JPH10112510A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

Info

Publication number
JPH10112510A
JPH10112510A JP8264671A JP26467196A JPH10112510A JP H10112510 A JPH10112510 A JP H10112510A JP 8264671 A JP8264671 A JP 8264671A JP 26467196 A JP26467196 A JP 26467196A JP H10112510 A JPH10112510 A JP H10112510A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
gate electrode
region
forming
gate
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.)
Granted
Application number
JP8264671A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3317857B2 (en
Inventor
Hitoshi Aoki
仁志 青木
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp 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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP26467196A priority Critical patent/JP3317857B2/en
Publication of JPH10112510A publication Critical patent/JPH10112510A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3317857B2 publication Critical patent/JP3317857B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate forming a second electrode by forming a transistor having first and second electrodes through first and second gate oxide films on a substrate and providing a wiring layer on a thicker insulation layer than the second gate oxide film. SOLUTION: On a semiconductor substrate 1, an oxide film is formed to form source/drain regions 3 on memory cell-forming regions M and peripheral circuit-forming regions C. On the structure 1, a first gate oxide film 4 is formed and first gate electrodes 5a, 5b of a first transistor are formed thereon. A second gate oxide film 10 is formed on a channel-forming region of a second transistor and second gate electrode 11a is formed parallel between the first gate electrodes 5a and gate electrode 11b and wiring 11c are formed. The wiring layer 11c is the same layer as the second gate electrode layers 11a, 11b and a thicker insulation layer 7 than the second gate oxide film 10 is formed just beneath this layer 11c. This facilitates wiring the second gate electrodes 11a, 11b.

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、半導体装置及びそ
の製造方法に関し、より詳細には、特にダブルポリゲー
ト電極を用いた高密度のマスクプログラマブルROM部
を有する半導体装置及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device having a high-density mask programmable ROM using double poly gate electrodes and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、マスクROMのメモリセル方
式として、直列接続されたセルトランジスタに対し、エ
ンハンスメント型のトランジスタとデプレッション型の
トランジスタとを選択することによりROMデータを書
き込むNAND型ROMと、並列に接続されたセルトラ
ンジスタに対して、選択的に閾値電圧を電源電圧以上に
設定してROMデータを書き込むNOR型ROMがあ
る。一般に、NAND型ROMは高集積化に優れ、NO
R型ROMは高速化に優れているが、それぞれ逆は劣っ
ているという特長がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a memory cell system of a mask ROM, a NAND type ROM for writing ROM data by selecting an enhancement type transistor and a depletion type transistor with respect to cell transistors connected in series, There is a NOR-type ROM in which the threshold voltage is selectively set to be equal to or higher than the power supply voltage and the ROM data is written to the cell transistor connected to the ROM. In general, NAND type ROMs are excellent in high integration,
An R-type ROM is excellent in speeding up, but the opposite is inferior to each other.

【0003】一般のNOR型ROMは2個のメモリセル
トランジスタに対し、1個の割合でコンタクト穴が必要
となるため、コンタクト穴及びマスク合わせのためのマ
ージンを確保しなければならず、メモリセルの微細化が
非常に困難であった。そこで、高集積化には、主にNA
ND型ROMが使用されていた。NAND型ROMはセ
ルトランジスタを直列接続し、トランジスタ列の両端に
のみコンタクト穴を設ければよいため、直列接続するト
ランジスタの数を多くすればするほど高集積化が図れ
る。
A general NOR type ROM requires one contact hole for two memory cell transistors. Therefore, a margin for contact hole and mask alignment must be secured. It was very difficult to miniaturize. Therefore, high integration mainly involves NA
ND type ROMs have been used. In a NAND-type ROM, cell transistors need only be connected in series, and contact holes need only be provided at both ends of the transistor row. Therefore, the higher the number of transistors connected in series, the higher the integration.

【0004】しかし、近年では、NAND型ROMを用
いてさらに高集積化を図るために、素子分離領域の寸法
シフトや段差を低減する工夫がなされている。例えば、
その方法の1つとして、素子分離膜を形成することなく
素子分離を行うとともに、NAND型ROMとNOR型
ROMとの両方の利点を持ち合わせた高密度NOR型R
OMメモリセルが提案されている。
However, in recent years, in order to achieve higher integration by using a NAND-type ROM, various measures have been taken to reduce a dimensional shift and a step in an element isolation region. For example,
As one of the methods, element isolation is performed without forming an element isolation film, and a high-density NOR type R which has both advantages of a NAND type ROM and a NOR type ROM.
OM memory cells have been proposed.

【0005】このメモリセルは、図22(a)〜(d)
に示したように、半導体基板51上のメモリセル領域
に、ソース/ドレイン領域及びビットラインとなる高濃
度拡散層55が複数本平行に形成されており、この半導
体基板51上にゲート酸化膜52を介して、ビットライ
ンとなる高濃度拡散層55に直交するようにゲート電極
(ワードライン)53が複数本配設されている。また、
ゲート電極53及び高濃度拡散層55が形成されていな
い領域57には、ソース/ドレイン領域とは異なる導電
層を有する不純物がイオン注入されており、この領域5
7をセルトランジスタaとセルトランジスタbとの間の
素子分離として機能させている。
This memory cell is shown in FIGS. 22 (a) to 22 (d).
As shown in FIG. 2, a plurality of high-concentration diffusion layers 55 serving as source / drain regions and bit lines are formed in parallel in a memory cell region on a semiconductor substrate 51, and a gate oxide film 52 is formed on the semiconductor substrate 51. , A plurality of gate electrodes (word lines) 53 are arranged so as to be orthogonal to the high-concentration diffusion layers 55 that become bit lines. Also,
In the region 57 where the gate electrode 53 and the high concentration diffusion layer 55 are not formed, an impurity having a conductive layer different from the source / drain region is ion-implanted.
7 functions as element isolation between the cell transistor a and the cell transistor b.

【0006】このような構成を有するメモリセルにおい
ては、LOCOS膜のような素子分離膜が形成されてい
ないため、半導体基板51表面は平坦であり、通常用い
られる加工限界以下のピッチでゲート電極53を配置さ
せることができ、しかも、このゲート電極53をマスク
として用いて素子分離領域57に自己整合的にイオン注
入できるため、メモリセルの高集積化に大きな効果があ
る。
In the memory cell having such a configuration, since the element isolation film such as the LOCOS film is not formed, the surface of the semiconductor substrate 51 is flat, and the gate electrode 53 is formed at a pitch smaller than a processing limit usually used. Can be arranged, and ions can be implanted into the element isolation region 57 in a self-aligned manner by using the gate electrode 53 as a mask, which has a great effect on high integration of memory cells.

【0007】また、例えば、特開昭53−41188号
公報にはNAND型ROMに関して、特開昭63−13
1568号公報には高密度NOR型ROMに関しての多
層構造によって、さらにメモリセルの高密度化を図る方
法が提案されている。しかし、半導体メモリ装置に対す
る大容量化の要求は厳しく、さらなる高集積化を求め
て、NAND型ROM及び高密度NOR型ROMをあわ
せ持つ多層構造の半導体装置、この半導体装置の素子分
離をLOCOS膜を用いずにPN接合によって行う半導
体装置等、種々の検討がなされている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 53-41188 discloses a NAND-type ROM.
Japanese Patent Application Publication No. 1568 proposes a method for further increasing the density of memory cells by using a multi-layer structure of a high-density NOR type ROM. However, the demand for large capacity semiconductor memory devices is strict, and in order to achieve higher integration, a multi-layered semiconductor device having both a NAND ROM and a high-density NOR ROM has been developed. Various studies have been made on a semiconductor device performed by a PN junction without using the same.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】メモリセルの高集積化
を行うためにゲート電極を2層以上の多層構造にして、
メモリセルの高密度化を図る方法においてまず問題とな
るのが、加工の困難さである。例えば、メモリセルに複
数本の第1ゲート電極を形成した後、この第1ゲート電
極間に第2ゲート電極を形成する場合、第1ゲート電極
によって生じる段差によって、段差部分の第2ゲート電
極の膜厚は、平坦な部分のおよそ倍の厚さとなる。ま
た、第1メモリセルトランジスタと第2メモリセルトラ
ンジスタとはほぼ同等な能力が要求されるので、下地の
第2ゲート酸化膜厚は、第1ゲート酸化膜と同等レベル
である(微細プロセスほど薄いものが使われるようにな
ってきており、1層ゲートプロセスでもゲート加工は厳
しくなってきている)。すなわち、第2ゲート電極エッ
チングの選択比は、第2ゲート電極の厚い部分もエッチ
ング除去するためには第1ゲート電極エッチングに必要
な選択比のさらに数倍のものが必要となる。もし、第2
ゲート電極エッチング時に下地の第2ゲート酸化膜がも
たず無くなってしまうと、シリコン基板が掘れて、不良
を生じることになる。さらに、2層ゲート電極を用いた
プロセスはその工程が長くなるので、ウエハ製造コスト
が増大したり、工場のトータルウエハ処理が減少するな
どの不具合が生じるという問題もある。
In order to achieve high integration of memory cells, the gate electrode has a multilayer structure of two or more layers.
The first problem in the method for increasing the density of memory cells is the difficulty in processing. For example, in the case where a plurality of first gate electrodes are formed in a memory cell and then a second gate electrode is formed between the first gate electrodes, a step formed by the first gate electrode causes a stepped portion of the second gate electrode to be formed. The film thickness is approximately twice the thickness of the flat portion. Further, since the first memory cell transistor and the second memory cell transistor are required to have almost the same performance, the second gate oxide film thickness of the base is the same level as that of the first gate oxide film (the thinner the finer process, the thinner). The gate processing is becoming strict even in the single-layer gate process.) In other words, the selectivity of the second gate electrode etching needs to be several times higher than the selectivity required for the first gate electrode etching in order to etch away the thick portion of the second gate electrode. If the second
If the underlying second gate oxide film is completely lost during the etching of the gate electrode, the silicon substrate is dug, resulting in a defect. Further, since the process using the two-layer gate electrode takes a long time, there is a problem that problems such as an increase in wafer manufacturing cost and a decrease in total wafer processing in a factory occur.

