JPS6020908B2 - Method for manufacturing MOS dual polycrystalline integrated circuit - Google Patents

Method for manufacturing MOS dual polycrystalline integrated circuit

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JPS6020908B2
JPS6020908B2 JP51113550A JP11355076A JPS6020908B2 JP S6020908 B2 JPS6020908 B2 JP S6020908B2 JP 51113550 A JP51113550 A JP 51113550A JP 11355076 A JP11355076 A JP 11355076A JP S6020908 B2 JPS6020908 B2 JP S6020908B2
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layer
gate
silicon
substrate
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二重多結晶シリコン層を用いる集積回路の製造
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing integrated circuits using double polycrystalline silicon layers.

ある種のMOS集積回路においては、数多くの回務構造
の構成に二重多結晶シリコン層が用し、られる。
In some MOS integrated circuits, double polycrystalline silicon layers are used in the construction of many routing structures.

通常は、上側すなわち第2の多結晶シリコン層が、上側
すなわち第2の多結晶シリコン層からの酸化物層により
シリコン基板から分離される。それらの層は浮動ゲート
、コンデンサ、相互接続線などを用いるメモリ装置に、
公知のホトリソグラフ技術を用いて作りこまれる。その
技術は市販の電荷結合素子およびプログラム可能な議出
し専用メモ川こ現在用いられている。これらの二重多結
晶集積回路のあるものにおいては、下側層から作られた
都村と位置が合う上側層から作られる部材を持つことが
望ましい。
Typically, the upper or second polysilicon layer is separated from the silicon substrate by an oxide layer from the upper or second polysilicon layer. These layers are used in memory devices that use floating gates, capacitors, interconnect lines, etc.
It is manufactured using known photolithography technology. The technology is currently used in commercially available charge-coupled devices and programmable memory devices. In some of these dual polycrystalline integrated circuits, it is desirable to have components made from the upper layer aligned with layers made from the lower layer.

たとえば、電界効果素子でゲートを作るために上側と下
側の層が用いられる場合には、ゲート間の位置合わせは
重要である。しかし、従釆の製造方法ではそのような位
置合わせを行うことは困難である。従来の方法がこの位
簿合わせ問題を間接的に解決するやり方は、第1図を参
照して後で説明することにする。本発明の方法は二重多
結晶シリコン層を用いるMOS集積回路の製造に用いら
れる。
For example, when the upper and lower layers are used to make gates in a field effect device, alignment between the gates is important. However, it is difficult to perform such positioning using the method of manufacturing a subordinate column. The manner in which conventional methods indirectly solve this scale alignment problem will be explained later with reference to FIG. The method of the invention is used in the manufacture of MOS integrated circuits using double polycrystalline silicon layers.

第1の多結晶シリコン層を基板の上に形成し、その第1
層の上に第2の多結晶シリコン層を形成する。本発明の
方法は、第2シリコン層内の回路構造に位置が合う回路
構造を、第1シリコン層内に形成するものである。まず
、ある回路構造を第2シリコン層中に形成し、次に第1
シリコン層をエッチングするためにその構造をマスキン
グ部材として使用する。そうすると第1シリコン層内で
エッチングにより作られた構造は第2シリコン層中の構
造に位置が合う。本発明の方法により、第1と第2のシ
リコン層から位置が合っている多結晶シリコン構造を作
ることができる。
forming a first polycrystalline silicon layer on the substrate;
A second polycrystalline silicon layer is formed over the layer. The method of the present invention forms circuit structures in a first silicon layer that are aligned with circuit structures in a second silicon layer. First, a circuit structure is formed in a second silicon layer, and then a circuit structure is formed in a first silicon layer.
The structure is used as a masking member to etch the silicon layer. The etched structures in the first silicon layer will then register with the structures in the second silicon layer. The method of the invention allows the creation of aligned polycrystalline silicon structures from first and second silicon layers.

