JPH0831537B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number
JPH0831537B2
JPH0831537B2 JP62177313A JP17731387A JPH0831537B2 JP H0831537 B2 JPH0831537 B2 JP H0831537B2 JP 62177313 A JP62177313 A JP 62177313A JP 17731387 A JP17731387 A JP 17731387A JP H0831537 B2 JPH0831537 B2 JP H0831537B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
gate electrode
forming
gate
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62177313A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6421953A (en
Inventor
拓夫 明石
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP62177313A priority Critical patent/JPH0831537B2/en
Publication of JPS6421953A publication Critical patent/JPS6421953A/en
Publication of JPH0831537B2 publication Critical patent/JPH0831537B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置、特にメモリー装置の製造方法
に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, particularly a memory device.

(従来の技術) 近年、半導体装置、特にメモリー装置は高集積度化の
要望が高く、読み出し専用メモリー装置(以下、ROMと
略す)にはマルチゲート構造が多く利用されるようにな
ってきた(例えば、公開特許公報、昭57−120367号参
照)。
(Prior Art) In recent years, semiconductor devices, particularly memory devices, have been highly demanded for higher integration, and a multi-gate structure has come to be widely used for read-only memory devices (hereinafter abbreviated as ROM) ( See, for example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 57-120367).

従来のマルチゲート構造のROMの製造方法の例を、第
2図に基づいて説明する。第2図(a)に示すように、
シリコン基板1に、記憶させるROMコードに対応した不
純物拡散層の形成用レジストパターン2を形成し、不純
物のイオン注入により、シリコン基板1にしきい値電圧
制御用の不純物拡散層3を形成する。次に、第2図
(b)に示すように、第1ゲート酸化膜4と第1のゲー
ト電極用ポリシリコン膜5を表面に形成する。次に、第
2図(c)に示すように、フォトリソグラフィによりレ
ジストパターンを形成し、エッチングして第1のゲート
電極6を形成する。次に、第2図(d)に示すように、
表面に第2ゲート酸化膜7と第2のゲート電極用のポリ
シリコン膜8を形成する。次に、第2図(e)に示すよ
うに、フォトリソグラフィによりレジストパターン9を
形成し、エッチングして第2図(f)に示すように、第
2のゲート電極10を第1のゲート電極6の間に形成す
る。
An example of a conventional method of manufacturing a ROM having a multi-gate structure will be described with reference to FIG. As shown in FIG.
A resist pattern 2 for forming an impurity diffusion layer corresponding to a ROM code to be stored is formed on a silicon substrate 1, and impurity ion implantation is performed to form an impurity diffusion layer 3 for controlling a threshold voltage on the silicon substrate 1. Next, as shown in FIG. 2B, a first gate oxide film 4 and a first gate electrode polysilicon film 5 are formed on the surface. Next, as shown in FIG. 2C, a resist pattern is formed by photolithography and etching is performed to form the first gate electrode 6. Next, as shown in FIG. 2 (d),
A second gate oxide film 7 and a polysilicon film 8 for a second gate electrode are formed on the surface. Next, as shown in FIG. 2 (e), a resist pattern 9 is formed by photolithography and etched to form a second gate electrode 10 as a first gate electrode as shown in FIG. 2 (f). It forms between 6.

