JPH09107086A - Non-voltatile semiconductor memory and manufacture thereof - Google Patents

Non-voltatile semiconductor memory and manufacture thereof

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JPH09107086A
JPH09107086A JP7262739A JP26273995A JPH09107086A JP H09107086 A JPH09107086 A JP H09107086A JP 7262739 A JP7262739 A JP 7262739A JP 26273995 A JP26273995 A JP 26273995A JP H09107086 A JPH09107086 A JP H09107086A
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JP
Japan
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film
silicon oxide
gate electrode
oxide film
semiconductor memory
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JP7262739A
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Japanese (ja)
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Kazuyoshi Shiba
和佳 志波
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • H10B41/40Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the peripheral circuit region
    • H10B41/42Simultaneous manufacture of periphery and memory cells
    • H10B41/43Simultaneous manufacture of periphery and memory cells comprising only one type of peripheral transistor
    • H10B41/48Simultaneous manufacture of periphery and memory cells comprising only one type of peripheral transistor with a tunnel dielectric layer also being used as part of the peripheral transistor
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
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    • H10B41/40Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the peripheral circuit region

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a thick intergate-interlayer film by forming an upper layer silicon oxide film of the intergate-interlayer film and a gate insulating film of an MISFET for a peripheral circuit in the same process in different thickness utilizing the difference of growth of a silicon oxide film depending on the foundation. SOLUTION: The thickness of a silicon oxide film 6c formed on a silicon nitride film 6b through thermal oxidation in a dry or a wet atmosphere scarcely changes. Thus, an insulating film (ONO film), consisting of a silicon oxide film 6a, the silicon nitride film 6b, and the silicon oxide film 6c formed in this order from the bottom, can be formed as an intergate-interlayer 6 of a memory cell MC in a state wherein the silicon oxide film 6c is made sufficiently thin, and at the same time, a gate insulating film of s MOSFETQr for use in a read-out circuit can be formed in the same process with the thickness thereof being made different from that of the silicon oxide film 6c. As a result, respective thickness with optimum values can be achieved without increasing the processes.

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、不揮発性半導体記
憶装置に関し、特に、不揮発性半導体記憶装置のフロー
ティングゲート電極とコントロールゲート電極との間の
ゲート間層間膜及び周辺トランジスタ部のゲート絶縁膜
の形成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 non-volatile semiconductor memory device, and more particularly to an inter-gate interlayer film between a floating gate electrode and a control gate electrode of a non-volatile semiconductor memory device and a gate insulating film of a peripheral transistor section. The present invention relates to a technique effective when applied to formation.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体記憶装置には、電源を供給してい
る間だけ記録された情報を保持する揮発性の半導体記憶
装置と電源の供給を断たれても記録された情報を保持す
ることができる不揮発性の半導体記憶装置とがある。
2. Description of the Related Art A semiconductor memory device has a volatile semiconductor memory device that retains recorded information only while power is supplied, and a semiconductor memory device that retains recorded information even when power is disconnected. There is a nonvolatile semiconductor memory device that can be used.

【0003】不揮発性の半導体記憶装置として、電気的
に情報の書き込み、消去が可能なEEPROM(Electr
ically Erasable Programable Read Only Memory)があ
る。
As a nonvolatile semiconductor memory device, an EEPROM (Electr
There is a wise Erasable Programable Read Only Memory).

【0004】このような不揮発性半導体記憶装置の記憶
素子であるメモリセルは、半導体基板チャネル領域上に
ゲート絶縁膜を介してフローティングゲート電極を設
け、フローティングゲート電極の上にゲート間層間膜を
介してコントロールゲート電極が設けられた構成となっ
ている。このような構成では、フローティングゲート電
極中の電子の有無、即ちフローティングゲート電極中に
電子が蓄えられているか否かによって、コントロールゲ
ート電極に電圧を加わえた場合の、前記チャネル領域を
挟んで設けられたソース領域、ドレイン領域の導通が生
じるしきい値電圧が変化する。この変化を利用して、情
報はフローティングゲート電極への電子の注入によって
記憶され、例えばフローティングゲート電極中に電子が
存在する状態を”0”とし、フローティングゲート電極
中に電子が存在しない状態を”1”として、情報の有無
を判断する。
A memory cell, which is a memory element of such a nonvolatile semiconductor memory device, has a floating gate electrode provided on a channel region of a semiconductor substrate via a gate insulating film, and an inter-gate interlayer film provided on the floating gate electrode. Therefore, a control gate electrode is provided. In such a configuration, depending on the presence / absence of electrons in the floating gate electrode, that is, whether or not electrons are stored in the floating gate electrode, the control gate electrode is provided with the channel region interposed therebetween when a voltage is applied. The threshold voltage at which conduction between the source region and the drain region occurs changes. Using this change, information is stored by injecting electrons into the floating gate electrode. For example, the state where electrons are present in the floating gate electrode is set to "0", and the state where electrons are not present in the floating gate electrode is set. The presence or absence of information is determined as 1 ".

【0005】このようなフローティングゲート電極を有
する不揮発性の記憶素子では、フローティングゲート電
極からコントロールゲート電極へ電子がリークすること
によってフローティングゲート電極の情報を消失させる
のを防止するために、フローティングゲート電極とコン
トロールゲート電極との間のゲート間層間膜を、酸化珪
素膜、窒化珪素膜、酸化珪素膜を順次積層した積層膜
(ONO膜)とすることが望ましく、実際には上層の酸
化珪素膜が中間工程の洗浄によって削られるのを防止す
るために、上層の酸化珪素膜上に窒化珪素膜を更に積層
した4層の積層膜(ONON膜)が用いられている。
In the nonvolatile memory element having such a floating gate electrode, in order to prevent the information on the floating gate electrode from being lost due to the leakage of electrons from the floating gate electrode to the control gate electrode, It is desirable that the inter-gate interlayer film between the control gate electrode and the control gate electrode be a laminated film (ONO film) in which a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film are sequentially laminated. In order to prevent scraping due to cleaning in the intermediate step, a 4-layer laminated film (ONON film) in which a silicon nitride film is further laminated on an upper silicon oxide film is used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】不揮発性記憶素子の情
報書き込み動作では、例えばコントロールゲート電極に
12V(書き込み電圧)、ドレイン領域に6V、ソース
領域に0Vを印加して、フローティングゲート電極にホ
ットエレクトロンを注入することによって行なわれてい
る。このような注入では、コントロールゲート電極に書
き込み電圧を印加した時に、フローティングゲート電極
の電位が高いほどフローティングゲート電極への電子の
注入が起りやすくなり、情報書き込みの特性が向上する
こととなる。この情報書き込み動作において、フローテ
ィングゲート電極の電位Vfgは次の式で表わされる。
In the information writing operation of the non-volatile memory element, for example, 12 V (writing voltage) is applied to the control gate electrode, 6 V is applied to the drain region, and 0 V is applied to the source region, and hot electrons are applied to the floating gate electrode. Is done by injecting. In such injection, when the write voltage is applied to the control gate electrode, the higher the potential of the floating gate electrode is, the easier the injection of electrons into the floating gate electrode occurs, and the information writing characteristic is improved. In this information writing operation, the potential Vfg of the floating gate electrode is expressed by the following equation.

【0007】[0007]

【数1】 (Equation 1)

【0008】一般にCd(フローティングゲート・ドレ
イン間容量)はC1(フローティングゲート・コントロ
ールゲート間容量)と比較した場合に充分に小さく、書
き込み初期ではフローティングゲート電極の電荷Q=0
となっている。従って上式は近似的に次の式で表わされ
る。
Generally, Cd (capacitance between floating gate and drain) is sufficiently smaller than C1 (capacitance between floating gate and control gate), and the charge Q = 0 of the floating gate electrode at the initial stage of writing.
It has become. Therefore, the above equation is approximately represented by the following equation.

【0009】[0009]

【数2】 (Equation 2)

【0010】この式からより多くの電子を注入すること
によって書き込み特性を向上させるためにはVfgを高
くすればよく、Vfgを高くするためにはフローティン
グゲート電極とコントロールゲート電極との間の容量C
1或いは書き込み電圧Vgを大きくすれば良いことが判
る。しかしながら、書き込み電圧Vgは規格によって決
められおり、回路全体の電圧に応じて低くすることが要
求されている現状では高くすることはできず、従ってフ
ローティングゲート電極の電位Vfgを上昇させるため
にはフローティングゲート電極とコントロールゲート電
極との間の容量C1を増大させる必要がある。フローテ
ィングゲート電極とコントロールゲート電極との間の容
量C1は次の式で表わされる。
From this equation, in order to improve the writing characteristics by injecting more electrons, Vfg may be increased, and in order to increase Vfg, the capacitance C between the floating gate electrode and the control gate electrode may be increased.
It can be seen that it is sufficient to increase 1 or the write voltage Vg. However, the write voltage Vg is determined by the standard and cannot be increased in the present situation where it is required to be lowered according to the voltage of the entire circuit. Therefore, in order to raise the potential Vfg of the floating gate electrode, the floating voltage is required. It is necessary to increase the capacitance C1 between the gate electrode and the control gate electrode. The capacitance C1 between the floating gate electrode and the control gate electrode is expressed by the following equation.