【0009】また、LOCOS膜を用いずPN接合によ
って素子分離する方法では、工程の簡略化を図ることが
重要となるとともに、配線の引き回しに使われるゲート
電極配線の寄生容量が大きいという課題もある。
In addition, in the method of separating elements by PN junction without using a LOCOS film, it is important to simplify the process, and there is a problem that the parasitic capacitance of the gate electrode wiring used for wiring is large. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
基板内に形成されたPN接合により素子分離がなされ、
半導体基板上に第1ゲート酸化膜を介して形成された第
1ゲート電極からなる第1トランジスタと、第2ゲート
酸化膜を介して形成された第2ゲート電極からなる第2
トランジスタとを有し、前記第2ゲート酸化膜よりも厚
い絶縁層上に形成され、かつ前記第2ゲート電極と同一
層からなる配線層を有する半導体装置が提供される。
According to the present invention, device isolation is achieved by a PN junction formed in a semiconductor substrate.
A first transistor comprising a first gate electrode formed on a semiconductor substrate via a first gate oxide film, and a second transistor comprising a second gate electrode formed via a second gate oxide film.
There is provided a semiconductor device having a transistor, a wiring layer formed on an insulating layer thicker than the second gate oxide film, and having the same layer as the second gate electrode.

【0011】さらに、本発明によれば、半導体基板上に
第1ゲート酸化膜を介して形成された第1ゲート電極か
らなる第1トランジスタと、第2ゲート酸化膜を介して
形成された第2ゲート電極からなる第2トランジスタと
を有するメモリセル部と、前記第1トランジスタと第2
トランジスタとを有する周辺回路部とからなるマスクR
OMを構成し、前記周辺回路部における第1及び第2ト
ランジスタはLDD構造を有し、かつ第2のトランジス
タは任意の幅の低濃度拡散領域を有することにより前記
第1トランジスタよりも高耐圧に設定されてなり、前記
第2ゲート酸化膜よりも厚い絶縁層上に形成され、かつ
前記第2ゲート電極と同一層からなる配線層を有する半
導体装置が提供される。
Further, according to the present invention, a first transistor comprising a first gate electrode formed on a semiconductor substrate via a first gate oxide film, and a second transistor formed via a second gate oxide film on the semiconductor substrate. A memory cell portion having a second transistor comprising a gate electrode;
And a peripheral circuit portion having a transistor.
OM, the first and second transistors in the peripheral circuit section have an LDD structure, and the second transistor has a low-concentration diffusion region having an arbitrary width, so that the first transistor has a higher breakdown voltage than the first transistor. A semiconductor device is provided, which is formed on an insulating layer thicker than the second gate oxide film and has a wiring layer formed of the same layer as the second gate electrode.

【0012】また、本発明によれば、(i-a) 半導体基板
上の任意の領域にソース/ドレイン領域を形成するため
のイオン注入を行い、(ii-a)得られた半導体基板上に、
第1トランジスタを構成する第1ゲート酸化膜と第1ゲ
ート電極とを形成し、(iii-a) 該第1ゲート電極を含む
半導体基板上全面に絶縁層を積層し、少なくとも第2ト
ランジスタのチャネル部となる領域上に開口を有するマ
スクを形成し、該マスクを用いて前記絶縁層をエッチバ
ックし、(iv-a)前記絶縁層を含む半導体基板上に、第2
トランジスタを構成する第2ゲート酸化膜と第2ゲート
電極とを形成すると同時に、前記絶縁層上の任意の領域
に前記第2ゲート電極と同一層からなる配線層を形成す
ることからなる半導体装置の製造方法が提供される。
According to the present invention, (ia) ion implantation for forming source / drain regions in an arbitrary region on a semiconductor substrate is performed, and (ii-a) ion implantation is performed on the obtained semiconductor substrate.
Forming a first gate oxide film and a first gate electrode constituting the first transistor, and (iii-a) laminating an insulating layer over the entire surface of the semiconductor substrate including the first gate electrode, and forming at least a channel of the second transistor. Forming a mask having an opening on a region to be a part, etching back the insulating layer using the mask, and (iv-a) forming a second substrate on the semiconductor substrate including the insulating layer.
Forming a second gate oxide film and a second gate electrode constituting a transistor, and simultaneously forming a wiring layer of the same layer as the second gate electrode in an arbitrary region on the insulating layer; A manufacturing method is provided.

【0013】さらに、(i-b) 半導体基板のメモリセル形
成領域の任意の領域にソース/ドレイン領域を形成する
ためのイオン注入を行い、(ii-b)得られた半導体基板の
メモリセル形成領域上に、第1トランジスタを構成する
第1ゲート酸化膜と複数本の互いに平行な第1ゲート電
極とを形成するとともに、周辺回路形成領域上にも第1
ゲート酸化膜と第1ゲート電極とを形成し、(iii-b) 前
記周辺回路形成領域の任意の領域に第1トランジスタ及
び第2トランジスタを構成する低濃度ソース/ドレイン
領域を形成するためのイオン注入を行い、(iv-b)前記第
1ゲート電極を含む半導体基板上全面に絶縁層を積層
し、メモリセル形成領域上と周辺回路形成領域の少なく
とも第2トランジスタのチャネル部となる領域上とに開
口を有するマスクを形成し、該マスクを用いて前記絶縁
層をエッチバックすることにより、メモリセル形成領域
の第1ゲート電極側壁にサイドウォールスペーサを形成
するとともに、周辺回路形成領域の第2トランジスタの
チャネル部となる領域上の絶縁層を除去し、(v-b) 前記
サイドウォールスペーサを含む半導体基板のメモリセル
形成領域の第1ゲート電極間及び前記絶縁層を含む半導
体基板の周辺回路形成領域に、第2トランジスタを構成
する第2ゲート酸化膜を形成し、さらに第2ゲート電極
形成用パターンを用いて第2ゲート電極を形成すると同
時に、前記絶縁層上の任意の領域に前記第2ゲート電極
と同一層からなる配線層を形成し、(vi-b)前記第2ゲー
ト電極形成用パターン用いて、前記周辺回路形成領域上
に形成された絶縁層をエッチバックすることにより、第
1ゲート電極側壁にサイドウォールスペーサを形成し、
(vii-b) 前記周辺回路形成領域の任意の領域に第1トラ
ンジスタ及び第2トランジスタを構成する高濃度ソース
/ドレイン領域を形成するためのイオン注入を行うこと
からなる半導体装置の製造方法が提供される。
Further, (ib) ion implantation for forming a source / drain region in an arbitrary region of the memory cell formation region of the semiconductor substrate is performed, and (ii-b) ion implantation is performed on the obtained memory cell formation region of the semiconductor substrate. Forming a first gate oxide film forming a first transistor and a plurality of first gate electrodes parallel to each other, and forming a first gate oxide film on a peripheral circuit formation region;
(Iii-b) ions for forming a gate oxide film and a first gate electrode, and forming a low concentration source / drain region constituting the first transistor and the second transistor in an arbitrary region of the peripheral circuit formation region; Implantation is performed, and (iv-b) an insulating layer is stacked on the entire surface of the semiconductor substrate including the first gate electrode, and the insulating layer is formed on the memory cell formation region and at least on the region serving as the channel portion of the second transistor in the peripheral circuit formation region. A mask having an opening is formed, and the insulating layer is etched back using the mask to form a sidewall spacer on a side wall of the first gate electrode in the memory cell forming region and a second spacer in the peripheral circuit forming region. (Vb) removing an insulating layer over a region serving as a channel portion of the transistor between the first gate electrodes in the memory cell forming region of the semiconductor substrate including the sidewall spacer; And forming a second gate oxide film forming a second transistor in a peripheral circuit forming region of the semiconductor substrate including the insulating layer, and further forming a second gate electrode using a second gate electrode forming pattern, A wiring layer made of the same layer as the second gate electrode is formed in an arbitrary region on the insulating layer, and (vi-b) a wiring layer formed on the peripheral circuit formation region using the second gate electrode formation pattern. By etching back the insulating layer, sidewall spacers are formed on the side walls of the first gate electrode,
(vii-b) A method of manufacturing a semiconductor device, comprising performing ion implantation for forming high-concentration source / drain regions constituting first and second transistors in an arbitrary region of the peripheral circuit formation region. Is done.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明における半導体装置は、好
ましくは半導体基板内に形成されたPN接合を素子分離
として用いており、第1及び第2トランジスタを有す
る。この半導体装置は、マスクROM、EPROM、E
EPROM等の周辺回路部及び/又はメモリセル部等の
種々の半導体装置に使用することができる。また、任意
に、半導体基板とは異なる導電型を有する不純物領域
(ウェル)を形成することにより、PMOS、NMOS
及びCMOSのいずれの素子にも適用することができ
る。この半導体装置が周辺回路部等に使用される場合に
は、第1及び第2トランジスタは、多層構造で形成され
ていてもよいが、それぞれ独立に形成されていてもよ
い。また、これら第1及び第2トランジスタの間がPN
接合によって分離されていてもよいし、これら第1及び
第2トランジスタ形成領域と他の回路部(例えば、メモ
リセル部等)との間がPN接合によって分離されていて
もよい。なお、第1及び第2トランジスタのいずれか
が、高耐圧に設定される場合には、必ずしもPN接合で
素子分離されてなくてもよく、公知のLOCOS膜等に
より素子分離がなされていてもよい。一方、この半導体
装置がメモリセル部に使用される場合には、第1及び第
2トランジスタは、多層構造で形成されていることが好
ましい。具体的には、第1トランジスタを構成する第1
ゲート電極が複数本配設され、第2トランジスタを構成
する第2ゲート電極が、第1トランジスタ間に複数本配
設された構造が挙げられる。また、この半導体装置に
は、第1及び第2トランジスタとは別に配線層が形成さ
れている。この配線層はPN接合による素子分離領域上
に形成されていてもよいし、素子形成領域上に形成され
ていてもよい。この配線層は、第2トランジスタを構成
する第2ゲート電極層と同一層からなり、この配線層の
直下に、第2ゲート酸化膜よりも厚い絶縁層が形成され
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor device according to the present invention preferably uses a PN junction formed in a semiconductor substrate as element isolation, and has first and second transistors. This semiconductor device includes mask ROM, EPROM, E
It can be used for various semiconductor devices such as a peripheral circuit unit such as an EPROM and / or a memory cell unit. Optionally, by forming an impurity region (well) having a conductivity type different from that of the semiconductor substrate, a PMOS, an NMOS, or the like can be formed.
And CMOS devices. When the semiconductor device is used for a peripheral circuit section or the like, the first and second transistors may be formed in a multilayer structure, or may be formed independently of each other. Further, a PN is provided between the first and second transistors.
The first and second transistor forming regions may be separated from other circuit portions (for example, a memory cell portion or the like) by a PN junction. When one of the first and second transistors is set to have a high withstand voltage, the devices need not necessarily be separated by a PN junction, and may be separated by a known LOCOS film or the like. . On the other hand, when the semiconductor device is used in a memory cell portion, the first and second transistors are preferably formed in a multilayer structure. Specifically, the first transistor forming the first transistor
There is a structure in which a plurality of gate electrodes are provided, and a plurality of second gate electrodes constituting the second transistor are provided between the first transistors. Further, in this semiconductor device, a wiring layer is formed separately from the first and second transistors. This wiring layer may be formed on an element isolation region by a PN junction, or may be formed on an element formation region. This wiring layer is formed of the same layer as the second gate electrode layer forming the second transistor, and an insulating layer thicker than the second gate oxide film is formed immediately below this wiring layer.

