JPH04302170A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH04302170A
JPH04302170A JP3066155A JP6615591A JPH04302170A JP H04302170 A JPH04302170 A JP H04302170A JP 3066155 A JP3066155 A JP 3066155A JP 6615591 A JP6615591 A JP 6615591A JP H04302170 A JPH04302170 A JP H04302170A
Authority
JP
Japan
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polycrystalline silicon
silicon layer
insulating film
gate
gate insulating
Prior art date
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Pending
Application number
JP3066155A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoichi Iwasa
岩佐 昇一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特に周辺トランジスタがLDDトランジスタ構
造を有するEPROM半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の製造方法は、EPROM
と共存する周辺トランジスタが通常のゲート電極であっ
たが為に、図16,17に示すように、EPROM部と
周辺トランジスタ部のゲート電極14,8を各々連続し
て写真蝕刻法および異方性ドライエッチにより順次形成
することができた。その例として、図16の様に、EP
ROM部上に第1ゲート絶縁膜5、さらに浮遊ゲート第
1多結晶シリコン層6、その上に熱酸化法により形成し
た第2ゲート絶縁膜7、さらに制御ゲート第2多結晶シ
リコン層8を形成し、周辺トランジスタ部上には、第1
ゲート絶縁膜5、さらにその上に前記第2多結晶シリコ
ン層8を形成した後に、まず、写真蝕刻法によりEPR
OMセル部のゲート電極14をパターニングし異方性ド
ライエッチを使って、形成する。その後、図17の様に
周辺トランジスタ部のゲート電極8を写真蝕刻法及び異
方性ドライエッチにより形成する。このように順次、各
部のゲート電極を形成することが可能であった。さらに
は、EPROMセル部のソース・ドレイン高濃度拡散層
15と周辺Nchトランジスタのソース・ドレイン拡散
層15も同一条件のイオン注入によって同時に拡散層を
形成できる場合もあった。(図18)
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年デバイ
スの信頼性寿命の点から周辺トランジスタは従来のゲー
ト電極ではなくLDDオフセット型トランジスタ(以下
LDDTrと略す。)を採用する方向にある。EPRO
Mを含むCMOS半導体装置においても同様な傾向にあ
るが、従来の製造方法と同じ手順で製造すると、EPR
OMゲート電極の側壁にもサイドウォールを形成するこ
とになり、本来ホットエレクトロンを利用してプログラ
ミングを行なっているEPROMにとっては、却って不
都合となる。従って、EPROMのゲート電極の側壁に
はサイドウォールを形成しない様な製造方法でなければ
ならない。
【0003】さらに、EPROM部のソース・ドレイン
拡散層についても、従来の製造方法によれば、周辺部の
Nchトランジスタと同一イオン注入条件にて形成する
ことが可能であったが、LDDTrのソース・ドレイン
拡散層のようなLDD(Lightly  Doped
  Drain)構造をとることが出来ない為に、各々
、別々の工程にて形成しなければならない。
【0004】以上の2点のことから、周辺トランジスタ
がLDDTrで、EPROMを含む半導体装置の場合に
は、従来のような製造方法を適用することができない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、EPROMセル部上に第1ゲート絶縁膜,浮
遊ゲート第1多結晶シリコン層、第2ゲート絶縁膜,制
御ゲート第2多結晶シリコン層を順次形成し、一方周辺
トランジスタ部上に、第1ゲート絶縁膜,第2多結晶シ
リコン層を形成するまでは従来と同じであるが、その後
、まず、周辺トランジスタ部において前記第2多結晶シ
リコン層を写真蝕刻法及び異方性ドライエッチングによ
ってゲート電極を形成してから、各チャネルトランジス
タの中濃度拡散層を写真蝕刻法及びイオン注入法により
選択的に形成する工程と、その次に、従来のように続け
てEPROMセル部のゲート電極を形成せず、CVD法
によって全面に絶縁膜を堆積し、異方性ドライエッチン
グによりエッチバックして周辺トランジスタの前記ゲー
ト電極にのみサイドウォールを形成する工程と、その後
に、EPROMセル部にある前記制御ゲート第2多結晶
シリコン層、第2ゲート絶縁膜、浮遊ゲート第1多結晶