【0011】[0011]

【数3】 (Equation 3)

【0012】この式からC1を大きくするためには、フ
ローティングゲート電極とコントロールゲート電極とが
重なり合う部分の面積Sを増加させる、フローティング
ゲート電極とコントロールゲート電極との間のゲート間
層間膜の比誘電率εOXを高くする或いはフローティング
ゲート電極とコントロールゲート電極との間のゲート感
層間膜の膜厚TOXを薄くする必要がある。しかしながら
面積Sを増加させることはセルサイズが大きくなるため
に微細化の障害となり、フローティングゲート電極とコ
ントロールゲート電極との間のゲート間層間膜の比誘電
率εOXを高くするためにはゲート間層間膜の構成を変え
なければならず、現状では前記ゲート間層間膜と同等の
機能を果たしなおかつ比誘電率の高い構成は実用化に至
っていない。従って、容量C1を大きくするためにはフ
ローティングゲート電極とコントロールゲート電極との
間の層間膜の膜厚TOXを薄くする必要がある。
In order to increase C1 from this equation, the relative dielectric constant of the inter-gate interlayer film between the floating gate electrode and the control gate electrode is increased by increasing the area S of the overlapping portion of the floating gate electrode and the control gate electrode. It is necessary to increase the ratio ε OX or reduce the film thickness T OX of the gate sensitive interlayer film between the floating gate electrode and the control gate electrode. However, increasing the area S becomes an obstacle to miniaturization because the cell size increases, and in order to increase the relative dielectric constant ε OX of the inter-gate interlayer film between the floating gate electrode and the control gate electrode, the inter-gate The structure of the interlayer film has to be changed, and at present, a structure having the same function as that of the inter-gate interlayer film and having a high relative dielectric constant has not been put into practical use. Therefore, in order to increase the capacitance C1, it is necessary to reduce the thickness T OX of the interlayer film between the floating gate electrode and the control gate electrode.

【0013】また、情報の消去動作では、例えばコント
ロールゲート電極に0V、ソース領域に12V(消去電
圧)を印加して、ゲート絶縁膜を通した電子のトンネリ
ングによってフローティングゲート電極の電子をソース
領域に引き抜くことによって行なわれている。このよう
な消去動作では、フローティングゲート電極の電位Vf
gが低いほどフローティングゲート電極とソース領域と
の電位差が大きくなり、フローティングゲート電極から
の電子の引き抜きが起りやすくなり、情報消去の特性が
向上することとなる。情報消去状態ではフローティング
ゲート電極の電位Vfgは次の式で表わされる。
In the erasing operation of information, for example, 0 V is applied to the control gate electrode and 12 V (erase voltage) is applied to the source region, and the electrons of the floating gate electrode are applied to the source region by tunneling the electrons through the gate insulating film. It is done by pulling out. In such an erase operation, the potential Vf of the floating gate electrode is
The lower g is, the larger the potential difference between the floating gate electrode and the source region is, the more easily electrons are extracted from the floating gate electrode, and the information erasing characteristics are improved. In the information erased state, the potential Vfg of the floating gate electrode is expressed by the following equation.

【0014】[0014]

【数4】 (Equation 4)

【0015】この式から消去特性を向上させるために、
フローティングゲート電極の電位Vfgを低くするため
には、フローティングゲート・ソース間の容量Csの比
率を小さくすることが有効であることが判る。フローテ
ィングゲート電極とコントロールゲート電極との間の容
量C1を大きくした場合には、相対的にフローティング
ゲート電極・ソース領域間の容量Csの比率が小さくな
る。従って、フローティングゲート電極とコントロール
ゲート電極との間のゲート間層間膜の膜厚TOXを薄くす
ることによって、フローティングゲート電極とコントロ
ールゲート電極との間の容量C1が大きくなり、消去特
性も向上することとなる。
In order to improve the erase characteristic from this equation,
It can be seen that in order to lower the potential Vfg of the floating gate electrode, it is effective to reduce the ratio of the capacitance Cs between the floating gate and the source. When the capacitance C1 between the floating gate electrode and the control gate electrode is increased, the ratio of the capacitance Cs between the floating gate electrode and the source region becomes relatively small. Therefore, by reducing the film thickness T ox of the inter-gate interlayer film between the floating gate electrode and the control gate electrode, the capacitance C1 between the floating gate electrode and the control gate electrode is increased, and the erase characteristic is also improved. It will be.

【0016】以上、情報の書き込みをホットエレクトロ
ン注入、情報の消去を電子のトンネリングで行なう場合
について説明したが、情報の書き込み・消去をともに電
子のトンネリングを用いる場合においても、ゲート間層
間膜の膜厚TOXを薄くすることにより、書き込み・消去
特性が向上する。
Although the case where the information is written by hot electron injection and the information is erased by the electron tunneling has been described above, even when the information is written and erased by the electron tunneling, the inter-gate interlayer film is formed. Writing / erasing characteristics are improved by reducing the thickness T OX .

【0017】このような現状からゲート間層間膜の膜厚
を薄くするための種々の試みがなされており、例えば、
特開平4‐858825号公報に開示されているよう
に、ゲート間層間膜をONO膜とする方法が考えられて
いるが、この方法では周辺トランジスタ部のゲート酸化
膜とゲート間層間膜の上層の酸化珪素膜とを同一の膜厚
で構成しているため、周辺トランジスタ部のゲート酸化
膜の膜厚によってゲート間層間膜の上層の酸化珪素膜の
膜厚が決められてしまい、ゲート間層間膜の上層の酸化
珪素膜の膜厚を充分に薄くすることができない。
Under these circumstances, various attempts have been made to reduce the thickness of the inter-gate interlayer film. For example,
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-858825, a method of using an ONO film as the inter-gate interlayer film has been considered. However, in this method, the gate oxide film in the peripheral transistor portion and the upper layer of the inter-gate interlayer film are formed. Since the silicon oxide film has the same film thickness, the film thickness of the gate oxide film in the peripheral transistor portion determines the film thickness of the silicon oxide film as the upper layer of the inter-gate interlayer film. The thickness of the upper silicon oxide film cannot be made sufficiently thin.

【0018】また、特開平6‐232415号公報に開
示されているように、ゲート間層間膜をONO膜とし、
上層の酸化珪素膜の減少分を見込んで上層の酸化珪素膜
の膜厚を予め厚く形成する方法が考えられているが、エ
ッチングレートの誤差による膜厚の減少分を見込んで、
上層の酸化珪素膜の膜厚を厚くしなければならないため
に、上層の酸化珪素膜が必要以上に厚いものとなってし
まいゲート間層間膜の充分な薄膜化が行なわれないこと
となる。
Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-232415, an inter-gate interlayer film is an ONO film,
A method of forming the upper silicon oxide film to have a large film thickness in advance in consideration of the decrease in the upper silicon oxide film is considered, but in consideration of the decrease in the film thickness due to an error in the etching rate,
Since the upper silicon oxide film must be thick, the upper silicon oxide film becomes thicker than necessary, and the inter-gate interlayer film cannot be sufficiently thinned.

【0019】また、フローティングゲート電極を有する
半導体記憶装置では、メモリセルと周辺回路(周辺トラ
ンジスタ部)の読出し回路用MISFET(Metal Insu
lator Semiconductor Field Effect Transistor)と書
き込み回路用MISFETとを形成する際に、印加され
る電圧の違いから、メモリセルのフローティングゲート
電極と周辺回路の書き込み回路用MISFETのゲート
電極とが同一工程で形成され、メモリセルのコントロー
ルゲート電極と周辺回路の読出し回路用MISFETの
ゲート電極とが同一の工程で形成され、読出し回路用M
ISFETのゲート絶縁膜は前記ゲート間層間膜の形成
工程によって形成されている。
In a semiconductor memory device having a floating gate electrode, a MISFET (Metal Insu) for a read circuit of a memory cell and a peripheral circuit (peripheral transistor portion).
The floating gate electrode of the memory cell and the gate electrode of the write circuit MISFET of the peripheral circuit are formed in the same process due to the difference in voltage applied when the lator semiconductor field effect transistor) and the write circuit MISFET are formed. , The control gate electrode of the memory cell and the gate electrode of the read circuit MISFET of the peripheral circuit are formed in the same step, and the read circuit M is formed.
The gate insulating film of the ISFET is formed by the step of forming the inter-gate interlayer film.