(発明が解決しようとする問題点) 上記従来の製造方法では、第2のゲート電極形成の際
に、フォトリソグラフィによるレジストパターンを用い
て直接ゲート電極材料をエッチングしていたので、フォ
トリソグラフィのパターニングのずれのために第2のゲ
ート電極が第1のゲート電極の間、すなわちMOS型トラ
ンジスタのチャネル部分の不純物拡散層の上に完全に形
成されず、マルチゲート構造としてのトランジスタ特性
に悪影響を及ぼす欠点があった。このため、従来は第2
ゲート電極形成の際、ゲート電極材料を残す部分のレジ
スト寸法を太くして、ずれに対するマージンを持たせて
いたが、この方法は必然的に第2のゲート電極材料をエ
ッチングする部分、すなわちレジストを残さない部分の
寸法が狭くなる。回路の高集積化に伴いフォトリソグラ
フィにおける解像力に限界があり、この方法では、微細
なパターンになるとレジストを残さない部分を微細に形
成することができない欠点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) In the above-described conventional manufacturing method, when the second gate electrode is formed, the gate electrode material is directly etched using the resist pattern formed by photolithography. The second gate electrode is not completely formed between the first gate electrodes, that is, on the impurity diffusion layer of the channel portion of the MOS type transistor due to the shift of the distance, which adversely affects the transistor characteristics as the multi-gate structure. There was a flaw. Therefore, in the past, the second
At the time of forming the gate electrode, the resist dimension of the portion where the gate electrode material is left is made large so as to have a margin for misalignment, but this method inevitably causes the portion where the second gate electrode material is etched, that is, resist. The size of the part that does not remain is narrowed. As the circuit becomes highly integrated, the resolution in photolithography is limited, and this method has a drawback in that it is not possible to form a fine portion where a resist is not left in a fine pattern.

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、フォトリソグ
ラフィの解像力そのものが微細化に対応できなくとも、
パターニングのずれに対するマージンを持たせることが
できる半導体装置の製造方法を提供することである。
The object of the present invention is to eliminate the conventional drawbacks, and even if the resolution of photolithography itself cannot cope with miniaturization,
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device, which can provide a margin for a patterning shift.

(問題点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、半導体基板表面下
に形成した1個のソース拡散層および1個のドレイン拡
散層の間に位置する半導体基板上にゲート絶縁膜を介し
て直列に配列した複数個のゲート電極を有し、それぞれ
のゲート電極下の半導体基板表面下に2種類以上のしき
い値電圧を制御する不純物拡散層を有するMOS型トラン
ジスタにおいて、第1のゲート絶縁膜とこの上に第1の
ゲート電極を等間隔に複数個選択的に形成する工程と、
第1のゲート電極と第2のゲート電極とを絶縁分離する
ための分離用絶縁膜と第2のゲート絶縁膜を形成する工
程と、第2のゲート電極の材料を表面に形成する工程
と、中間層とする第1の絶縁膜を第2のゲート電極の材
料の上に形成する工程と、フォトリソグラフィにより第
1の絶縁膜で第2のゲート電極用パターンを形成する工
程と、中間層とする第2の絶縁膜を表面に形成し、異方
性エッチングにより第1の絶縁膜の側壁に第2の絶縁膜
のサイドフレームを形成する工程と、第1の絶縁膜およ
び第2の絶縁膜のサイドフレームで形成されたパターン
をマスクとして第2のゲート電極の材料をエッチングし
て第2のゲート電極を形成するものであり、また、中間
層とする第1の絶縁膜および第2の絶縁膜に二酸化珪素
膜または窒化珪素膜を用いるものである。
(Means for Solving Problems) According to a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a gate is formed on a semiconductor substrate located between one source diffusion layer and one drain diffusion layer formed under the surface of the semiconductor substrate. A MOS type transistor having a plurality of gate electrodes arranged in series via an insulating film, and having an impurity diffusion layer for controlling two or more kinds of threshold voltages under the surface of a semiconductor substrate under each gate electrode, A first gate insulating film and a step of selectively forming a plurality of first gate electrodes on the first gate insulating film at equal intervals;
Forming a separation insulating film and a second gate insulating film for insulatingly separating the first gate electrode and the second gate electrode; forming a material of the second gate electrode on the surface; A step of forming a first insulating film as an intermediate layer on a material of the second gate electrode, a step of forming a second gate electrode pattern with the first insulating film by photolithography, and an intermediate layer Forming a second insulating film on the surface and forming a side frame of the second insulating film on the side wall of the first insulating film by anisotropic etching, and the first insulating film and the second insulating film. Is used to form a second gate electrode by etching the material of the second gate electrode using the pattern formed by the side frame of the above as a mask, and the first insulating film and the second insulating film serving as an intermediate layer. Silicon dioxide film or silicon nitride film It is intended to be used.

