JPH06151780A - 半導体装置 - Google Patents
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- JPH06151780A JPH06151780A JP4302420A JP30242092A JPH06151780A JP H06151780 A JPH06151780 A JP H06151780A JP 4302420 A JP4302420 A JP 4302420A JP 30242092 A JP30242092 A JP 30242092A JP H06151780 A JPH06151780 A JP H06151780A
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- electrode layer
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- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
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-
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- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
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- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
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-
- H—ELECTRICITY
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- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンピュータ等の機器に用いた場合、データ
の高速転送が可能でしかも部品点数・重量・体積・コス
トの低減が可能な半導体装置を提供することである。 【構成】 本発明における半導体装置は、フラッシュメ
モリー部13のプロセスを基本にして、DRAM部12
のキャパシタの共通電極層18aとフラッシュメモリー
部13のフローティングゲート層18b、そしてDRA
M部12の上部キャパシタの電極層23aおよびトラン
ジスタのゲート電極層23bとフラッシュメモリー部1
3のコントロールゲート層23cとを、同一材料で同時
に形成することにより、同一半導体基板上にフラッシュ
メモリー部13とキャシュメモリーであるDRAM部1
2が形成されている。
の高速転送が可能でしかも部品点数・重量・体積・コス
トの低減が可能な半導体装置を提供することである。 【構成】 本発明における半導体装置は、フラッシュメ
モリー部13のプロセスを基本にして、DRAM部12
のキャパシタの共通電極層18aとフラッシュメモリー
部13のフローティングゲート層18b、そしてDRA
M部12の上部キャパシタの電極層23aおよびトラン
ジスタのゲート電極層23bとフラッシュメモリー部1
3のコントロールゲート層23cとを、同一材料で同時
に形成することにより、同一半導体基板上にフラッシュ
メモリー部13とキャシュメモリーであるDRAM部1
2が形成されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータにおけるプログラムやデー
タの蓄積には、従来ハードディスクを用いるのが一般的
であった。このハードディスクは、重量・体積・消費電
力等が大きい。一方、ハードディスクの代わりにフラッ
シュメモリーを用いる場合、キャッシュメモリーが必要
となり、このキャッシュメモリーは外付けしていた。
タの蓄積には、従来ハードディスクを用いるのが一般的
であった。このハードディスクは、重量・体積・消費電
力等が大きい。一方、ハードディスクの代わりにフラッ
シュメモリーを用いる場合、キャッシュメモリーが必要
となり、このキャッシュメモリーは外付けしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、フラッシ
ュメモリーをハードディスクの代替装置として使用する
場合、キャシュメモリーが外付け部品であるために部品
点数・重量・体積・コスト・データ転送時間が増加する
という問題点があった。
ュメモリーをハードディスクの代替装置として使用する
場合、キャシュメモリーが外付け部品であるために部品
点数・重量・体積・コスト・データ転送時間が増加する
という問題点があった。
【0004】本発明の目的は、コンピュータ等の機器に
利用した場合に、データの高速転送が可能でしかも部品