たとえば、それらの構造が電界効果素子の上側と下側の
ゲートである場合には、2つのゲートと位置が合うソー
ス領域とドレィン領域を基板中に作ることができる。以
下の説明では第1と第2の層の構造がゲートである浮動
ゲートメモリ装置の製造を例として、本発明を説明する
ことにする。しかし、この方法はコンデンサ、相互接続
線などのようなその他の集積回路部材および素子の構成
にも使用できる。更に、以下の説明では二重多結晶シリ
コン層を例として本発明の方法を説明するが、多結晶シ
リコン層を2つ以上用いる回路の構成にも本発明は有用
である。以下に行う本発明の方法の説明から明らかなよ
うに、説明を複雑にしないためにこの技術分野で周知の
事柄については説明を省略しており、また説瀕されてい
る事項でも本発明の実施には不要であってただ本発明の
説明を助けるのに便利であるために付加してものも含ま
れていることを理解すべきである。
For example, if the structures are the top and bottom gates of a field effect device, source and drain regions can be created in the substrate that align with the two gates. In the following description, the present invention will be described by taking as an example the fabrication of a floating gate memory device in which the first and second layer structures are gates. However, the method can also be used to construct other integrated circuit components and devices, such as capacitors, interconnect lines, and the like. Further, in the following description, the method of the present invention will be explained using a double polycrystalline silicon layer as an example, but the present invention is also useful for circuit configurations using two or more polycrystalline silicon layers. As is clear from the description of the method of the present invention that follows, in order to avoid complicating the explanation, explanations of matters well known in this technical field are omitted, and even matters that are considered to be impractical may be used to carry out the present invention. It should be understood that additional material is included that is not necessary and is merely convenient to assist in explaining the invention.

まず第1図を参照して従来技術を具体的に説明する。First, the prior art will be specifically explained with reference to FIG.

P形基板10の上には従釆のMOS二重多結晶シリコン
浮動ゲート素子が示されている。基板10の上面にはイ
オンが注入されて、浮動ゲート素子のホスト領域11が
形成される。この素子は基板10の上面と浮動ゲート1
6との間に配置されるゲート酸化物14を含む。このゲ
ートは多結晶シリコンで構成される。この素子の製造に
際しては、基板の上面に酸化物層と多結晶シリコン層と
が形成される。ゲート16と酸化物層14とは公知のホ
トリソグラフ技術でそれらの層から作られている。次に
低濃度にドープされたN形領域21を、ゲートi6と酸
化物層14とに位置を合わせて形成する。その後で、浮
動ゲート16の上に他の多結晶シリコン層と酸化物層と
を形成し、それからエッチングを行って酸化物層18と
上側ゲートすなわち制御ゲート20を作る。制御ゲート
20を作ってから、領域21内に制御ゲートに位置を合
わせてN形領域22を形成する。理想的にはゲート16
と20の位置を合わせて、N形領域をそれら2つのゲー
トに位置を合わせて作ることができるようにするとよい
A secondary MOS dual polycrystalline silicon floating gate device is shown above the P-type substrate 10. Ions are implanted into the top surface of the substrate 10 to form a host region 11 for a floating gate device. This device has the upper surface of the substrate 10 and the floating gate 1
6 and a gate oxide 14 disposed between the gate oxide 14 and the gate oxide 14 . This gate is composed of polycrystalline silicon. In manufacturing this device, an oxide layer and a polycrystalline silicon layer are formed on the top surface of the substrate. Gate 16 and oxide layer 14 are fabricated from these layers using known photolithographic techniques. A lightly doped N-type region 21 is then formed in alignment with gate i6 and oxide layer 14. Thereafter, another polycrystalline silicon layer and an oxide layer are formed over the floating gate 16 and then etched to form the oxide layer 18 and the upper or control gate 20. After the control gate 20 is created, an N-type region 22 is formed within region 21 and aligned with the control gate. Ideally gate 16
and 20 so that an N-type region can be created aligned with those two gates.

しかし、ゲート20を作るためのマスクをゲート16に
位置合わせするための許容誤差が非常に小さいために、
上記のようにすることは困難である。ゲート20と16
は位置が合っていないから、この素子のソース領域とゲ
ート領域との形成には独立したドーピング工程を必要と
する。更に、ゲート20の面積はゲート16の面積より
も広く、のために素子の面積が広くなる。後で説明する
ように、本発明の方法により第1図に示す素子を作る場
合には、制御ゲ−トと浮動ゲートの位置は合うから、ソ
ース領域とドレィン領域とを作るのにドーピング工程は
1回でよい。
However, because the tolerances for aligning the mask for making gate 20 with gate 16 are very small,
It is difficult to do the above. Gates 20 and 16
are not aligned, requiring separate doping steps to form the source and gate regions of this device. Furthermore, the area of gate 20 is larger than the area of gate 16, thereby increasing the area of the device. As will be explained later, when the device shown in FIG. 1 is manufactured by the method of the present invention, the positions of the control gate and floating gate are aligned, so no doping step is required to create the source region and drain region. One time is enough.