(作 用) 本発明により、MOS型トランジスタのチャネル部分の
不純物拡散層に対する第2のゲート電極形成での位置合
わせマージンが拡大する。
(Operation) According to the present invention, the alignment margin in forming the second gate electrode with respect to the impurity diffusion layer in the channel portion of the MOS transistor is expanded.

(実施例) 本発明の一実施例を第1図に基づいて説明する。第1
図は本発明のマルチゲート構造のROMの製造方法を工程
順に示す断面図である。同図において、第2図に示した
従来例と同一部分には同じ符号を付し、一部その説明を
省略する。
(Example) An example of the present invention will be described with reference to FIG. First
The drawings are sectional views showing a method of manufacturing a ROM having a multi-gate structure of the present invention in the order of steps. In the figure, the same parts as those of the conventional example shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is partially omitted.

第1図(a)において、シリコン基板1に記憶させる
ROMコードに対応した不純物拡散層の形成用レジストパ
ターン2を形成し、不純物のイオン注入によりシリコン
基板1にしきい値電圧制御用の不純物拡散層3を形成す
る。次に、第1図(b)に示すように、第1ゲート酸化
膜4と第1ゲート電極用ポリシリコン膜5を表面に形成
する。次に、第1図(c)に示すように、フォトリソグ
ラフィによりレジストパターンを形成し、エッチングし
て第1のゲート電極6を形成する。次に、第1図(d)
に示すように、表面に酸化膜を形成して第2ゲート酸化
膜7と、第1ゲート電極6と第2ゲート電極を分離する
ための分離用酸化膜7′を形成し、この上に第2ゲート
電極用のポリシリコン膜8を形成し、さらにその上に化
学気相成長法(以下、CVD法と略す)により中間層とす
る第1の酸化膜11を形成する。次に、第1図(e)に示
すように、フォトリソグラフィにより第2のゲート電極
形成用のレジストパターンを形成し、中間層第1の酸化
膜11だけエッチングして第1の酸化膜パターン12を形成
する。次に、第1図(f)に示すように、第1の酸化膜
12のパターン上にさらにCVD法により第2の酸化膜を形
成したのち、異方性ドライエッチング法により第1の酸
化膜パターン12の側壁に第2の酸化膜のサイドフレーム
13を形成する。次に、第1図(g)に示すように、第2
の酸化膜サイドフレーム13がついた酸化膜のパターンを
マスクとして第2ゲート電極用ポリシリコン膜8をエッ
チングし、第2のゲート電極14を第1のゲート電極6の
間に形成する。
In FIG. 1A, the data is stored in the silicon substrate 1.
A resist pattern 2 for forming an impurity diffusion layer corresponding to the ROM code is formed, and an impurity diffusion layer 3 for controlling the threshold voltage is formed on the silicon substrate 1 by ion implantation of impurities. Next, as shown in FIG. 1B, a first gate oxide film 4 and a first gate electrode polysilicon film 5 are formed on the surface. Next, as shown in FIG. 1C, a resist pattern is formed by photolithography and etching is performed to form the first gate electrode 6. Next, FIG. 1 (d)
As shown in FIG. 3, an oxide film is formed on the surface to form a second gate oxide film 7 and an isolation oxide film 7'for separating the first gate electrode 6 and the second gate electrode. A polysilicon film 8 for two gate electrodes is formed, and a first oxide film 11 serving as an intermediate layer is further formed thereon by a chemical vapor deposition method (hereinafter abbreviated as a CVD method). Next, as shown in FIG. 1E, a resist pattern for forming a second gate electrode is formed by photolithography, and only the intermediate layer first oxide film 11 is etched to form a first oxide film pattern 12. To form. Next, as shown in FIG. 1 (f), the first oxide film
After the second oxide film is further formed on the 12 pattern by the CVD method, the side frame of the second oxide film is formed on the sidewall of the first oxide film pattern 12 by the anisotropic dry etching method.
Form 13. Next, as shown in FIG. 1 (g), the second
The second gate electrode polysilicon film 8 is etched by using the pattern of the oxide film having the oxide film side frame 13 as a mask to form the second gate electrode 14 between the first gate electrodes 6.

