JPS60233861A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPS60233861A
JPS60233861A JP59090034A JP9003484A JPS60233861A JP S60233861 A JPS60233861 A JP S60233861A JP 59090034 A JP59090034 A JP 59090034A JP 9003484 A JP9003484 A JP 9003484A JP S60233861 A JPS60233861 A JP S60233861A
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JP
Japan
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film
gate
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oxide film
polycrystalline silicon
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JP59090034A
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Inventor
Hiroshi Nozawa
野沢 博
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/49Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
    • H01L29/4916Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen
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    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/788Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with floating gate
    • H01L29/7881Programmable transistors with only two possible levels of programmation

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体装置及びその製造方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
E P ROM (UV Light Erasabl
e andProgrammable ROH)におけ
るメモリセルには、2層ポリシリコン構造のトランジス
タ、例えばSAMOSトランジスタ(5tached 
gate Avalancheinjection M
O8tran8ister)が用いられている。
SAMOSトランジスタは、70−ティングゲート上に
絶縁膜を介してコントロールゲートブラケットを設けた
ものであり、フローティングゲートに電荷を蓄積させる
ことにより情報を記録するものである。十分な母が蓄積
するためには、70−ティングゲートとコントロールゲ
ート間のカップリング容量がある程度必要である。した
がってフローティングゲートとコントロールゲートの面
積を小さくして高集積化を図るためには、絶縁膜の誘電
率を高くすればよい。したがって絶縁膜として例えば誘
電率の大きいタンタル酸化膜を用いて高集積化を図る試
みがなされている。
一方周辺回路を構成するMO,Sトランジスタの高速化
を図るために種々の試みがなされているが、その試みの
ひとつとしてゲート抵抗を減少させる方法がある。ゲー
ト抵抗が小さければゲート電位の高速変化が可能である
からである。ゲート抵抗を減少させるには例えばタング
ステン、タンタル、モリブデン等のメタルシリサイドを
ゲート表面に形成する方法が有効である。
しかしながら高集積度で高速動作可能なEPROMやE
EP ROMを製造するためには、高集1a痕達成のた
め、および高速動作達成のためそれぞれ特別の製造工程
を付加する必要があり、製造工程が複雑になるという問
題点があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、集積度が
高く、^速動作可″能な半導体装置及びその製造方法を
提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために本発明による半導体装置は、
半導体基板上の第1の領域および第2の領域に酸化膜を
介して形成された多結晶ポリシリコン膜と、前記第1の
領域の多結晶シリコン膜上に形成された絶縁膜と、この
絶縁股上に形成されたタンタル酸化膜と、このタンタル
酸化膜上に形成された導電膜と、前記第2の領域の多結
晶シリコン股上に形成されたタンタルシリサイド膜とを
備えている。
本発明による半導体装置の製造方法は、前記第1の領域
の絶縁膜上と、前記第2の領域の多結晶シリコン股上に
タンタル膜を形成して、熱酸化処理することにより、前
記第1の領域の絶縁膜上にタンタル酸化膜を形成し、同
時に前記第2の領域の多結晶シリコン膜上にタンタルシ
リサイドを形成することを特徴としている。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例による半導体装置を第1図に示す。半
導体基板1上の第1領域21には2層ポリシリコン構造
のトランジスタ、例えばSAMOSトランジスタのゲー
トが形成され、第2の領域22にはMOSトランジスタ
のゲートが形成されている。P型の半導体基板1上には
素子分離用酸化膜2と、素子領域にはゲート酸化膜3が
形成されている。ゲート酸化膜3上の第1の領域21に
は多結晶シリコン膜と、シリコン酸化膜5、タンタル酸
化膜61多結晶シリコン膜1oが順番に形成されている
。多結晶シリコン膜7はSAMOSトランジスタの70
−ティングゲートである。第2の領域21には多結晶シ
リコン膜8、タンタルシリサイド62が順番に形成され
ている。多結晶シリコン膜8、タンタルシリサイド62
はMOSトランジスタのゲートである。
フローティングゲートである多結晶シリコン膜7とコン
