M107 and CPU
(Logic unit) 100 and M for configuring the I / O 102
Since the voltage applied to ISFET can be set independently,
The structure of each element can be set independently.

【0152】(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 with the EEPROM 1
07 or almost the same process.

【0153】(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) Because of the above (12), DRA
The dielectric film 22 of the capacitance element C of the memory cell of M109 is
Tunnel insulating film 22 of memory cell of EEPROM 107
Since the capacitor C is formed very thin, the capacitance of the capacitor C can be increased.

【0154】(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.

【0155】(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 constituting the analog circuit is replaced with a memory cell of the EPROM 105 or an EEPROM.
It can be formed in the same step or almost the same step as the floating gate electrodes 7A and 7C of the memory MISFET Q4 in the memory cell of M107.
It can be formed in the same process as the memory cells of the PROM 105 or the EEPROM 107.

【0156】(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 and capacitance values can be obtained during operation of the circuit.

【0157】(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 below the resistance element R and the capacitance element C is electrically fixed, a stable resistance value and capacitance value can be obtained during operation of the circuit.

【0158】(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 part of the resistance element R is covered with the conductive layer 19 at a fixed potential, another signal wiring can be extended on the conductive layer 19.

【0159】(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 stable resistance elements R and capacitance elements C required for processing an analog quantity of a one-chip microcomputer.

【0160】(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
A high-breakdown-voltage MISFET can be formed in substantially the same process as the process of forming the DRAM 107 and the DRAM 109.

【0161】(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 extends over the field insulating film 4 so that its end is on the field insulating film 4,
The withstand voltage between the gate electrode 7I and the semiconductor substrate 1 can be improved.

【0162】(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) By enclosing the high impurity concentration semiconductor region which is a part of the source and drain of the high withstand voltage MISFET with a low impurity concentration semiconductor region, the withstand voltage of the source and drain can be improved. it can.

【0163】(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), a high-breakdown-voltage MISFET used for the I / O 102 of the one-chip microcomputer can be easily obtained.

【0164】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-described embodiments, and it can be said that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Not even.

【0165】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 either the SRAM 108 or the DRAM 109 may be used.

【0166】[0166]

【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 inventions among the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.

【0167】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。
Source of MISFET in CPU and I / O
・ Low-concentration and high-concentration semiconductor regions in the drain region respectively
And a low-concentration semiconductor region of the MISFET in the I / O
Higher than that in the CPU,
MISFET is destroyed when voltage is applied.
Can be prevented. MISFE in the peripheral circuit
Make the gate insulating film of T thicker than that in the CPU
Thereby, the withstand voltage can be improved .

【0168】[0168]

【0169】[0169]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the 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 an 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 is a diagram showing an E mounted on the microcomputer.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of a PROM 105.

【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 shows an E mounted on the microcomputer.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of an EPROM 107.

【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 shows EPROM and EE of the microcomputer.
MISFET which constitutes the logic part such as PROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process.

【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 shows EPROM and EE of the microcomputer.
MISFET which constitutes the logic part such as PROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process.

【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 shows the EPROM and EE of the microcomputer.
MISFET which constitutes the logic part such as PROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process.

【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 shows EPROM and EE of the microcomputer.
MISFET which constitutes the logic part such as PROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process.

【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 shows the EPROM and EE of the microcomputer.
MISFET which constitutes the logic part such as PROM and CPU
It is sectional drawing in the manufacturing process.

【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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM and E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows an EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 shows EPROM, E of the microcomputer.
MISFE that constitutes a logic unit such as an EPROM and a 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 sectional view of a DRAM memory cell provided in the microcomputer in a manufacturing step;

【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 sectional view of a DRAM memory cell provided in the microcomputer in a manufacturing step;

【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 sectional view of a DRAM memory cell provided in the microcomputer in a manufacturing step;

【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。
FIG. 62 is a cross-sectional view in a manufacturing step of a memory cell of the DRAM provided in the microcomputer.

【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 capacitive element and a resistive element in the operational amplifier, analog / digital converter, and digital / analog converter provided 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 a manufacturing step of the capacitor and the resistor 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 a manufacturing step of the capacitor and the resistor 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。
FIG. 66 is a sectional view in a manufacturing step of the capacitor and the resistor shown in FIG. 63;

【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。
FIG. 67 is an equivalent circuit diagram showing one I / O cell in the I / O of the microcomputer shown in FIG. 1;

【図68】図67に示すPチャネルMISFETの断面
図である。
FIG. 68 is a 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 cross-sectional view in a manufacturing step of the P-channel MISFET T P3 shown in FIG. 68.

【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。
It is a cross-sectional view in the manufacturing process of FIG. 70 P-channel MISFETT P3 shown in FIG. 68.