また、素子の面積が狭くなるからより高密度の素子を作
ることができることになる。次に第2図乃至第7図を参
照して本発明の一実施例を説明する。第2図において、
25はP形シリコン基板で、その上面にはシリコンの酸
化物層27が成長させられる。この層27の上面には第
1の多結晶シリコン層29が作られる。ここで説明して
いる例では、シリコン層29にはリンのようなn形不純
物を通常の拡散法で高濃度にドープする。第1多結晶シ
リコン層29の露出面に第2の酸化物層31を成長させ
る。たとえば、酸化物層27と31の厚みは500〜1
000Aであり、第1シリコン層29の厚みは4500
〜6000Aである。第2図に示す基板と、その上に形
成されている層とは、第1図に示す基板10と、ゲート
酸化物14と浮動ゲート16の形成にそれぞれ用いられ
る酸化物層および多結晶シリコン層とそれぞれ同等のも
のである。第3図には、酸化物層31の上面に第2の多
結晶シリコン層33を形成し、それからそのシリコン層
33の上面に酸化物層35を成長させた時点における、
第2図に示す素子の状態を示してある。
Furthermore, since the area of the element becomes narrower, it is possible to fabricate a higher density element. Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 7. In Figure 2,
25 is a P-type silicon substrate, on the top surface of which a silicon oxide layer 27 is grown. A first polycrystalline silicon layer 29 is formed on the top surface of this layer 27. In the example described here, the silicon layer 29 is heavily doped with an n-type impurity such as phosphorous using a conventional diffusion method. A second oxide layer 31 is grown on the exposed surface of the first polycrystalline silicon layer 29 . For example, the thickness of oxide layers 27 and 31 is 500-1
000A, and the thickness of the first silicon layer 29 is 4500A.
~6000A. The substrate shown in FIG. 2 and the layers formed thereon are the same as the substrate 10 shown in FIG. are equivalent to each other. FIG. 3 shows the state at the time when a second polycrystalline silicon layer 33 is formed on the upper surface of the oxide layer 31 and then an oxide layer 35 is grown on the upper surface of the silicon layer 33.
The state of the element shown in FIG. 2 is shown.

それらの層は従釆の技術で形成できる。酸化物層31の
上面にそれらの層を形成することは、第2の多結晶層の
形成に先立って浮動ゲート16を全面的にエッチングし
ている第1図に示す素子に関連して説明した従来の方法
とは異なる。第2図乃至第7図では素子の1つの横断面
だけを示していることがわかるであろう。第1の多結晶
シリコン層29を基板25の他の部分でマスクおよびエ
ッチングし(素子の間のように)、したがって層29は
層33と同じ拡がりを持たないようにできる。第2図乃
至第7図は浮動ゲ−ト素子のゲート領域を主として示す
。第1シリコン層29をエッチングした場合には、それ
らのエッチングした領域を絶縁するために酸化工程を必
要とする。したがって、第3図に示す酸化物層31は、
第3図の層31を再成長させる場合には異なる酸化物と
することができる。酸化物層35を形成してから、その
層にマスキング部材を作る。
These layers can be formed using conventional techniques. The formation of these layers on top of oxide layer 31 was described in connection with the device shown in FIG. Different from traditional methods. It will be appreciated that FIGS. 2-7 only show one cross-section of the element. First polycrystalline silicon layer 29 can be masked and etched in other parts of substrate 25 (such as between devices) so that layer 29 is not coextensive with layer 33. 2 through 7 mainly show the gate region of the floating gate device. If the first silicon layer 29 is etched, an oxidation step is required to insulate those etched regions. Therefore, the oxide layer 31 shown in FIG.
If layer 31 of FIG. 3 is regrown, it can be a different oxide. After forming the oxide layer 35, a masking member is fabricated in that layer.