シリコン層を、写真蝕刻法及び異方性ドライエッチング
によって順次自己整合的にエッチングし、セル部のゲー
ト電極を形成し、さらに同一のフォトレジストをマスク
としてセル部の高濃度拡散層を選択的にイオン注入法に
よって形成する工程を有している。
【0006】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
。図1〜図9は本発明の一実施例を示した製造工程順の
縦断面図であり、周辺のNch,Pchトランジスタと
EPROMセル部を示している。
【0007】図1は、従来方法と同様にして、周辺トラ
ンジスタ部では、第1ゲート絶縁膜5,N型不純物をド
ープされた第2多結晶シリコン層8を形成し、一方EP
ROMセル部においては、第1ゲート絶縁膜5、N型浮
遊ゲート第1多結晶シリコン層6、第2ゲート絶縁膜7
、そしてN型制御ゲート第2多結晶シリコン層8を形成
した時点での断面図を示している。
【0008】まず、図2に示すように、周辺トランジス
タ部にある第2多結晶シリコン層8のみ、PR法及び異
方性ドライエッチングによってゲート電極8を形成し、
その後、再びPR法によってPchトランジスタ部にの
みホウ素を30〜40keV、10の13乗アトム/平
方センチメートル乗オーダーのドーズ量でイオン注入し
てP型中濃度拡散層11を、同様に、P.L(Phot
o  Lithography法)法によりNchトラ
ンジスタ部にのみリンを30〜40keV、10の13
乗アトム/平方センチメートルオーダーのドーズ量でイ
オン注入してN型中濃度拡散層10を形成する。次に、
CVD法により、ウェハー全体に例えば1000〜20
00オングストロームの酸化膜を堆積し図3、異方性ド
ライエッチングを施すことによってエッチバックを行な
い、図4に示すように周辺トランジスタ部のゲート電極
8及びEPROMセル部第2多結晶シリコン層8の表面
が見えた所で終了する。これによって周辺トランジスタ
のゲート電極及びEPROMセル部境界に各々サイドウ
ォール13,13′が形成される。その後に、図4に示
す様に、EPROMセル部のゲート電極を、PL法を使
ってパターニングし、フォトレジスト9をマスクにして
第2多結晶シリコン層8、第2ゲート絶縁膜、第1多結
晶シリコン層6を順次3ステップに分けてエッチングす
る。その結果、図6に示すように、セル部のゲート電極
14が形成される。その際、EPROMセル部境界に残
ったサイドウォール13′もセル部ゲート電極形成時の
第2ゲート酸化膜ドライエッチ段階において同時にエッ
チングされ、その高さは1000オングストローム未満
に後退する。この高さは、後の層間膜形成またアルミ配
線の形成上特に不都合となる段差を与えない。さらに、
セル部ゲート電極形成時にマスクとした前記フォトレジ
スト9を再び利用して、それをマスクに例えば、砒素を
70keV、5×10の15乗アトム/平方センチメー
トルのドーズ量でイオン注入し、900〜1000℃で
窒素雰囲気中で活性化することによって、N型の階段接
合型拡散層15を形成する。その後は、従来のLDDト
ランジスタの形成方法と同様にして、PL法によって選
択的にNchトランジスタ部に砒素を70keV、10
の15乗アトム/平方センチメートルオーダーのドーズ
量でイオン注入し、またPchトランジスタ部にホウ素
を例えば30keV、10の15乗アトム/平方センチ
メートルオーダーのドーズ量をイオン注入して、各々N
型LDD拡散層10′、P型LDD拡散層11′を形成
する(図7)。
【0009】以下は、従来と同様にして、層間絶縁膜1
7をCVD法により形成し、各々コンタクト部を開孔し
アルミ電極16を形成して図9の様な最終構造を得る。
【0010】図10〜図15は本発明の他の実施例の製
造工程順の縦断面図である。本実施例では第2多結晶シ
リコン層8の上に高融点金属シリサイド層19を例えば
膜厚2000オングストロームで堆積してゲートポリサ
イド電極構造を形成する場合を示している。この場合も
、本発明の手順に従って周辺トランジスタのゲート電極
8を異方性ドライエッチングにより高融点金属シリサイ
ド層19、第2多結晶シリコン層8を順次ステップエッ
チして形成し(図11)、その後、Nch,Pchの中
濃度拡散層10,11を各々形成した後、1000〜2
000オングストロームの膜厚の酸化膜を成長し(図1
2)、従来と同じようにエッチバックを行なって図13
に示す構造になる。次に、EPROMセル部のゲート電
極を異方性ドライエッチングにより、高融点金属シリサ
イド層19、第2多結晶シリコン層8、第2ゲート絶縁
膜7、第1多結晶シリコン層6を順次4ステップに分け
てフォトレジスト9をマスクに自己整合的にエッチング
する。(図14,15)その後は、一実施例と同様にし
て、セル部拡散層、周辺部トランジスタ拡散層を形成す
る。この実施例では、本発明がそのままゲートがポリサ
イドゲート電極とした場合にも使えることを示している
【0011】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、EPRO
Mセル部上に、第1ゲート絶縁膜、浮遊ゲート第1多結
晶シリコン層、第2ゲート絶縁膜、制御ゲート第2多結
晶シリコン層を順次形成し、一方周辺トランジスタ部上