トロールゲートである多結晶シリコン膜10との間に誘
電率が極めて高いタンタル酸化膜61があるため、単位
面積あたりのカップリング容量が大きくなり、高集積化
ができる。また第2の領域のMOSトランジスタのゲー
トはタンタルシリサイド62を有しているためゲート抵
抗が低く高速動作が可能となる。
本発明の一実施例による半導体装置の製造工程を第2図
に示す。まずP型半導体基板1上に素子分離用酸化膜3
を形成し、次に熱酸化により酸化膜3を形成する(第2
図(a))。続いてCVD(Chemical Vap
our Deposition)法により多結晶シリコ
ン膜4を形成し、リンを拡散によりドープする(第2図
(b))。次に熱酸化をおこない、多結晶シリコン膜4
上に薄い熱酸化膜5を形成する。続いてこの熱酸化膜5
をフォトエツチングし、MOSトランジスタのゲートが
形成される第2の領域22の熱酸化膜5を除去する(第
2図(C))。次にスパッタリングによりタンタルを推
移し、全面にタンタル膜6を形成する(第2図(d))
次に反応性イオンエツチングにより第1の領域21と第
2の領域22を残してタンタル膜6、熱酸化膜5、多結
晶シリコン膜4を除去して、SAMO3トランジスタの
ゲートとMOS l−ランジスタのゲートを形成する(
第2図(e))。次に酸化雰囲気中で加熱する。すると
多結晶シリコン膜である70−ティングゲート7上に酸
化膜5を介して形成されたタンタル!116がタンタル
酸化膜61になる。同時に多結晶シリコン膜であるゲー
ト8上のタンタル膜6が、ゲート8と反応して導電性の
よいタンタルシリサイド62になる。またこのとき第1
の領域および第2の領域の各ゲートの上面および側面に
は酸化膜が形成される(第2図(f))。次に多結晶シ
リコン膜10をタンタル酸化膜61上に形成し、SAM
OSトランジスタのコントロールゲートとする(第2図
(q))。
次に不純物を拡散してソース、トレインとするN不純物
領域11を形成する(第2図(h))。その後、アルミ
ニウム等により記数層を形成し最後に保持膜を形成して
製造工程を終了する。
このように本実施例によれば、高集積化のために高誘電
率の絶縁膜を形成する工程と、低抵抗のゲートを形成す
る工程を同時におこなうことができるため、複雑な製造
工程を設けることなく高集積度で高速動作可能な半導体
装置を実現できる。
先の実施例ではコントロールゲートを多結晶シリコン膜
で形成したが、高融点メタル、タングステン、タンタル
、モリブデン、チタン等で形成してもよい。また先の実
施例ではEP ROMやEEP ROMの場合を具体例
として説明したが、2つの導電膜間の絶縁膜を記憶用キ
ャパシタとして用いるDRAM (口ynamic R
A M ) ニも適用スることができる。
[発明の効果コ 以上の通り本発明によれば、高集積度で高速動作可能な
半導体装置を簡単な製造工程で得ることができる。EP
 ROM、EEP ROM、DRAMに適用した場合に
特に効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による半導体装置の断面図、
第2図は本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
の工程図である。 1・・・半導体基板、2・・・素子分離用酸化膜、3・
・・ゲート酸化膜、4・・・多結晶シリコン膜、5・・
・熱酸化膜、6・・・タンタル膜、7・・・70−ティ
ングゲート、8・・・ゲート、9・・・酸化膜、10・
・・コントロールゲート、61・・・タンタル酸化膜、
62・・・タンタルサイド。 出願人代理人 猪 股 清 色 1 囚 ら2 図 琵 2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 半導体基板と、 この半導体基板上の第1の領域および第2の領域に酸化
    膜を介して形成された多結晶シリ」ン膜と、 前記第1の領域の多結晶シリコン股上に形成された絶縁
    膜と、 この絶縁膜上に形成されたタンタル酸化膜と、このタン
    タル酸化膜上に形成された導電膜と、前記第2の領域の
    多結晶シリコン膜上に形成されたタンタルシリサイド膜
    と を備えた半導体装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置において、前記第
    1の領域の多結晶シリコン膜は2層ポリシリコン構造の
    トランジスタのフローティングゲートであり、前記第1
    の領域の前記導雷鱒は前記2Bポリシリコン構造のトラ
    ンジスタのコントロールゲートであり、前記第2の領域
    の多結晶シリコン膜は、MOSトランジスタのゲートで
    あることを特徴とする半導体装置。 3、 半導体基板上に酸化膜を形成する第1の工程と、 酸化股上の第1の領域および第2の領域に多結晶シリコ
    ン膜を形成する第2の工程と、前記第1の領域の多結晶
    シリコン膜上に絶縁膜を形成する第3の工程と、 前記第1の領域の絶縁膜上と前記第2の領域の多結晶シ
    リコン膜上にタンタル膜を形成する第4の工程と、 熱酸化することにより、前記第1の領域のタンタル膜を
    タンタル酸化膜にし、前記第2の領域のタンタル膜をタ
    ンタルシリサイド膜にする第5の工程と、 前記第1の領域のタンタル酸化股上に導電膜を形成する
    第6の工程と を有する半導体装置の製造方法。
JP59090034A 1984-05-04 1984-05-04 半導体装置及びその製造方法 Pending JPS60233861A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63299280A (ja) * 1987-05-29 1988-12-06 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JPH0290684A (ja) * 1988-09-28 1990-03-30 Toshiba Corp 不揮発性半導体メモリ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63299280A (ja) * 1987-05-29 1988-12-06 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
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