この部材を第4図にマスキング部材35aとして示して
ある。このマスキソグ部材35aは所定のパターンに合
致し、公知のホトリソグラフ技術を用いて作ることがで
きる。このマスキング部材の形成に続いて、多結晶シリ
コン層33に公知のシリコンエッチ液を塗布してその層
をエッチングし、第4図に示すように上側すなわち第2
のゲートすなわち上側ゲート33aを作る。第2ゲート
33aを作ってから、酸化物層31の露出部分とマスキ
ング部材35aとを公知の酸化物エッチング液で除去す
る。
This member is shown in FIG. 4 as masking member 35a. This masking member 35a conforms to a predetermined pattern and can be made using known photolithography techniques. Following the formation of this masking member, a known silicon etchant is applied to the polycrystalline silicon layer 33 to etch the layer, and as shown in FIG.
The gate 33a, that is, the upper gate 33a is made. After forming the second gate 33a, the exposed portion of the oxide layer 31 and the masking member 35a are removed using a known oxide etchant.

次に第1多結晶シリコン層をエッチングして、第5図に
示すように下側ゲート29aを形成する。このエッチン
グ工程中は上側ゲート33aはマスキング部材として機
能して、下側ゲート29aが第5図に示すように上側ゲ
ート33aと位置が合うようにする。ここで説明してい
る実施例では、シリコン層29のエッチングのために選
択性エッチ液が用いられる。このエッチ液はドーピング
されている多結晶シリコンと、ドーピングされていない
多結晶シリコンとを区別して、ドーピングされている方
のシリコンだけを除去して、上側ゲート33aをほぼそ
のまま残す。第5図に示す構造はそのような選択的エッ
チングにより得られた構造で、下側ゲート29aと、上
側ゲート33aと、それらのゲートの中間に設けられた
ゲート酸化物31aとを含む。この実施例では、エッチ
液にはフッ化水素酸、硝酸およびアセチル酸が含まれる
。このエッチ液は物質の必要な選別を行い、リンがドー
プされている多結晶シリコンだけをエッチングする。こ
の実施例では下側多結晶シリコン層にだけドープし、上
側多結晶シリコン層にはドーブしていないが、ドープさ
れた層とドープされない層とのその他の組合わせも採用
できる。その場合には上側の層をまずエッチングして多
結晶シリコン構造を形成し、この構造を下側層のエッチ
ング用マスキング部材として用いる。たとえば、下側層
にはドープせず、上側層にホウ素(P形)をドープでき
る。その時には、ドープされていない下側の多結晶シリ
コン層を選択的にエッチングするために、高温のKOH
を使用できる。この特別なエッチ液はドープされている
上側のシリコン層にはほとんど作用しない。このエッチ
液は下側層が低濃度にドープされ、上側層が高濃度にド
ープされている場合にも使用できる。ある構造の場合に
は、下側層にP形不純物をドープし、上側層にN形不純
物をドープすることもできる。
The first polycrystalline silicon layer is then etched to form a lower gate 29a as shown in FIG. During this etching step, upper gate 33a functions as a masking member so that lower gate 29a is aligned with upper gate 33a as shown in FIG. In the embodiment described here, a selective etchant is used for etching the silicon layer 29. This etchant distinguishes between doped polycrystalline silicon and undoped polycrystalline silicon, removes only the doped silicon, and leaves the upper gate 33a almost intact. The structure shown in FIG. 5 is the result of such selective etching and includes a lower gate 29a, an upper gate 33a, and a gate oxide 31a located intermediate the gates. In this example, the etchant includes hydrofluoric acid, nitric acid, and acetylic acid. This etchant performs the necessary selection of materials and etches only polycrystalline silicon doped with phosphorus. Although in this embodiment only the lower polycrystalline silicon layer is doped and the upper polycrystalline silicon layer is undoped, other combinations of doped and undoped layers may also be employed. In that case, the upper layer is first etched to form a polycrystalline silicon structure, and this structure is used as a masking member for etching the lower layer. For example, the upper layer can be doped with boron (P-type) while the lower layer is undoped. At that time, hot KOH was used to selectively etch the underlying undoped polycrystalline silicon layer.
can be used. This special etchant has little effect on the upper doped silicon layer. This etchant can also be used when the lower layer is lightly doped and the upper layer is highly doped. In some structures, the lower layer may be doped with P-type impurities and the upper layer may be doped with N-type impurities.

下側層のエッチングのためにCrC3、フツ化水素酸お
よび水で構成されるエッチ液(SIRTL)を使用でき
る。
An etchant consisting of CrC3, hydrofluoric acid and water (SIRTL) can be used for etching the lower layer.

