JPH1187661A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JPH1187661A
JPH1187661A JP9242713A JP24271397A JPH1187661A JP H1187661 A JPH1187661 A JP H1187661A JP 9242713 A JP9242713 A JP 9242713A JP 24271397 A JP24271397 A JP 24271397A JP H1187661 A JPH1187661 A JP H1187661A
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JP
Japan
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peripheral circuit
memory cell
oxide film
isolation
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP9242713A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Kamiya
好一 神谷
Kojiro Yuzuriha
幸二郎 杠
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1187661A publication Critical patent/JPH1187661A/en
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  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve isolation capacity in a memory cell region by forming a second isolation diffused layer only directly under an inter-element isolation oxide film in the cell region, thereby preventing a decrease in a connecting withstand voltage in a peripheral circuit region. SOLUTION: LOCOS films 18a, 18b, 18c are formed on a substrate 11 by an inter-element isolation (LOCOS) method. An N-type well region 17 and an N<+> type isolation 20, and further a P-type well region 16 and P<+> type isolation 19 are formed by ion implanting. After a gate oxide film 22a and a polysilicon film are deposited, a photoresist film is formed, and patterned. A floating gate 23 is formed at a memory cell region 12 by etching with the photoresist film used as a mask. Further, with the photoresist film used as a mask, ion implanting is executed, and a second P<+> type isolation 21 is locally formed directly under LOCOS oxide films 18a, 18b.

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】この発明は、半導体装置に係
り、特に不揮発性メモリの素子間分離構造に関するもの
である。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a device isolation structure of a nonvolatile memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】図15は従来の半導体装置における分離
構造を、DINOR型EEPROMについて示した断面
図である。図において、1はP型のシリコン単結晶等か
ら成る半導体基板(以下、基板1と称す)、2はEEP
ROMのメモリセル領域、3はEEPROMの周辺回路
領域、4および5は周辺回路領域3内のN型トランジス
タ形成領域およびP型トランジスタ形成領域である。ま
た、6は基板1に形成されたP型ウェル領域、7はN型
ウェル領域、8は素子間を分離するLOCOS酸化膜、
9はP型ウェル領域6内に形成された素子分離のための
+型アイソレーション拡散層(以下、P+アイソレーシ
ョンと称す)、10はN型ウェル領域7内に形成された
同じく素子分離のためのN+型アイソレーション拡散層
(以下、N+アイソレーションと称す)である。
2. Description of the Related Art FIG. 15 is a sectional view showing a separation structure in a conventional semiconductor device for a DINOR type EEPROM. In the figure, reference numeral 1 denotes a semiconductor substrate made of a P-type silicon single crystal or the like (hereinafter, referred to as a substrate 1);
The memory cell region 3 of the ROM, the peripheral circuit region 3 of the EEPROM, and the reference numerals 4 and 5 are the N-type transistor formation region and the P-type transistor formation region in the peripheral circuit region 3. 6 is a P-type well region formed on the substrate 1, 7 is an N-type well region, 8 is a LOCOS oxide film for isolating elements,
Reference numeral 9 denotes a P + -type isolation diffusion layer formed in the P-type well region 6 for device isolation (hereinafter referred to as P + -isolation), and reference numeral 10 denotes a device isolation formed in the N-type well region 7. N + type isolation diffusion layer (hereinafter, referred to as N + isolation).

【0003】図に示す様に、基板1にLOCOS酸化膜
8が形成され、その下にアイソレーション9、10が埋
め込まれて素子間を分離する。上記の様な従来の半導体
装置では、まず基板1にLOCOS法を施して、メモリ
セル領域2および周辺回路領域3に同時にLOCOS酸
化膜8を形成した後、基板1上からイオン注入を施して
アイソレーション9、10を形成する。このアイソレー
ション9、10の形成は、P型ウェル領域6にはP+
イソレーション9を、N型ウェル領域7にはN+アイソ
レーション10をそれぞれ形成するものである。
As shown in FIG. 1, a LOCOS oxide film 8 is formed on a substrate 1, and isolations 9 and 10 are buried under the LOCOS oxide film 8 to separate elements. In the conventional semiconductor device as described above, first, the LOCOS method is applied to the substrate 1 to form the LOCOS oxide film 8 in the memory cell region 2 and the peripheral circuit region 3 at the same time. 9 and 10 are formed. The formation of the isolations 9 and 10 is to form the P + isolation 9 in the P-type well region 6 and the N + isolation 10 in the N-type well region 7, respectively.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置では
以上の様に、素子間を分離するLOCOS酸化膜8およ
びアイソレーション層9、10を、メモリセル領域2と
周辺回路領域3とで分けることなく同時に形成してい
た。メモリセル領域2では微細化、高集積化の要求が高
く、メモリセルのサイズ自体が小さいため、LOCOS
酸化膜8の幅も縮小する必要がある。このためトランジ
スタのサイズ自体がある程度大きい周辺回路領域3に比
べ、メモリセル領域2におけるLOCOS酸化膜8の分
離幅は小さいものであった。
As described above, in the conventional semiconductor device, the LOCOS oxide film 8 and the isolation layers 9, 10 for separating the elements are divided into the memory cell region 2 and the peripheral circuit region 3. And formed at the same time. In the memory cell area 2, since demands for miniaturization and high integration are high and the size of the memory cell itself is small, the LOCOS
The width of oxide film 8 also needs to be reduced. Therefore, the separation width of the LOCOS oxide film 8 in the memory cell region 2 is smaller than that in the peripheral circuit region 3 in which the size of the transistor itself is relatively large.

【0005】この様に、メモリセル領域2では、LOC
OS酸化膜8の分離幅が小さいため、分離能力を確保す
るためアイソレーション9、10の濃度をある程度高濃
度にする必要があるが、アイソレーション9、10を高
濃度に形成すると、その部分の基板1の濃度が高くな
り、トランジスタのソース・ドレイン領域(図示せず)
と基板1との接合耐圧が低下する。ここで、周辺回路領
域3では例えば±15V程度、メモリセル領域2では例
えば±10V程度の電圧が印加され、周辺回路領域3の
方が印加される電圧が高い。このため周辺回路領域3に
おいて高い接合耐圧が必要であるが、従来の半導体装置
では、上記の様に、メモリセル領域2における分離能力
を確保するためにアイソレーション9、10を高濃度に
形成すると周辺回路領域3における接合耐圧が低下し、
信頼性が劣化するという問題点があった。
As described above, in the memory cell area 2, the LOC
Since the isolation width of the OS oxide film 8 is small, it is necessary to increase the concentration of the isolations 9 and 10 to a certain level in order to secure the isolation ability. As the concentration of the substrate 1 increases, the source / drain regions of the transistor (not shown)
Breakdown voltage between the substrate and the substrate 1 is reduced. Here, a voltage of, for example, about ± 15 V is applied to the peripheral circuit area 3, and a voltage of, for example, about ± 10 V is applied to the memory cell area 2, and the applied voltage is higher in the peripheral circuit area 3. For this reason, a high junction breakdown voltage is required in the peripheral circuit region 3. However, in the conventional semiconductor device, as described above, if the isolations 9 and 10 are formed at a high concentration in order to secure the separation capability in the memory cell region 2, The junction breakdown voltage in the peripheral circuit region 3 decreases,
There is a problem that the reliability is deteriorated.