点数・重量・体積・コストの低減が可能な半導体装置を
提供することである。
利用した場合に、データの高速転送が可能でしかも部品
点数・重量・体積・コストの低減が可能な半導体装置を
提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明における半導体装
置は、DRAM部とフラッシュメモリー部とを同一半導
体基板の主表面側に形成したことを特徴とするものであ
る。
置は、DRAM部とフラッシュメモリー部とを同一半導
体基板の主表面側に形成したことを特徴とするものであ
る。
【0006】
【実施例】図5は、実施例を模式的に示した断面図であ
り、半導体装置に係わるものである。半導体基板11に
は、P型シリコンウェハが用いられる。DRAM部12
とフラッシュメモリー部13とが、同一半導体基板11
上に形成されている。14は、通常のLOCOS酸化膜
である。DRAM部12の濃いP型拡散層15は、イオ
ン注入法等を用いて形成され、DRAM部12の下部キ
ャパシタの第一の電極層となる。第一の絶縁層16aお
よび16bは、通常の熱酸化法を用いて形成され、DR
AM部12においては下部キャパシタの絶縁層16aと
なるものであり、フラッシュメモリー部13においては
トンネル酸化膜16bとなるものである。第二の電極層
18aおよび18bは、CVD法を用いた多結晶シリコ
ン等で形成され、イオン注入法等を用いてN型となって
おり、DRAM部12においては下部キャパシタと上部
キャパシタの共通電極層18aとなり、フラッシュメモ
リー部13においてはフローティングゲート層18bと
なるものである。第二の絶縁層19a、19b、19
c、19dは、通常の熱酸化法を用いて形成され、DR
AM部12においては、第三の電極層23aとシリコン
基板11との間の絶縁層の一部19aや上部キャパシタ
の絶縁層の一部19bやトランジスタのゲート絶縁層1
9cとなるものであり、フラッシュメモリー部13にお
いてはフローティングゲート層18bとコントロールゲ
ート層23cとの間の絶縁層の一部19dとなるもので
ある。濃いN型拡散層20は、第二の電極層18aから
の固相拡散によって形成される。第三の絶縁層21a、
21bは、通常の熱酸化法やCVD法を組み合わせて用
いることによって形成され、DRAM部12においては
上部キャパシタの絶縁層の一部21aとなるものであ
り、フラッシュメモリー部13においてはフロティング
ゲート層18bとコントロールゲート層23cとの間の
絶縁層の一部21bとなるものである。第三の電極層2
3a、23b、23cは、CVD法を用いた多結晶シリ
コン等で形成され、イオン注入法を用いてP型になって
おり、DRAM部12では上部キャパシタの他方の電極
層23aやトランジスタのゲート電極層23bとなるも
のであり、フラッシュメモリー部13ではコントロール
ゲート層23cとなるものである。濃いN型拡散層24
a、24bは、トランジスタのソース、ドレインとなる
ものであり、イオン注入法を用いて形成される。第四の
絶縁層25は、層間絶縁層であり、CVD法を用いた二
酸化シリコン膜等である。第四の電極層26は、スパッ
タ法等を用いて形成されたAlを主材料とする金属膜で
ある。尚、同一番号を付したものは、同一材料で同時に
形成される。
り、半導体装置に係わるものである。半導体基板11に
は、P型シリコンウェハが用いられる。DRAM部12
とフラッシュメモリー部13とが、同一半導体基板11
上に形成されている。14は、通常のLOCOS酸化膜
である。DRAM部12の濃いP型拡散層15は、イオ
ン注入法等を用いて形成され、DRAM部12の下部キ
ャパシタの第一の電極層となる。第一の絶縁層16aお
よび16bは、通常の熱酸化法を用いて形成され、DR
AM部12においては下部キャパシタの絶縁層16aと
なるものであり、フラッシュメモリー部13においては
トンネル酸化膜16bとなるものである。第二の電極層
18aおよび18bは、CVD法を用いた多結晶シリコ
ン等で形成され、イオン注入法等を用いてN型となって
おり、DRAM部12においては下部キャパシタと上部
キャパシタの共通電極層18aとなり、フラッシュメモ
リー部13においてはフローティングゲート層18bと
なるものである。第二の絶縁層19a、19b、19
c、19dは、通常の熱酸化法を用いて形成され、DR
AM部12においては、第三の電極層23aとシリコン
基板11との間の絶縁層の一部19aや上部キャパシタ
の絶縁層の一部19bやトランジスタのゲート絶縁層1
9cとなるものであり、フラッシュメモリー部13にお
いてはフローティングゲート層18bとコントロールゲ
ート層23cとの間の絶縁層の一部19dとなるもので
ある。濃いN型拡散層20は、第二の電極層18aから
の固相拡散によって形成される。第三の絶縁層21a、
21bは、通常の熱酸化法やCVD法を組み合わせて用
いることによって形成され、DRAM部12においては
上部キャパシタの絶縁層の一部21aとなるものであ