第5図に示す構造を浮動ゲートメモリ素子にする場合に
は、ゲート29aと33aの近くに酸化物層27を貫通
する穴38をあげる。
If the structure shown in FIG. 5 is to be used as a floating gate memory device, holes 38 are provided through oxide layer 27 near gates 29a and 33a.

それからホウ素イオンの注入によりその穴38の中に井
戸を形成する。次に、酸化ドライバ工程によりこの井戸
の中の不純物を穴38の周囲壁をこえて拡散させ、第6
図に示すP形井戸40を形成する。この酸化ドライバ工
程中に酸化物42が第6図に示すよう形成される。P形
井戸40の形成に続いて、ゲート29a,33aの附近
に酸化物層27を貫通する一対の穴44を形成する。
A well is then formed within the hole 38 by implantation of boron ions. Next, an oxidation driver step diffuses the impurities in this well beyond the peripheral wall of the hole 38, and the sixth
A P-type well 40 shown in the figure is formed. During this oxidation driver step, oxide 42 is formed as shown in FIG. Following the formation of P-type well 40, a pair of holes 44 passing through oxide layer 27 are formed near gates 29a and 33a.

それからリンのようなN形不純物を用いてソース領域4
5とドレイン領域46を形成する。穴38と40、P形
井戸40、ソース領域45、ドレィン領域46の形成は
公知のMOS処理法により行うことができる。第6図お
よび第7図に示す実施例についてはP形井戸40を用い
ることができるが、基板25がより高濃度にドープされ
たり、あるいは基板の上面にイオンを注入してこの素子
のホスト領域を形成するようなメモリ素子の形成にはそ
のような井戸は不要である。
Then an N-type impurity such as phosphorus is used to
5 and a drain region 46 are formed. Holes 38 and 40, P-type well 40, source region 45, and drain region 46 can be formed by a known MOS processing method. For the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, a P-type well 40 may be used, but the substrate 25 may be more heavily doped or the top surface of the substrate may be implanted with ions to host the device. Such wells are not required for the formation of memory elements such as those that form .

たとえば、第1図に示す素子ではP形井戸を用いずに基
板の上面にイオンを注入した(領域11)。第7図に示
す素子の製造に本発明の方法を用いると、第1図に示す
従来の素子よりも優れたいくつかの利点が得られる。
For example, in the device shown in FIG. 1, ions were implanted into the top surface of the substrate without using a P-type well (region 11). Using the method of the present invention to fabricate the device shown in FIG. 7 provides several advantages over the conventional device shown in FIG.

まず、第1図に示す素子の性能は上側ゲートの製造に関
連するマスクの位置合わせには依存しない。本発明の方
法により得られる位置合わせにより、もっと優れた性能
が得られる。更に、本発明の方法で作られる素子では上
側ゲートは下側ゲートより大きくないから、素子の寸法
は4・さくなる。マスク位置合わせの誤差を補正するた
めに、第1図に示す素子の上側ゲートは下側ゲートより
も大きくなっている。第7図に示す素子を複数個あつめ
てプログラム可能な読出し専用メモリを構成できる。
First, the performance of the device shown in FIG. 1 is independent of mask alignment associated with upper gate fabrication. The alignment obtained by the method of the present invention provides even better performance. Furthermore, in devices made by the method of the present invention, the top gate is no larger than the bottom gate, so the device dimensions are reduced by 4 mm. To correct for mask alignment errors, the upper gate of the device shown in FIG. 1 is larger than the lower gate. A programmable read-only memory can be constructed by combining a plurality of elements shown in FIG.