【0015】第1及び第2トランジスタを構成するゲー
ト酸化膜は、例えば50〜300Å程度の膜厚、ゲート
電極は、例えば2000〜3000Å程度の膜厚で形成
されることが好ましい。ゲート酸化膜及びゲート電極の
膜厚、材料等は第1及び第2トランジスタ間で異なって
いてもよいし、第1トランジスタ間又は第2トランジス
タ間、第1トランジスタ内又は第2トランジスタ内で異
なっていてもよい。なお、第1及び第2トランジスタを
マスクROMのメモリセルに用いる場合には、ROMデ
ータの書き込みを考慮して、ゲート電極の膜厚や材料を
設定することが好ましい。つまり、第1トランジスタと
第2トランジスタとに、イオン注入によって同時にデー
タの書き込みを行う場合は、第1ゲート電極のイオン注
入阻止能と第2ゲート電極のイオン注入阻止能が同一に
なるように設定することが好ましく、そのために同一の
膜厚及び材料を選択してもよいし、材料及び/又は膜厚
を異ならせてもよい。例えば、一方がポリシリコン単
層、他方がWSi/ポリシリコン層ならば、WSiのイ
オン注入阻止能は、ポリシリコンのそれの2倍程度であ
るのでポリシリコンを3000Å程度、WSi/ポリシ
リコンを1000Å/1000Å程度とすることが挙げ
られる。なお、本発明における半導体装置が、メモリセ
ル部と周辺回路部とを有している場合には、それぞれに
第1及び/又は第2トランジスタが形成されることとな
るが、これら第1及び第2トランジスタは必ずしも各部
で同一構造を有していなくてもよい。
It is preferable that the gate oxide film forming the first and second transistors is formed to have a thickness of, for example, about 50 to 300 °, and the gate electrode is formed to have a thickness of, for example, about 2000 to 3000 °. The thicknesses, materials, and the like of the gate oxide film and the gate electrode may be different between the first and second transistors, or different between the first or second transistors, or within the first or second transistors. You may. Note that in the case where the first and second transistors are used for a memory cell of a mask ROM, it is preferable to set the thickness and material of the gate electrode in consideration of writing of ROM data. That is, when data is simultaneously written into the first transistor and the second transistor by ion implantation, the first gate electrode and the second gate electrode are set to have the same ion implantation stopping ability. Preferably, the same film thickness and material may be selected, or the material and / or film thickness may be different. For example, if one is a polysilicon single layer and the other is a WSi / polysilicon layer, the ion implantation stopping power of WSi is about twice as large as that of polysilicon. / 1000 °. In the case where the semiconductor device of the present invention has a memory cell portion and a peripheral circuit portion, first and / or second transistors are formed respectively. The two transistors do not necessarily have to have the same structure in each part.

【0016】本発明の半導体装置における配線層は、第
2ゲート電極と同程度の膜厚で形成される。配線層直下
に配置される絶縁層は、特に限定されるものではない
が、例えば1000〜4000Å程度が挙げられる。配
線層直下にこのような絶縁層を形成することによって、
配線層の半導体基板に対する寄生容量の発生を防止する
ことができる。絶縁層は、配線層直下にのみ形成されて
いてもよいが、例えば、第1及び第2トランジスタが多
層構造で用いられる場合に、第1ゲート電極と第2ゲー
ト電極との間で、絶縁性を確保するための膜やサイドウ
ォールスペーサ等として配置されていてもよい。
The wiring layer in the semiconductor device of the present invention is formed to have a thickness substantially equal to that of the second gate electrode. The insulating layer disposed immediately below the wiring layer is not particularly limited, but may be, for example, about 1000 to 4000 degrees. By forming such an insulating layer directly under the wiring layer,
It is possible to prevent the occurrence of parasitic capacitance of the wiring layer with respect to the semiconductor substrate. The insulating layer may be formed only immediately below the wiring layer. For example, when the first and second transistors are used in a multi-layer structure, an insulating layer is formed between the first gate electrode and the second gate electrode. May be arranged as a film or a sidewall spacer or the like for securing the thickness.

【0017】なお、上記第1及び第2トランジスタは、
それぞれソース/ドレイン領域を有しており、このソー
ス/ドレイン領域は、高濃度拡散領域の外周部に低濃度
拡散領域が形成された二重拡散層を有する等のLDD構
造でもよい。また、高耐圧を実現するために、得ようと
する特性に応じて任意に低濃度拡散領域の幅が異なって
いてもよいし、両ソース/ドレイン領域の低濃度拡散領
域が対称に配置されていてもよいし、非対称に配置され
ていてもよい。ソース/ドレイン領域が、LDD構造等
濃度の異なる領域を有する場合には、その濃度差は、特
に限定されるものではないが、10〜104 倍程度とす
ることができる。
Note that the first and second transistors are:
Each has a source / drain region, and the source / drain region may have an LDD structure such as having a double diffusion layer in which a low concentration diffusion region is formed on the outer periphery of a high concentration diffusion region. In order to realize a high breakdown voltage, the width of the low-concentration diffusion region may be arbitrarily different depending on the characteristics to be obtained, or the low-concentration diffusion regions of both source / drain regions are symmetrically arranged. Alternatively, they may be arranged asymmetrically. Source / drain regions, when having regions with different LDD structure such as density, the density difference is not particularly limited, may be 10 to 10 4 times.

【0018】本発明における半導体装置の製造方法にお
いては、工程(i-a) において、半導体基板上の任意の領
域にソース/ドレイン領域を形成するためのイオン注入
を行う。この際のイオン注入は、特に限定されるもので
はないが、1×1013〜1×1016ions/cm2
ドーズ、10〜100keV程度の注入エネルギーで行
うことができる。また、この半導体装置がメモリセル部
と周辺回路部とを有する場合には、双方に同時に形成す
ることが好ましい。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in the step (ia), ion implantation for forming a source / drain region in an arbitrary region on a semiconductor substrate is performed. The ion implantation at this time is not particularly limited, but can be performed at a dose of 1 × 10 13 to 1 × 10 16 ions / cm 2 and an implantation energy of about 10 to 100 keV. In the case where the semiconductor device has a memory cell portion and a peripheral circuit portion, it is preferable to form the semiconductor device and the peripheral circuit portion at the same time.

【0019】工程(ii-a)において、上記で得られた半導
体基板上に、第1トランジスタを構成する第1ゲート酸
化膜と第1ゲート電極とを形成する。ゲート酸化膜及び
ゲート電極の材料、膜厚等は、上述と同様のものを使用
することができる。また、ゲート電極上には、任意に後
工程で上層に形成される導電層等との絶縁性を確保する
等のため、所望の膜厚で絶縁膜を形成していてもよい。
また、この半導体装置がメモリセル部と周辺回路部とを
有する場合には、双方に同時に形成することが好まし
い。
In the step (ii-a), a first gate oxide film and a first gate electrode constituting a first transistor are formed on the semiconductor substrate obtained above. The materials and thicknesses of the gate oxide film and the gate electrode can be the same as those described above. In addition, an insulating film having a desired thickness may be formed over the gate electrode to arbitrarily ensure insulation with a conductive layer or the like formed in an upper layer in a later step.
In the case where the semiconductor device has a memory cell portion and a peripheral circuit portion, it is preferable to form the semiconductor device and the peripheral circuit portion simultaneously.

【0020】工程(iii-a) において、上記で得られた半
導体基板上全面に絶縁層を積層する。次いで、少なくと
も第2トランジスタのチャネル部となる領域上に開口を
有するマスクを形成し、このマスクを用いて前記絶縁層
をエッチバックする。これにより、第2ゲート電極を配
設する領域のみ半導体基板が露出することになり、その
領域を第2トランジスタのチャネル部とすることができ
る。また、この半導体装置がメモリセル部と周辺回路部
とを有する場合には、周辺回路形成領域における第2ト
ランジスタのチャネル部となる領域上のほかに、メモリ
セル形成領域上に開口を有するマスクを形成し、このマ
スクを用いて絶縁層をエッチバックする。この場合に
は、メモリセル形成領域における第1ゲート電極の側壁
にサイドウォールスペーサを形成することができる。
In the step (iii-a), an insulating layer is laminated on the entire surface of the semiconductor substrate obtained above. Next, a mask having an opening is formed at least over a region to be a channel portion of the second transistor, and the insulating layer is etched back using the mask. Accordingly, the semiconductor substrate is exposed only in the region where the second gate electrode is provided, and that region can be used as a channel portion of the second transistor. In the case where the semiconductor device has a memory cell portion and a peripheral circuit portion, a mask having an opening in the memory cell formation region is provided in addition to the region serving as the channel portion of the second transistor in the peripheral circuit formation region. Then, the insulating layer is etched back using the mask. In this case, a sidewall spacer can be formed on the side wall of the first gate electrode in the memory cell formation region.