り、フラッシュメモリー部13においてはフロティング
ゲート層18bとコントロールゲート層23cとの間の
絶縁層の一部21bとなるものである。第三の電極層2
3a、23b、23cは、CVD法を用いた多結晶シリ
コン等で形成され、イオン注入法を用いてP型になって
おり、DRAM部12では上部キャパシタの他方の電極
層23aやトランジスタのゲート電極層23bとなるも
のであり、フラッシュメモリー部13ではコントロール
ゲート層23cとなるものである。濃いN型拡散層24
a、24bは、トランジスタのソース、ドレインとなる
ものであり、イオン注入法を用いて形成される。第四の
絶縁層25は、層間絶縁層であり、CVD法を用いた二
酸化シリコン膜等である。第四の電極層26は、スパッ
タ法等を用いて形成されたAlを主材料とする金属膜で
ある。尚、同一番号を付したものは、同一材料で同時に
形成される。
【0007】次に、図1〜図5に従って、製造方法を説
明する。
明する。
【0008】(図1)半導体基板11の主表面側に、L
OCOS酸化膜14を形成する。通常のフォトリソグラ
フィー工程とイオン注入工程を用いて、DRAM部の濃
いP型拡散層15を形成する。通常の熱酸化法を用い
て、第一の絶縁層16を形成する。通常のフォトリソグ
ラフィー工程およびエッチング工程を用いて、第一の絶
縁層16をエッチングし、コンタクトホール17を形成
する。
OCOS酸化膜14を形成する。通常のフォトリソグラ
フィー工程とイオン注入工程を用いて、DRAM部の濃
いP型拡散層15を形成する。通常の熱酸化法を用い
て、第一の絶縁層16を形成する。通常のフォトリソグ
ラフィー工程およびエッチング工程を用いて、第一の絶
縁層16をエッチングし、コンタクトホール17を形成
する。
【0009】(図2)CVD法等を用いて多結晶シリコ
ン膜を形成する。イオン注入法を用いて、上記多結晶シ
リコン膜全面に、リンやヒ素等のN型不純物を注入す
る。通常のフォトリソグラフィー工程とエッチング工程
を用いて上記多結晶シリコンをエッチングし、第二の電
極層18a、18bを形成する。通常の熱酸化法を用い
て、第二の絶縁層19を形成する。この時、コンタクト
ホール17を通して、第二の電極層18aから半導体基
板11へ不純物が拡散し、半導体基板11に濃いN型拡
散層20を形成する。
ン膜を形成する。イオン注入法を用いて、上記多結晶シ
リコン膜全面に、リンやヒ素等のN型不純物を注入す
る。通常のフォトリソグラフィー工程とエッチング工程
を用いて上記多結晶シリコンをエッチングし、第二の電
極層18a、18bを形成する。通常の熱酸化法を用い
て、第二の絶縁層19を形成する。この時、コンタクト
ホール17を通して、第二の電極層18aから半導体基
板11へ不純物が拡散し、半導体基板11に濃いN型拡
散層20を形成する。
【0010】(図3)通常の熱酸化法やCVD法を組み
合わせてONO膜を成膜し、通常のフォトリソグラフィ
ー工程やエッチング工程を用いて、第三の絶縁層21
a、21bを形成する。通常のフォトリソグラフィー工
程やエッチング工程を用いて、第一の絶縁層16と第二
の絶縁層19をエッチングし、コンタクトホール22を
形成する。
合わせてONO膜を成膜し、通常のフォトリソグラフィ
ー工程やエッチング工程を用いて、第三の絶縁層21
a、21bを形成する。通常のフォトリソグラフィー工
程やエッチング工程を用いて、第一の絶縁層16と第二
の絶縁層19をエッチングし、コンタクトホール22を
形成する。
【0011】(図4)CVD法等を用いて多結晶シリコ
ン膜を形成する。イオン注入法を用いて、上記多結晶シ
リコン膜全面に、ボロン等のP型不純物を注入する。通
常のフォトリソグラフィー工程とエッチング工程を用い
て上記多結晶シリコンをエッチングし、第三の電極層2
3a、23b、23cを形成する。通常のフォトリソグ
ラフィー工程とイオン注入工程を用いて、トランジスタ
のソース、ドレイン部にN型不純物を注入する。ここで
熱処理を行なうと、コンタクトホール22を通して、第
三の電極層23aと半導体基板11との良好なコンタク
トをとることができる。同時に、トランジスタのソー
ス、ドレイン部のN型不純物を活性化するので、濃いN
型拡散層24a、24bを形成し、この濃いN型拡散層
24aを、隣接する濃いN型拡散層20と電気的に接続
する。
ン膜を形成する。イオン注入法を用いて、上記多結晶シ
リコン膜全面に、ボロン等のP型不純物を注入する。通
常のフォトリソグラフィー工程とエッチング工程を用い
て上記多結晶シリコンをエッチングし、第三の電極層2
3a、23b、23cを形成する。通常のフォトリソグ
ラフィー工程とイオン注入工程を用いて、トランジスタ
のソース、ドレイン部にN型不純物を注入する。ここで
熱処理を行なうと、コンタクトホール22を通して、第
三の電極層23aと半導体基板11との良好なコンタク
トをとることができる。同時に、トランジスタのソー