その場合にはそのメモリは1チップデジタルコンピユ−
夕の一部を構成する。この実施例では井戸40のような
P形井戸は用いておらず、この素子のホスト領域はイオ
ン注入される。
In that case, the memory is a 1-chip digital computer.
It forms part of the evening. In this embodiment, a P-type well such as well 40 is not used, and the host region of the device is implanted.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は二重層多結晶シリコン構造を用いて従来の方法
で作られた1つのシリコン層構造が第2のシリコン層構
造と位置が合っていないMOS浮動ゲート素子の断面図
、第2図は第1多結晶シリコン層を表面に形成されてい
る基板を示す断面図、第3図は第1層の上面に第2多結
晶シリコン層を形成した第2図の基板の断面図、第4図
は第2シリコン層の中にホトリソグラフ技術で作られた
第1構造を有する第3図の基板の断面図、第5図は第2
層の第1構造をマスキング部材として用いているエッチ
ングされる第1シリコン層を有する第4図の基板の断面
図、第6図はゲート酸化物層を貫通している穴と、その
穴を通じて基板中に形成された不純物の井戸とを有する
第5図に示す基板の断面図、第7図は基板中にソース領
域とドレィン領域が形成されている第6図の基板の断面
図である。 10,25・・・・・・基板、11…・・・ホスト領域
、14,18,27,31,35,42・・・・・・酸
化物層、16・・・・・・浮動ゲート、20,33a・
・・・・・上側ゲート、21,22・・・・・・n形領
域、29,33・・・・・・下側多結晶層、35a・・
・・・・マスキング部村、29a・・・・・・下側ゲー
ト、38・・・・・・穴、40・・・・・・不純物井戸
。 五沙Z ん凶2 力凶3 有数〆 釘靴,5 ヱタ.6 ん靴夕
FIG. 1 is a cross-sectional view of a MOS floating gate device in which one silicon layer structure is misaligned with a second silicon layer structure made in a conventional manner using a double layer polycrystalline silicon structure; FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the substrate on which the first polycrystalline silicon layer is formed; FIG. 3 is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 3 is a cross-sectional view of the substrate of FIG. 3 having a first structure made by photolithography in a second silicon layer, and FIG.
A cross-sectional view of the substrate of FIG. 4 with the first silicon layer being etched using the first structure of the layers as a masking member; FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the substrate of FIG. 6 with source and drain regions formed therein. 10,25...Substrate, 11...Host region, 14,18,27,31,35,42...Oxide layer, 16...Floating gate, 20,33a・
... Upper gate, 21, 22... N-type region, 29, 33... Lower polycrystalline layer, 35a...
...Masking section, 29a ... Lower gate, 38 ... Hole, 40 ... Impurity well. Gosha Z N'Kyo 2 Rikikyo 3 Eimitsu〆kugishu, 5 Eta. 6 Shoes evening

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 シリコン基板上に第1の多結晶シリコン層を形成す
る工程と、この第1シリコン層の上に絶縁層を形成する
工程と、この絶縁層の上に第2の多結晶シリコン層を形
成する工程とを備え、前記第1および第2のシリコン層
の一方はドープされており、前記第2シリコン層および
前記絶縁層をエツチングして所定のパターンを持つ構造
を形成する工程と、この構造をマスクとして用い、この
構造および前記第1シリコン層に、前記ドープに基づく
エツチングの選択性に依存して前記第1シリコン層を選
択的にエツチングするエツチング剤を付着する工程とを
更に備え、それにより前記基板上に二重多結晶シリコン
構造を形成することを特徴とするMOS二重多結晶集積
回路の製造方法。 2 特許請求の範囲第1項に記載の方法において、前記
基板は第1酸化物層を含む方法。 3 特許請求の範囲第2項に記載の方法において、前記
第1シリコン層にはリンをドープする方法。 4 特許請求の範囲第2項に記載の方法において、前記
絶縁層は第2化化物層を含む方法。 5 特許請求の範囲第1項に記載の方法において、前記
第2シリコン層にはホウ素をドープする方法。 6 特許請求の範囲第4項に記載の方法に従つて前記シ
リコン基板上にMOS浮動ゲートメモリを製造する方法
であつて、前記第1シリコン層にドーピングする工程と
、前記第2シリコン層の上にゲートマスク部材を形成す
る工程とを含み、前記エツチング工程は前記第2シリコ
ン層をエツチングして上側ゲートを形成することを含ん
でおり、前記第2酸化物層の露出部分を除去する工程を
更に含み、前記エツチング剤は前記第1シリコン層を選
択的にエツチングして下側ゲートを形成し、前記上側ゲ
ートは前記下側ゲートのエツチング中はマスクとして機
能し、それにより前記下側ゲートは前記上側ゲートを整
列することを特徴とする方法。 7 特許請求の範囲の第6項に記載の方法において、前
記基板のうち前記ゲートに近い部分にソース領域とゲー
ト領域を形成する工程を含む方法。 8 特許請求の範囲第6項に記載の方法において、前記
ソース領域とドレイン領域はn形領域で構成される方法
[Claims] 1. A step of forming a first polycrystalline silicon layer on a silicon substrate, a step of forming an insulating layer on this first silicon layer, and a step of forming a second polycrystalline silicon layer on this insulating layer. forming a crystalline silicon layer, one of the first and second silicon layers being doped, and etching the second silicon layer and the insulating layer to form a structure with a predetermined pattern. using the structure as a mask to deposit onto the structure and the first silicon layer an etchant that selectively etches the first silicon layer depending on the doping-based etching selectivity; A method of manufacturing a MOS dual polycrystalline integrated circuit, further comprising: forming a dual polycrystalline silicon structure on the substrate. 2. The method of claim 1, wherein the substrate includes a first oxide layer. 3. The method according to claim 2, wherein the first silicon layer is doped with phosphorus. 4. The method according to claim 2, wherein the insulating layer includes a second oxide layer. 5. The method according to claim 1, wherein the second silicon layer is doped with boron. 6. A method of manufacturing a MOS floating gate memory on the silicon substrate according to the method according to claim 4, comprising the steps of doping the first silicon layer and doping the second silicon layer. forming a gate mask member, the etching step including etching the second silicon layer to form an upper gate, and removing exposed portions of the second oxide layer. further comprising, the etchant selectively etching the first silicon layer to form a lower gate, the upper gate functioning as a mask during etching of the lower gate, such that the lower gate is A method characterized in that the upper gates are aligned. 7. The method according to claim 6, including the step of forming a source region and a gate region in a portion of the substrate near the gate. 8. The method according to claim 6, wherein the source region and drain region are comprised of n-type regions.
JP51113550A 1975-10-29 1976-09-21 Method for manufacturing MOS dual polycrystalline integrated circuit Expired JPS6020908B2 (en)