なお、本実施例では、第2のゲート電極用のポリシリ
コン膜8のエッチング形成用のマスクにCVD法による酸
化膜を用いたが、これは窒化珪素膜でもよい。また、ゲ
ート電極にはポリシリコンを用いたが、これはシリコン
との金属化合物でもよい。
In this embodiment, the oxide film formed by the CVD method is used as a mask for etching the polysilicon film 8 for the second gate electrode, but it may be a silicon nitride film. Further, although polysilicon is used for the gate electrode, this may be a metal compound with silicon.

(発明の効果) 本発明によれば、第2のゲート電極材料をサイドフレ
ームのついた絶縁膜のパターンを用いてエッチングする
工程を設けることにより、第2のゲート電極パターンを
フォトリソグラフィにより形成する際の位置合わせマー
ジンが向上するため、フォトリソグラフィの解像力、マ
スクアライナーの合わせ精度に大きく依存せず、微細化
が可能であり、超大容量メモリー装置が容易に生産でき
る。また、中間層とする第2絶縁膜の膜厚を指定するこ
とにより、サイドフレームの幅を調整することができる
ため、第2のゲート電極の寸法管理も容易であり、その
実用上の効果は大である。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the second gate electrode pattern is formed by photolithography by providing the step of etching the second gate electrode material using the pattern of the insulating film having the side frame. Since the alignment margin in this case is improved, it is possible to miniaturize without greatly depending on the resolving power of photolithography and the alignment accuracy of the mask aligner, and an ultra-large capacity memory device can be easily produced. Further, since the width of the side frame can be adjusted by designating the thickness of the second insulating film as the intermediate layer, the dimensional control of the second gate electrode is easy, and its practical effect is Is large.

