JPH06120453A - 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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JPH06120453A
JPH06120453A JP4270181A JP27018192A JPH06120453A JP H06120453 A JPH06120453 A JP H06120453A JP 4270181 A JP4270181 A JP 4270181A JP 27018192 A JP27018192 A JP 27018192A JP H06120453 A JPH06120453 A JP H06120453A
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JP
Japan
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gate oxide
oxide film
film
region
resist
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Application number
JP4270181A
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English (en)
Inventor
Ryozo Nakayama
良三 中山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】本発明の半導体装置の製造方法は、被酸化性膜
をマスクとして用い、第1のゲート酸化膜202を除去
し、続いて第2のゲート酸化膜を形成する際に同時に被
酸化性膜も酸化され、第1の領域B上では酸化された被
酸化性膜と第1のゲート酸化膜とが一体になって厚いゲ
ート酸化膜が、第2の領域A上では第2のゲート酸化膜
による薄いゲート酸化膜とが形成される。 【効果】本発明の半導体装置の製造方法は、エッチング
むらやチャネル領域の汚染等を防止しつつ同一ウェーハ
上に複数の膜厚のゲート酸化膜をつくり分けることが可
能になる。

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
関する。特に異なった膜厚のゲート酸化膜を同一チップ
上に形成する半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】不揮発性半導体記憶装置のなかでも電気
的にデータの書換及び消去が可能なものはEEPROM
と呼ばれ、現在のところNOR型とNAND型に分類さ
れる。NOR型の多くは浮遊ゲート及びコントロールゲ
ートを積層したスタックセルを用い、書き込みはホット
キャリアによる浮遊ゲートへの電子の注入により行う。
一方、スタックセルを直列に接続した構成からなるNA
ND型EEPROMはデータの書換及び消去にトンネル
酸化膜を介したFNトンネル電流を用いるため、書き込
み電流の利用効率が上述のNOR型よりも高く、低消費
電力であるため磁気ディスク代替用として期待されてい
る。このようなNAND型EEPROMはデータの書換
及び消去に高電圧(10V〜20V)を必要とし、ま
た、メモリセルへのデータの書き込みはFNトンネル電
流を用いる。従って、ゲート酸化膜の厚い(例えば25
nm)高耐圧のトランジスタと、メモリセルに用いゲー
ト酸化膜にFNトンネル電流を流すためにゲート酸化膜
の薄い(例えば10nm)トランジスタとを同一チップ
上につくり分ける必要がある。
【0003】同一ウェーハ上に複数の膜厚のゲート酸化
膜をつくり分けるには、従来はゲート酸化膜上に直接レ
ジストを塗布してこのレジストをマスクにゲート酸化膜
を除去する方法が用いられていた。これを[図7]〜
[図9]を参照して説明する。
【0004】[図7]に示すように、半導体基板100
上の所定領域にLOCOS法(選択酸化法)によりフィ
ールド酸化膜101を形成し、続いて、薄いゲート酸化
膜を形成する予定の領域Aと厚いゲート酸化膜を形成す
る予定の領域Bの半導体基板100の表面に厚さ25n
mの第1のゲート酸化膜102を熱酸化により形成す
る。
【0005】続いて、[図8]に示すように、レジスト
103を塗布し領域A上のみ選択的に除去する。さらに
レジスト103をマスクにして領域A上のゲート酸化膜
をウエットエッチング法等により除去する。
【0006】続いて、[図9]に示すように、レジスト
103を除去し、再度熱酸化により厚さ10nmの第2
のゲート酸化膜104を形成する。この時、半導体基板
100が露出している領域Aのみでなく領域Bも僅かに
酸化される。このようにして、同一ウェーハ上に膜厚の
異なる二つの2種類のゲート酸化膜を形成できる。
【0007】しかし、この方法には種々の欠点がある。
レジストの膜厚は比較的厚いためにエッチング液がエッ
チング対象であるゲート酸化膜迄充分に回り込ないこと
によりエッチングむら、エッチング時にレジストをマス
クとして用いるため半導体基板のチャネル領域がレジス
トにより汚染されやすい等の問題点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の同一ウェーハ上に複数の膜厚のゲート酸化膜をつくり
分ける方法には、エッチングむらやチャネル領域の汚染
等の欠点があった。本発明は、上記欠点を除去し、エッ
チングむらやチャネル領域の汚染等を防止した同一ウェ
ーハ上に複数の膜厚のゲート酸化膜をつくり分ける方法
を提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では、半導体基板表面の第1の領域及び
第2の領域に異なる厚さのゲート酸化膜を形成する半導