【0020】しかしながら、前記読出し回路用MISF
ETのゲート絶縁膜とゲート間層間膜とでは、必要とす
る厚さが異なるために、同一の工程によって夫々最適の
厚さとすることが困難であった。
However, the MISF for the read circuit is
Since the required thickness is different between the ET gate insulating film and the inter-gate interlayer film, it is difficult to obtain the optimum thickness by the same process.

【0021】本発明の課題は、このような問題を解決
し、フローティングゲート電極とコントロールゲート電
極との間のゲート間層間膜を薄くすることによって、フ
ローティングゲート電極を有する半導体記憶装置の素子
の特性を改善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 solve such a problem, and by thinning the inter-gate interlayer film between the floating gate electrode and the control gate electrode, the characteristics of the element of the semiconductor memory device having the floating gate electrode. It is to provide a technology capable of improving.

【0022】本発明の他の課題は、前記ゲート間層間膜
と周辺回路用MISFETのゲート絶縁膜を夫々最適の
厚さに形成することが可能な技術を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of forming the inter-gate interlayer film and the gate insulating film of the MISFET for the peripheral circuit to have optimum thicknesses.

【0023】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.

【0024】[0024]

【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.

【0025】本発明では、メモリセルのフローティング
ゲート電極とコントロールゲート電極との間のゲート間
層間膜を三層構造のONO膜とし、また、下地による酸
化珪素膜の成長の差を利用して、ゲート間層間膜の上層
酸化珪素膜と周辺回路用MISFETのゲート絶縁膜と
を夫々膜厚を変えて同一の工程にて形成するので、ゲー
ト間層間膜の膜厚を薄くすることが可能となり、工程の
増加させることなく夫々の膜厚を最適な値に形成するこ
とができる。
According to the present invention, the inter-gate interlayer film between the floating gate electrode and the control gate electrode of the memory cell is an ONO film having a three-layer structure, and the difference in growth of the silicon oxide film due to the underlying layer is utilized. Since the upper silicon oxide film of the inter-gate interlayer film and the gate insulating film of the MISFET for the peripheral circuit are formed in the same process with different film thicknesses, it is possible to reduce the film thickness of the inter-gate interlayer film. Each film thickness can be formed to an optimum value without increasing the number of steps.

【0026】上述した手段によれば、前記ゲート間層間
膜の膜厚が薄くなるために、情報の書き込み、消去の特
性が向上し、メモリセルのサイズを縮小しても、従前の
ものと同等の特性を得ることが可能となる。
According to the above-mentioned means, since the film thickness of the inter-gate interlayer film is thin, the characteristics of writing and erasing information are improved, and even if the size of the memory cell is reduced, it is the same as the conventional one. It is possible to obtain the characteristics of.

【0027】以下、本発明の実施の形態を説明する。The embodiments of the present invention will be described below.

【0028】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】図1に示すのは、本発明を適用し
た一実施の形態として不揮発性半導体記憶装置であるN
OR型のフラッシュメモリ(Flash Memory)のメモリセ
ル部を示す平面図であり、図中破線にて囲った部分がメ
モリセル1単位となる。また、図2に示すのは図1中の
a‐a線(行方向)に沿った縦断面図であり、図3に示
すのは図1中のb‐b線(列方向)に沿った縦断面図で
ある。
FIG. 1 shows a nonvolatile semiconductor memory device N as an embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a plan view showing a memory cell portion of an OR-type flash memory, and a portion surrounded by a broken line in the drawing is one memory cell unit. 2 is a vertical sectional view taken along line aa (row direction) in FIG. 1, and FIG. 3 is taken along line bb (column direction) in FIG. FIG.

【0030】図中、1はp型の単結晶シリコンからなる
半導体基板であり、2は各素子形成領域を分離するフィ
ールド絶縁膜であり、3はn型半導体領域(高濃度領域
3a及び高濃度領域3bからなるソース領域及びドレイ
ン領域)であり、4はゲート絶縁膜(第1ゲート絶縁
膜)5を介して半導体基板1上に設けられたフローティ
ングゲート電極であり、フローティングゲート電極4上
にゲート間層間膜(第2ゲート絶縁膜)6を介してコン
トロールゲート電極7が設けられている。ゲート間層間
膜6は、下層の酸化珪素膜6a、窒化珪素膜6b、上層
の酸化珪素膜6cを順次積層した積層膜(ONO膜)と
なっている。図に示すように、メモリセルMCであるM
ISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Ef
fect Transistor)は、ゲート絶縁膜5、フローティン
グゲート電極4、ゲート間層間膜6、コントロールゲー
ト電極7、n型半導体領域3とで構成される。
In the figure, 1 is a semiconductor substrate made of p-type single crystal silicon, 2 is a field insulating film separating each element forming region, and 3 is an n-type semiconductor region (high concentration region 3a and high concentration region 3a). And a floating gate electrode 4 provided on the semiconductor substrate 1 via a gate insulating film (first gate insulating film) 5 and a gate on the floating gate electrode 4. A control gate electrode 7 is provided via an interlayer film (second gate insulating film) 6. The inter-gate interlayer film 6 is a laminated film (ONO film) in which a lower silicon oxide film 6a, a silicon nitride film 6b, and an upper silicon oxide film 6c are sequentially laminated. As shown in the figure, M which is a memory cell MC
ISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Ef
The effect transistor is composed of a gate insulating film 5, a floating gate electrode 4, an inter-gate interlayer film 6, a control gate electrode 7, and an n-type semiconductor region 3.

【0031】各メモリセルMCは行方向及び列方向に複
数設けられており、列方向に隣接する各セルMCのコン
トロールゲート電極7は一体となって延在してワード線
WLを構成し、列方向に隣接する各メモリセルMCのソ
ース領域3は一体となって延在して共通ソース線SLを
構成し、行方向に隣接する2つのメモリセルMCのドレ
イン領域3が共通となっており、各ドレイン領域3は行
方向に延在するデータ線DLに接続されている。
A plurality of memory cells MC are provided in the row direction and the column direction, and the control gate electrodes 7 of the cells MC adjacent in the column direction integrally extend to form a word line WL and the column. The source regions 3 of the memory cells MC adjacent to each other in the direction are integrally extended to form a common source line SL, and the drain regions 3 of two memory cells MC adjacent to each other in the row direction are common. Each drain region 3 is connected to the data line DL extending in the row direction.

【0032】図4中(a)は半導体記憶装置が搭載され
るワンチップ・マイクロコンピュータの構成を示す図で
ある。演算処理を行なうCPU(Central Processor Un
it)を中心として、プログラムを記憶する比較的大容量
の不揮発性半導体記憶装置であるEPROM(Electric
ally Programable Read Only Memory)、プログラムの
実行の途中で他のプログラムの実行を行なわせる割込み
コントローラINTC(Interrupt Controller)、外部
の周辺機器との接続を行ないデータの読み込み、演算結
果等の外部への伝達等を行なうI/OポートI/O、各
動作の同期を取るためのタイミング信号を発生する或い
は時間経過を測定するためのタイマT、アナログ信号と
デジタル信号との変換を行なうA/D変換器A/D等各
種の周辺制御機能がワンチップに集積化されている。
FIG. 4A is a diagram showing the configuration of a one-chip microcomputer in which the semiconductor memory device is mounted. CPU (Central Processor Un)
It is a non-volatile semiconductor memory device having a relatively large capacity for storing a program, such as an EPROM (Electric).
ally Programable Read Only Memory), an interrupt controller INTC (Interrupt Controller) that allows other programs to be executed in the middle of program execution, and connection with external peripheral devices to read data and transmit calculation results to the outside. I / O port I / O for performing, etc., a timer T for generating a timing signal for synchronizing each operation or measuring the passage of time, an A / D converter for converting an analog signal and a digital signal Various peripheral control functions such as A / D are integrated on one chip.

【0033】本実施の形態であるフラッシュメモリを、
図4中(a)に示す前記EPROMに換えて搭載するこ
とにより、図4中(b)に示す本願発明の半導体記憶装
置が搭載されたワンチップ・マイクロコンピュータが得
られ、このワンチップ・マイクロコンピュータは、基板
実装状態でROMに収納したデータ、プログラムの書き
換えが簡単に行なえる。このため、本格的な量産に移行
するまでの評価、試作用や量産立ち上げ用として有効で
あり、また仕様変更が頻繁に行なわれる製品用や、少量
多品種生産の製品用としても有効である。
The flash memory according to the present embodiment is
By mounting the EPROM shown in FIG. 4A instead of the EPROM, a one-chip microcomputer equipped with the semiconductor memory device of the present invention shown in FIG. 4B is obtained. The computer can easily rewrite the data and programs stored in the ROM in the state where the board is mounted. Therefore, it is effective for evaluation before shifting to full-scale mass production, for trial production and for mass production start-up, and also for products for which specifications are frequently changed and products for small-quantity, high-mix production. .