【0021】工程(iv-a)において、絶縁層を含む半導体
基板上に、第2トランジスタを構成する第2ゲート酸化
膜と第2ゲート電極とを形成すると同時に、前記絶縁層
上の任意の領域に前記第2ゲート電極と同一層からなる
配線層を形成する。この際のゲート酸化膜及びゲート電
極は、工程(ii-a)と同様の方法により形成することがで
きる。なお、この半導体装置がメモリセル部と周辺回路
部とを有する場合には、双方に同時に形成することが好
ましい。すなわち、メモリセル形成領域においては、通
常のフォトリソグラフィ及びエッチング工程によって、
第1ゲート電極間に複数本第2ゲート電極をセルフアラ
インで形成することができ、周辺回路領域においては、
工程(iii-a) でチャネル部のみの絶縁層を除去している
ために、その絶縁層の除去された部分に、第2ゲート電
極を形成することができる。また、上記の方法のほか
に、埋め込みエッチバック等の方法によりセルフアライ
ンで形成することができる。この埋め込みエッチバック
法を用いた場合には、第1ゲート電極と第2ゲート電極
との重なりが防止でき、後工程で、イオン注入する場合
に注入不足となる領域がなく、均一に注入することがで
きることとなる。
In the step (iv-a), a second gate oxide film and a second gate electrode constituting a second transistor are formed on a semiconductor substrate including an insulating layer, and at the same time, an arbitrary region on the insulating layer is formed. Then, a wiring layer made of the same layer as the second gate electrode is formed. At this time, the gate oxide film and the gate electrode can be formed by the same method as in the step (ii-a). Note that when the semiconductor device has a memory cell portion and a peripheral circuit portion, it is preferable to form the semiconductor device and the peripheral circuit portion at the same time. In other words, in the memory cell formation region, by a normal photolithography and etching process,
A plurality of second gate electrodes can be formed in a self-aligned manner between the first gate electrodes, and in the peripheral circuit region,
Since the insulating layer of only the channel portion is removed in the step (iii-a), the second gate electrode can be formed in the portion where the insulating layer has been removed. Further, in addition to the above-described method, it can be formed in a self-aligned manner by a method such as buried etch back. When this buried etch-back method is used, the first gate electrode and the second gate electrode can be prevented from overlapping, and in a later step, there is no region where ion implantation is insufficient and uniform implantation is performed. Can be done.

【0022】なお、上記一連の工程の前、途中又は後
に、所望の領域にのみ半導体基板と同じ導電型の不純物
を注入して素子分離領域を形成することが好ましい。。
好ましくは、工程(ii-a)の後に、1012〜1013ion
s/cm2 程度の基板と同じ導電型のイオンを注入エネ
ルギー15〜100keV程度で注入し、さらにこのま
までは第2トランジスタの閾値電圧が高くなりすぎるの
で、工程(iii-a) の後に第2トランジスタの閾値制御用
イオン注入(基板と逆タイプの不純物)を行う。
Before, during or after the above series of steps, it is preferable to implant an impurity of the same conductivity type as that of the semiconductor substrate only in a desired region to form an element isolation region. .
Preferably, after step (ii-a), 10 12 to 10 13 ion
Ions of the same conductivity type as that of the substrate of about s / cm 2 are implanted at an implantation energy of about 15 to 100 keV, and if this state is left as it is, the threshold voltage of the second transistor becomes too high. For controlling the threshold value (impurities of the opposite type to the substrate).

【0023】また、本発明の別の半導体装置の製造方法
においては、工程(i-b) において、半導体基板のメモリ
セル形成領域の任意の領域にソース/ドレイン領域を形
成するためのイオン注入を行う。この際のイオン注入は
工程(i-a) と同様に行うことができる。なお、この方法
で製造する半導体装置はメモリセル部と周辺回路部とを
有するものであるが、この工程では、メモリセル部のみ
のソース/ドレイン領域を形成する。
In another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in step (ib), ion implantation for forming source / drain regions in an arbitrary region of a memory cell formation region of a semiconductor substrate is performed. The ion implantation at this time can be performed in the same manner as in the step (ia). A semiconductor device manufactured by this method has a memory cell portion and a peripheral circuit portion. In this step, source / drain regions of only the memory cell portion are formed.

【0024】工程(ii-b)において、上記で得られた半導
体基板のメモリセル形成領域上に、第1トランジスタを
構成する第1ゲート酸化膜と複数本の互いに平行な第1
ゲート電極とを形成するとともに、周辺回路形成領域上
にも第1ゲート酸化膜と第1ゲート電極とを形成する。
この際のゲート酸化膜及びゲート電極は、工程(ii-a)と
同様に行うことができる。
In the step (ii-b), a first gate oxide film constituting a first transistor and a plurality of first parallel oxide films are formed on the memory cell formation region of the semiconductor substrate obtained above.
A gate electrode is formed, and a first gate oxide film and a first gate electrode are also formed on the peripheral circuit formation region.
At this time, the gate oxide film and the gate electrode can be formed in the same manner as in the step (ii-a).

【0025】工程(iii-b) において、周辺回路形成領域
の任意の領域に第1トランジスタ及び第2トランジスタ
を構成する低濃度ソース/ドレイン領域を形成するため
のイオン注入を行う。この際、周辺回路形成領域の所望
の領域にのみ開口を有するレジストパターンを形成し、
このレジストパターンをマスクとして用いてイオン注入
することが好ましい。イオン注入のドーズは、例えば1
12〜1014ions/cm2 程度、注入エネルギー1
0〜100keV程度が挙げられる。
In the step (iii-b), ion implantation for forming low-concentration source / drain regions constituting the first transistor and the second transistor is performed in an arbitrary region of the peripheral circuit formation region. At this time, a resist pattern having an opening only in a desired region of the peripheral circuit formation region is formed,
It is preferable to perform ion implantation using this resist pattern as a mask. The dose of the ion implantation is, for example, 1
Approximately 0 12 to 10 14 ions / cm 2 , implantation energy 1
About 0 to 100 keV is mentioned.

【0026】工程(iv-b)において、第1ゲート電極を含
む半導体基板上全面に絶縁層を積層し、メモリセル形成
領域上と周辺回路形成領域の少なくとも第2トランジス
タのチャネル部となる領域上とに開口を有するマスクを
形成し、該マスクを用いて前記絶縁層をエッチバックす
る。絶縁膜の積層、マスクの形成、エッチバックの方法
は、工程(iii-a) と同様に行うことができる。これによ
り、メモリセル形成領域の第1ゲート電極側壁にサイド
ウォールスペーサを形成するとともに、周辺回路形成領
域の第2トランジスタのチャネル部となる領域上の絶縁
層を除去して、半導体基板を露出することができる。
In the step (iv-b), an insulating layer is laminated on the entire surface of the semiconductor substrate including the first gate electrode, and the insulating layer is formed on the memory cell forming region and at least on the region serving as the channel portion of the second transistor in the peripheral circuit forming region. Then, a mask having an opening is formed, and the insulating layer is etched back using the mask. The method of stacking the insulating film, forming the mask, and etching back can be performed in the same manner as in the step (iii-a). As a result, a sidewall spacer is formed on the side wall of the first gate electrode in the memory cell formation region, and the insulating layer on the region serving as the channel portion of the second transistor in the peripheral circuit formation region is removed to expose the semiconductor substrate. be able to.

【0027】工程(v-b) において、サイドウォールスペ
ーサを含む半導体基板上に、第2トランジスタを構成す
る第2ゲート酸化膜を形成し、第2ゲート酸化膜上に、
第2ゲート電極材料を積層する。さらに、このゲート電
極材料上に第2ゲート電極形成用のパターンを形成し、
このパターンを用いて、メモリセル形成領域の第1ゲー
ト電極間及び前記絶縁層を含む半導体基板の周辺回路形
成領域に第2ゲート電極を形成すると同時に、絶縁層上
の任意の領域に第2ゲート電極と同一層からなる配線層
を形成する。これにより、メモリセル形成領域の第1ゲ
ート電極間に第2ゲート電極をセルフアラインで形成す
ることができる。
In the step (vb), a second gate oxide film forming a second transistor is formed on the semiconductor substrate including the sidewall spacer, and the second gate oxide film is formed on the second gate oxide film.
A second gate electrode material is laminated. Further, a pattern for forming a second gate electrode is formed on the gate electrode material,
Using this pattern, a second gate electrode is formed between the first gate electrodes in the memory cell formation region and in the peripheral circuit formation region of the semiconductor substrate including the insulating layer, and at the same time, the second gate electrode is formed in an arbitrary region on the insulating layer. A wiring layer made of the same layer as the electrodes is formed. Thus, the second gate electrode can be formed in a self-aligned manner between the first gate electrodes in the memory cell formation region.

【0028】工程(vi-b)において、第2ゲート電極形成
用パターンを用いて、引き続いて周辺回路形成領域上に
形成された絶縁層をエッチバックする。これにより、第
1ゲート電極側壁にサイドウォールスペーサを形成する
ことができるとともに、周辺回路形成領域上の不要な絶
縁層を除去することができる。さらに、工程(vii-b) に
おいて、周辺回路形成領域の任意の領域に第1トランジ
スタ及び第2トランジスタを構成する高濃度ソース/ド
レイン領域を形成するためのイオン注入を行う。この際
のイオン注入は、工程(iii-b) と同様の方法により形成
することができ、イオン注入のドーズは、例えば1014
〜1016ions/cm2 程度、注入エネルギー10〜
100keV程度が挙げられる。これにより、先の工程
で形成された低濃度拡散領域を外周部に配置した低濃度
拡散領域、または、低濃度拡散領域がその端部にのみ配
置した低濃度拡散領域の二重拡散層を有するLDD構造
を形成することができる。
In the step (vi-b), the insulating layer formed on the peripheral circuit forming region is subsequently etched back by using the second gate electrode forming pattern. Thus, a sidewall spacer can be formed on the side wall of the first gate electrode, and an unnecessary insulating layer on the peripheral circuit formation region can be removed. Further, in the step (vii-b), ion implantation for forming high-concentration source / drain regions constituting the first transistor and the second transistor is performed in an arbitrary region of the peripheral circuit formation region. The ion implantation at this time can be formed by the same method as in the step (iii-b), and the ion implantation dose is, for example, 10 14
About 10 16 ions / cm 2 , implantation energy 10
About 100 keV. Thus, the low-concentration diffusion region formed in the previous step has a low-concentration diffusion region arranged at the outer peripheral portion, or the low-concentration diffusion region has a double-concentration diffusion region of the low-concentration diffusion region disposed only at its end. An LDD structure can be formed.