体装置の製造方法において、前記第1の領域及び前記第
2の領域の前記半導体基板表面を酸化することにより第
1のゲート酸化膜を形成する第1の酸化工程と、前記第
2の領域以外の前記第1のゲート酸化膜上に被酸化性膜
を形成する工程と、前記被酸化性膜をマスクとして前記
第2の領域上の前記第1のゲート酸化膜を除去する工程
と、前記被酸化性膜を酸化し、これと同時に前記第2の
領域の前記半導体基板表面を酸化することにより第2の
ゲート酸化膜を形成する第2の酸化工程とを具備するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【0010】
【作用】本発明で提供する手段を用いると、被酸化性膜
をマスクとして用い、第1のゲート酸化膜を除去し、続
いて第2のゲート酸化膜を形成する際に同時に被酸化性
膜も酸化され、第1の領域上では酸化された被酸化性膜
と第1のゲート酸化膜とが一体になって厚いゲート酸化
膜が、第2の領域上では第2のゲート酸化膜による薄い
ゲート酸化膜とが形成される。
【0011】
【実施例】本発明の実施例を[図1]〜[図4]に示す
製造工程を参照して説明する。[図1]に示すように、
半導体基板200上の所定領域にLOCOS法(選択酸
化法)により厚さ600nm程度のフィールド酸化膜2
01を形成し、続いて、薄いゲート酸化膜を形成する予
定の領域Aと厚いゲート酸化膜を形成する予定の領域B
の半導体基板200の表面に厚さ15nmの第1のゲー
ト酸化膜202を熱酸化により形成する。さらに続い
て、厚さ5nmのポリシリコン薄膜207を減圧CVD
法により形成する。このポリシリコン薄膜の形成条件
は、シラン0.2Torr、温度は575℃、堆積時間
は約1分である。
【0012】続いて、[図2]に示すように、レジスト
203を塗布し領域A上のみを選択的に除去する。さら
にレジスト203をマスクにして領域A上のポリシリコ
ン薄膜207を除去する。ここで、このエッチングは下
層の第1のゲート酸化膜202と充分に選択比がとれる
方法、例えばウエットエッチングやCDE(ケミカルド
ライエッチング)等で行う。
【0013】続いて、[図3]に示すように、レジスト
203を除去する。続いて、[図4]に示すように再度
熱酸化により厚さ10nmの第2のゲート酸化膜104
を形成する。この時、半導体基板100が露出している
領域Aの基板のみでなく領域Bではポリシリコン薄膜2
07も酸化され、第1のゲート酸化膜202と一体とな
って、厚さ25nmのゲート酸化膜208が形成され
る。このようにして、同一ウェーハ上に膜厚の異なる二
つの2種類のゲート酸化膜を形成できる。
【0014】以上説明したように、本願発明の構成を用
いると、第1のゲート酸化膜202をウエットエッチン
グするときにレジストを用いないため、エッチングむら
やエッチング残しが生じない。また、第1のゲート酸化
膜202をエッチングする際にはレジストが除去されて
いる状態であるためチャネル領域の汚染等の問題が生じ
ないという効果がある。
【0015】ここで、本願発明はこの実施例のみに限定
されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種
々の変更が可能であることを注意しておく。例えば、ポ
リシリコン薄膜207の膜厚は、第2のゲート酸化膜の
半分以下で有れば良い。また、ポリシリコン膜の代わり
にアモルファスシリコン薄膜であってもよい。しかし、
ポリシリコン薄膜207を厚く形成し、第1のゲート酸
化膜のエッチングマスクとして用いた後に、このポリシ
リコン薄膜207を除去するという方法(通常のポリシ
リコンによるバッファ)はゲート酸化膜のエッチングに
は使えない。ポリシリコン薄膜を除去する際に基板の露
出部でもエッチングが進行してしまうからである。本願
発明の特徴は、マスクとして用いるポリシリコン薄膜を
薄く形成することにより酸化してゲート酸化膜の一部と
して用いることにあり、ポリシリコンによるバッファの
問題点を解決した。
【0016】また、ポリシリコン薄膜などの被酸化性膜
の代わりに、窒化膜を使うことも考えられる。すなわ
ち、窒化膜を第1のゲート酸化膜のエッチングバッファ
として用いるものである。このようにすると、窒化膜の
誘電率が大きいためにエッチングバッファを除去せずに
でも次工程に進むことができる。しかし、厚い方のゲー
ト酸化膜が窒化膜と酸化膜との2層構造になり界面にト
ラップ準位が発生してMOSトランジスタのしきい値が
変動する、基板にストレスを与える、ホワイトリボン効
果により後の工程で形成する膜厚が不均一になる等とい
う問題がある。一方本願発明の特徴はマスクとして用い
るポリシリコンは酸化され、ゲート酸化膜の一部として
機能するが第1のゲート酸化膜と同一の部材であるため
トラップ準位は発生せず、基板にストレスも与えない。
また、ホワイトリボン効果も生じない。
【0017】また、フィールド酸化膜が[図8]のよう
にエッチングされてしまうことが防げる。この結果、フ
ィールド反転電圧が低下するという問題も無くなる。さ
らに、このフィールド酸化膜のエッチングによる段差部
にゲート電極材料が残り(RIE等により段差部に残り
やすい)、トランジスタ間や配線間のショートが生じる
ことも防げる。
【0018】[図5]に本願発明の一応用例であるNA
ND型EEPROMの例を示す。すなわち、浮遊ゲート
304及び制御ゲート305を有し薄いトンネル酸化膜
302を用いたメモリセルトランジスタを数段直列にソ
ース・ドレイン領域306をそれぞれ([図5]では4
段)接続し、さらにその両端にトンネル酸化膜よりもや
や厚いゲート酸化膜301を有する選択トランジスタM
OSトランジスタを接続してメモリセルを構成してい
る。また、これらのメモリセルはBPSG膜307等に
より覆われ、ダイレクトコンタクト309を介してアル
ミニウムからなるビット線308と接続されている。