ス、ドレイン部のN型不純物を活性化するので、濃いN
型拡散層24a、24bを形成し、この濃いN型拡散層
24aを、隣接する濃いN型拡散層20と電気的に接続
する。
【0012】(図5)CVD法等を用いて、第四の絶縁
層25を形成する。通常のフォトリソグラフィー工程と
エッチング工程を用いて、コンタクトホール(図中に番
号を付せず)を形成する。スパッタ法等を用いて、第四
の電極層26を形成する。
層25を形成する。通常のフォトリソグラフィー工程と
エッチング工程を用いて、コンタクトホール(図中に番
号を付せず)を形成する。スパッタ法等を用いて、第四
の電極層26を形成する。
【0013】このように本発明における半導体装置は、
フラッシュメモリー部13のプロセスを基本にしてDR
AM部12を形成するので、DRAM部12のキャパシ
タの共通電極層18aとフラッシュメモリー部13のフ
ローティングゲート層18b、そしてDRAM部12の
上部キャパシタの電極層23aおよびトランジスタのゲ
ート電極層23bとフラッシュメモリー部13のコント
ロールゲート層23cとが、同一材料で同時に形成され
る。そこで、次に述べる三工程を追加するだけで、DR
AM部12とフラッシュメモリー部13とを同一半導体
基板上に形成できる。
フラッシュメモリー部13のプロセスを基本にしてDR
AM部12を形成するので、DRAM部12のキャパシ
タの共通電極層18aとフラッシュメモリー部13のフ
ローティングゲート層18b、そしてDRAM部12の
上部キャパシタの電極層23aおよびトランジスタのゲ
ート電極層23bとフラッシュメモリー部13のコント
ロールゲート層23cとが、同一材料で同時に形成され
る。そこで、次に述べる三工程を追加するだけで、DR
AM部12とフラッシュメモリー部13とを同一半導体
基板上に形成できる。
【0014】(1)DRAM部の濃いP型拡散層15を
形成する工程で、このためにパターン転写用のガラスマ
スクが1枚必要である。 (2)DRAM部12のキャパシタの共通電極層18a
と濃いN型拡散層20とを接続するためのコンタクトホ
ール17を形成する工程で、このためにパターン転写用
のガラスマスクが1枚必要である。 (3)DRAM部12の上部キャパシタの他方の電極層
23aと濃いP型拡散層15とを接続するためのコンタ
クトホール22を形成する工程で、このためにパターン
転写用のガラスマスクが1枚必要である。
形成する工程で、このためにパターン転写用のガラスマ
スクが1枚必要である。 (2)DRAM部12のキャパシタの共通電極層18a
と濃いN型拡散層20とを接続するためのコンタクトホ
ール17を形成する工程で、このためにパターン転写用
のガラスマスクが1枚必要である。 (3)DRAM部12の上部キャパシタの他方の電極層
23aと濃いP型拡散層15とを接続するためのコンタ
クトホール22を形成する工程で、このためにパターン
転写用のガラスマスクが1枚必要である。
【0015】以上の追加三工程によって同一半導体基板
上に形成されたDRAM部とフラッシュメモリー部は、
アレイ状に構成され大規模なメモリーとなる。また、こ
れらの他に周辺回路も同一半導体基板上に形成されるこ
とにより、本半導体装置は一個または複数個で、一台の
ハードディクス装置と同等以上の機能を有する一つのシ
ステムを構成することが可能となる。
上に形成されたDRAM部とフラッシュメモリー部は、
アレイ状に構成され大規模なメモリーとなる。また、こ
れらの他に周辺回路も同一半導体基板上に形成されるこ
とにより、本半導体装置は一個または複数個で、一台の
ハードディクス装置と同等以上の機能を有する一つのシ
ステムを構成することが可能となる。
【0016】尚、本発明は上記実施例に限るものではな
く、図1に示した基本要素以外にも他類のトランジス
タ、多層の金属配線層、各種抵抗層を含むことが可能で
ある。また、上記実施例ではDRAM部にN型トランジ
スタを用いたが、P型トランジスタであっても良い。基
本的にはCMOSプロセスで形成されるが、高速化する
ためにバイポーラトランジスタも形成し、BiCMOS
プロセスとすることも可能である。
く、図1に示した基本要素以外にも他類のトランジス
タ、多層の金属配線層、各種抵抗層を含むことが可能で
ある。また、上記実施例ではDRAM部にN型トランジ
スタを用いたが、P型トランジスタであっても良い。基
本的にはCMOSプロセスで形成されるが、高速化する
ためにバイポーラトランジスタも形成し、BiCMOS
プロセスとすることも可能である。
【0017】
【発明の効果】本発明では、DRAM部とフラッシュメ
モリー部とを同一の半導体基板の主表面側に形成するた
め、コンピュータ等の機器に用いた場合、データの高速
転送や、部品点数・重量・体積・コストの低減が可能に
なる。
モリー部とを同一の半導体基板の主表面側に形成するた
め、コンピュータ等の機器に用いた場合、データの高速
転送や、部品点数・重量・体積・コストの低減が可能に
なる。