【0029】なお、この方法によって製造された半導体
装置が、PN接合で素子分離されている場合には、上述
の半導体装置の製造方法と同様の工程を適用することが
出来るし、LOCOS膜等で素子分離が行われている場
合は、工程(i-b) の前、又は適当な工程の後に公知の方
法によりLOCOS膜を形成することができる。上記方
法によって製造された半導体装置は、高耐圧を有するこ
とができるため、先に説明した製造方法によって形成す
る半導体装置等と組み合わせたり、低濃度拡散領域の配
置を任意に変化させることにより、同一工程で種々の素
子を形成することができるので、回路を組み合わせる自
由度が増大することとなり、高耐圧回路の必要なEEP
ROMにも好適に使用することができる。以下に、本発
明の半導体装置及びその製造方法を図面に基づいて説明
する。
When the semiconductor device manufactured by this method is element-isolated by a PN junction, the same steps as those of the above-described semiconductor device manufacturing method can be applied. When element isolation is performed, a LOCOS film can be formed by a known method before the step (ib) or after an appropriate step. Since a semiconductor device manufactured by the above method can have a high breakdown voltage, the same can be achieved by combining with a semiconductor device formed by the manufacturing method described above or by arbitrarily changing the arrangement of the low concentration diffusion region. Since various elements can be formed in the process, the degree of freedom in combining the circuits is increased, and the EEP required for a high withstand voltage circuit is required.
It can also be suitably used for ROM. Hereinafter, a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0030】実施例1 まず、図1に示したように、半導体基板1上に酸化膜2
を形成し、所望の形状のレジストパターン(図示せず)
を形成し、このレジストパターンをマスクとして、半導
体基板1と逆導電型の不純物イオン、例えば砒素イオン
を、40keV、1015cm-2台の注入量で注入する。
これにより、メモリセル形成領域Mと周辺回路形成領域
Cとにソース/ドレイン領域3を形成する。
Embodiment 1 First, as shown in FIG. 1, an oxide film 2 is formed on a semiconductor substrate 1.
And a resist pattern having a desired shape (not shown)
Using the resist pattern as a mask, impurity ions of the opposite conductivity type to the semiconductor substrate 1, for example, arsenic ions, are implanted at an implantation dose of 40 keV and 10 15 cm −2 .
Thus, source / drain regions 3 are formed in the memory cell formation region M and the peripheral circuit formation region C.

【0031】次に、図2に示したように、半導体基板1
上に膜厚50〜300Å程度の第1ゲート酸化膜4を形
成する。メモリセル形成領域Mには、ゲート酸化膜4上
に第1ゲート電極5aを複数本並列に配置し、周辺回路
形成領域Cには、第1トランジスタを形成する領域のゲ
ート酸化膜4上に第1ゲート電極5bを形成する。ゲー
ト電極5a及び5bとしては、例えば、2000Å〜3
000Å厚のN+ ポリシリコン膜又は1000Å厚の下
層N+ ポリシリコン膜と1000Å厚の上層タングステ
ンシリサイド膜とからなる2層構造のものが用いられ
る。また、第1ゲート電極5a及び5bの上部には、以
後の工程での第1ゲート電極5a及び5bのエッチング
マスクとして絶縁膜6を形成する。なおこの膜は、後述
する第2ゲート電極との間の層間絶縁膜としても機能す
る。
Next, as shown in FIG.
A first gate oxide film 4 having a thickness of about 50 to 300 ° is formed thereon. In the memory cell formation region M, a plurality of first gate electrodes 5a are arranged in parallel on the gate oxide film 4, and in the peripheral circuit formation region C, the first gate electrodes 5a are formed on the gate oxide film 4 in the region where the first transistor is formed. One gate electrode 5b is formed. As the gate electrodes 5a and 5b, for example, 2000 to 3
A two-layered structure including an N + polysilicon film having a thickness of 2,000 mm or a lower N + polysilicon film having a thickness of 1,000 mm and an upper tungsten silicide film having a thickness of 1,000 mm is used. An insulating film 6 is formed on the first gate electrodes 5a and 5b as an etching mask for the first gate electrodes 5a and 5b in the subsequent steps. This film also functions as an interlayer insulating film between the film and a second gate electrode described later.

【0032】次に、図3に示したように、素子分離のた
め、半導体基板と同じ導電型の不純物、例えばボロンイ
オンを20keV、1×1013ions/cm2 の条件
で注入し、基板表面の不純物濃度を高める。次に、図4
に示したように、第1ゲート電極5a及び5bを含む半
導体基板1上に絶縁膜7を形成する。この上にレジスト
を塗布し、メモリセル形成領域M及び周辺回路形成領域
Cの第2トランジスタのチャネル部となる領域を開口し
たレジストパターン8を形成する。このレジストパター
ン8をマスクとして、サイドウォールエッチングを行
い、メモリセル形成領域Mの第1ゲート電極5aの側壁
にサイドウォールスペーサ9aを形成するとともに、周
辺回路形成領域Cの第2トランジスタのチャネル部とな
る領域上のみの絶縁膜7を除去する。なお、サイドウォ
ールスペーサ9aは、後述する第2ゲート電極との間の
層間絶縁膜として用いる。なお、この後、第2トランジ
スタの閾値電圧コントロールのため、イオン注入を行
う。
Next, as shown in FIG. 3, for device separation, the same conductivity type impurity to the semiconductor substrate, for example, boron ions are implanted at 20keV, 1 × 10 13 ions / cm 2 conditions, the substrate surface To increase the impurity concentration. Next, FIG.
As shown in (1), an insulating film 7 is formed on the semiconductor substrate 1 including the first gate electrodes 5a and 5b. A resist is applied thereon to form a resist pattern 8 having openings in the memory cell formation region M and the peripheral circuit formation region C, which are regions to be the channel portions of the second transistors. Using this resist pattern 8 as a mask, side wall etching is performed to form a side wall spacer 9a on the side wall of the first gate electrode 5a in the memory cell forming region M, and to form a channel portion of the second transistor in the peripheral circuit forming region C with the channel portion. The insulating film 7 only on the region to be removed is removed. Note that the sidewall spacer 9a is used as an interlayer insulating film between the sidewall spacer 9a and a second gate electrode described later. After that, ion implantation is performed to control the threshold voltage of the second transistor.

【0033】レジストパターン8を除去した後、図5に
示したように、第2トランジスタのチャネル部となる領
域に第2ゲート酸化膜10を形成し、絶縁膜6、サイド
ウォールスペーサ9a及び第2ゲート酸化膜10を介し
て第2ゲート電極用導電層を形成し、この第2ゲート電
極用導電層上に形成された所望の形状を有するレジスト
パターン12をマスクとしてエッチングし、メモリセル
形成領域Mには第1ゲート電極5a間に平行して第2ゲ
ート電極11aを形成するとともに、周辺回路形成領域
Cにおいては、第2トランジスタのゲート電極11b及
び配線11cを形成する。これにより、配線11c下に
は薄い第1ゲート酸化膜4だけでなく、厚いサイドウォ
ールスペーサ形成用の絶縁膜7がそのまま残ることとな
り、半導体基板1に対する配線容量を格段に低減するこ
とができる。
After removing the resist pattern 8, as shown in FIG. 5, a second gate oxide film 10 is formed in a region to be a channel portion of the second transistor, and an insulating film 6, a sidewall spacer 9a and a second gate oxide film 10 are formed. A conductive layer for a second gate electrode is formed via the gate oxide film 10, and etching is performed using the resist pattern 12 having a desired shape formed on the conductive layer for the second gate electrode as a mask. The second gate electrode 11a is formed in parallel between the first gate electrodes 5a, and the gate electrode 11b of the second transistor and the wiring 11c are formed in the peripheral circuit formation region C. As a result, not only the thin first gate oxide film 4 but also the thick insulating film 7 for forming the sidewall spacer remains under the wiring 11c, so that the wiring capacity for the semiconductor substrate 1 can be significantly reduced.

【0034】なお、この半導体装置は、マスクROMと
して使用する場合には後工程でROMデータの書き込み
を行うが、ROMデータ書き込みのイオン注入を、第1
ゲート電極5aからなる第1トランジスタと第2ゲート
電極11aからなる第2トランジスタとで同時に行いた
いので、第1ゲート電極5aのイオン注入阻止能と第2
ゲート電極11aのイオン注入阻止能は同一になるよ
う、膜の材料と膜厚を選んで設定しておくことが望まし
い。例えば、第2ゲート電極11a〜11cは、上述し
た第1ゲート電極5a及び5bと同様の材料を用いて形
成することができる。
When the semiconductor device is used as a mask ROM, ROM data is written in a later step.
Since it is desired to simultaneously perform the first transistor including the gate electrode 5a and the second transistor including the second gate electrode 11a, the ion implantation stopping power of the first gate electrode 5a and the second transistor
It is desirable to select and set the material and thickness of the film so that the ion implantation stopping power of the gate electrode 11a is the same. For example, the second gate electrodes 11a to 11c can be formed using the same material as the first gate electrodes 5a and 5b described above.

【0035】第2ゲート電極11を形成した後、図6に
示したように、引き続いてレジストパターン12をマス
クとして絶縁膜7をエッチングして除去することによ
り、周辺回路形成領域Cにおいては、第1ゲート電極5
bの側壁にサイドウォールスペーサ9bが形成され、さ
らに、配線11c直下及び第2ゲート電極11bの側壁
部にのみ絶縁膜7を残すことができる。また、メモリセ
ル形成領域Mにおいては、第1ゲート電極5a上に形成
されていた絶縁膜6が除去される。
After the second gate electrode 11 is formed, as shown in FIG. 6, the insulating film 7 is subsequently removed by etching using the resist pattern 12 as a mask. 1 gate electrode 5
The side wall spacer 9b is formed on the side wall of the gate electrode b, and the insulating film 7 can be left only under the wiring 11c and only on the side wall of the second gate electrode 11b. In the memory cell formation region M, the insulating film 6 formed on the first gate electrode 5a is removed.