【0034】また、機器組立て後にも、機器ごとのチュ
ーニング、仕様変更、ソフトウェアのバージョンアップ
やメンテナンスを行なうことが可能である。
Further, after the equipment is assembled, it is possible to perform tuning, specification change, software version upgrade and maintenance for each equipment.

【0035】前述した不揮発性半導体記憶装置の製造方
法を図5乃至図15及び図20乃至図24を用いて工程
毎に説明する。
A method of manufacturing the above-mentioned nonvolatile semiconductor memory device will be described step by step with reference to FIGS. 5 to 15 and 20 to 24.

【0036】半導体記憶装置は情報を記憶するメモリセ
ルMCと情報の書き込み或いは読み出しを行なう周辺回
路を備えており、メモリセルMC及び周辺回路の書き込
み回路用のMISFETQwと読み出し回路用のMIS
FETQrとでは印加される電圧が異なることから、メ
モリセルMCのフローティングゲート電極と周辺回路の
書き込み回路用MISFETQwのゲート電極とが同一
工程で形成され、メモリセルMCのコントロールゲート
電極と周辺回路の読み出し回路用MISFETQrのゲ
ート電極とが同一の工程で形成されている。なお、CP
U、コントローラINTC、I/OポートI/O、A/
D変換器A/D等を構成するMISFETは、読み出し
回路用MISFETQrと同じ構成で形成される。
The semiconductor memory device includes a memory cell MC that stores information and a peripheral circuit that writes or reads information. The MISFET Qw for the write circuit of the memory cell MC and the peripheral circuit and the MIS for the read circuit.
Since the applied voltage is different from that of the FET Qr, the floating gate electrode of the memory cell MC and the gate electrode of the write circuit MISFET Qw of the peripheral circuit are formed in the same step, and the control gate electrode of the memory cell MC and the read of the peripheral circuit are formed. The gate electrode of the circuit MISFET Qr is formed in the same step. Note that CP
U, controller INTC, I / O port I / O, A /
The MISFET forming the D converter A / D and the like has the same structure as the read circuit MISFET Qr.

【0037】以下の説明では図面各図中、メモリセルM
C、読み出し回路用のMISFETQr及び書き込み回
路用のMISFETQwの夫々について、前記列方向
(ワード線方向)の断面図を上段に、前記行方向(デー
タ線方向)の断面図を下段に示している。
In the following description, in each drawing, the memory cell M
C, the cross-sectional view in the column direction (word line direction) is shown in the upper stage, and the cross-sectional view in the row direction (data line direction) is shown in the lower stage for each of the MISFET Qr for the read circuit and the MISFET Qw for the write circuit.

【0038】先ず、半導体基板1に各素子形成領域2a
を規定するフィールド絶縁膜2を設け(図20)、半導
体基板1の主面にメモリセルMCのゲート絶縁膜5及び
書き込み回路用MISFETのゲート絶縁膜9となる酸
化珪素膜を形成した後に、メモリセルMCのフローティ
ングゲート電極4と書き込み回路用MISFETのゲー
ト電極となる多結晶シリコン膜10を半導体基板1の全
面に形成する(図5)。ゲート絶縁膜5は、例えば10
nm以下の膜厚の酸化珪素膜で形成される。ゲート絶縁
膜9は、ゲート絶縁膜5よりも厚い膜厚で構成される。
ゲート絶縁膜5,9は、半導体基板1を熱酸化した熱酸
化膜で形成される。また、多結晶シリコン膜10は、例
えばCVD(Chemical Vapour Deposition)法により形
成される。
First, each element forming region 2a is formed on the semiconductor substrate 1.
20 is provided (FIG. 20), a silicon oxide film to be the gate insulating film 5 of the memory cell MC and the gate insulating film 9 of the MISFET for the write circuit is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1, and then the memory is formed. A polycrystalline silicon film 10 which will be the floating gate electrode 4 of the cell MC and the gate electrode of the write circuit MISFET is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 (FIG. 5). The gate insulating film 5 is, for example, 10
It is formed of a silicon oxide film having a thickness of nm or less. The gate insulating film 9 is made thicker than the gate insulating film 5.
The gate insulating films 5 and 9 are formed of a thermal oxide film obtained by thermally oxidizing the semiconductor substrate 1. The polycrystalline silicon film 10 is formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

【0039】次に、ホトリソグラフィとエッチングによ
って多結晶シリコン膜10に対して、フローティングゲ
ート電極4のデータ線方向のパターニングと書き込み回
路用MISFETQwのゲート電極11のゲート長方向
のパターニングを行ない、メモリセル形成領域上に多結
晶シリコン膜4a、読み出し回路用MISFET形成領
域上に多結晶シリコン膜11aを夫々形成する(図
6)。このパターニングにより、図21に示す行方向に
延在する多結晶シリコン膜4aが形成される。また、こ
のパターニングによりフローティングゲート電極4aの
列方向の幅が規定される。
Next, patterning of the floating gate electrode 4 in the data line direction and patterning of the gate electrode 11 of the write circuit MISFET Qw in the gate length direction are performed on the polycrystalline silicon film 10 by photolithography and etching. A polycrystalline silicon film 4a is formed on the formation region, and a polycrystalline silicon film 11a is formed on the read circuit MISFET formation region (FIG. 6). By this patterning, polycrystalline silicon film 4a extending in the row direction shown in FIG. 21 is formed. Further, this patterning defines the width of the floating gate electrode 4a in the column direction.

【0040】次に、多結晶シリコン膜4a及び多結晶シ
リコン膜11aの表面に850℃乃至1000℃のドラ
イ雰囲気の熱酸化にて、或いは700℃乃至800℃の
CVD法により、膜厚5乃至20nmの酸化珪素膜6a
を形成し、続いて700℃乃至800℃のCVD法によ
り膜厚10〜20nmの窒化珪素膜6bを堆積させ、窒
化珪素膜6bのピンホールを埋めるために、900℃乃
至1000℃の窒素雰囲気にてアニールを行なう(図
7)。このアニールに代えて熱酸化により900℃乃至
1000℃のウェット又はスチーム雰囲気にて熱酸化に
よる酸化珪素膜(図示せず)を形成してもよい。
Next, the film thickness of 5 to 20 nm is formed on the surfaces of the polycrystalline silicon film 4a and the polycrystalline silicon film 11a by thermal oxidation in a dry atmosphere at 850 ° C. to 1000 ° C. or by a CVD method at 700 ° C. to 800 ° C. Silicon oxide film 6a
Is formed, and then a silicon nitride film 6b having a film thickness of 10 to 20 nm is deposited by a CVD method at 700 ° C. to 800 ° C., and a nitrogen atmosphere at 900 ° C. to 1000 ° C. is formed in order to fill the pinholes of the silicon nitride film 6b. And anneal (FIG. 7). Instead of this annealing, a silicon oxide film (not shown) may be formed by thermal oxidation in a wet or steam atmosphere at 900 ° C. to 1000 ° C. by thermal oxidation.

【0041】なお、酸化珪素膜6aは、フローティング
ゲート電極4からコントロールゲート電極7への電子の
リークを防止するため、好ましくは10nm以上の膜
厚、即ち10nm〜20nmが適切である。窒化珪素膜
6bは、酸化珪素膜6aよりも誘電率が高いのでゲート
間層間膜6の誘電率を高くすることができる。
The silicon oxide film 6a preferably has a film thickness of 10 nm or more, that is, 10 nm to 20 nm, in order to prevent electrons from leaking from the floating gate electrode 4 to the control gate electrode 7. Since the silicon nitride film 6b has a higher dielectric constant than the silicon oxide film 6a, the dielectric constant of the inter-gate interlayer film 6 can be increased.

【0042】次に、ホトリソグラフィによって読み出し
用MISFET形成領域を露出させたレジストマスク1
2を形成し、読み出し用MISFET形成領域の窒化珪
素膜6bをドライエッチングによって除去する(図
8)。
Next, a resist mask 1 exposing the read MISFET formation region by photolithography.
2 is formed, and the silicon nitride film 6b in the read MISFET formation region is removed by dry etching (FIG. 8).