【0006】この発明は、上記の様な問題点を解消する
ために成されたものであって、微細なメモリセル領域に
おいて分離能力を向上させ、かつ周辺回路領域において
接合耐圧を向上させることのできる不揮発性メモリを得
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to improve the isolation capability in a fine memory cell region and the junction breakdown voltage in a peripheral circuit region. It is an object of the present invention to obtain a nonvolatile memory that can be used.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る半導体装置は、半導体基板上に、フローティングゲー
トを有する不揮発性メモリのメモリセル領域と周辺回路
領域とを有し、素子分離のためのLOCOS酸化膜と該
LOCOS酸化膜下層のアイソレーション拡散層とを、
上記メモリセル領域と上記周辺回路領域との双方に備
え、第2のアイソレーション拡散層を、上記メモリセル
領域における上記LOCOS酸化膜直下のみに備えたも
のである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having a memory cell region of a nonvolatile memory having a floating gate and a peripheral circuit region on a semiconductor substrate. LOCOS oxide film and an isolation diffusion layer below the LOCOS oxide film,
A second isolation diffusion layer is provided in both the memory cell region and the peripheral circuit region, and is provided only under the LOCOS oxide film in the memory cell region.

【0008】この発明の請求項2に係る半導体装置は、
請求項1記載の半導体装置において、メモリセル領域に
おけるLOCOS酸化膜が周辺回路領域におけるものよ
り、該LOCOS酸化膜の幅の差に起因する膜厚差を越
えて薄いものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the LOCOS oxide film in the memory cell region is thinner than that in the peripheral circuit region, exceeding a film thickness difference caused by a difference in width of the LOCOS oxide film.

【0009】この発明の請求項3に係る半導体装置の製
造方法は、半導体基板にLOCOS酸化膜を形成する第
1の工程と、イオン注入によりアイソレーション拡散層
を形成する第2の工程と、ゲート酸化膜を介してフロー
ティングゲートとなるポリシリコン膜を堆積した後レジ
ストマスクを用いてメモリセル領域にフローティングゲ
ートをパターニングする第3の工程と、続いて上記レジ
ストマスクを用いてイオン注入により第2のアイソレー
ション拡散層を形成する第4の工程とを有するものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a first step of forming a LOCOS oxide film on a semiconductor substrate; a second step of forming an isolation diffusion layer by ion implantation; A third step of depositing a polysilicon film serving as a floating gate via an oxide film and then patterning the floating gate in the memory cell region using a resist mask, and then a second step of ion implantation using the resist mask And a fourth step of forming an isolation diffusion layer.

【0010】この発明の請求項4に係る半導体装置の製
造方法は、半導体基板にLOCOS酸化膜を形成する第
1の工程と、イオン注入によりアイソレーション拡散層
を形成する第2の工程と、ゲート酸化膜を介してフロー
ティングゲートとなるポリシリコン膜を堆積した後レジ
ストマスクを用いてメモリセル領域にフローティングゲ
ートをパターニングする第3の工程と、上記レジスト膜
を除去し、上記ポリシリコン膜をマスクとしてイオン注
入により第2のアイソレーション拡散層を形成する第4
の工程とを有するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a first step of forming a LOCOS oxide film on a semiconductor substrate; a second step of forming an isolation diffusion layer by ion implantation; A third step of depositing a polysilicon film serving as a floating gate via an oxide film and then patterning the floating gate in a memory cell region using a resist mask, removing the resist film and using the polysilicon film as a mask Fourth forming a second isolation diffusion layer by ion implantation
And the step of

【0011】この発明の請求項5に係る半導体装置の製
造方法は、請求項3または4記載の半導体装置の製造方
法において、第1の工程におけるLOCOS酸化膜の形
成を、まず周辺回路領域にLOCOS法を施し、次いで
上記周辺回路領域およびメモリセル領域に再度LOCO
S法を施すことによって行うものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the third or fourth aspect, the formation of the LOCOS oxide film in the first step is performed by first setting the LOCOS oxide film in the peripheral circuit region. Then, the LOCO is again applied to the peripheral circuit area and the memory cell area.
This is performed by applying the S method.

【0012】この発明の請求項6に係る半導体装置の製
造方法は、請求項3〜5のいずれかに記載の半導体装置
の製造方法において、第3の工程におけるフローティン
グゲートのパターニング時に、周辺回路領域において、
ポリシリコン膜を全面に残存させ、その後第2のアイソ
レーション拡散層を形成した後、上記周辺回路領域にお
ける上記ポリシリコン膜を除去するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the third to fifth aspects, wherein the patterning of the floating gate in the third step comprises the steps of: At
After the polysilicon film is left on the entire surface and a second isolation diffusion layer is formed thereafter, the polysilicon film in the peripheral circuit region is removed.

【0013】この発明の請求項7に係る半導体装置の製
造方法は、請求項5記載の半導体装置の製造方法におい
て、第3の工程におけるフローティングゲートのパター
ニング時に、周辺回路領域の少なくとも一部において、
MOSトランジスタのゲート電極をパターニングして形
成するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the fifth aspect, at least a part of the peripheral circuit region is patterned when the floating gate is patterned in the third step.
The gate electrode of the MOS transistor is formed by patterning.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.以下、この発明の実施の形態1を図につ
いて説明する。図1はこの発明の実施の形態1による半
導体装置の構造をDINOR型EEPROMについて示
した断面図である。また図1のA−A線による断面図を
図2(a)に、B−B線による断面図を図2(b)に示
す。図1および図2において、11はP型のシリコン単
結晶等から成る半導体基板(以下、基板11と称す)、
12はEEPROMのメモリセル領域、13はEEPR
OMの周辺回路領域、14および15は周辺回路領域1
3内のN型トランジスタ形成領域およびP型トランジス
タ形成領域である。
Embodiment 1 FIG. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention for a DINOR type EEPROM. FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1 and 2, reference numeral 11 denotes a semiconductor substrate made of a P-type silicon single crystal or the like (hereinafter, referred to as a substrate 11).
12 is an EEPROM memory cell area, 13 is an EEPROM
OM peripheral circuit area, 14 and 15 are peripheral circuit area 1
3 is an N-type transistor formation region and a P-type transistor formation region.