【0036】続いて、図7及び図7の平面図である図8
に示したように、層間絶縁膜13の形成、コンタクトホ
ール14の形成、金属配線15の形成、保護膜(図示せ
ず)の形成等の通常の工程を行うことによって、半導体
装置の前半工程が完了し、さらに、後半工程のアセンブ
リ工程を行って、半導体装置が完了する。なお、任意
に、上述の工程の途中でトランジスタのVthコントロ
ール注入、素子分離イオン注入、ROMデータ書き込み
工程等を適宜行ってもよい。
FIG. 8 is a plan view of FIG. 7 and FIG.
As shown in (1), the first half process of the semiconductor device can be performed by performing ordinary processes such as formation of an interlayer insulating film 13, formation of a contact hole 14, formation of a metal wiring 15, and formation of a protective film (not shown). The semiconductor device is completed by completing the assembly process in the latter half of the process. Note that, optionally, Vth control implantation of a transistor, element isolation ion implantation, a ROM data writing step, or the like may be appropriately performed during the above-described steps.

【0037】実施例2 実施例1の一連の製造工程において、図5に示したよう
に第2ゲート電極11a、11b及び配線11cを形成
した後、図9に示したように、レジストパターン12を
除去することにより、絶縁膜7をそのまま残してもよ
い。これによって、メモリセル形成領域は周辺回路形成
領域とほぼ高さが等しくなり、平坦性が良好となるた
め、図10に示したように、メタル配線の加工が容易に
なる。
Embodiment 2 In a series of manufacturing steps of Embodiment 1, after forming the second gate electrodes 11a and 11b and the wiring 11c as shown in FIG. 5, the resist pattern 12 is formed as shown in FIG. By removing, the insulating film 7 may be left as it is. As a result, the height of the memory cell formation region is substantially equal to that of the peripheral circuit formation region, and the flatness is improved. Therefore, as shown in FIG. 10, the metal wiring is easily processed.

【0038】実施例3 実施例1の周辺回路部のトランジスタ構造に対し、LD
Dと高耐圧を得るための構造を有する半導体装置及びそ
の製造方法について説明する。まず、図11に示すよう
に、半導体基板1上に酸化膜2を形成し、所望の形状の
レジストパターン(図示せず)を形成し、このレジスト
パターンをマスクとして、半導体基板1上のメモリセル
形成領域Mにのみ、実施例1と同様の条件でイオン注入
してソース/ドレイン領域3を形成する。
Embodiment 3 The transistor structure of the peripheral circuit section of the embodiment 1
A semiconductor device having a structure for obtaining D and a high withstand voltage and a method for manufacturing the same will be described. First, as shown in FIG. 11, an oxide film 2 is formed on a semiconductor substrate 1, a resist pattern (not shown) having a desired shape is formed, and a memory cell on the semiconductor substrate 1 is formed using this resist pattern as a mask. Only in the formation region M, the source / drain regions 3 are formed by ion implantation under the same conditions as in the first embodiment.

【0039】次に、図12に示したように、半導体基板
1上に第1ゲート酸化膜4を形成する。メモリセル形成
領域Mには、ゲート酸化膜4上に第1ゲート電極5aを
複数本並列に配置し、周辺回路形成領域Cには、第1ト
ランジスタを形成する領域のゲート酸化膜4上に第1ゲ
ート電極5bを形成する。また、第1ゲート電極5a及
び5bの上部には絶縁膜6を形成する。続いて、周辺回
路形成領域Cの第1トランジスタ及び第2トランジスタ
の低濃度ソース/ドレイン領域となる領域17にのみ開
口を有するレジストパターン16を形成し、このレジス
トパターン16をマスクとして、例えば、燐イオン(P
+ )を1013cm-2台の注入量、30keVの注入エネ
ルギーでイオン注入する。
Next, as shown in FIG. 12, a first gate oxide film 4 is formed on the semiconductor substrate 1. In the memory cell formation region M, a plurality of first gate electrodes 5a are arranged in parallel on the gate oxide film 4, and in the peripheral circuit formation region C, the first gate electrodes 5a are formed on the gate oxide film 4 in the region where the first transistor is formed. One gate electrode 5b is formed. Further, an insulating film 6 is formed on the first gate electrodes 5a and 5b. Subsequently, a resist pattern 16 having an opening only in a region 17 that becomes the low-concentration source / drain region of the first transistor and the second transistor in the peripheral circuit formation region C is formed. Ion (P
+ ) Is ion-implanted at an implantation dose of the order of 10 13 cm −2 at an implantation energy of 30 keV.

【0040】次に、図13に示したように、レジストパ
ターン16を除去し、素子分離のため、半導体基板と同
じ導電型の不純物、例えばボロンイオンを20keV、
1×1013ions/cm2 の条件で注入し、基板表面
の不純物濃度を高める。続いて、図14に示したよう
に、半導体基板1上に絶縁膜7を形成する。この上にレ
ジストを塗布し、実施例1と同様のレジストパターン8
を形成し、このレジストパターン8をマスクとして、メ
モリセル形成領域Mの第1ゲート電極5aの側壁にサイ
ドウォールスペーサ9aを形成するとともに、周辺回路
形成領域Cの第2トランジスタのチャネル部となる領域
上のみの絶縁膜7を除去する。なお、この後、第2トラ
ンジスタの閾値電圧コントロールのため、イオン注入を
行う。
Next, as shown in FIG. 13, the resist pattern 16 is removed, and impurities of the same conductivity type as that of the semiconductor substrate, for example, boron ions are added at 20 keV for element isolation.
Implantation is performed under conditions of 1 × 10 13 ions / cm 2 to increase the impurity concentration on the substrate surface. Subsequently, an insulating film 7 is formed on the semiconductor substrate 1 as shown in FIG. A resist is applied thereon, and a resist pattern 8 similar to that of the first embodiment is used.
Using the resist pattern 8 as a mask, a sidewall spacer 9a is formed on the side wall of the first gate electrode 5a in the memory cell formation region M, and a region serving as a channel portion of the second transistor in the peripheral circuit formation region C is formed. The upper insulating film 7 is removed. After that, ion implantation is performed to control the threshold voltage of the second transistor.

【0041】レジストパターン8を除去した後、図15
に示したように、第2トランジスタのチャネル部となる
領域に第2ゲート酸化膜10を形成し、絶縁膜6、サイ
ドウォールスペーサ9a及び第2ゲート酸化膜10を介
して第2ゲート電極用導電層を形成し、この第2ゲート
電極用導電層上に形成された所望の形状を有するレジス
トパターン12をマスクとしてエッチングし、メモリセ
ル形成領域Mには第1ゲート電極5a間に平行して第2
ゲート電極11aを形成するとともに、周辺回路形成領
域Cにおいては、第2トランジスタのゲート電極11b
及び配線11cを形成する。なお、この際の第2トラン
ジスタのゲート電極11bは、一方の端部が他方の端部
よりも長いめに絶縁膜7を被覆するような形状に形成す
る。
After removing the resist pattern 8, FIG.
As shown in FIG. 5, a second gate oxide film 10 is formed in a region to be a channel portion of the second transistor, and a second gate electrode conductive film is formed via the insulating film 6, the sidewall spacer 9a and the second gate oxide film 10. A layer is formed, and is etched using the resist pattern 12 having a desired shape formed on the second gate electrode conductive layer as a mask. 2
The gate electrode 11b of the second transistor is formed in the peripheral circuit formation region C while forming the gate electrode 11a.
And the wiring 11c. At this time, the gate electrode 11b of the second transistor is formed in such a shape that one end is longer than the other end and covers the insulating film 7.

【0042】次に、図16に示したように、実施例1と
同様に引き続いてレジストパターン12をマスクとして
絶縁膜7をエッチングして除去することにより、周辺回
路形成領域Cにおいては、第1ゲート電極5bの側壁に
サイドウォールスペーサ9bが形成され、さらに、配線
11c直下及び第2ゲート電極11bの側壁部にのみ絶
縁膜7を残すことができる。また、メモリセル形成領域
Mにおいては、第1ゲート電極5a上に形成されていた
絶縁膜6が除去される。
Next, as shown in FIG. 16, the insulating film 7 is removed by etching using the resist pattern 12 as a mask in the same manner as in the first embodiment. The side wall spacer 9b is formed on the side wall of the gate electrode 5b, and the insulating film 7 can be left only under the wiring 11c and only on the side wall of the second gate electrode 11b. In the memory cell formation region M, the insulating film 6 formed on the first gate electrode 5a is removed.

【0043】続いて、図17に示したように、周辺回路
形成領域Cの第1及び第2トランジスタの高濃度ソース
/ドレイン領域となる領域20にのみ開口を有するレジ
ストパターン19を形成し、例えば、砒素イオン(As
+ )を1015cm-2台の注入量、40keVの注入エネ
ルギーでイオン注入する。上記2回のイオン注入によ
り、図18に示したように、第1及び第2トランジスタ
に、低濃度ソース/ドレイン領域18及び高濃度ソース
/ドレイン領域20からなる2重拡散層21が形成され
る。また、第2トランジスタは低濃度ソース/ドレイン
領域18の長さを任意の値に設定できるので、種々の高
耐圧構造のトランジスタが同時に形成できることとな
る。
Subsequently, as shown in FIG. 17, a resist pattern 19 having an opening only in the region 20 which becomes the high-concentration source / drain region of the first and second transistors in the peripheral circuit forming region C is formed. , Arsenic ion (As
+ ) Is ion-implanted at an implantation dose of the order of 10 15 cm −2 and an implantation energy of 40 keV. As shown in FIG. 18, a double diffusion layer 21 including the low-concentration source / drain region 18 and the high-concentration source / drain region 20 is formed in the first and second transistors by the above-described two ion implantations. . Further, since the length of the low concentration source / drain region 18 of the second transistor can be set to an arbitrary value, various transistors having a high breakdown voltage structure can be formed simultaneously.