【0043】次に、レジストマスク12を除去した後
に、フッ酸による洗浄を行ない読み出し用MISFET
形成領域の酸化珪素膜6a及びゲート絶縁膜9を除去
し、読み出し用MISFET形成領域の半導体基板1主
面を露出させる。なお、前記ゲート間層間膜6の窒化珪
素膜6b上に熱酸化による酸化珪素膜(図示せず)を形
成した場合には、このフッ酸洗浄によってこの酸化珪素
膜も除去される。続いて読み出し回路用MISFET形
成領域の半導体基板主面を800℃乃至900℃のウェ
ット又はドライ雰囲気にて熱酸化を行ない膜厚10nm
乃至20nmの犠牲酸化膜13を形成した後に読み出し
用MISFET形成領域にチャネルイオンの注入を行な
う(図9)。
Next, after the resist mask 12 is removed, cleaning with hydrofluoric acid is performed to read MISFET.
The silicon oxide film 6a and the gate insulating film 9 in the formation region are removed to expose the main surface of the semiconductor substrate 1 in the read MISFET formation region. When a silicon oxide film (not shown) is formed by thermal oxidation on the silicon nitride film 6b of the inter-gate interlayer film 6, this silicon oxide film is also removed by this hydrofluoric acid cleaning. Subsequently, the main surface of the semiconductor substrate in the MISFET formation region for the readout circuit is thermally oxidized in a wet or dry atmosphere at 800 ° C. to 900 ° C. to have a film thickness of 10 nm.
After the sacrificial oxide film 13 having a thickness of 20 nm is formed, channel ions are implanted into the read MISFET formation region (FIG. 9).

【0044】次に、フッ酸洗浄によって犠牲酸化膜13
を除去した後に、ゲート間層間膜の上層の酸化珪素膜6
c及び読み出し回路用MISFETQrのゲート絶縁膜
14となる酸化珪素膜14aをCVD法によって膜厚3
nm乃至5nmで全面に堆積させる(図10)。
Next, the sacrificial oxide film 13 is washed with hydrofluoric acid.
After removing the silicon oxide film 6 on the inter-gate interlayer film
c and the silicon oxide film 14a to be the gate insulating film 14 of the read circuit MISFET Qr is formed to a thickness of 3 by the CVD method.
nm to 5 nm over the entire surface (FIG. 10).

【0045】次に、800℃乃至900℃のドライ又は
ウエット雰囲気で熱酸化を行ない読み出し回路用MIS
FET形成領域に読み出し回路用MISFETQrのゲ
ート絶縁膜14となる酸化珪素膜14を膜厚10乃至2
0nm成長させる。即ち、この熱酸化により、半導体基
板1上に形成された酸化珪素膜14aは、その膜厚を増
して、10〜20nmの膜厚の酸化珪素膜14が形成さ
れる。また、この熱酸化では、耐酸化性膜である窒化珪
素膜6b上には酸化珪素膜が殆ど成長しないのでゲート
間層間膜の上層の酸化珪素膜6cの膜厚は殆ど変化をし
ない。即ち、この熱酸化により窒化珪素膜6b上に形成
された酸化珪素膜6cは、その膜厚が殆ど変化しない。
これによってメモリセルMCのゲート間層間膜6とし
て、下から順に酸化珪素膜6a、窒化珪素膜6b、酸化
珪素膜6cを積層した絶縁膜(ONO膜)を酸化珪素膜
6cを充分に薄くした状態にて形成することができる
と、同時に、読み出し回路用MISFETQrのゲート
絶縁膜14を同一の工程によって、酸化珪素膜6cとは
夫々膜厚を変えて(酸化珪素膜6cよりも厚い膜厚で)
形成することができる(図11)。
Then, thermal oxidization is performed in a dry or wet atmosphere at 800 ° C. to 900 ° C. to perform MIS for the read circuit.
A silicon oxide film 14 to be the gate insulating film 14 of the read circuit MISFET Qr is formed in the FET formation region with a thickness of 10 to 2
Grow 0 nm. That is, the thermal oxidation increases the thickness of the silicon oxide film 14a formed on the semiconductor substrate 1 to form the silicon oxide film 14 having a thickness of 10 to 20 nm. Further, in this thermal oxidation, since the silicon oxide film hardly grows on the silicon nitride film 6b which is the oxidation resistant film, the film thickness of the silicon oxide film 6c as the upper layer of the inter-gate interlayer film hardly changes. That is, the film thickness of the silicon oxide film 6c formed on the silicon nitride film 6b by this thermal oxidation hardly changes.
Thus, as the inter-gate interlayer film 6 of the memory cell MC, the insulating film (ONO film) in which the silicon oxide film 6a, the silicon nitride film 6b, and the silicon oxide film 6c are stacked in this order from the bottom is a sufficiently thin silicon oxide film 6c. When the gate insulating film 14 of the read circuit MISFET Qr is formed in the same step, the thickness of the gate insulating film 14 is changed from that of the silicon oxide film 6c (thicker than the silicon oxide film 6c).
It can be formed (FIG. 11).

【0046】また、この熱酸化によりCVD法で形成さ
れた酸化珪素膜6c及び酸化珪素膜14は焼きしめら
れ、欠陥密度の少ない緻密な膜となり、酸化珪素膜6
c,14の膜質を向上させることができる。
Further, the silicon oxide film 6c and the silicon oxide film 14 formed by the CVD method by this thermal oxidation are baked to become a dense film with a small defect density, and the silicon oxide film 6 is formed.
The film quality of c and 14 can be improved.

【0047】一方、この熱酸化を900℃以上で行なう
と、酸化珪素膜6c,14の欠陥密度は増大してしま
う。この欠陥密度を低減するには、好ましくはウェット
雰囲気、800℃〜900℃の熱酸化が良い。また、酸
化珪素膜6cは、正孔(ホール)がコントロールゲート
電極7からフローティングゲート電極4へリークするの
を防止するため、3nm以上の膜厚が必要である。一
方、ゲート間層間膜6の膜厚を低減することを考慮する
と上記3nm〜5nmが好ましい。
On the other hand, if this thermal oxidation is performed at 900 ° C. or higher, the defect density of the silicon oxide films 6c and 14 will increase. In order to reduce the defect density, it is preferable to use a wet atmosphere and thermal oxidation at 800 ° C. to 900 ° C. The silicon oxide film 6c needs to have a thickness of 3 nm or more in order to prevent holes from leaking from the control gate electrode 7 to the floating gate electrode 4. On the other hand, in consideration of reducing the film thickness of the inter-gate interlayer film 6, the above-mentioned 3 nm to 5 nm is preferable.

【0048】即ち、酸化珪素膜6aと窒化珪素膜6bと
の2層膜でゲート間層間膜を形成した場合に比べて、酸
化珪素膜6cを3nm以上の膜厚で窒化珪素膜6b上に
形成することで、ゲート間層間膜を形成した場合の方
が、正孔によるリーク電流を低減することができる。
That is, the silicon oxide film 6c is formed on the silicon nitride film 6b in a thickness of 3 nm or more as compared with the case where the inter-gate interlayer film is formed of a two-layer film of the silicon oxide film 6a and the silicon nitride film 6b. By doing so, the leak current due to holes can be reduced more when the inter-gate interlayer film is formed.

【0049】この熱酸化の後に、N2O等の不活性ガス
雰囲気中でアニールを行なう。このアニールにより、酸
化珪素膜6c、ゲート絶縁膜14は焼きしめられ、その
膜質が向上する。
After this thermal oxidation, annealing is performed in an inert gas atmosphere such as N 2 O. By this annealing, the silicon oxide film 6c and the gate insulating film 14 are baked and the film quality is improved.

【0050】次に、メモリセルMCのコントロールゲー
ト電極7及び読み出し回路用MISFETQrのゲート
電極となる多結晶シリコン膜と多結晶シリコン膜上のシ
リサイド膜との2層膜(ポリサイド膜)15を全面に堆
積させる。(図12)。なお、15は2層膜に限定され
ず、多結晶シリコン膜単層又はシリサイド膜単層で構成
しても良い。
Then, a two-layer film (polycide film) 15 of a polycrystalline silicon film and a silicide film on the polycrystalline silicon film, which will be the control gate electrode 7 of the memory cell MC and the gate electrode of the read circuit MISFET Qr, is formed on the entire surface. Deposit. (FIG. 12). Note that 15 is not limited to a two-layer film, and may be composed of a polycrystalline silicon film single layer or a silicide film single layer.

【0051】次に、ホトリソグラフィによってレジスト
マスク16を形成し、このレジストマスク16を用いた
エッチングによって2層膜15をワード線WL(コント
ロールゲート電極7)にパターニングし、更にゲート間
層間膜6及びフローティングゲート電極4のパターニン
グを行なう(図22)。
Next, a resist mask 16 is formed by photolithography, the two-layer film 15 is patterned into word lines WL (control gate electrodes 7) by etching using the resist mask 16, and the inter-gate interlayer film 6 and The floating gate electrode 4 is patterned (FIG. 22).

【0052】次に、メモリセルMCのソース領域,ドレ
イン領域3を構成する高濃度領域3aを形成するために
n型の不純物リン(P)又はヒ素(As)のイオン打ち
込みを行なう(図13)。
Next, ion implantation of n-type impurity phosphorus (P) or arsenic (As) is performed to form the high-concentration region 3a forming the source region and the drain region 3 of the memory cell MC (FIG. 13). .