【0015】また、16は基板11に形成されたP型ウ
ェル領域、17はN型ウェル領域、18a、18b、1
8cは素子間を分離するLOCOS酸化膜で、特に18
aはメモリセル領域12におけるLOCOS酸化膜、1
8bはメモリセル領域12と周辺回路領域13との境界
に位置するLOCOS酸化膜、18cは周辺回路領域1
3におけるLOCOS酸化膜である。また、19はP型
ウェル領域16内に形成された素子分離のためのP+
アイソレーション拡散層(以下、P+アイソレーション
と称す)、20はN型ウェル領域17内に形成された同
じく素子分離のためのN+型アイソレーション拡散層
(以下、N+アイソレーションと称す)、21は周辺回
路領域13との境界を含むメモリセル領域12のLOC
OS酸化膜18a、18bの直下に局所的に形成された
第2のアイソレーション拡散層(以下第2P+アイソレ
ーションと称す)である。
Further, 16 is a P-type well region formed on the substrate 11, 17 is an N-type well region, 18a, 18b, 1
Reference numeral 8c denotes a LOCOS oxide film for separating the elements,
a is a LOCOS oxide film in the memory cell region 12;
8b is a LOCOS oxide film located at a boundary between the memory cell region 12 and the peripheral circuit region 13, and 18c is a peripheral circuit region 1
3 is a LOCOS oxide film. Reference numeral 19 denotes a P + -type isolation diffusion layer formed in the P-type well region 16 for element isolation (hereinafter, referred to as P + -isolation), and reference numeral 20 denotes an N-type well region formed in the N-type well region 17. An N + -type isolation diffusion layer for element isolation (hereinafter referred to as N + isolation) 21 is a LOC of the memory cell region 12 including a boundary with the peripheral circuit region 13.
A second isolation diffusion layer (hereinafter, referred to as a second P + isolation) locally formed immediately below the OS oxide films 18a and 18b.

【0016】また、22aはメモリセル領域12に形成
されたゲート酸化膜、22bは周辺回路領域13に形成
されたゲート酸化膜、23はゲート酸化膜22aを介し
て基板11のメモリセル領域12上に形成された、ポリ
シリコンから成るフローティングゲート、24はフロー
ティングゲート23上に形成されたインターポリ絶縁
膜、25はインターポリ絶縁膜24を介してフローティ
ングゲート23上に形成された、ポリシリコンから成る
コントロールゲート、26はゲート酸化膜22bを介し
て基板11の周辺回路領域13上に形成された、ポリシ
リコンから成るゲート電極、27はコントロールゲート
25上およびゲート電極26上に形成されたシリサイド
膜、28aはメモリセル領域12に形成されたソース・
ドレイン領域、28bは周辺回路領域13に形成された
ソース・ドレイン領域である。
Reference numeral 22a denotes a gate oxide film formed in the memory cell region 12, 22b denotes a gate oxide film formed in the peripheral circuit region 13, and 23 denotes a gate oxide film on the memory cell region 12 of the substrate 11 via the gate oxide film 22a. , A floating gate made of polysilicon, 24 is an interpoly insulating film formed on the floating gate 23, and 25 is made of polysilicon formed on the floating gate 23 with the interpoly insulating film 24 interposed therebetween. A control gate; 26, a gate electrode made of polysilicon formed on the peripheral circuit region 13 of the substrate 11 via the gate oxide film 22b; 27, a silicide film formed on the control gate 25 and the gate electrode 26; Reference numeral 28a denotes a source formed in the memory cell region 12.
The drain region 28b is a source / drain region formed in the peripheral circuit region 13.

【0017】この様に構成される半導体装置の製造方法
を、図3〜図8に基づいて以下に示す。まず、基板11
にLOCOS法を施してLOCOS酸化膜18a、18
b、18cを形成する。このときメモリセル領域12に
おいて、LOCOS酸化膜18aは例えば幅(設計寸
法)0.5μm程度、厚さ0.7μm程度に形成し、周
辺回路領域13およびメモリセル領域12との境界に位
置するLOCOS酸化膜18b、18cは、例えば幅
1.0μm程度、厚さ1.0μm程度に形成する。LO
COS酸化膜18a、18b、18cの形成では、幅が
狭いと酸化した時に膜厚もその分薄く形成されるもので
ある(図3)。
A method of manufacturing a semiconductor device having such a configuration will be described below with reference to FIGS. First, the substrate 11
LOCOS oxide films 18a, 18
b, 18c are formed. At this time, in the memory cell region 12, the LOCOS oxide film 18a is formed, for example, to have a width (design dimension) of about 0.5 μm and a thickness of about 0.7 μm, and the LOCOS oxide film 18a located at the boundary between the peripheral circuit region 13 and the memory cell region 12 is formed. The oxide films 18b and 18c are formed to have a width of about 1.0 μm and a thickness of about 1.0 μm, for example. LO
In the formation of the COS oxide films 18a, 18b and 18c, if the width is small, the film thickness is reduced accordingly when oxidized (FIG. 3).

【0018】次に、全面にホトレジスト膜29を形成し
た後、周辺回路領域13におけるP型トランジスタ形成
領域15のホトレジスト膜29を開口し、基板11上か
らイオン注入30を施し、N型ウェル領域17の形成、
さらにN+アイソレーション20の形成を行う。このN+
アイソレーション20の形成は、例えばN型不純物のリ
ンを注入エネルギー;800KeV程度で注入してN型
ウェル領域17内に埋め込むことにより行う(図4)。
Next, after a photoresist film 29 is formed on the entire surface, the photoresist film 29 in the P-type transistor formation region 15 in the peripheral circuit region 13 is opened, and ion implantation 30 is performed from above the substrate 11 to form an N-type well region 17. The formation of
Further, an N + isolation 20 is formed. This N +
The isolation 20 is formed, for example, by implanting N-type impurity phosphorus at an implantation energy of about 800 KeV and burying it in the N-type well region 17 (FIG. 4).

【0019】次に、ホトレジスト膜29を除去した後、
再びレジストマスク31を用いて、基板11上から周辺
回路領域13におけるN型トランジスタ形成領域14お
よびメモリセル領域12にイオン注入32を施し、P型
ウェル領域16の形成、さらにP+アイソレーション1
9の形成を行う。このP+アイソレーション19の形成
は、例えばP型不純物のボロンを注入エネルギー;30
0KeV程度で注入してP型ウェル領域16内に埋め込
むことにより行い、周辺回路領域13のN型トランジス
タ形成領域14において、後工程で形成されるソース・
ドレイン領域28bと基板11との接合耐圧が例えば±
12V以上確保できるように注入量を設定する。ところ
で、素子分離に用いるアイソレーション19、20は、
LOCOS酸化膜18a、18b、18c下層の領域に
形成されていれば十分であるが、全面にイオン注入3
0、32を施しても、LOCOS酸化膜18a、18
b、18c形成領域以外では基板11に深く埋め込まれ
るため問題ない(図5)。
Next, after removing the photoresist film 29,
Using the resist mask 31 again, ion implantation 32 is performed on the N-type transistor formation region 14 and the memory cell region 12 in the peripheral circuit region 13 from above the substrate 11 to form the P-type well region 16 and further perform the P + isolation 1
9 is formed. The formation of the P + isolation 19 is performed, for example, by implanting boron as a P-type impurity at an energy of 30;
It is implanted at about 0 KeV and buried in the P-type well region 16. In the N-type transistor formation region 14 of the peripheral circuit region 13, the source
The junction breakdown voltage between the drain region 28b and the substrate 11 is, for example, ±
The injection amount is set so that 12 V or more can be secured. By the way, isolations 19 and 20 used for element isolation are as follows.
It is sufficient if the layer is formed in the region below the LOCOS oxide films 18a, 18b and 18c.
0, 32, the LOCOS oxide films 18a, 18
There is no problem in regions other than the regions where b and 18c are formed, since they are deeply embedded in the substrate 11 (FIG. 5).