【0019】[図5]に示したNAND型EEPROM
の製造方法は上述した実施例とほぼ同様である。すなわ
ち、メモリセルトランジスタ形成領域を領域A、選択ト
ランジスタ形成領域を領域Bとし、両領域に第1のゲー
ト酸化膜を形成し、ポリシリコン薄膜を領域Bに形成
し、これをマスクに領域Aの第1のゲート酸化膜を除去
し、第2のゲート酸化膜とポリシリコン薄膜の酸化を同
時に行う。続いて、ポリシリコンからなる浮遊ゲート、
絶縁膜、制御ゲートを形成し、BPSG膜で覆った後、
所定領域にビット線を形成する。
【0020】上述の例は常に異なる膜厚のゲート酸化膜
が異なるMOSトランジスタに用いられた例であるが、
本願発明はこれに限る必要はなく、[図6]に示すよう
に一つのMOSトランジスタで2種類のゲート酸化膜を
用いても良い。[図6]に示した例は一つのメモリセル
で多値情報(例えば“11”、“10”、“01”、
“00”の4種類)を記憶するマスクROMである。こ
のマスクROMのA領域及びB領域にイオン注入により
不純物を打ち分けて、実効的に複数の電流駆動能力を持
つトランジスタを並列に接続した構成にしている。
【0021】[図6]に示したマスクROMの製造方法
も上述した実施例とほぼ同様である。すなわち、A、B
両領域に第1のゲート酸化膜を形成し、ポリシリコン薄
膜を領域Bに形成し、これをマスクに領域Aの第1のゲ
ート酸化膜を除去し、第2のゲート酸化膜とポリシリコ
ン薄膜の酸化を同時に行う。
【0022】
【発明の効果】本願発明を用いることにより、エッチン
グむらやチャネル領域の汚染等を防止しつつ同一ウェー
ハ上に複数の膜厚のゲート酸化膜をつくり分けることが
可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を表した断面図
【図2】本発明の実施例の表した断面図
【図3】本発明の実施例を表した断面図
【図4】本発明の実施例を表した断面図
【図5】本発明をNAND型EEPROMに用いた時の
断面図
【図6】本発明をマスクROMに用いた時の断面図
【図7】従来例を表した断面図
【図8】従来例を表した断面図
【図9】従来例を表した断面図
【符号の説明】
200 半導体基板 201 フィールド酸化膜 202 第1のゲート酸化膜 203 レジスト 207 ポリシリコン薄膜 208 厚いゲート酸化膜 209 第2のゲート酸化膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/792 H01L 29/78 371

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板表面の第1の領域及び第2の
    領域に異なる厚さのゲート酸化膜を形成する半導体装置
    の製造方法において、 前記第1の領域及び前記第2の領域の前記半導体基板表
    面を酸化することにより第1のゲート酸化膜を形成する
    第1の酸化工程と、 前記第2の領域以外の前記第1のゲート酸化膜上に被酸
    化性膜を形成する工程と、 前記被酸化性膜をマスクとして前記第2の領域上の前記
    第1のゲート酸化膜を除去する工程と、 前記被酸化性膜を酸化し、これと同時に前記第2の領域
    の前記半導体基板表面を酸化することにより第2のゲー
    ト酸化膜を形成する第2の酸化工程とを具備することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
JP4270181A 1992-10-08 1992-10-08 半導体装置の製造方法 Pending JPH06120453A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5691217A (en) * 1996-01-03 1997-11-25 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing method of forming a pair of field effect transistors having different thickness gate dielectric layers
KR100344825B1 (ko) * 1999-11-12 2002-07-20 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 제조방법
JP2006237425A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5691217A (en) * 1996-01-03 1997-11-25 Micron Technology, Inc. Semiconductor processing method of forming a pair of field effect transistors having different thickness gate dielectric layers
US5989946A (en) * 1996-01-03 1999-11-23 Micron Technology, Inc. Method of forming SRAM cells and pairs of field effect transistors
KR100344825B1 (ko) * 1999-11-12 2002-07-20 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 제조방법
JP2006237425A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法

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