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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1089299B (en) 1977-01-26 1985-06-18 Mostek Corp PROCEDURE FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTIVE DEVICE
JPS5419372A (en) * 1977-07-14 1979-02-14 Nec Corp Production of semiconductor memory
JPS54109785A (en) * 1978-02-16 1979-08-28 Nec Corp Semiconductor device
US4288256A (en) * 1977-12-23 1981-09-08 International Business Machines Corporation Method of making FET containing stacked gates
JPS5550667A (en) * 1978-10-09 1980-04-12 Fujitsu Ltd Method of fabricating double gate mos-type integrated circuit
JPS55105373A (en) * 1978-12-04 1980-08-12 Mostek Corp Metal oxide semiconductor transistor and method of fabricating same
US4240196A (en) * 1978-12-29 1980-12-23 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Fabrication of two-level polysilicon devices
DE3037744A1 (en) * 1980-10-06 1982-05-19 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München METHOD FOR PRODUCING A MONOLITHICALLY INTEGRATED TWO-TRANSISTOR MEMORY CELL IN MOS TECHNOLOGY
FR2468185A1 (en) * 1980-10-17 1981-04-30 Intel Corp Programmable read only memory mfr. - forming two groups of conductive strips, mutually perpendicular and insulated and doped zones for memory cells using mos techniques
JPS5787176A (en) * 1980-11-20 1982-05-31 Seiko Epson Corp Fabrication of semiconductor device
JPS57106171A (en) * 1980-12-24 1982-07-01 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor device
US4490900A (en) * 1982-01-29 1985-01-01 Seeq Technology, Inc. Method of fabricating an MOS memory array having electrically-programmable and electrically-erasable storage devices incorporated therein
IT1218344B (en) * 1983-03-31 1990-04-12 Ates Componenti Elettron PROCESS FOR THE SELF-ALIGNMENT OF A DOUBLE LAYER OF POLYCRYSTALLINE SILICON, IN AN INTEGRATED CIRCUIT DEVICE, BY MEANS OF AN OXIDATION OPERATION
JPS60187852A (en) * 1984-03-07 1985-09-25 Shimadzu Corp Electrostatic magnetic field generator for nmr ct apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3719866A (en) * 1970-12-03 1973-03-06 Ncr Semiconductor memory device
DE2139631C3 (en) * 1971-08-07 1979-05-10 Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg Method for producing a semiconductor component, in which the edge of a diffusion zone is aligned with the edge of a polycrystalline silicon electrode
GB1360770A (en) * 1972-05-30 1974-07-24 Westinghouse Electric Corp N-channel mos transistor
JPS5024084A (en) * 1973-07-05 1975-03-14

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