【0020】次に、ホトレジスト膜31を除去した後、
全面に熱酸化膜から成るゲート酸化膜22aを形成し、
その上の全面にポリシリコン膜23aを堆積する。次
に、ポリシリコン膜23a上の全面にホトレジスト膜3
3を形成し、パターニングする。このホトレジスト膜3
3をマスクにして下地のポリシリコン膜23aをエッチ
ングして、メモリセル領域12にポリシリコン膜23a
から成るフローティングゲート23を形成し、周辺回路
領域13全面にポリシリコン膜23aを残存させる。続
いて、ホトレジスト膜33をマスクにして基板11上か
らイオン注入34を施し、第2P+アイソレーション2
1を形成する。この第2P+アイソレーション21は、
例えばP型不純物のボロンを注入エネルギー;300K
eV程度で注入し、周辺回路領域13との境界を含むメ
モリセル領域12のLOCOS酸化膜18a、18bの
直下に局所的に形成する。このとき、メモリセル領域1
2において所望の分離能力を満たすように、かつ後工程
で形成するソース・ドレイン領域28aと基板11との
接合耐圧が、10V程度確保できるように注入量を設定
する(図6)。
Next, after removing the photoresist film 31,
Forming a gate oxide film 22a made of a thermal oxide film on the entire surface;
A polysilicon film 23a is deposited over the entire surface. Next, a photoresist film 3 is formed on the entire surface of the polysilicon film 23a.
3 is formed and patterned. This photoresist film 3
3 is used as a mask to etch the underlying polysilicon film 23a so that the polysilicon film 23a
Is formed, and the polysilicon film 23a is left over the entire surface of the peripheral circuit region 13. Subsequently, ion implantation 34 is performed from above the substrate 11 using the photoresist film 33 as a mask, and the second P + isolation 2
Form one. This second P + isolation 21
For example, P-type impurity boron is implanted at an energy of 300K.
Implantation is performed at about eV and locally formed just below the LOCOS oxide films 18a and 18b in the memory cell region 12 including the boundary with the peripheral circuit region 13. At this time, the memory cell area 1
In step 2, the implantation amount is set so as to satisfy a desired separation capability and to secure a junction breakdown voltage of about 10 V between the source / drain region 28a formed in a later step and the substrate 11 (FIG. 6).

【0021】次に、全面に酸化膜から成るインターポリ
絶縁膜24を形成した後、全面にホトレジスト膜35を
形成し、メモリセル領域12上を覆う様にパターニング
する(図7)。次に、ホトレジスト膜35をマスクにし
て、周辺回路領域13におけるインターポリ絶縁膜2
4、ポリシリコン膜23a、およびゲート酸化膜22a
を順次エッチング除去し、基板11表面を露出させる
(図8)。次に周辺回路領域13にゲート酸化膜22b
を形成した後、全面にポリシリコン膜およびタングステ
ンシリサイド膜を順次堆積し、パターニングして、メモ
リセル領域12には上層にシリサイド膜27が形成され
たコントロールゲート25を形成し、周辺回路領域13
には上層にシリサイド膜27が形成されたゲート電極2
6を形成する。この後、イオン注入によりソース・ドレ
イン領域28a、28bを形成し、所定の処理を施して
半導体装置を完成する(図1、図2参照)。
Next, after an interpoly insulating film 24 made of an oxide film is formed on the entire surface, a photoresist film 35 is formed on the entire surface and patterned to cover the memory cell region 12 (FIG. 7). Next, using the photoresist film 35 as a mask, the interpoly insulating film 2 in the peripheral circuit region 13 is used.
4. Polysilicon film 23a and gate oxide film 22a
Are sequentially removed by etching to expose the surface of the substrate 11 (FIG. 8). Next, a gate oxide film 22b is formed in the peripheral circuit region 13.
After that, a polysilicon film and a tungsten silicide film are sequentially deposited on the entire surface and patterned, and a control gate 25 having a silicide film 27 formed thereon is formed in the memory cell region 12, and a peripheral circuit region 13 is formed.
A gate electrode 2 having a silicide film 27 formed thereon.
6 is formed. Thereafter, source / drain regions 28a and 28b are formed by ion implantation, and a predetermined process is performed to complete a semiconductor device (see FIGS. 1 and 2).

【0022】この実施の形態では、LOCOS酸化膜1
8a、18b、18cを形成後、イオン注入によりアイ
ソレーション19、20の形成を行い、その後、フロー
ティングゲート23の形成時に用いたホトレジスト膜3
3をマスクにして追加注入を行って、メモリセル領域1
2のLOCOS酸化膜18a、18b直下に第2P+
イソレーション21を形成するものである。このため、
メモリセル領域12においては、LOCOS酸化膜18
aの下層に、P+アイソレーション19に加え追加注入
による第2P+アイソレーション21が形成されるた
め、LOCOS酸化膜18aの幅が狭くても十分な分離
能力が確保でき、微細化が促進できる。また、周辺回路
領域13においては、LOCOS酸化膜18cの幅が比
較的大きく、LOCOS酸化膜18c下層に、所望の接
合耐圧が確保できる程度にアイソレーション19、20
を形成し、追加注入を行わないため、接合耐圧の低下を
招くことなく素子分離できる。この様に、周辺回路領域
13における接合耐圧の低下を防止して、メモリセル領
域12における分離能力が向上でき、信頼性良く微細化
が図れる。
In this embodiment, the LOCOS oxide film 1
8a, 18b and 18c are formed, isolations 19 and 20 are formed by ion implantation, and then the photoresist film 3 used for forming the floating gate 23 is formed.
3 is used as a mask, and additional implantation is performed.
The second P + isolation 21 is formed immediately below the second LOCOS oxide films 18a and 18b. For this reason,
In the memory cell region 12, the LOCOS oxide film 18
Since the second P + isolation 21 is formed below the layer a by additional implantation in addition to the P + isolation 19, a sufficient separation capability can be secured even if the width of the LOCOS oxide film 18a is small, and miniaturization can be promoted. . In the peripheral circuit region 13, the width of the LOCOS oxide film 18c is relatively large, and the isolations 19, 20 are formed below the LOCOS oxide film 18c to such an extent that a desired junction breakdown voltage can be secured.
Is formed, and additional implantation is not performed, so that element isolation can be performed without lowering the junction breakdown voltage. As described above, the junction breakdown voltage in the peripheral circuit region 13 is prevented from lowering, the separation capability in the memory cell region 12 can be improved, and miniaturization can be achieved with high reliability.

【0023】また、第2P+アイソレーション21形成
のための追加注入は、フローティングゲート23形成時
のホトレジスト膜33をマスクに用いるため、写真製版
工程を増やすことなく、容易に製造できる。このフロー
ティングゲート23の形成時に、周辺回路領域13全面
にポリシリコン膜23aを残存させて上記追加注入を行
うため、周辺回路領域13に注入されることなく、メモ
リセル領域12にのみ確実に注入される。
In addition, since the additional implantation for forming the second P + isolation 21 uses the photoresist film 33 at the time of forming the floating gate 23 as a mask, it can be easily manufactured without increasing the photoengraving process. When the floating gate 23 is formed, the polysilicon film 23a is left over the entire surface of the peripheral circuit region 13 to perform the additional implantation. Therefore, the polysilicon film 23a is surely implanted only into the memory cell region 12 without being implanted into the peripheral circuit region 13. You.