【0053】次に、ホトリソグラフィによってメモリセ
ルMC領域を覆うレジストマスク17を形成し、このレ
ジストマスク17を用いたエッチングによって読み出し
回路用MISFETQrのゲート電極18のパターニン
グを行ない、書き込み回路用MISFET領域の2層膜
15の除去を行なう。この後、レジストマスク17を除
去し、ゲート電極11,18をマスクとして読み出し回
路用MISFETQrのソース領域,ドレイン領域19
及び書き込み回路用MISFETのソース領域,ドレイ
ン領域20を構成する低濃度領域19a,20aを形成
するためにn型の不純物リン(P)又はヒ素(As)の
イオン打ち込みを行なう(図14)。
Next, a resist mask 17 that covers the memory cell MC region is formed by photolithography, and the gate electrode 18 of the read circuit MISFET Qr is patterned by etching using this resist mask 17 to form the write circuit MISFET region. The two-layer film 15 is removed. After that, the resist mask 17 is removed, and the source and drain regions 19 of the read circuit MISFET Qr are formed by using the gate electrodes 11 and 18 as masks.
Also, ion implantation of n-type impurity phosphorus (P) or arsenic (As) is performed to form the low concentration regions 19a and 20a forming the source region and the drain region 20 of the MISFET for the write circuit (FIG. 14).

【0054】次に、各ゲートのサイドウォールスペーサ
21,22,23を形成し、このサイドウォールスペー
サ21,22,23をマスクとして用いたn型不純物の
イオン打ち込みを行ない、ソース領域及びドレイン領域
3,19,20の高濃度領域3b,19b,20bを形
成する(図15)。
Next, the side wall spacers 21, 22, 23 of each gate are formed, and ion implantation of n-type impurities is performed using the side wall spacers 21, 22, 23 as a mask to form the source region and the drain region 3. , 19 and 20 of high concentration regions 3b, 19b and 20b are formed (FIG. 15).

【0055】この後、各素子を覆う層間絶縁膜8を堆積
させ、コンタクトホール形成後にデータ線DLとなる金
属配線によって各ドレイン領域3を接続して、図1、図
2及び図3に示すメモリセルMCが形成される。
Thereafter, an interlayer insulating film 8 covering each element is deposited, and after forming a contact hole, each drain region 3 is connected by a metal wiring which becomes a data line DL, and the memory shown in FIGS. 1, 2 and 3. A cell MC is formed.

【0056】このように、周辺回路を形成する、読み出
し回路用MISFETQrは、上層の酸化珪素膜6cよ
りも厚い膜厚のゲート絶縁膜14、ゲート電極18(コ
ントロールゲート電極7と同層)、n型半導体領域19
(ソース/ドレイン領域)で構成される。
As described above, the read circuit MISFET Qr forming the peripheral circuit has the gate insulating film 14 having a thickness larger than that of the upper silicon oxide film 6c, the gate electrode 18 (the same layer as the control gate electrode 7), n. Type semiconductor region 19
(Source / drain region).

【0057】以上の説明では、熱酸化により酸化珪素膜
6c、ゲート絶縁膜14を形成した後に、N2O雰囲気
中でアニールしているが、これに限らず、N2O雰囲気
によるアニールを行なった後、熱酸化を行ない酸化珪素
膜6c、ゲート絶縁膜14を形成しても良い。このアニ
ールにより酸化珪素膜6c、ゲート絶縁膜14が焼きし
められその膜質が向上する。
[0057] In the above description, the silicon oxide film 6c by thermal oxidation, after forming the gate insulating film 14, but is annealed in N 2 O atmosphere is not limited thereto, subjected to annealing by N 2 O atmosphere After that, thermal oxidation may be performed to form the silicon oxide film 6c and the gate insulating film 14. By this annealing, the silicon oxide film 6c and the gate insulating film 14 are baked and the film quality is improved.

【0058】また、以上の説明では、CVD法により3
nm〜5nmの膜厚の酸化珪素膜14a,6cを形成し
た後、熱酸化を行ない酸化珪素膜6c、ゲート絶縁膜1
4を形成しているが、これに限らず、以下に示すように
熱酸化の工程とCVD法で酸化膜を形成する工程とを逆
にしてもよい。即ち、前述の図10に示す工程におい
て、フッ酸洗浄によって犠牲酸化膜13を除去した後、
800℃〜900℃のウェット雰囲気で熱酸化を行な
い、読み出し回路用MISFET形成領域に読み出し回
路用MISFETQrのゲート絶縁膜14となる酸化珪
素膜14aを膜厚7nm程度形成する。この時、窒化珪
素膜6b上には酸化珪素膜は形成されない(図23)。
In the above description, the CVD method is used.
After the silicon oxide films 14a and 6c having a thickness of 5 nm to 5 nm are formed, thermal oxidation is performed to perform the silicon oxide film 6c and the gate insulating film 1.
However, the present invention is not limited to this, and the thermal oxidation step and the step of forming an oxide film by the CVD method may be reversed as described below. That is, after removing the sacrificial oxide film 13 by hydrofluoric acid cleaning in the step shown in FIG.
Thermal oxidation is performed in a wet atmosphere of 800 ° C. to 900 ° C. to form a silicon oxide film 14a to be the gate insulating film 14 of the read circuit MISFET Qr in a read circuit MISFET formation region to a thickness of about 7 nm. At this time, no silicon oxide film is formed on the silicon nitride film 6b (FIG. 23).

【0059】次に、ゲート間層間膜の上層の酸化珪素膜
6c及び読み出し回路用MISFETQrのゲート絶縁
膜14となる酸化珪素膜14cをCVD法によって膜厚
3nm程度で全面に堆積する。これにより、薄い上層の
酸化珪素膜14cが形成されるとともに、酸化珪素膜1
4b,14cから厚い膜厚のゲート絶縁膜14が形成さ
れる(図24)。
Next, a silicon oxide film 6c which is an upper layer of the inter-gate interlayer film and a silicon oxide film 14c which becomes the gate insulating film 14 of the read circuit MISFET Qr are deposited on the entire surface to a thickness of about 3 nm by the CVD method. As a result, a thin upper silicon oxide film 14c is formed, and the silicon oxide film 1 is formed.
A thick gate insulating film 14 is formed from 4b and 14c (FIG. 24).

【0060】この後、N2O等の不活性ガス雰囲気でア
ニールを行ない、上層の酸化珪素膜6c、ゲート絶縁膜
14の焼きしめを行ない、その膜質を向上させる。この
後は、前述の図12に示す以後の工程を行なう。このよ
うに、図23、図24に示す工程においても、前述の実
施の形態と同様の効果を奏することができる。
After that, annealing is performed in an inert gas atmosphere such as N 2 O to bake the upper silicon oxide film 6c and the gate insulating film 14 to improve the film quality. After this, the subsequent steps shown in FIG. 12 are performed. As described above, also in the steps shown in FIGS. 23 and 24, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

【0061】参考例として、発明者らが本発明以前に実
施していた方法を、図16乃至図19を用いて工程毎に
説明する。
As a reference example, a method performed by the inventors prior to the present invention will be described step by step with reference to FIGS. 16 to 19.

【0062】以下の説明では図面各図中、メモリセルM
C、読み出し回路用のMISFET及び書き込み回路用
のMISFETの夫々について、前記列方向(ワード線
方向)の断面図を上段に、前記行方向(データ線方向)
の断面図を下段に示している。
In the following description, in each drawing, the memory cell M
C, the MISFET for the read circuit and the MISFET for the write circuit respectively, the cross-sectional view in the column direction (word line direction) is shown in the upper stage, and the row direction (data line direction)
A cross-sectional view of is shown in the lower stage.

【0063】先ず図5乃至図6に示す工程までは前述し
た実施の形態と同様であるが、その後、フローティング
ゲート電極4及び書き込み回路用MISFETのゲート
電極11の表面に850℃乃至1000℃のドライ雰囲
気にて熱酸化により膜厚5乃至20nmの酸化珪素膜6
aを形成し、続いて700℃乃至800℃にてCVD法
により膜厚10〜20nmの窒化珪素膜6bを堆積さ
せ、900℃乃至1000℃のウェットスチーム雰囲気
にて熱酸化を行ない膜厚3乃至10nmの上層酸化珪素
膜6cを形成し、酸化珪素膜6cの洗浄工程での酸化膜
削れを防止するために膜厚5〜15nmの窒化珪素膜6
dを700℃乃至800℃にてCVD法により堆積さ
せ、下から順に酸化珪素膜6a、窒化珪素膜6b、酸化
珪素膜6c、窒化珪素膜6dを積層した絶縁膜(ONO
N膜)を形成する(図16)。
First, the steps up to the steps shown in FIGS. 5 to 6 are the same as those of the above-described embodiment, but thereafter, the surface of the floating gate electrode 4 and the gate electrode 11 of the write circuit MISFET is dried at 850 ° C. to 1000 ° C. Silicon oxide film 6 having a film thickness of 5 to 20 nm by thermal oxidation in an atmosphere
a is formed, then a silicon nitride film 6b having a film thickness of 10 to 20 nm is deposited at 700 ° C. to 800 ° C. by a CVD method, and thermal oxidation is performed in a wet steam atmosphere at 900 ° C. to 1000 ° C. An upper silicon oxide film 6c having a thickness of 10 nm is formed, and a silicon nitride film 6 having a thickness of 5 to 15 nm is formed in order to prevent the oxide film from being scraped in the cleaning process of the silicon oxide film 6c.
d is deposited by a CVD method at 700 ° C. to 800 ° C., and an insulating film (ONO) is formed by laminating a silicon oxide film 6a, a silicon nitride film 6b, a silicon oxide film 6c, and a silicon nitride film 6d in this order from the bottom.
An N film) is formed (FIG. 16).