【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。
FIG. 71 is a cross-sectional view in a manufacturing step of the P-channel MISFET T P3 shown in FIG. 68.

【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。
FIG. 72 is a cross-sectional view in a manufacturing step of the P-channel MISFET T P3 shown in FIG. 68.

【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。
73 is a cross-sectional view in a manufacturing step of the P-channel MISFET T 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.

【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 shows the P-channel MISFET and N shown in FIG. 74.
FIG. 10 is a cross-sectional view in a manufacturing step of the 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 shows an 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. 3 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an 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。
FIG. 77: 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 to a channel region
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an 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 illustrates a MIS in which a gate electrode is formed using a first-layer polycrystalline silicon film, and a source and a drain can be formed without leaking impurity ions into a channel region.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an 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: 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 to a channel region.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an 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: 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. 3 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an 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: 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 to a channel region
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an 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.
ISFET, Q4... Storage elements in EEPROM memory cells, Q5, Q6.
FET, Q7, Q9 ... MISFET of CPU, Q8 ... M
ISFET, 6 ... first gate insulating film, 7A, 7B, 7C
... Gate electrodes made of first conductive film, 8A, 8C ...
A second gate insulating film on the floating gate electrode, 8
D: first gate insulating film of CPU and I / O area, 9A,
9C, 9D: gate electrodes made of a second conductive film, 1
0: thin silicon oxide film; 11A, 11B, 11C: low concentration layers of source and drain; 12: sidewalls;
3A, 13B, 13C: high concentration layers of source and drain,
20: n-type source and drain of EEPROM; 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 H01L 29/788 29/792 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01L 29/788 29/792

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [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周辺回路とを有する
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、I/Oと、 前記不揮発性メモリセルへの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、 前記周辺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、 前記周辺回路内の第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
膜厚より大きく、 前記第2MISFETのソース・ドレイン領域はそれぞ
れ第1半導体領域と前記第1半導体領域より不純物濃度
が高い第2半導体領域とを有し、 前記I/O内の第3MISFETのソース・ドレイン領
域はそれぞれ第3半導体領域と前記第3半導体領域より
不純物濃度が高い第4半導体領域とを有し、 前記第2と第3MISFETとは同導電型のMISFE
Tであって、 前記第3半導体領域の不純物濃度は前記第1半導体領域
の不純物濃度より高い ことを特徴とする半導体集積回路
装置
A plurality of data lines and a plurality of word lines provided at intersections between the plurality of data lines and a plurality of word lines, the plurality of data lines being electrically writable and erasable ;
A memory array having a non-volatile memory cells, a memory unit and a peripheral circuit which controls the plurality of nonvolatile memory cells are connected to the memory unit via an internal bus, a CPU that operates at a power supply voltage, I / O and write or erase operation to the nonvolatile memory cell
For Nau, the power supply and a voltage control circuit for generating a voltage higher than the voltage built on the same semiconductor chip, the peripheral circuit and operating power and a voltage generated by the voltage control circuit and the power supply voltage, the film thickness of the gate insulating film of the 1MISFET in the peripheral circuit greatly than the film thickness of the gate insulating film of the 2MISFET in the CPU, the source and drain regions of said first 2MISFET it
A first semiconductor region and an impurity concentration higher than that of the first semiconductor region.
The second MISFET in the I / O.
The regions are respectively the third semiconductor region and the third semiconductor region.
A fourth semiconductor region having a high impurity concentration, wherein the second and third MISFETs have the same conductivity type MISFE.
T, wherein the impurity concentration of the third semiconductor region is equal to that of the first semiconductor region.
Semiconductor integrated circuit device having a higher impurity concentration
【請求項2】 前記半導体チップは更にRAMを具備
し、 前記I/Oから入力されたデータは前記CPUの制御に
より、前記RAMを介して前記不揮発性メモリセルに書
き込まれる 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. The semiconductor chip further comprises a RAM.
However, the data input from the I / O is controlled by the CPU.
Write to the nonvolatile memory cell via the RAM.
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, characterized in that it is written come.
【請求項3】 前記第1MISFETのゲート絶縁膜の
膜厚は前記メモリセル内のトンネル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2のいずれか
に記載の半導体集積回路装置。
3. The gate insulating film of the first MISFET
The thickness is larger than the thickness of the tunnel insulating film in the memory cell.
Any of claims 1 to 2, characterized in that heard
3. The semiconductor integrated circuit device according to 1.
【請求項4】 前記周辺回路は、 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、 アドレスデコーダとを 有することを特徴とする請求項1
乃至請求項3の何れかに記載の半導体集積回路装置。
4. The device according to claim 1, wherein the peripheral circuit includes a data input / output circuit coupled to the plurality of data lines and having a latch circuit, and an address decoder.
The semiconductor integrated circuit device according to claim 3.
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