【0024】実施の形態2.上記実施の形態1では、ホ
トレジスト膜33をマスクにして第2P+アイソレーシ
ョン21の形成のための追加注入を行ったが(図6参
照)、ポリシリコン膜23aをマスクにして追加注入を
行っても良い。図9は、この発明の実施の形態2による
半導体装置の製造方法を示す断面図である。上記実施の
形態1と同様に、ポリシリコン膜23aを堆積後、ホト
レジスト膜33をマスクにしてポリシリコン膜23aを
エッチングして、メモリセル領域12にポリシリコン膜
23aから成るフローティングゲート23を形成し、周
辺回路領域13全面にポリシリコン膜23aを残存させ
る。この後、図9に示す様に、ホトレジスト膜33を除
去し、ポリシリコン膜23、23aをマスクにして基板
11上からイオン注入を施し、第2P+アイソレーショ
ン21を形成する。
Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, the additional implantation for forming the second P + isolation 21 was performed using the photoresist film 33 as a mask (see FIG. 6), but the additional implantation was performed using the polysilicon film 23a as a mask. Is also good. FIG. 9 is a sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. As in the first embodiment, after the polysilicon film 23a is deposited, the polysilicon film 23a is etched using the photoresist film 33 as a mask to form the floating gate 23 made of the polysilicon film 23a in the memory cell region 12. Then, the polysilicon film 23a is left on the entire surface of the peripheral circuit region 13. Thereafter, as shown in FIG. 9, the photoresist film 33 is removed, and ions are implanted from above the substrate 11 using the polysilicon films 23 and 23a as a mask to form the second P + isolation 21.

【0025】この実施の形態でも、上記実施の形態1と
同様の半導体装置が得られ、上記実施の形態1と同様の
効果を有する。また、ホトレジスト膜33を除去してか
ら第2P+アイソレーション21形成のためのイオン注
入を行うため、ホトレジスト膜33に不純物が注入され
ることがなく、ホトレジスト膜33の除去が容易に行え
る。また、イオン注入のマスクの厚さが低減されるた
め、例えば7度程度の角度を有した斜め注入を行う場
合、信頼性良く確実に不純物を基板11に注入できる。
In this embodiment, a semiconductor device similar to that of the first embodiment can be obtained, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained. In addition, since the ion implantation for forming the second P + isolation 21 is performed after removing the photoresist film 33, the photoresist film 33 can be easily removed without impurities being implanted into the photoresist film 33. In addition, since the thickness of the ion implantation mask is reduced, impurities can be reliably and reliably implanted into the substrate 11 when oblique implantation having an angle of, for example, about 7 degrees is performed.

【0026】実施の形態3.次に、この発明の実施の形
態3による半導体装置の構造および製造方法について、
図10に基づいて説明する。図10に示す様に、メモリ
セル領域12のLOCOS酸化膜18dを、周辺回路領
域13におけるものより、幅の差に起因する以上に薄く
形成する。メモリセル領域12のLOCOS酸化膜18
dを、例えば、幅0.5μm程度で厚さ0.5μm程度
に形成し、周辺回路領域13およびメモリセル領域12
との境界に位置するLOCOS酸化膜18e、18f
を、上記実施の形態1と同様に、例えば幅1.0μm程
度で厚さ1.0μm程度で形成し、アイソレーション1
9、20を形成した後、上記実施の形態1と同様に、フ
ローティングゲート23形成に用いたホトレジスト膜3
3をマスクにして第2P+アイソレーション21形成の
ための追加注入を、例えば注入エネルギー;200Ke
V程度で行う。
Embodiment 3 FIG. Next, a structure and a manufacturing method of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention will be described.
A description will be given based on FIG. As shown in FIG. 10, the LOCOS oxide film 18d in the memory cell region 12 is formed thinner than that in the peripheral circuit region 13 due to the difference in width. LOCOS oxide film 18 in memory cell region 12
d is formed to have a width of about 0.5 μm and a thickness of about 0.5 μm, for example, so that the peripheral circuit region 13 and the memory cell region 12 are formed.
LOCOS oxide films 18e, 18f located at the boundary with
Is formed, for example, with a width of about 1.0 μm and a thickness of about 1.0 μm in the same manner as in the first embodiment.
After the formation of the photoresist films 9 and 20, the photoresist film 3 used to form the floating gate 23 is formed in the same manner as in the first embodiment.
3 as a mask, additional implantation for forming the second P + isolation 21 is performed, for example, at an implantation energy of 200 Ke.
Perform at about V.

【0027】LOCOS酸化膜18d、18e、18f
の形成方法を図11に基づいて以下に説明する。まず、
基板11上に窒化膜36を形成し、ホトレジスト膜37
をマスクとして、窒化膜36パターンを形成し(図11
(a))、LOCOS法によってメモリセル領域12と
の境界を含む周辺回路領域13に、LOCOS酸化膜1
8e、18fを形成する。ここで、周辺回路領域13の
LOCOS酸化膜18fは境界に位置するLOCOS酸
化膜18eと同様であるため、図示を省略する(図11
(b))。次に、ホトレジスト膜38をマスクとして、
再度窒化膜36をパターニングし(図11(c))、メ
モリセル領域12および周辺回路領域13にLOCOS
法を施し、メモリセル領域12に薄いLOCOS酸化膜
18dを新たに形成し、既に形成されていたLOCOS
酸化膜18e、18fはさらに厚い膜厚に形成する(図
11(d))。この後窒化膜36を除去する。
LOCOS oxide films 18d, 18e, 18f
The method for forming the above will be described below with reference to FIG. First,
A nitride film 36 is formed on a substrate 11 and a photoresist film 37 is formed.
A mask is used to form a nitride film 36 pattern (FIG. 11).
(A)) The LOCOS oxide film 1 is formed in the peripheral circuit region 13 including the boundary with the memory cell region 12 by the LOCOS method.
8e and 18f are formed. Here, the LOCOS oxide film 18f in the peripheral circuit region 13 is the same as the LOCOS oxide film 18e located at the boundary, and is not shown (FIG. 11).
(B)). Next, using the photoresist film 38 as a mask,
The nitride film 36 is patterned again (FIG. 11C), and the LOCOS is formed in the memory cell region 12 and the peripheral circuit region 13.
A thin LOCOS oxide film 18d is newly formed in the memory cell region 12 by applying the LOCOS method.
The oxide films 18e and 18f are formed to have a larger thickness (FIG. 11D). Thereafter, the nitride film 36 is removed.