【0064】次に、ホトリソグラフィによって読み出し
用MISFET形成領域を露出させたレジストマスク1
2を形成し、読み出し用MISFET形成領域の窒化珪
素膜6d、酸化珪素膜6c及び窒化珪素膜6bをドライ
エッチングによって除去する(図17)。
Next, the resist mask 1 exposing the read MISFET formation region by photolithography.
2 is formed, and the silicon nitride film 6d, the silicon oxide film 6c and the silicon nitride film 6b in the read MISFET formation region are removed by dry etching (FIG. 17).

【0065】次に、レジストマスク12を除去した後
に、フッ酸による洗浄を行ない読み出し用MISFET
形成領域の酸化珪素膜6a及びゲート絶縁膜9を除去
し、読み出し用MISFET形成領域の半導体基板1主
面を露出させる。なお、前記ゲート間層間膜6の酸化珪
素膜6c上に酸化珪素膜6dがない場合には、このフッ
酸洗浄によって酸化珪素膜6cは除去される。続いて読
み出し回路用MISFET形成領域の半導体基板主面を
800℃乃至900℃のウェット又はドライ雰囲気にて
熱酸化を行ない膜厚10nm乃至20nmの犠牲酸化膜
13を形成した後に読み出し用MISFET形成領域に
チャネルイオンの注入を行なう(図18)。
Next, after removing the resist mask 12, cleaning with hydrofluoric acid is carried out to read MISFET.
The silicon oxide film 6a and the gate insulating film 9 in the formation region are removed to expose the main surface of the semiconductor substrate 1 in the read MISFET formation region. When there is no silicon oxide film 6d on the silicon oxide film 6c of the inter-gate interlayer film 6, the silicon oxide film 6c is removed by this hydrofluoric acid cleaning. Subsequently, the main surface of the semiconductor substrate in the read circuit MISFET formation region is subjected to thermal oxidation in a wet or dry atmosphere at 800 ° C. to 900 ° C. to form a sacrificial oxide film 13 having a film thickness of 10 nm to 20 nm, and then formed in the read MISFET formation region. Channel ion implantation is performed (FIG. 18).

【0066】次に、フッ酸洗浄によって犠牲酸化膜13
を除去した後に、800℃乃至900℃のドライ又はウ
エット雰囲気にて熱酸化を行ない読み出し回路用MIS
FET形成領域に読み出し回路用MISFETのゲート
絶縁膜14となる酸化珪素膜を膜厚10乃至20nmに
て形成する(図19)。
Next, the sacrificial oxide film 13 is washed with hydrofluoric acid.
After removing the MIS, thermal oxidation is performed in a dry or wet atmosphere at 800 ° C. to 900 ° C. to perform MIS for read circuit.
In the FET formation region, a silicon oxide film to be the gate insulating film 14 of the read circuit MISFET is formed with a film thickness of 10 to 20 nm (FIG. 19).

【0067】この後の工程は、通常の製造方法と同様で
あり、前述した工程の図12乃至図15に相当する工程
を経て参考例の不揮発性半導体記憶装置が形成される。
Subsequent steps are the same as in the normal manufacturing method, and the nonvolatile semiconductor memory device of the reference example is formed through the steps corresponding to FIGS. 12 to 15 of the above-mentioned steps.

【0068】このようにして形成された参考例の半導体
記憶装置では、ゲート間層間膜がONON膜となるため
に、ゲート間層間膜を薄くすることが困難であり、ゲー
ト間層間膜を形成する工程とは別に、読み込み回路用M
ISFETのゲート絶縁膜を形成する工程が必要となっ
ていた。これに対して、本発明では、前述した方法によ
って、ゲート間層間膜をONO膜とすることが可能とな
り、ゲート間層間膜の膜厚を薄くすることができる。
In the semiconductor memory device of the reference example thus formed, since the inter-gate interlayer film is the ONON film, it is difficult to thin the inter-gate interlayer film, and the inter-gate interlayer film is formed. Separate from the process, M for reading circuit
A step of forming a gate insulating film of ISFET has been required. On the other hand, in the present invention, the inter-gate interlayer film can be an ONO film by the method described above, and the film thickness of the inter-gate interlayer film can be reduced.

【0069】また、下地による酸化珪素膜の成長の差を
利用して、ゲート間層間膜の上層酸化珪素膜と読み出し
回路用MISFETのゲート絶縁膜とを夫々膜厚を変え
て同一の工程にて形成するので、工程の増加させること
なく夫々の膜厚を最適な値に形成することができる。
Further, by utilizing the difference in the growth of the silicon oxide film depending on the underlying layer, the upper silicon oxide film of the inter-gate interlayer film and the gate insulating film of the read circuit MISFET are changed in film thickness in the same step. Since they are formed, the respective film thicknesses can be formed to the optimum values without increasing the number of steps.

【0070】従って、ゲート間層間膜の膜厚が薄くなる
ために、情報の書き込み、消去の特性が向上し、メモリ
セルMCのサイズを縮小しても、従前のものと同等の特
性を得ることが可能となる。
Therefore, since the thickness of the inter-gate interlayer film is reduced, the characteristics of writing and erasing information are improved, and even if the size of the memory cell MC is reduced, the same characteristics as before can be obtained. Is possible.

【0071】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記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
勿論である。
As described above, the invention made by the present inventor is:
Although a specific description has been given based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the invention.

【0072】例えば、前述した実施の形態では、マイク
ロコンピュータに搭載されるROMとして用いられるフ
ラッシュメモリを例にして説明したが、単体の記憶装置
として用いられるフラッシュメモリにも、本発明は適用
が可能であり、他にフローティングゲート電極を有する
EPROM或いはEEPROMにも適用が可能である。
For example, in the above-described embodiments, the flash memory used as the ROM mounted in the microcomputer has been described as an example, but the present invention is also applicable to the flash memory used as a single storage device. It is also applicable to an EPROM or an EEPROM having a floating gate electrode.

【0073】更に本発明は、複数層の多結晶シリコン層
を有するにて、層間膜とゲート絶縁膜とを同一工程にて
形成する他のプロセスにも適用が可能である。
Furthermore, the present invention can be applied to other processes in which the interlayer film and the gate insulating film are formed in the same step because the present invention has a plurality of polycrystalline silicon layers.

【0074】[0074]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0075】(1)本発明によれば、ゲート間絶縁膜を
ONO膜によって構成することができるという効果があ
る。
(1) According to the present invention, there is an effect that the inter-gate insulating film can be composed of an ONO film.

【0076】(2)本発明によれば、ONO膜の上層酸
化珪素膜と周辺回路用MISFETのゲート絶縁膜とを
同一の工程によって夫々膜厚を代えて形成することがで
きるという効果がある。
(2) According to the present invention, there is an effect that the upper silicon oxide film of the ONO film and the gate insulating film of the MISFET for the peripheral circuit can be formed in different thicknesses in the same step.

【0077】(3)本発明によれば、ONO膜の上層酸
化珪素膜を薄くすることができるという効果がある。
(3) According to the present invention, there is an effect that the upper silicon oxide film of the ONO film can be thinned.

【0078】(4)本発明によれば、上記効果(1)
(3)により、ゲート間絶縁膜を薄くすることができる
という効果がある。
(4) According to the present invention, the above effect (1)
The effect of (3) is that the gate insulating film can be thinned.

【0079】(5)本発明によれば、上記効果(4)に
より、不揮発性半導体記憶装置の特性が向上するという
効果がある。
(5) According to the present invention, the above effect (4) has the effect of improving the characteristics of the nonvolatile semiconductor memory device.

【0080】(6)本発明によれば、上記効果(5)に
より、不揮発性半導体記憶装置の素子形成面積を縮小す
ることが可能になるという効果がある。
(6) According to the present invention, due to the above effect (5), it is possible to reduce the element formation area of the nonvolatile semiconductor memory device.