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

第1図は本発明の一実施例における半導体装置の製造工
程順を示した断面図、第2図は従来例の工程順を示した
断面図である。 1……シリコン基板、2……不純物拡散層の形成用レジ
ストパターン、3……しきい値電圧制御用の不純物拡散
層、4……第1のゲート酸化膜、5……第1ゲート電極
用ポリシリコン膜、6……第1のゲート電極、7……第
2ゲート酸化膜、7′……分離用酸化膜、8……第2ゲ
ート電極用ポリシリコン膜、11……中間層第1の酸化
膜、12……第1の酸化膜パターン、13……第2酸化膜サ
イドフレーム、14……第2のゲート電極。
FIG. 1 is a sectional view showing the order of manufacturing steps of a semiconductor device in one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing the order of manufacturing steps of a conventional example. 1 ... Silicon substrate, 2 ... Impurity diffusion layer forming resist pattern, 3 ... Impurity diffusion layer for controlling threshold voltage, 4 ... First gate oxide film, 5 ... For first gate electrode Polysilicon film, 6 ... First gate electrode, 7 ... Second gate oxide film, 7 '... Isolation oxide film, 8 ... Second gate electrode polysilicon film, 11 ... Intermediate layer first Oxide film, 12 ... first oxide film pattern, 13 ... second oxide film side frame, 14 ... second gate electrode.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板表面下に形成した1個のソース
拡散層および1個のドレイン拡散層の間に位置する半導
体基板上にゲート絶縁膜を介して配列した複数個のゲー
ト電極を有し、それぞれのゲート電極下の半導体基板表
面下に2種類以上のしきい値電圧を制御する不純物拡散
層を有するMOS型トランジスタにおいて、第1のゲート
絶縁膜とこの上に、第1のゲート電極を等間隔に複数個
選択的に形成する工程と、前記第1のゲート電極と第2
のゲート電極とを絶縁分離するための分離用絶縁膜と第
2のゲート絶縁膜を形成する工程と、前記第2のゲート
電極の材料を表面に形成する工程と、中間層とする第1
の絶縁膜を前記第2のゲート電極の材料の上に形成する
工程と、フォトリソグラフィにより第1の絶縁膜で第2
のゲート電極用パターンを形成する工程と、中間層とす
る第2の絶縁膜を表面に形成し、異方性エッチングによ
り前記第1の絶縁膜の側壁に前記第2の絶縁膜のサイド
フレームを形成する工程と、前記第1の絶縁膜および第
2の絶縁膜で形成されたパターンをマスクとして前記第
2のゲート電極の材料をエッチングして前記第2のゲー
ト電極を形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
1. A plurality of gate electrodes arrayed via a gate insulating film on a semiconductor substrate located between one source diffusion layer and one drain diffusion layer formed below the surface of the semiconductor substrate. In a MOS transistor having two or more kinds of impurity diffusion layers for controlling threshold voltages below the surface of a semiconductor substrate below each gate electrode, a first gate insulating film and a first gate electrode on the first gate insulating film are provided. A step of selectively forming a plurality of pieces at equal intervals, the first gate electrode and the second
Forming an insulating film for isolation and a second gate insulating film for insulatingly separating the gate electrode of the second gate electrode, forming a material of the second gate electrode on the surface, and forming a first intermediate layer.
Second insulating film is formed on the material of the second gate electrode, and the second insulating film is formed on the first insulating film by photolithography.
Forming a pattern for the gate electrode, and forming a second insulating film as an intermediate layer on the surface, and forming a side frame of the second insulating film on the side wall of the first insulating film by anisotropic etching. And a step of forming the second gate electrode by etching the material of the second gate electrode using the pattern formed by the first insulating film and the second insulating film as a mask. Of manufacturing a semiconductor device.
【請求項2】中間層とする第1の絶縁膜および第2の絶
縁膜に二酸化珪素膜または窒化珪素膜を用いることを特
徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の半導体装置の
製造方法。
2. A semiconductor device according to claim 1, wherein a silicon dioxide film or a silicon nitride film is used for the first insulating film and the second insulating film as the intermediate layer. Method.
JP62177313A 1987-07-17 1987-07-17 Method for manufacturing semiconductor device Expired - Lifetime JPH0831537B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62177313A JPH0831537B2 (en) 1987-07-17 1987-07-17 Method for manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62177313A JPH0831537B2 (en) 1987-07-17 1987-07-17 Method for manufacturing semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6421953A JPS6421953A (en) 1989-01-25
JPH0831537B2 true JPH0831537B2 (en) 1996-03-27

Family

ID=16028797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62177313A Expired - Lifetime JPH0831537B2 (en) 1987-07-17 1987-07-17 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0831537B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6421953A (en) 1989-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6846709B1 (en) Vertical gate CMOS with lithography-independent gate length
JP2000058857A (en) Transistor having improved soi body contact structure
JP2004504719A (en) Semiconductor device and method for fabricating the same to solve the problem of optical edge effect on etched trenches
KR0136528B1 (en) Non-volatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JPH05102428A (en) Semiconductor memory device and manufacture thereof
WO2006049707A1 (en) Lithography-independent fabrication of small openings
JPS63181459A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH05283519A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0629317A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP2754202B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2001176983A (en) Semiconductor device and producing method therefor
JPH0831537B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH08181223A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2971085B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR20000020583A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2734434B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100280527B1 (en) MOS transistor manufacturing method
KR100376271B1 (en) Method of manufacturing a split gate type flash memory device
JP2005136084A (en) Semiconductor device and method for manufacturing same
JPH10125873A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture for forming arch type gate field effect transistor(fet) on main surface of semiconductor substrate
JP3063203B2 (en) Semiconductor memory and manufacturing method thereof
JPH11233774A (en) Thin film transistor and its manufacture
JP2000091265A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH0697431A (en) Mis type semiconductor device
JP2615701B2 (en) Method of manufacturing nonvolatile memory device