【0028】この様に、メモリセル領域12のLOCO
S酸化膜18dを薄く形成するため、LOCOS酸化膜
18d直下に形成する第2P+アイソレーション21の
ための追加注入を低エネルギーで行える。このため図1
0に示す様に、メモリセル領域12と周辺回路領域13
との境界に位置するLOCOS酸化膜18eの下層に、
不純物が注入されて第2P+アイソレーション21が形
成されるのが防止でき、メモリセル領域12に隣接する
周辺回路領域13端部において、接合耐圧が向上でき
る。また、低エネルギーで追加注入できるため、注入に
よる基板11へのダメージを低減できるとともに、注入
マスクに用いるホトレジスト膜33の膜厚を薄くでき、
パターニングの際の寸法制御性が向上できる。
As described above, the LOCO of the memory cell region 12 is
Since the S oxide film 18d is formed thin, additional implantation for the second P + isolation 21 formed immediately below the LOCOS oxide film 18d can be performed with low energy. Therefore, FIG.
0, the memory cell region 12 and the peripheral circuit region 13
Below the LOCOS oxide film 18e located at the boundary with
The second P + isolation 21 can be prevented from being formed due to the impurity implantation, and the junction breakdown voltage can be improved at the end of the peripheral circuit region 13 adjacent to the memory cell region 12. Further, since additional implantation can be performed with low energy, damage to the substrate 11 due to the implantation can be reduced, and the thickness of the photoresist film 33 used as the implantation mask can be reduced.
Dimensional controllability during patterning can be improved.

【0029】実施の形態4.上記実施の形態3において
も上記実施の形態2と同様に、第2P+アイソレーショ
ン21形成のための追加注入を、ホトレジスト膜33を
除去した後、ポリシリコン膜23、23aをマスクにし
て行っても良く、その製造方法を図12に示す。これに
より、上記実施の形態3と同様の効果を有するととも
に、上記実施の形態2と同様に、ホトレジスト膜33の
除去が容易になり、斜め注入による追加注入を信頼性良
く行える。また低エネルギーで追加注入できるため、ポ
リシリコン膜23、23a表面への注入ダメージが低減
でき、後工程で形成するインターポリ絶縁膜24の信頼
性が向上できる。
Embodiment 4 In the third embodiment, as in the second embodiment, additional implantation for forming the second P + isolation 21 is performed using the polysilicon films 23 and 23a as a mask after removing the photoresist film 33. FIG. 12 shows the manufacturing method. Accordingly, the same effect as in the third embodiment is obtained, and similarly to the second embodiment, the removal of the photoresist film 33 is facilitated, and the additional implantation by oblique implantation can be performed with high reliability. Further, since additional implantation can be performed with low energy, implantation damage to the surfaces of the polysilicon films 23 and 23a can be reduced, and the reliability of the interpoly insulating film 24 formed in a later step can be improved.

【0030】実施の形態5.次に、この発明の実施の形
態5による半導体装置の構造および製造方法について、
図13に基づいて説明する。上記実施の形態3と同様
に、LOCOS酸化膜18d、18e、18fを、メモ
リセル領域12のLOCOS酸化膜18dが薄くなるよ
うに形成する。その後、アイソレーション19、20を
形成し、ゲート酸化膜22aおよびポリシリコン膜23
aの形成までを、上記実施の形態3と同様に行う。次
に、図13に示す様に、ポリシリコン膜23a上の全面
にホトレジスト膜33aを形成し、パターニングする。
このホトレジスト膜33aをマスクにして、下地のポリ
シリコン膜23aをエッチングして、メモリセル領域1
2にフローティングゲート23を形成するとともに、周
辺回路領域13の一部にゲート電極23bを形成し、周
辺回路領域13の残りの部分には、表面を覆う様にポリ
シリコン膜23cを残存させる。続いて、ホトレジスト
膜33aをマスクにして基板11上からメモリセル領域
12のLOCOS酸化膜18d直下に第2P+アイソレ
ーション21形成のための追加注入を行う。このとき、
上記実施の形態3と同様にメモリセル領域12のLOC
OS酸化膜18dの膜厚が薄いため、低エネルギーで注
入でき、周辺回路領域13ではホトレジスト膜33aの
開口部分でも、厚いLOCOS酸化膜18e、18fの
下層まで不純物が到達しない。
Embodiment 5 Next, a structure and a manufacturing method of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to FIG. As in the third embodiment, the LOCOS oxide films 18d, 18e, and 18f are formed so that the LOCOS oxide film 18d in the memory cell region 12 becomes thin. Thereafter, isolations 19 and 20 are formed, and a gate oxide film 22a and a polysilicon film 23 are formed.
The steps up to the formation of a are performed in the same manner as in the third embodiment. Next, as shown in FIG. 13, a photoresist film 33a is formed on the entire surface of the polysilicon film 23a and patterned.
Using the photoresist film 33a as a mask, the underlying polysilicon film 23a is etched to form the memory cell region 1
2, a gate electrode 23b is formed in a part of the peripheral circuit region 13, and a polysilicon film 23c is left in the remaining part of the peripheral circuit region 13 so as to cover the surface. Subsequently, additional implantation for forming the second P + isolation 21 is performed from above the substrate 11 to just below the LOCOS oxide film 18d in the memory cell region 12 using the photoresist film 33a as a mask. At this time,
LOC of the memory cell region 12 as in the third embodiment.
Since the thickness of the OS oxide film 18d is small, implantation can be performed with low energy. In the peripheral circuit region 13, even at the opening of the photoresist film 33a, impurities do not reach the lower layers of the thick LOCOS oxide films 18e and 18f.

【0031】その後、インターポリ絶縁膜24を形成
し、コントロールゲート25を形成する際に、周辺回路
領域13のポリシリコン膜23cを残存させた部分に、
ゲート電極26を同時に形成する(図示せず)。
Thereafter, when an interpoly insulating film 24 is formed and a control gate 25 is formed, a portion of the peripheral circuit region 13 where the polysilicon film 23c remains is formed.
The gate electrode 26 is formed at the same time (not shown).

【0032】この実施の形態では、メモリセル領域12
のLOCOS酸化膜18dを薄く形成し、フローティン
グゲート23形成時に、周辺回路領域13の一部にゲー
ト電極23bを同時に形成し、このフローティングゲー
ト23およびゲート電極23b形成時に用いたホトレジ
スト膜33aをマスクにして、メモリセル領域12のL
OCOS酸化膜18d直下に追加注入により第2P+
イソレーション21を形成する。上記追加注入が低エネ
ルギーで行えるため、周辺回路領域13のLOCOS酸
化膜18e、18f下層に第2P+アイソレーション2
1を形成することなく、フローティングゲート23形成
時にゲート電極23bを同時形成することができる。こ
のため、周辺回路領域13には、フローティングゲート
23形成時に同時形成されるゲート電極23bと、コン
トロールゲート25形成時に同時形成されるゲート電極
26との二種類のゲート電極23b、26が、写真製版
工程を増やすことなく容易に形成でき、設計上の自由度
の向上した半導体装置が得られる。なお、周辺回路領域
13における全てのゲート電極23bをフローティング
ゲート23形成時に同時に形成することもできる。
In this embodiment, the memory cell region 12
LOCOS oxide film 18d is formed thinly, a gate electrode 23b is simultaneously formed in a part of the peripheral circuit region 13 when the floating gate 23 is formed, and the photoresist film 33a used for forming the floating gate 23 and the gate electrode 23b is used as a mask. Of the memory cell region 12
A second P + isolation 21 is formed directly below the OCOS oxide film 18d by additional implantation. Since the additional implantation can be performed with low energy, the second P + isolation 2 is formed under the LOCOS oxide films 18 e and 18 f in the peripheral circuit region 13.
1, the gate electrode 23b can be formed at the same time as the floating gate 23 is formed. Therefore, in the peripheral circuit region 13, two types of gate electrodes 23b, 26, which are formed simultaneously when the floating gate 23 is formed and a gate electrode 26 formed simultaneously when the control gate 25 is formed, are provided with photolithography. A semiconductor device that can be easily formed without increasing the number of steps and has improved design flexibility can be obtained. Note that all the gate electrodes 23b in the peripheral circuit region 13 can be formed simultaneously when the floating gate 23 is formed.