【0044】続いて、図19に示したように、層間絶縁
膜13の形成、コンタクトホール14の形成、金属配線
15の形成、保護膜(図示せず)の形成等の通常の工程
を行うことによって、半導体装置の前半工程が完了し、
さらに、後半工程のアセンブリ工程を行って、半導体装
置が完了する。なお、任意に、上述の工程の途中でトラ
ンジスタのVthコントロール注入、素子分離イオン注
入、ROMデータ書き込み工程等を適宜行ってもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 19, normal steps such as formation of an interlayer insulating film 13, formation of a contact hole 14, formation of a metal wiring 15, and formation of a protective film (not shown) are performed. As a result, the first half process of the semiconductor device is completed,
Further, the latter half of the assembly process is performed, and the semiconductor device is completed. Note that, optionally, Vth control implantation of a transistor, element isolation ion implantation, a ROM data writing step, or the like may be appropriately performed during the above-described steps.

【0045】実施例4 次いで、実施例2の半導体装置をマスクROMに適用し
た場合の実施例を以下に示す。図20及び図20のA−
A′線断面図である図21に示したように、メモリセル
領域においては、メモリセルのワード線及び選択線とな
る第1ゲート電極5と第2ゲート電極11がすき間なく
交互に配置している。また、メモリセル領域外のビット
ライン配線15へのコンタクトホール14部1は選択線
(第2ゲート電極11)の内側をくり抜いているが、そ
の境界はサイドウォール形成用の厚い絶縁膜7を残して
いるので、薄いゲート酸化膜4が直接エッチングされる
ことはない。なお、ROMデータ書き込み時に、同時に
寄生チャネルのOFF注入が行なわれており、その注入
領域は22で示している(ROMデータ書き込みパター
ンは省略)。
Embodiment 4 Next, an embodiment in which the semiconductor device of Embodiment 2 is applied to a mask ROM will be described below. 20 and FIG.
As shown in FIG. 21 which is a cross-sectional view taken along the line A ′, in the memory cell region, the first gate electrodes 5 and the second gate electrodes 11 serving as the word lines and the selection lines of the memory cells are alternately arranged without gaps. I have. The contact hole 14 to the bit line wiring 15 outside the memory cell region is hollowed out inside the selection line (second gate electrode 11), but the boundary leaves the thick insulating film 7 for sidewall formation. Therefore, the thin gate oxide film 4 is not directly etched. At the time of writing the ROM data, OFF injection of the parasitic channel is performed at the same time, and the injection region is indicated by 22 (the ROM data writing pattern is omitted).

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明の半導体装置によれば、第1及び
第2ゲート電極を有する2層構造の半導体装置において
も、第2ゲート電極の加工を容易に行うことができ、歩
留りも向上することができる。また、ゲート電極を用い
て配線層を形成した場合にも、半導体基板に対する配線
層の寄生容量の発生を防止することができ、半導体装置
の高速化等の特性を向上させることができる。
According to the semiconductor device of the present invention, even in a semiconductor device having a two-layer structure having first and second gate electrodes, the processing of the second gate electrode can be easily performed, and the yield is improved. be able to. In addition, even when a wiring layer is formed using a gate electrode, generation of parasitic capacitance of the wiring layer with respect to the semiconductor substrate can be prevented, and characteristics such as high speed of the semiconductor device can be improved.

【0047】また、本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、上記構成を有する半導体装置を容易に作成するこ
とができ、また、周辺回路部にLDDトランジスタ構造
や高耐圧トランジスタ構造を同時に作り込むことがで
き、半導体装置の汎用性の向上を図ることができるとと
もに、半導体装置の主流であるCMOS構造にも容易に
応用することができる。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a semiconductor device having the above configuration can be easily manufactured, and an LDD transistor structure and a high breakdown voltage transistor structure are simultaneously manufactured in a peripheral circuit portion. Thus, the versatility of the semiconductor device can be improved, and the semiconductor device can be easily applied to a CMOS structure which is a mainstream of the semiconductor device.

【0048】従って、高集積化及び低コスト化の双方を
実現した半導体装置及び半導体装置の製造方法を得るこ
とができる。
Therefore, it is possible to obtain a semiconductor device and a method of manufacturing a semiconductor device which achieve both high integration and low cost.

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

【図1】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す要部の概略断面工程図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す要部の概略断面工程図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図3】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す要部の概略断面工程図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図4】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す要部の概略断面工程図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図5】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す要部の概略断面工程図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図6】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す要部の概略断面工程図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図7】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す要部の概略断面工程図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図8】図7に示した概略断面を含む本発明の半導体装
置の概略平面図である。
FIG. 8 is a schematic plan view of the semiconductor device of the present invention including the schematic cross section shown in FIG. 7;

【図9】本発明の半導体装置の製造方法の別の実施例を
示す要部の概略断面工程図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図10】本発明の半導体装置の製造方法の別の実施例
を示す要部の概略断面工程図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional process diagram of a main part showing another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図11】本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の
実施例を示す要部の概略断面工程図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図12】本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の
実施例を示す要部の概略断面工程図である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図13】本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の
実施例を示す要部の概略断面工程図である。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図14】本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の
実施例を示す要部の概略断面工程図である。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図15】本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の
実施例を示す要部の概略断面工程図である。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図16】本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の
実施例を示す要部の概略断面工程図である。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図17】本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の
実施例を示す要部の概略断面工程図である。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図18】本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の
実施例を示す要部の概略断面工程図である。
FIG. 18 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図19】本発明の半導体装置の製造方法のさらに別の
実施例を示す要部の概略断面工程図である。
FIG. 19 is a schematic cross-sectional process drawing of a main part showing still another embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図20】本発明の半導体装置をマスクROMに用いた
場合の要部の概略平面図である。
FIG. 20 is a schematic plan view of a main part when the semiconductor device of the present invention is used for a mask ROM.

【図21】図20のA−A′線断面図である。FIG. 21 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 20;

【図22】従来の半導体装置を示す概略平面図及び断面
図である。
FIG. 22 is a schematic plan view and a cross-sectional view illustrating a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 酸化膜 3 ソース/ドレイン領域 4 第1ゲート酸化膜 5a、5b 第1ゲート電極 6 第1ゲート電極上絶縁膜 7 絶縁層 8、12、16、19 レジストパターン 9a、9b サイドウォールスペーサ 10 第2ゲート酸化膜 11a、11b 第2ゲート電極 11c 配線層 13 層間絶縁膜 14 コンタクトホール 15 金属配線 17 低濃度ソース/ドレインとなる領域 18 低濃度ソース/ドレイン領域 20 高濃度ソース/ドレイン領域 21 二重拡散層 22a、22b 寄生チャネルOFF注入領域 23 素子分離注入イオン Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 oxide film 3 source / drain region 4 first gate oxide film 5a, 5b first gate electrode 6 first gate electrode insulating film 7 insulating layer 8, 12, 16, 19 resist pattern 9a, 9b sidewall spacer DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 2nd gate oxide film 11a, 11b 2nd gate electrode 11c Wiring layer 13 Interlayer insulating film 14 Contact hole 15 Metal wiring 17 Low concentration source / drain region 18 Low concentration source / drain region 20 High concentration source / drain region 21 Double diffusion layer 22a, 22b Parasitic channel OFF implantation region 23 Element isolation implantation ion