に、第1ゲート絶縁膜、第2多結晶シリコン層を形成し
た後の工程において、従来と異なりまず、周辺トランジ
スタ部においてゲート電極を形成して、その後EPRO
Mセル部のゲート電極形成をする前に酸化膜成長、エッ
チバックを行なうことによって、周辺トランジスタのゲ
ート電極側壁にのみサイドウォールを形成し、その後、
EPROMセル部ゲート電極を形成して、なお且つ、そ
の時のマスクを用いてEPROM部のみ選択的に高濃度
拡散層を形成することによって、周辺部がLDD拡散層
構造であるトランジスタとEPROMを同一チップ上に
形成することを可能にし、さらに、従来のように、周辺
特にNチャネル部の拡散層とセル部拡散層が同一の構造
でなく同時に形成できないがEPROMセルゲート電極
形成時のマスクをそのまま利用することで、EPROM
セル部のみ選択的に高濃度拡散層を形成することができ
るのでPR数を増やすことなく製造できるという利点を
有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の一製造工程後の縦断面図で
ある。
【図2】図1の次の製造工程後の縦断面図である。
【図3】図2の次の製造工程後の縦断面図である。
【図4】図3の次の製造工程後の縦断面図である。
【図5】図4の次の製造工程後の縦断面図である。
【図6】図5の次の製造工程後の縦断面図である。
【図7】図6の次の製造工程後の縦断面図である。
【図8】図7の次の製造工程後の縦断面図である。
【図9】図8の次の製造工程後の縦断面図である。
【図10】本発明の他の実施例の一製造工程後の縦断面
図である。
【図11】図10の次の製造工程後の縦断面図である。
【図12】図11の次の製造工程後の縦断面図である。
【図13】図12の次の製造工程後の縦断面図である。
【図14】図13の次の製造工程後の縦断面図である。
【図15】図14の次の製造工程後の縦断面図である。
【図16】従来の一製造工程後の縦断面図である。
【図17】図16の次の製造工程後の縦断面図である。
【図18】図17の次の製造工程後の縦断面図である。
【図19】図18の次の製造工程後の縦断面図である。
【図20】図19の次の製造工程後の縦断面図である。
【符号の説明】
1    P型基板 2    Pウェル 3    Nウェル 4    素子分離絶縁膜 5    第1ゲート絶縁膜(EPROM部及び周辺ト
ランジスタ部) 6    浮遊ゲート第1多結晶シリコン層7    
第2ゲート絶縁膜 8    制御ゲート第1多結晶シリコン層9    
フォトレジスト 10    N型中濃度拡散層 10′    N型LDD型拡散層 11′    P型LDD型拡散層 12    CVD絶縁膜 13    サイドウォール(周辺トランジスタ部)1
3′    サイドウォール(セル部境界)14   
 ゲート電極(セル部) 15    N型高濃度拡散層 16    アルミマスク 17    層間絶縁膜 18    P型高濃度拡散層 19    高融点金属シリサイド層 20    アルミ電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  紫外線消去型EPROMを含み、かつ
    周辺部トランジスタのソース・ドレイン拡散層をLDD
    構造で構成するMOS半導体装置の製造方法において、
    EPROMセル部上に第1ゲート絶縁膜と、浮遊ゲート
    第1多結晶シリコン層、その上に第2ゲート絶縁膜、さ
    らに制御ゲート第2多結晶シリコン層を形成し、周辺ト
    ランジスタ部上に、第1ゲート絶縁膜、およびその上に
    前記第2多結晶シリコン層を形成した後の工程において
    、まず、周辺トランジスタ部上の第2多結晶シリコン層
    を選択的に除去してゲート電極を形成した後、不純物の
    導入により基板またはウェルと逆導電型の中濃度拡散層
    を形成する第1の工程と、さらに周辺トランジスタの前
    記ゲート電極にのみサイドウォールを形成する第2の工
    程と、その後に、前記第1多結晶シリコン層、第2ゲー
    ト絶縁膜、第2多結晶シリコン層を自己整合的にエッチ
    ングし、セル部のゲート電極を形成し、それをマスクと
    して、EPROMセル部の高濃度拡散層を形成する第3
    の工程とを有してなることを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
JP3066155A 1991-03-29 1991-03-29 半導体装置の製造方法 Pending JPH04302170A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5911105A (en) * 1996-07-12 1999-06-08 Nec Corporation Flash memory manufacturing method
KR100357197B1 (ko) * 2000-12-15 2002-10-19 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 플러그 형성방법

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