【0033】実施の形態6.上記実施の形態5において
も上記実施の形態4と同様に、第2P+アイソレーショ
ン21形成のための追加注入を、ホトレジスト膜33a
を除去した後、ポリシリコン膜23a(23、23b、
23c)をマスクにして行っても良く、その製造方法を
図14に示す。これにより、上記実施の形態5と同様の
効果を有するとともに、上記実施の形態4と同様に、ホ
トレジスト膜33aの除去が容易になり、斜め注入によ
る追加注入を信頼性良く行えるとともに、ポリシリコン
膜33a表面への注入ダメージも少なくて済む。
Embodiment 6 FIG. In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, additional implantation for forming the second P + isolation 21 is performed by the photoresist film 33a.
Is removed, the polysilicon film 23a (23, 23b,
23c) may be performed using a mask, and the manufacturing method is shown in FIG. This has the same effect as that of the fifth embodiment, facilitates removal of the photoresist film 33a similarly to the fourth embodiment, makes it possible to perform additional implantation by oblique implantation with high reliability, and to improve the polysilicon film. Injection damage to the surface of the 33a can be reduced.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、第2の
アイソレーション拡散層をメモリセル領域におけるLO
COS酸化膜直下のみに備えたため、周辺回路領域にお
ける接合耐圧の低下を防止してメモリセル領域における
分離能力が向上でき、微細化に適した信頼性の高い半導
体装置が得られる。
As described above, according to the present invention, the second isolation diffusion layer is formed by the LO in the memory cell region.
Since it is provided just below the COS oxide film, a reduction in junction breakdown voltage in the peripheral circuit region can be prevented, the isolation capability in the memory cell region can be improved, and a highly reliable semiconductor device suitable for miniaturization can be obtained.

【0035】またこの発明によれば、メモリセル領域に
おけるLOCOS酸化膜が周辺回路領域におけるものよ
り、幅の差に起因する膜厚差を越えて薄いものであるた
め、第2のアイソレーション拡散層を低エネルギーのイ
オン注入により、確実にメモリセル領域におけるLOC
OS酸化膜直下のみに形成することができ、さらに信頼
性の高い半導体装置が得られる。
According to the present invention, the LOCOS oxide film in the memory cell region is thinner than that in the peripheral circuit region beyond the film thickness difference caused by the difference in width, so that the second isolation diffusion layer is formed. Low-energy ion implantation ensures LOC in the memory cell area
The semiconductor device can be formed only directly under the OS oxide film, and a highly reliable semiconductor device can be obtained.

【0036】またこの発明によれば、フローティングゲ
ートのパターニング時のレジストマスクを用いて、イオ
ン注入により第2のアイソレーション拡散層を形成す
る。このため、周辺回路領域における接合耐圧の低下を
防止してメモリセル領域における分離能力が向上でき
る、微細化に適した信頼性の高い半導体装置が容易に製
造できる。
According to the present invention, the second isolation diffusion layer is formed by ion implantation using the resist mask at the time of patterning the floating gate. For this reason, a highly reliable semiconductor device suitable for miniaturization, which can prevent a decrease in junction breakdown voltage in the peripheral circuit region and improve the isolation capability in the memory cell region, can be easily manufactured.

【0037】またこの発明によれば、レジストマスクを
除去した後フローティングゲートとなるポリシリコン膜
をマスクとして、イオン注入により第2のアイソレーシ
ョン拡散層を形成する。このため、周辺回路領域におけ
る接合耐圧の低下を防止してメモリセル領域における分
離能力が向上できる、微細化に適した信頼性の高い半導
体装置が容易に製造できるとともに、レジスト膜の除去
が容易であり、また注入マスクの厚み低減によりイオン
注入の信頼性が向上する。
According to the invention, the second isolation diffusion layer is formed by ion implantation using the polysilicon film serving as a floating gate as a mask after removing the resist mask. Therefore, it is possible to easily manufacture a highly reliable semiconductor device suitable for miniaturization, which can prevent a decrease in junction breakdown voltage in the peripheral circuit region and improve the separation capability in the memory cell region, and can easily remove the resist film. In addition, the reliability of ion implantation is improved by reducing the thickness of the implantation mask.

【0038】またこの発明によれば、まず周辺回路領域
にLOCOS法を施し、次いで周辺回路領域およびメモ
リセル領域に再度LOCOS法を施すことによりLOC
OS酸化膜を形成する。このため、メモリセル領域にお
けるLOCOS酸化膜を周辺回路領域におけるものよ
り、幅の差に起因する膜厚差を越えて容易に薄く形成で
き、第2のアイソレーション拡散層を低エネルギーのイ
オン注入により、確実にメモリセル領域におけるLOC
OS酸化膜直下のみに形成することができ、周辺回路領
域における接合耐圧の低下を防止してメモリセル領域に
おける分離能力が向上できる、微細化に適した信頼性の
高い半導体装置が容易に製造できる。
Further, according to the present invention, the LOCOS method is first applied to the peripheral circuit area, and then the LOCOS method is applied again to the peripheral circuit area and the memory cell area.
An OS oxide film is formed. For this reason, the LOCOS oxide film in the memory cell region can be easily formed thinner than that in the peripheral circuit region beyond the film thickness difference caused by the difference in width, and the second isolation diffusion layer can be formed by low energy ion implantation. LOC in the memory cell area
A highly reliable semiconductor device suitable for miniaturization, which can be formed only under the OS oxide film, prevents a decrease in junction breakdown voltage in the peripheral circuit region, and improves the isolation capability in the memory cell region, can be easily manufactured. .

【0039】またこの発明によれば、フローティングゲ
ートのパターニング時に、周辺回路領域においてポリシ
リコン膜を全面に残存させ、その後第2のアイソレーシ
ョン拡散層を形成するため、第2のアイソレーション拡
散層を確実にメモリセル領域におけるLOCOS酸化膜
直下のみに形成することができ、周辺回路領域における
接合耐圧の低下を防止してメモリセル領域における分離
能力が向上できる、微細化に適した信頼性の高い半導体
装置が容易に製造できる。
Further, according to the present invention, when patterning the floating gate, the polysilicon film is left on the entire surface in the peripheral circuit region, and then the second isolation diffusion layer is formed. A highly reliable semiconductor suitable for miniaturization, which can be surely formed just under the LOCOS oxide film in the memory cell region, prevents a decrease in junction withstand voltage in the peripheral circuit region, and improves the isolation capability in the memory cell region. The device can be easily manufactured.