【図1】本発明の製造工程途中の実施例を模式的に示し
た断面図である。
た断面図である。
【図2】本発明の製造工程途中の実施例を模式的に示し
た断面図である。
た断面図である。
【図3】本発明の製造工程途中の実施例を模式的に示し
た断面図である。
た断面図である。
【図4】本発明の製造工程途中の実施例を模式的に示し
た断面図である。
た断面図である。
【図5】本発明の実施例を模式的に示した断面図であ
る。
る。
11……半導体基板 12……DRAM部 13……フラッシュメモリー部
Claims (1)
- 【請求項1】 DRAM部とフラッシュメモリー部と
を、同一の半導体基板の主表面側に形成したことを特徴
とする半導体装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4302420A JPH06151780A (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 半導体装置 |
US08/144,935 US5442210A (en) | 1992-11-12 | 1993-10-28 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4302420A JPH06151780A (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06151780A true JPH06151780A (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=17908709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4302420A Pending JPH06151780A (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 半導体装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5442210A (ja) |
JP (1) | JPH06151780A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6221716B1 (en) | 1998-10-27 | 2001-04-24 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of manufacturing a flash memory device |
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US6424011B1 (en) | 1997-04-14 | 2002-07-23 | International Business Machines Corporation | Mixed memory integration with NVRAM, dram and sram cell structures on same substrate |
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US6249841B1 (en) * | 1998-12-03 | 2001-06-19 | Ramtron International Corporation | Integrated circuit memory device and method incorporating flash and ferroelectric random access memory arrays |
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US6259126B1 (en) | 1999-11-23 | 2001-07-10 | International Business Machines Corporation | Low cost mixed memory integration with FERAM |
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1992
- 1992-11-12 JP JP4302420A patent/JPH06151780A/ja active Pending
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1993
- 1993-10-28 US US08/144,935 patent/US5442210A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5442210A (en) | 1995-08-15 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970424 |