【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不揮発性半導体記
憶装置の要部を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a main part of a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す不揮発性半導体記憶装置の要部をa
‐a線に沿ってb‐b示す縦断面図である。
FIG. 2 shows a main part of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view taken along line bb of FIG.

【図3】図1に示す不揮発性半導体記憶装置の要部をb
‐b線に沿って示す縦断面図である。
FIG. 3 is a main part of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG.
It is a longitudinal cross-sectional view shown along the line -b.

【図4】従来の不揮発性半導体記憶装置及び本発明の一
実施の形態である不揮発性半導体記憶装置の搭載された
ワンチップ・マイクロコンピュータの構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional one-chip microcomputer in which a nonvolatile semiconductor memory device and a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention are mounted.

【図5】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体記
憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体記
憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体記
憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体記
憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体記
憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体
記憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体
記憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体
記憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 12 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体
記憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 13 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図14】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体
記憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 14 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図15】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体
記憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 15 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図16】本発明の参考例である不揮発性半導体記憶装
置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 16 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of a nonvolatile semiconductor memory device that is a reference example of the present invention.

【図17】本発明の参考例である不揮発性半導体記憶装
置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 17 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of a nonvolatile semiconductor memory device that is a reference example of the present invention.

【図18】本発明の参考例である不揮発性半導体記憶装
置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 18 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of a nonvolatile semiconductor memory device that is a reference example of the present invention.

【図19】本発明の参考例である不揮発性半導体記憶装
置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 19 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of a nonvolatile semiconductor memory device that is a reference example of the present invention.

【図20】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体
記憶装置の要部を工程ごとに示す平面図である。
FIG. 20 is a plan view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図21】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体
記憶装置の要部を工程ごとに示す平面図である。
FIG. 21 is a plan view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図22】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体
記憶装置の要部を工程ごとに示す平面図である。
FIG. 22 is a plan view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図23】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体
記憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 23 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【図24】本発明の一実施の形態である不揮発性半導体
記憶装置の要部を工程ごとに示す縦断面図である。
FIG. 24 is a vertical cross-sectional view showing, for each step, a main part of the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体記憶装置、2…フィールド絶縁膜、3,1
9,20…ソース領域、ドレイン領域、19a,20a
…低濃度領域、3a,3b,19b,20b…高濃度領
域、4…フローティングゲート電極、5,9,14…ゲ
ート絶縁膜、6…ゲート間層間膜、6a,6c…酸化珪
素膜、6b,6d…窒化珪素膜、7…コントロールゲー
ト電極、8…層間絶縁膜、10,15…多結晶シリコン
膜、11,18…ゲート電極、12,16,17…レジ
ストマスク、13…犠牲酸化膜、21,22,23…サ
イドウォールスペーサ。
1 ... Semiconductor memory device, 2 ... Field insulating film, 3, 1
9, 20 ... Source region, drain region, 19a, 20a
... low-concentration region, 3a, 3b, 19b, 20b ... high-concentration region, 4 ... floating gate electrode, 5, 9, 14 ... gate insulating film, 6 ... inter-gate interlayer film, 6a, 6c ... silicon oxide film, 6b, 6d ... Silicon nitride film, 7 ... Control gate electrode, 8 ... Interlayer insulating film, 10, 15 ... Polycrystalline silicon film, 11, 18 ... Gate electrode, 12, 16, 17 ... Resist mask, 13 ... Sacrificial oxide film, 21 , 22, 23 ... Sidewall spacers.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/792 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location H01L 29/792

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フローティングゲート電極に電子を保持
することによって情報を記憶するメモリセルと周辺回路
用MISFETとを有する不揮発性半導体記憶装置にお
いて、 メモリセルのフローティングゲート電極とコントロール
ゲート電極との間のゲート間層間膜を酸化珪素膜、窒化
珪素膜及び酸化珪素膜を順次積層した積層膜とし、上層
の酸化珪素膜を実質的にCVDによって形成された酸化
珪素膜とし、 周辺回路用MISFETのゲート絶縁膜をCVD及び熱
酸化又は熱酸化及びCVDによって形成して前記上層の
酸化珪素膜とは膜厚を変えた酸化珪素膜としたことを特
徴とする不揮発性半導体記憶装置。
1. A nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell for storing information by holding electrons in a floating gate electrode and a MISFET for a peripheral circuit, wherein a floating gate electrode and a control gate electrode of the memory cell are provided between the floating gate electrode and the control gate electrode. The inter-gate interlayer film is a laminated film in which a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film are sequentially laminated, and the upper silicon oxide film is a silicon oxide film formed substantially by CVD, and the gate insulation of the peripheral circuit MISFET is performed. A non-volatile semiconductor memory device characterized in that a film is formed by CVD and thermal oxidation or thermal oxidation and CVD to be a silicon oxide film having a film thickness different from that of the upper silicon oxide film.
【請求項2】 前記ゲート間層間膜がフローティングゲ
ート電極の上面及び側面を覆っていることを特徴とする
請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
2. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the inter-gate interlayer film covers an upper surface and a side surface of the floating gate electrode.
【請求項3】 フローティングゲート電極に電子を保持
することによって情報を記憶するメモリセルと周辺回路
用MISFETとを有する不揮発性半導体記憶装置の製
造方法において、 メモリセルのフローティングゲート電極となる導電体を
堆積させる工程と、 メモリセルのフローティングゲート電極とコントロール
ゲート電極との間のゲート間層間膜を構成する酸化珪素
膜を堆積させる工程と、 前記ゲート間層間膜を構成する窒化珪素膜を堆積させる
工程と、 CVD及び熱酸化又は熱酸化及びCVDによって、ゲー
ト間層間膜及び周辺回路用MISFETのゲート絶縁膜
となる酸化珪素膜を、ゲート間層間膜及び前記ゲート絶
縁膜とで膜厚を変えて形成する工程と、 メモリセルのコントロールゲート電極及び周辺回路用M
ISFETのゲート電極となる導電体を堆積させる工程
とを備えたことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の
製造方法。
3. A method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell for storing information by holding electrons in a floating gate electrode and a MISFET for a peripheral circuit, wherein a conductor to be a floating gate electrode of the memory cell is formed. A step of depositing, a step of depositing a silicon oxide film forming an inter-gate interlayer film between the floating gate electrode and the control gate electrode of the memory cell, and a step of depositing a silicon nitride film forming the inter-gate interlayer film And a silicon oxide film to be an inter-gate interlayer film and a gate insulating film of a MISFET for a peripheral circuit is formed by CVD and thermal oxidation or thermal oxidation and CVD while changing the film thickness between the inter-gate interlayer film and the gate insulating film. And the control gate electrode of the memory cell and M for the peripheral circuit
And a step of depositing a conductor to be a gate electrode of the ISFET.
【請求項4】 前記CVDによる酸化珪素膜形成後に熱
酸化を行ない、熱酸化後にN2O等によるアニールを行
なうことを特徴とする請求項3に記載の不揮発性半導体
記憶装置の製造方法。
4. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein thermal oxidation is performed after the silicon oxide film is formed by the CVD, and annealing is performed after the thermal oxidation by N 2 O or the like.
【請求項5】 前記CVDによる酸化珪素膜形成後に、
2O等によるアニールを行ない、アニール後に熱酸化
を行うことを特徴とする請求項3に記載の不揮発性半導
体記憶装置の製造方法。
5. After the silicon oxide film is formed by the CVD,
4. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein annealing is performed with N 2 O or the like, and thermal oxidation is performed after the annealing.
【請求項6】 前記熱酸化後にCVDによる酸化珪素膜
を形成し、アニールを行ない、アニール後に熱酸化を行
なうことを特徴とする請求項3に記載の不揮発性半導体
記憶装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein a silicon oxide film is formed by CVD after the thermal oxidation, annealing is performed, and thermal oxidation is performed after the annealing.
【請求項7】 前記メモリセルのフローティングゲート
電極となる導電体を堆積させる工程によって、前記周辺
回路用MISFETのゲート電極となる導電体を堆積さ
せることを特徴とする請求項3乃至請求項5の何れかに
記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
7. The conductor as the gate electrode of the peripheral circuit MISFET is deposited by the step of depositing the conductor as the floating gate electrode of the memory cell. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to any one of claims.
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JP2005005516A (en) * 2003-06-12 2005-01-06 Renesas Technology Corp Semiconductor device and method of manufacturing same
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7535053B2 (en) 1997-11-18 2009-05-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Nonvolatile memory and electronic apparatus
JP2000164835A (en) * 1998-11-26 2000-06-16 Stmicroelectronics Srl Manufacture of integrated circuit
JP2005005516A (en) * 2003-06-12 2005-01-06 Renesas Technology Corp Semiconductor device and method of manufacturing same

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