【0040】またこの発明によれば、フローティングゲ
ートのパターニング時に、周辺回路領域の少なくとも一
部において、トランジスタのゲート電極をパターニング
して形成するため、周辺回路領域における接合耐圧の低
下を防止してメモリセル領域における分離能力が向上で
きる、微細化に適した信頼性の高い半導体装置が容易に
製造できるとともに、設計上の自由度が向上する。
According to the present invention, at the time of patterning the floating gate, at least a part of the peripheral circuit region is formed by patterning the gate electrode of the transistor. A highly reliable semiconductor device suitable for miniaturization, which can improve the isolation capability in the cell region, can be easily manufactured, and the degree of freedom in design is improved.

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

【図1】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a structure of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図3】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing one step of a method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態2による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態3による半導体装置
の構造および製造方法を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a structure and a manufacturing method of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention;

【図11】 この発明の実施の形態3による半導体装置
の製造方法の一工程を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a step of a method of manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態4による半導体装置
の製造方法を示す断面図である。
FIG. 12 is a sectional view illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施の形態5による半導体装置
の構造および製造方法を示す断面図である。
FIG. 13 is a sectional view showing a structure and a manufacturing method of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention;

【図14】 この発明の実施の形態6による半導体装置
の製造方法を示す断面図である。
FIG. 14 is a sectional view illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図15】 従来の半導体装置の構造を示す断面図であ
る。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半導体基板、12 メモリセル領域、13 周辺
回路領域、18a,18b,18c,18d,18e,
18f LOCOS酸化膜、19,20 アイソレーシ
ョン拡散層、21 第2のアイソレーション拡散層、2
3 フローティングゲート、23a ポリシリコン膜、
23b ゲート電極、30,32,34 イオン注入、
33,33a レジスト膜。
11 semiconductor substrate, 12 memory cell area, 13 peripheral circuit area, 18a, 18b, 18c, 18d, 18e,
18f LOCOS oxide film, 19, 20 isolation diffusion layer, 21 second isolation diffusion layer, 2
3 floating gate, 23a polysilicon film,
23b gate electrode, 30, 32, 34 ion implantation,
33, 33a Resist film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/788 29/792 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 29/788 29/792

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に、フローティングゲート
を有する不揮発性メモリのメモリセル領域と周辺回路領
域とを有し、素子分離のためのLOCOS酸化膜と該L
OCOS酸化膜下層のアイソレーション拡散層とを、上
記メモリセル領域と上記周辺回路領域との双方に備え、
第2のアイソレーション拡散層を、上記メモリセル領域
における上記LOCOS酸化膜直下のみに備えたことを
特徴とする半導体装置。
1. A LOCOS oxide film for device isolation, comprising a memory cell region of a nonvolatile memory having a floating gate and a peripheral circuit region on a semiconductor substrate.
Providing an isolation diffusion layer below the OCOS oxide film in both the memory cell region and the peripheral circuit region;
A semiconductor device comprising a second isolation diffusion layer provided only under the LOCOS oxide film in the memory cell region.
【請求項2】 メモリセル領域におけるLOCOS酸化
膜が周辺回路領域におけるものより、該LOCOS酸化
膜の幅の差に起因する膜厚差を越えて薄いものであるこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the LOCOS oxide film in the memory cell region is thinner than that in the peripheral circuit region, exceeding a film thickness difference caused by a difference in width of the LOCOS oxide film. Semiconductor device.
【請求項3】 半導体基板にLOCOS酸化膜を形成す
る第1の工程と、イオン注入によりアイソレーション拡
散層を形成する第2の工程と、ゲート酸化膜を介してフ
ローティングゲートとなるポリシリコン膜を堆積した後
レジストマスクを用いてメモリセル領域にフローティン
グゲートをパターニングする第3の工程と、続いて上記
レジストマスクを用いてイオン注入により第2のアイソ
レーション拡散層を形成する第4の工程とを有すること
を特徴とする請求項1または2記載の半導体装置の製造
方法。
3. A first step of forming a LOCOS oxide film on a semiconductor substrate, a second step of forming an isolation diffusion layer by ion implantation, and forming a polysilicon film serving as a floating gate via a gate oxide film. A third step of patterning the floating gate in the memory cell region using the resist mask after the deposition, and a fourth step of forming a second isolation diffusion layer by ion implantation using the resist mask. 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising:
【請求項4】 半導体基板にLOCOS酸化膜を形成す
る第1の工程と、イオン注入によりアイソレーション拡
散層を形成する第2の工程と、ゲート酸化膜を介してフ
ローティングゲートとなるポリシリコン膜を堆積した後
レジストマスクを用いてメモリセル領域にフローティン
グゲートをパターニングする第3の工程と、上記レジス
ト膜を除去し、上記ポリシリコン膜をマスクとしてイオ
ン注入により第2のアイソレーション拡散層を形成する
第4の工程とを有することを特徴とする請求項1または
2記載の半導体装置の製造方法。
4. A first step of forming a LOCOS oxide film on a semiconductor substrate, a second step of forming an isolation diffusion layer by ion implantation, and forming a polysilicon film serving as a floating gate via a gate oxide film. After the deposition, a third step of patterning the floating gate in the memory cell region using a resist mask, removing the resist film, and forming a second isolation diffusion layer by ion implantation using the polysilicon film as a mask 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a fourth step.
【請求項5】 第1の工程におけるLOCOS酸化膜の
形成を、まず周辺回路領域にLOCOS法を施し、次い
で上記周辺回路領域およびメモリセル領域に再度LOC
OS法を施すことによって行うことを特徴とする請求項
3または4記載の半導体装置の製造方法。
5. A method of forming a LOCOS oxide film in a first step, wherein a LOCOS method is first applied to a peripheral circuit region, and then a LOCOS method is applied again to the peripheral circuit region and the memory cell region.
The method according to claim 3, wherein the method is performed by applying an OS method.
【請求項6】 第3の工程におけるフローティングゲー
トのパターニング時に、周辺回路領域において、ポリシ
リコン膜を全面に残存させ、その後第2のアイソレーシ
ョン拡散層を形成した後、上記周辺回路領域における上
記ポリシリコン膜を除去することを特徴とする請求項3
〜5のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
6. A patterning of a floating gate in a third step, in which a polysilicon film is left on the entire surface in a peripheral circuit region, and after forming a second isolation diffusion layer, the polysilicon film in the peripheral circuit region is formed. 4. The method according to claim 3, wherein the silicon film is removed.
6. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】 第3の工程におけるフローティングゲー
トのパターニング時に、周辺回路領域の少なくとも一部
において、MOSトランジスタのゲート電極をパターニ
ングして形成することを特徴とする請求項5記載の半導
体装置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein at the time of patterning the floating gate in the third step, the gate electrode of the MOS transistor is formed by patterning at least a part of the peripheral circuit region. Method.
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