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板内に形成されたPN接合によ
り素子分離がなされ、半導体基板上に第1ゲート酸化膜
を介して形成された第1ゲート電極からなる第1トラン
ジスタと、第2ゲート酸化膜を介して形成された第2ゲ
ート電極からなる第2トランジスタとを有し、 前記第2ゲート酸化膜よりも厚い絶縁層上に形成され、
かつ前記第2ゲート電極と同一層からなる配線層を有す
ることを特徴とする半導体装置。
An element is separated by a PN junction formed in a semiconductor substrate, and a first transistor including a first gate electrode formed on the semiconductor substrate via a first gate oxide film; and a second gate oxide. A second transistor comprising a second gate electrode formed through a film, the second transistor being formed on an insulating layer thicker than the second gate oxide film,
And a wiring layer comprising the same layer as the second gate electrode.
【請求項2】 第1トランジスタと第2トランジスタと
を有するメモリセル部と、少なくとも第2トランジスタ
を有する周辺回路部とからなるマスクROMを構成する
請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the mask ROM comprises a memory cell section having a first transistor and a second transistor, and a peripheral circuit section having at least a second transistor.
【請求項3】 メモリセル部が、互いに平行に形成され
た複数の第1ゲート電極からなる第1トランジスタと、
前記第1ゲート電極の側壁に形成されたサイドウォール
スペーサを介して前記第1ゲート電極間に形成された少
なくとも1つの第2ゲート電極からなる第2トランジス
タとを有し、 周辺回路部が、前記サイドウォールスペーサと同一層か
らなる絶縁層上に形成され、前記第2ゲート電極と同一
層からなる配線層を有する請求項2記載の半導体装置。
3. A memory device comprising: a first transistor including a plurality of first gate electrodes formed in parallel with each other;
A second transistor including at least one second gate electrode formed between the first gate electrodes via a sidewall spacer formed on a side wall of the first gate electrode; 3. The semiconductor device according to claim 2, further comprising a wiring layer formed on the same layer as the side wall spacer and formed on the same layer as the second gate electrode.
【請求項4】 半導体基板上に第1ゲート酸化膜を介し
て形成された第1ゲート電極からなる第1トランジスタ
と、第2ゲート酸化膜を介して形成された第2ゲート電
極からなる第2トランジスタとを有するメモリセル部
と、前記第1トランジスタと第2トランジスタとを有す
る周辺回路部とからなるマスクROMを構成し、 前記周辺回路部における第1及び第2トランジスタはL
DD構造を有し、かつ第2のトランジスタは任意の幅の
低濃度拡散領域を有することにより前記第1トランジス
タよりも高耐圧に設定されてなり、前記第2ゲート酸化
膜よりも厚い絶縁層上に形成され、かつ前記第2ゲート
電極と同一層からなる配線層を有することを特徴とする
半導体装置。
4. A first transistor comprising a first gate electrode formed on a semiconductor substrate via a first gate oxide film, and a second transistor comprising a second gate electrode formed via a second gate oxide film. A mask ROM including a memory cell portion having a transistor and a peripheral circuit portion having the first transistor and the second transistor, wherein the first and second transistors in the peripheral circuit portion are L
Since the second transistor has a DD structure and has a low-concentration diffusion region having an arbitrary width, the second transistor is set to have a higher breakdown voltage than the first transistor, and is formed on an insulating layer thicker than the second gate oxide film. And a wiring layer formed of the same layer as the second gate electrode.
【請求項5】 メモリセル部が、互いに平行に形成され
た複数の第1ゲート電極からなる第1トランジスタと、
前記第1ゲート電極の側壁に形成されたサイドウォール
スペーサを介して前記第1ゲート電極間に形成された少
なくとも1つの第2ゲート電極からなる第2トランジス
タとを有し、 周辺回路部が、前記サイドウォールスペーサと同一層か
らなる絶縁層上に形成され、前記第2ゲート電極と同一
層からなる配線層を有する請求項4記載の半導体装置。
5. A memory device comprising: a first transistor including a plurality of first gate electrodes formed in parallel with each other;
A second transistor including at least one second gate electrode formed between the first gate electrodes via a sidewall spacer formed on a side wall of the first gate electrode; 5. The semiconductor device according to claim 4, further comprising a wiring layer formed on the same layer as the side wall spacer and formed on the same layer as the second gate electrode.
【請求項6】 (i-a) 半導体基板上の任意の領域にソー
ス/ドレイン領域を形成するためのイオン注入を行い、
(ii-a)得られた半導体基板上に、第1トランジスタを構
成する第1ゲート酸化膜と第1ゲート電極とを形成し、
(iii-a) 該第1ゲート電極を含む半導体基板上全面に絶
縁層を積層し、少なくとも第2トランジスタのチャネル
部となる領域上に開口を有するマスクを形成し、該マス
クを用いて前記絶縁層をエッチバックし、(iv-a)前記絶
縁層を含む半導体基板上に、第2トランジスタを構成す
る第2ゲート酸化膜と第2ゲート電極とを形成すると同
時に、前記絶縁層上の任意の領域に前記第2ゲート電極
と同一層からなる配線層を形成することからなる半導体
装置の製造方法。
6. An ion implantation for forming a source / drain region in an arbitrary region on a semiconductor substrate,
(ii-a) forming a first gate oxide film and a first gate electrode constituting a first transistor on the obtained semiconductor substrate;
(iii-a) stacking an insulating layer over the entire surface of the semiconductor substrate including the first gate electrode, forming a mask having an opening at least over a region to be a channel portion of the second transistor, and Etching back the layer, (iv-a) forming a second gate oxide film and a second gate electrode constituting a second transistor on the semiconductor substrate including the insulating layer, A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a wiring layer made of the same layer as the second gate electrode in a region.
【請求項7】 第1及び第2トランジスタを有するメモ
リセル形成領域及び周辺回路形成領域からなり、工程(i
ii-a) において、メモリセル形成領域上と周辺回路形成
領域の第2トランジスタのチャネル部となる領域上とに
開口を有するマスクを用いて、前記絶縁層をエッチバッ
クすることにより、メモリセル形成領域の第1ゲート電
極側壁にサイドウォールスペーサを形成するとともに、
周辺回路形成領域の第2トランジスタのチャネル部とな
る領域上の絶縁層を除去する請求項6記載の半導体装置
の製造方法。
7. A semiconductor device comprising a memory cell formation region having first and second transistors and a peripheral circuit formation region,
In ii-a), the insulating layer is etched back using a mask having openings on the memory cell formation region and a region serving as a channel portion of the second transistor in the peripheral circuit formation region, thereby forming a memory cell formation region. Forming a sidewall spacer on the side wall of the first gate electrode in the region,
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the insulating layer on a region of the peripheral circuit forming region which is to be a channel portion of the second transistor is removed.
【請求項8】 (i-b) 半導体基板のメモリセル形成領域
の任意の領域にソース/ドレイン領域を形成するための
イオン注入を行い、(ii-b)得られた半導体基板のメモリ
セル形成領域上に、第1トランジスタを構成する第1ゲ
ート酸化膜と複数本の互いに平行な第1ゲート電極とを
形成するとともに、周辺回路形成領域上にも第1ゲート
酸化膜と第1ゲート電極とを形成し、(iii-b) 前記周辺
回路形成領域の任意の領域に第1トランジスタ及び第2
トランジスタを構成する低濃度ソース/ドレイン領域を
形成するためのイオン注入を行い、(iv-b)前記第1ゲー
ト電極を含む半導体基板上全面に絶縁層を積層し、メモ
リセル形成領域上と周辺回路形成領域の少なくとも第2
トランジスタのチャネル部となる領域上とに開口を有す
るマスクを形成し、該マスクを用いて前記絶縁層をエッ
チバックすることにより、メモリセル形成領域の第1ゲ
ート電極側壁にサイドウォールスペーサを形成するとと
もに、周辺回路形成領域の第2トランジスタのチャネル
部となる領域上の絶縁層を除去し、(v-b) 前記サイドウ
ォールスペーサを含む半導体基板のメモリセル形成領域
の第1ゲート電極間及び前記絶縁層を含む半導体基板の
周辺回路形成領域に、第2トランジスタを構成する第2
ゲート酸化膜を形成し、さらに第2ゲート電極形成用パ
ターンを用いて第2ゲート電極を形成すると同時に、前
記絶縁層上の任意の領域に前記第2ゲート電極と同一層
からなる配線層を形成し、(vi-b)前記第2ゲート電極形
成用パターン用いて、前記周辺回路形成領域上に形成さ
れた絶縁層をエッチバックすることにより、第1ゲート
電極側壁にサイドウォールスペーサを形成し、(vii-b)
前記周辺回路形成領域の任意の領域に第1トランジスタ
及び第2トランジスタを構成する高濃度ソース/ドレイ
ン領域を形成するためのイオン注入を行うことを特徴と
する半導体装置の製造方法。
8. (ib) ion implantation for forming source / drain regions in an arbitrary region of the memory cell formation region of the semiconductor substrate; and (ii-b) on the memory cell formation region of the obtained semiconductor substrate. Forming a first gate oxide film forming a first transistor and a plurality of first gate electrodes parallel to each other, and forming a first gate oxide film and a first gate electrode also on a peripheral circuit forming region; And (iii-b) a first transistor and a second transistor in an arbitrary region of the peripheral circuit formation region.
Ion implantation is performed to form low-concentration source / drain regions constituting the transistor, and (iv-b) an insulating layer is stacked on the entire surface of the semiconductor substrate including the first gate electrode, and is formed on the memory cell formation region and in the periphery. At least the second of the circuit formation region
A mask having an opening is formed over a region to be a channel portion of a transistor, and the insulating layer is etched back using the mask, so that a sidewall spacer is formed on a side wall of a first gate electrode in a memory cell formation region. And (vb) removing a portion of the insulating layer over a region serving as a channel portion of the second transistor in the peripheral circuit forming region between the first gate electrodes of the memory cell forming region of the semiconductor substrate including the sidewall spacer and the insulating layer. In the peripheral circuit formation region of the semiconductor substrate including
A gate oxide film is formed, and a second gate electrode is formed using a pattern for forming a second gate electrode. At the same time, a wiring layer made of the same layer as the second gate electrode is formed in an arbitrary region on the insulating layer. (Vi-b) using the second gate electrode formation pattern to etch back an insulating layer formed on the peripheral circuit formation region, thereby forming a sidewall spacer on the first gate electrode side wall; (vii-b)
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising performing ion implantation for forming high-concentration source / drain regions constituting first and second transistors in an arbitrary region of the peripheral circuit formation region.
JP26467196A 1996-10-04 1996-10-04 Semiconductor device and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP3317857B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26467196A JP3317857B2 (en) 1996-10-04 1996-10-04 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26467196A JP3317857B2 (en) 1996-10-04 1996-10-04 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10112510A true JPH10112510A (en) 1998-04-28
JP3317857B2 JP3317857B2 (en) 2002-08-26

Family

ID=17406595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26467196A Expired - Fee Related JP3317857B2 (en) 1996-10-04 1996-10-04 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3317857B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112236861A (en) * 2018-06-18 2021-01-15 日立汽车系统株式会社 Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112236861A (en) * 2018-06-18 2021-01-15 日立汽车系统株式会社 Semiconductor device with a plurality of semiconductor chips

Also Published As

Publication number Publication date
JP3317857B2 (en) 2002-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6939763B2 (en) DRAM cell arrangement with vertical MOS transistors, and method for its fabrication
US5272367A (en) Fabrication of complementary n-channel and p-channel circuits (ICs) useful in the manufacture of dynamic random access memories (drams)
US7563664B2 (en) Semiconductor memory device equipped with memory transistor and peripheral transistor and method of manufacturing the same
KR100583708B1 (en) Semiconductor device having nonvolatile memory and manufacturing method thereof
JP4151992B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US8325516B2 (en) Semiconductor device with split gate memory cell and fabrication method thereof
KR940003036A (en) Method for manufacturing semiconductor device and its structure
JPS6244701B2 (en)
JP2591927B2 (en) DRAM cell manufacturing method
JP2007281514A (en) Method for manufacturing nonvolatile memory device using self-aligning source process
JP2006286720A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP2008047903A (en) Process for producing thin film transistor array substrate
JP2006278967A (en) Semiconductor device and manufacturing method
JPH0888337A (en) Preparation of nonvolatile memory device
US6300178B1 (en) Semiconductor device with self-aligned contact and manufacturing method thereof
JP2004363443A (en) Non-volatile semiconductor storage device and its manufacturing method
JP2005197462A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPH10223781A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP2004186316A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP4266089B2 (en) Manufacturing method of semiconductor memory device
JP3317857B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2005166822A (en) Semiconductor device including non-volatile memory and manufacturing method thereof
JP3738816B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6602774B1 (en) Selective salicidation process for electronic devices integrated in a semiconductor substrate
JP2003023117A (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090614

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees