JPS6036111B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor device

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JPS6036111B2
JPS6036111B2 JP8728277A JP8728277A JPS6036111B2 JP S6036111 B2 JPS6036111 B2 JP S6036111B2 JP 8728277 A JP8728277 A JP 8728277A JP 8728277 A JP8728277 A JP 8728277A JP S6036111 B2 JPS6036111 B2 JP S6036111B2
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JP
Japan
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electrode
film
insulating film
layer
oxidation
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JP8728277A
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Japanese (ja)
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JPS5422782A (en
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祐二 竹下
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • 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

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置の製造方法に係わり、具体的には二
重ゲート型不揮発性メモリ等の二重電極の製造方法の提
供に係わる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and specifically relates to a method of manufacturing a double electrode such as a double gate nonvolatile memory.

一般に二重ゲート型不揮発性メモリ、特にSねcked
GateAvalanche lnjenCtiont
ypeM○Sトランジスタメモリー(以下、SAMOS
トランジスタと略す。
Double gated non-volatile memory in general, especially Snecked
GateAvalanche lnjenCtiont
ypeM○S transistor memory (hereinafter referred to as SAMOS)
Abbreviated as transistor.

)は、第1図A,B,Cに示すように、N型の半導体基
体1にP型のソース領域2、ドレィン領域3をフィール
ド酸化膜4の開□部(以下、アクティブ領域と称す。)
5に所定の間隔をもって形成し、該ソース領域2・ドレ
ィン領域3の間に約1000A程度の厚さの第1・第2
の絶縁膜6,8を形成して、その間に、多結晶シリコン
からなるフローティングゲート7を形成してなるもので
ある。そして第2の絶縁膜8の上面には、フローテイグ
ゲート7に重複するコントロールゲート9を、例えば多
結晶シリコンにより形成してなるものである。またソー
ス領域2・ドレィン領域3には、それぞれソース電極1
0、ドレィン電極11が、アルミニウムにより形成せら
れるものである。そして特にこれらSAMOSトランジ
スタのゲート電極構造は、第2図に示す様な工程により
形成される。すなわち、Aに示すようにN型の半導体基
体1のフィールド酸化膜4の除去された部分5には、ま
ずゲート絶縁膜として使用される第1の絶縁膜6が熱酸
化により約1000Aの厚さをもって形成せられ、そし
てその上面には、多結晶シリコン膜7が化学気相成長法
(ChemicalVapour Depositio
n me比od:以下CVD法と略す。)により彼着せ
られ、所望形状のフローティングゲート区画に写真蝕刻
される。そしてそれらフローティングゲート7の形成が
終ると、次にはBに示すように、少なくとも前記所定形
状に区画化されたフローティングゲート7を完全にくる
むごときに第2の絶縁膜8を、約1000△の厚さをも
って前記基体表面に形成される。そして次にはCに示す
ようにコントロールゲート9を、多結晶シリコン層をC
VD法により装置全面に被看して形成するが、これら形
成するコントロールゲート9は、前記フ。−ティングゲ
ート7に重複するごときに写真蝕刻を行って所定形状に
区画する。このようにしてSAMOSトランジスタの二
重ゲート電極構造は、おおむね完成される。しかしなが
ら、斯様な製法により製造された第1図の如きのSAM
OSトランジスタにあっては、コントロール電極9に電
圧を印加すると、特にフローティソグゲート7のフィー
ルド酸化膜4に達する端部G、すなわちフリンジと称さ
れる部分において、局部的な電界集中が起生することが
認められた。
), as shown in FIGS. 1A, B, and C, a P-type source region 2 and a P-type drain region 3 are formed in an N-type semiconductor substrate 1 by openings (hereinafter referred to as active regions) in a field oxide film 4. )
5 with a predetermined interval, and between the source region 2 and drain region 3, the first and second regions have a thickness of about 1000A.
Insulating films 6 and 8 are formed, and a floating gate 7 made of polycrystalline silicon is formed between them. On the upper surface of the second insulating film 8, a control gate 9 overlapping the floating gate 7 is formed of, for example, polycrystalline silicon. In addition, source electrodes 1 are provided in the source region 2 and drain region 3, respectively.
0, the drain electrode 11 is made of aluminum. In particular, the gate electrode structure of these SAMOS transistors is formed by a process as shown in FIG. That is, as shown in A, on the removed portion 5 of the field oxide film 4 of the N-type semiconductor substrate 1, a first insulating film 6 to be used as a gate insulating film is thermally oxidized to a thickness of about 1000 Å. A polycrystalline silicon film 7 is formed on the upper surface by chemical vapor deposition (Chemical Vapor Deposition).
n me ratio od: Hereinafter abbreviated as CVD method. ) and then photo-etched into a floating gate section of the desired shape. After the formation of the floating gates 7 is completed, as shown in FIG. It is formed on the surface of the substrate with a certain thickness. Next, as shown in C, the control gate 9 and the polycrystalline silicon layer are
The control gates 9 are formed over the entire surface of the device by the VD method, and the control gates 9 to be formed are as described above. - Photo-etching is performed so as to overlap the ting gate 7 to divide it into a predetermined shape. In this way, the double gate electrode structure of the SAMOS transistor is largely completed. However, the SAM as shown in Fig. 1 manufactured by such a manufacturing method
In the OS transistor, when a voltage is applied to the control electrode 9, local electric field concentration occurs particularly at the end G of the floating gate 7 that reaches the field oxide film 4, that is, a portion called a fringe. This was recognized.

このように局部的な電界集中が、フローティングゲート
7の一部において生じてしまうということは、該フロー
ティングゲート7に帯電する電子を、その電界集中部よ
りコントロールゲ−ト9に逃がしてしまうこととなるの
で、SAMOSトランジスタのメモリの保持特性を劣化
させる問題を呈した。また、フローティングゲート7と
コントロールゲート9の関係を第1の配線電極、第2の
配線電極に置き換えた場合を想定すると、それら配線間
の耐圧は電界集中部Gにおいてたいへん低くなるので、
リーク電流が生じ易くなり、装置特性をたいへん悪くし
てしまっていた。ところでこれら電界集中が起生する理
由を考えてみると、すなわち、SAMOSトランジスタ
ゲート部における電界集中が起生する理由は、第3図の
部分拡大図から明らかなようにコントロール電極9は、
所定形状に区画されたフローティングゲート7上に第2
の絶縁膜8を形成してその上にコント。ールゲート9を
形成する形態をとるので、フローティングゲート7の厚
さ分bだけコントロールゲート9に段Sがつき、コント
。ールゲート9がフローティングゲート7に密着したオ
ーバハング形態を形成してしまう事からくる。また、そ
れら段Sは、第2の絶縁膜8をフローティングゲート層
7を熱酸化して形成した場合の厚さCと、フィールド酸
化膜4上に成長する酸化膜厚dの関係c》dとなること
から、精密な段差Sは、d十(c−d)となり、オーバ
ーハングの実態は顕著である。そして、このようにフロ
ーテイングゲート7にオーバーハングするコントロール
ゲート9へ電圧を印加すると、前述のごとき電界集中が
生じ、メモリ特性を悪くしてしまったものである。また
、フローテイングゲート7とコントロールゲート9との
間に形成される第2の絶縁膜8が不安定なものであった
りすると、それらフローテイングゲート7と、コントロ
ールゲート9との間では絶縁破壊が生じ、SAMOSト
ランジスタは、まったくそのメモリ作用を失ってしまっ
た。また、二層配線電極構造におけるそれら電界集中の
理由は第4図A,Bから明らかである。
The fact that a local electric field concentration occurs in a part of the floating gate 7 in this way means that the electrons charged on the floating gate 7 escape from the electric field concentration part to the control gate 9. Therefore, a problem arises in that the memory retention characteristics of the SAMOS transistor are deteriorated. Furthermore, assuming that the relationship between the floating gate 7 and the control gate 9 is replaced by a first wiring electrode and a second wiring electrode, the withstand voltage between these wirings becomes very low in the electric field concentration part G.
Leakage current is likely to occur, and the characteristics of the device are greatly deteriorated. By the way, if we consider the reason why these electric field concentrations occur, that is, the reason why electric field concentration occurs at the SAMOS transistor gate part, as is clear from the partially enlarged view of FIG. 3, the control electrode 9 is
A second gate is placed on the floating gate 7 divided into a predetermined shape.
An insulating film 8 is formed and a control layer is formed thereon. Since the control gate 9 is formed with a step S corresponding to the thickness b of the floating gate 7, the control gate 9 is provided with a step S corresponding to the thickness b of the floating gate 7. This is because the floating gate 9 forms an overhang form in close contact with the floating gate 7. Furthermore, these stages S are determined by the relationship c》d between the thickness C when the second insulating film 8 is formed by thermally oxidizing the floating gate layer 7 and the thickness d of the oxide film grown on the field oxide film 4. Therefore, the precise step S is d+(c-d), and the actual overhang is significant. When a voltage is applied to the control gate 9 overhanging the floating gate 7 in this manner, electric field concentration as described above occurs, which deteriorates the memory characteristics. Furthermore, if the second insulating film 8 formed between the floating gate 7 and the control gate 9 is unstable, dielectric breakdown may occur between the floating gate 7 and the control gate 9. As a result, the SAMOS transistor has completely lost its memory function. Moreover, the reason for the electric field concentration in the two-layer wiring electrode structure is clear from FIGS. 4A and 4B.

すなわち半導体基体1上の第1の絶縁膜12上に走る第
1の電極配線13に、第2の絶縁膜14が形成せられ、
そして第1の電極配線13にクロスするごときに第2の
電極配線15が走ると、第1の電極配線13と、第2の
電配擬線15との間には、段差Sが生じ、第2の電極配
線15は、第1の電極配線に対してオーバーハングの形
態をとることとなる。よって第1の配線13と第2の配
線15との間に電位差が生ずると、特に第1の電極配線
13と第2の電極配線の交差する部分の端部Gにおいて
電界集中が生ずることが認められた。これは、通常にお
いては使用される電圧が小さいことから電界集中の度が
極小であるため、リーク電流も微小であり、それほど問
題とはならなかったものだが、第1の電極配線13と、
第2の電極配線15の間に何らかの原因によりより以上
の電位差が生ずると、電界が大となり、電界集中部Gに
おけるリーク電流は装置に悪影響を及ぼすに至った。ま
た前記第1・第2の電極配線13,15間の電位が電極
配線間の絶縁を破壊するまでに至ると、それら配線間は
短絡されてそれら装置は使用不可能となった。したがっ
て、本発明は上記欠点を除去すべ〈製造される半導体装
置の製造法に関するものであり、その目的とするところ
は、例えばSAMOSトランジスタのフローティングゲ
ートフリンジ部とコントロールゲートの間で生ずる局部
的に電界集中を防止できる構造をもつ半導体装置の製造
方法を提供するものである。
That is, the second insulating film 14 is formed on the first electrode wiring 13 running on the first insulating film 12 on the semiconductor substrate 1,
When the second electrode wiring 15 runs so as to cross the first electrode wiring 13, a step S is generated between the first electrode wiring 13 and the second electric distribution line 15, and the second electrode wiring 15 crosses the first electrode wiring 13. The second electrode wiring 15 takes the form of an overhang with respect to the first electrode wiring. Therefore, it is recognized that when a potential difference occurs between the first wiring 13 and the second wiring 15, electric field concentration occurs particularly at the end G of the intersection of the first electrode wiring 13 and the second electrode wiring. It was done. Normally, since the voltage used is small, the degree of electric field concentration is extremely small, so the leakage current is also very small, so this was not a big problem, but the first electrode wiring 13
If a larger potential difference is generated between the second electrode wirings 15 for some reason, the electric field becomes large, and the leakage current in the electric field concentration portion G has a negative effect on the device. Further, when the potential between the first and second electrode wirings 13 and 15 reached a point where the insulation between the electrode wirings was broken down, the wirings were short-circuited and the devices became unusable. Therefore, the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device that eliminates the above-mentioned drawbacks, and its purpose is to eliminate the local electric field generated between the floating gate fringe portion and the control gate of a SAMOS transistor, for example. The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device having a structure that prevents concentration.

また二層電極配線構造を有する半導体装置にあっては、
配線クロス部の下側電極エッヂ部に集中する電界を完全
に防止できる半導体装置の製造方法を提供するものであ
る。そして本発明によれば半導体基体上面に第1の絶縁
膜を形成する工程と、該第1の絶縁膜上面に熱酸化によ
り厚さ方向の際のすべてが酸化膜化する第1の電極膜を
形成する工程と、該第1の電極膜上面に第2の絶縁膜を
形成する工程と、該第2の絶縁膜上面に、耐酸化性の絶
縁膜を所定形状にして形成する工程と、該耐酸化絶縁膜
をマスクにして前記第2の絶縁膜を蝕刻し前記第1の電
極面を露出させる工程と、前記耐酸化性絶縁膜をマスク
にして前記第1の電極の露出面を厚さ方向の膜厚に対し
てすべてを熱酸化し、前記第2の絶縁膜に連なる熱酸化
膜を形成する工程と、前記耐酸化性の絶縁膜を除去する
工程と、前記第2の絶縁膜上、及び前記熱酸化膜上面に
連続せる第2の電極層を形成する工程とを具備すること
を特徴とする半導体装置の製造方法を提供するものであ
る。では本発明の目的、構成をよりよく理解するため、
第5図A,B、及び第6図を用いて本発明の一実施例を
説明する。尚、第5図、第6図装置に付される番号は説
明を容易にするため、第1図と同じ部材については同一
符号を付した。
In addition, in a semiconductor device having a two-layer electrode wiring structure,
The present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device that can completely prevent electric fields from concentrating on the lower electrode edge portion of a wiring cross section. According to the present invention, a first insulating film is formed on the upper surface of the semiconductor substrate, and a first electrode film is formed on the upper surface of the first insulating film so that the entire thickness thereof becomes an oxide film by thermal oxidation. a step of forming a second insulating film on the upper surface of the first electrode film; a step of forming an oxidation-resistant insulating film in a predetermined shape on the upper surface of the second insulating film; etching the second insulating film using the oxidation-resistant insulating film as a mask to expose the first electrode surface; and etching the exposed surface of the first electrode using the oxidation-resistant insulating film as a mask. a step of thermally oxidizing the entire film thickness in the direction to form a thermally oxidized film continuous to the second insulating film; a step of removing the oxidation-resistant insulating film; and a step of removing the oxidation-resistant insulating film; and forming a second electrode layer continuous on the upper surface of the thermal oxide film. In order to better understand the purpose and structure of the present invention,
An embodiment of the present invention will be described using FIGS. 5A and 5B and FIG. 6. 5 and 6, the same members as those in FIG. 1 are given the same reference numerals for ease of explanation.

第5図A.Bに示す本発明による完成装置は半導体基体
1に一部を埋暦するフィールド酸化膜4と、アクティブ
領域5の基体表面に形成される第1の絶縁膜6と、該第
1の絶縁膜6上に所定形状に区画化されて形成される多
結晶シリコン膜からなる第1の電極膜層(フローティン
グゲート)7と、該第1の電極膜層7を外部から完全に
絶縁する目的で形成される前記第1の電極膜層7上面の
第2の絶縁膜8と前記第1の電極層7側面の熱酸化膜1
7と、該第2の絶縁膜8及び熱酸化膜17上面に連続し
て形成される第2の電極膜(コントロールゲート)9と
により構成される。
Figure 5A. The completed device according to the present invention shown in FIG. A first electrode film layer (floating gate) 7 made of a polycrystalline silicon film partitioned into a predetermined shape and formed on top of the floating gate is formed for the purpose of completely insulating the first electrode film layer 7 from the outside. a second insulating film 8 on the top surface of the first electrode film layer 7 and a thermal oxide film 1 on the side surface of the first electrode layer 7;
7, and a second electrode film (control gate) 9 formed continuously on the upper surface of the second insulating film 8 and the thermal oxide film 17.

そしてこれら装置の特に注目すべき点としては、第1の
電極膜層7の側面を覆う如きに形成される熱酸化膜17
にある。すなわち、熱酸化膜17を第1の電極膜層7の
側面に形成することは、後で形成する第2の電極膜層9
の断切れを防止する意味で、また第1の電極膜層端部G
で第2の電極膜層がオーハーハング形態を形成しないよ
うにするための意味でもたいへん良好となる。そして特
にそれらオーバーハング形態を形成しない構造は、第1
の電極膜層7において電界を局部的に強制する事がなく
なり、例えば、第1の電極膜層端部Gにおける電界集中
は起生しなくなり、第1の電極膜層7より電子を局部的
に漏洩させるような問題がなくなった。また第1の電極
膜層7、第2の電極膜層9の形態が電極配線層であって
も同様の効果が得られるのは言うまでもない。では、次
にそれらSAMOSトランジスタの製造方法の一例を第
6図A〜Gをもって詳細に説明する。
What is particularly noteworthy about these devices is that the thermal oxide film 17 is formed to cover the side surface of the first electrode film layer 7.
It is in. That is, forming the thermal oxide film 17 on the side surface of the first electrode film layer 7 means that the second electrode film layer 9 to be formed later
In order to prevent breakage of the first electrode film layer end G
This is also very good in terms of preventing the second electrode film layer from forming an overhung pattern. In particular, those structures that do not form an overhang form are the first
The electric field is no longer forced locally in the electrode film layer 7, for example, electric field concentration at the end G of the first electrode film layer no longer occurs, and electrons are locally forced from the first electrode film layer 7. There are no more leakage problems. It goes without saying that the same effect can be obtained even if the first electrode film layer 7 and the second electrode film layer 9 are in the form of electrode wiring layers. Next, an example of a method for manufacturing these SAMOS transistors will be explained in detail with reference to FIGS. 6A to 6G.

SAMOSトランジスタを形成するには、まずAに示す
ように、N型の半導体基体1に一部を埋直し、アクティ
ブ領域を開□して形成されるフィールド酸化膜4を形成
する。そして次にゲート絶縁膜として利用される第1の
絶縁膜6をアクティブ領域の基体表面に形成する。次に
それらが形成される基体1表面に熱により厚さ方向の膜
厚が容易に酸化膜化する多結晶シリコン膜たる第1の電
極膜層7を0.2ミクロン程度の厚さをもって形成・導
電性を帯びさせる。次にそれら第1の電極膜7の形成さ
れる基板1上にはBに示すように、二酸化シリコン膜か
らなる第2の絶縁膜8を第1の電極膜7を外部から絶縁
する目的で形成する。次にCに示すように第2の絶縁膜
7の上面には、耐酸化性の絶縁膜16を例えば窒化珪素
膜(Si3N4)を用いて形成し、次にDに示すように
、前記窒化珪素膜16を所望のフローティングゲートマ
スク構造となるように、フレオンガス(CF4)プラズ
マエッチング等を利用して形成する。
To form a SAMOS transistor, first, as shown in A, a field oxide film 4 is formed by partially re-burying an N-type semiconductor substrate 1 and opening an active region. Next, a first insulating film 6 to be used as a gate insulating film is formed on the surface of the base in the active region. Next, on the surface of the substrate 1 on which these are formed, a first electrode film layer 7 of about 0.2 microns is formed, which is a polycrystalline silicon film whose film thickness in the thickness direction easily becomes an oxide film due to heat. Make it conductive. Next, on the substrate 1 on which the first electrode films 7 are formed, as shown in B, a second insulating film 8 made of a silicon dioxide film is formed for the purpose of insulating the first electrode films 7 from the outside. do. Next, as shown in C, an oxidation-resistant insulating film 16 is formed on the upper surface of the second insulating film 7 using, for example, a silicon nitride film (Si3N4), and then as shown in D, The film 16 is formed using Freon gas (CF4) plasma etching or the like so as to have a desired floating gate mask structure.

次に、それら窒化珪素膜16をマスクにして第2の絶縁
酸化膜8をフッ酸系エッチング液により除去し、第1の
電極膜層7を露出させる。次にそれら基体1を酸化雰囲
気中に放置することにより、ソース・ドレィン領域(図
示しない。)や、フィールド酸化膜4上に形成されてい
た多結晶シリコン膜7を、Eのごときに、窒化珪素膜1
6をマスクとして厚さ方向に対して全てを酸化し、第2
の絶縁膜8と連なる酸化膜17とする。そして、第1の
電極膜層7を外部より完全に絶縁する。次にFに示すよ
うに窒化珪素膜16をリン酸等により除去し、次にGに
示すように第2の電極膜9をSAMOSトランジスタの
コントロール電極となるように、また前記第1の電極膜
層(フローティングゲート)7に重複するように、前記
第2の絶縁膜8及び前記熱酸化膜17上に、連続して形
成する。もちろん、これら第2の電極膜9は、多結晶シ
リコン膜であってよく、これらはP形又はN形の導電体
化のための処理がなされる。以上、斯様な製法によれば
SAMOSトランジスタ・フローティングゲート・フリ
ンジ部に生ずる電界集中を防止できるトランジスタを提
供できるものである。尚、ここで特に第5図にSAMO
Sトランジス外ま、第6図の製法に改変を加えて製造し
たものであることを、その構造が違うので断っておく。
すなわち、第5図A,Bに示すSAMOSトランジス外
ま、第6図に示される製造工程中、特にDに示す窒化珪
素膜16マスクがアクティブ領域5全面を覆うようにし
て形成されたものであり、熱酸化膜17は、フィールド
酸化膜4上面のみとすることができる。このようにする
と、ソース領域2、ドレィン領域3よりの電極取り出し
が、そのソース領域2、ドレィン領域3表面の酸化膜が
薄い事から容易となる効果をもつ。また、これらSAM
OSトランジスタの2層電極構成法は、多層配線におき
換えた場合でも同機の効果を呈することが明らかなので
説明を省略する。
Next, using the silicon nitride film 16 as a mask, the second insulating oxide film 8 is removed using a hydrofluoric acid-based etching solution to expose the first electrode film layer 7. Next, by leaving these substrates 1 in an oxidizing atmosphere, the source/drain regions (not shown) and the polycrystalline silicon film 7 formed on the field oxide film 4 are covered with silicon nitride as shown in E. Membrane 1
6 as a mask, oxidize everything in the thickness direction, and then
The oxide film 17 is continuous with the insulating film 8. Then, the first electrode film layer 7 is completely insulated from the outside. Next, as shown in F, the silicon nitride film 16 is removed using phosphoric acid or the like, and then, as shown in G, the second electrode film 9 is removed as a control electrode of the SAMOS transistor, and the first electrode film 9 is removed as shown in G. It is continuously formed on the second insulating film 8 and the thermal oxide film 17 so as to overlap the layer (floating gate) 7. Of course, these second electrode films 9 may be polycrystalline silicon films, which are treated to become P-type or N-type conductors. As described above, according to such a manufacturing method, it is possible to provide a transistor that can prevent electric field concentration occurring in the SAMOS transistor, floating gate, and fringe portion. In addition, especially in Figure 5, SAMO
Except for the S transistor, I would like to state that it was manufactured by modifying the manufacturing method shown in Figure 6, as its structure is different.
That is, outside the SAMOS transistors shown in FIGS. 5A and 5B, during the manufacturing process shown in FIG. , the thermal oxide film 17 can be formed only on the upper surface of the field oxide film 4. This has the effect that electrodes can be easily taken out from the source region 2 and drain region 3 because the oxide films on the surfaces of the source region 2 and drain region 3 are thin. Also, these SAM
Since it is clear that the two-layer electrode configuration method for the OS transistor exhibits the same effect even when replaced with multilayer wiring, the explanation will be omitted.

以下本発明によれば、従来フ。Hereinafter, according to the present invention, the conventional method will be explained.

ーティングゲートとコントロールゲート間に生じていた
コントロールゲートオーバーハングによるフローテイン
グゲート・フリンジ・電界集中を、該電界集中部に絶縁
膜を介在させたので、完全に防止することができた。す
なわち、電界集中を起生させるコントロールゲートのオ
ーバーハングを、該オーバーハングを生じるフローティ
ングゲート部に耐酸化性の絶縁膜を形成しておき、これ
をマスクにして他を酸化する工程をもつので、フローテ
ィングゲートの周辺には、熱酸化膜が形成され、オーバ
−ハングがなくなるものである。また、それら熱酸化膜
を第6図D,Eのように多結晶シリコン膜の熱酸化によ
り形成するようにすれば、比較的厚い熱酸化膜が短時間
でできるので本発明の効果をたいへん有利に取り出すこ
とができるものであり、コントロールゲートは熱酸化膜
部において、ァンダ−ハングすることとなる。よってフ
ローティングゲートフリンジ部において電界集中はまっ
たく起生せず、当然配線の断切れ等も激減させることが
できる。また、フィールド酸化膜は熱酸化膜がプラスさ
れたフィールド酸化膜となるので、フィールド部におけ
る寄性MOS等の問題をも同時に緩和することができた
。以上ここに種々の効果を呈する半導体装置の製造方法
を提供することができた。
The floating gate, fringe, and electric field concentration caused by the control gate overhang that had occurred between the controlling gate and the control gate could be completely prevented because an insulating film was interposed in the electric field concentration area. That is, the overhang of the control gate that causes electric field concentration is eliminated by forming an oxidation-resistant insulating film on the floating gate that causes the overhang, and using this as a mask to oxidize the other parts. A thermal oxide film is formed around the floating gate to eliminate overhang. Furthermore, if these thermal oxide films are formed by thermal oxidation of a polycrystalline silicon film as shown in FIGS. 6D and E, a relatively thick thermal oxide film can be formed in a short time, making the effects of the present invention very advantageous. Therefore, the control gate underhangs in the thermal oxide film portion. Therefore, electric field concentration does not occur at all in the floating gate fringe portion, and as a matter of course, disconnections in the wiring can be drastically reduced. Furthermore, since the field oxide film is a field oxide film with a thermal oxide film added thereto, problems such as parasitic MOS in the field portion can be alleviated at the same time. As described above, it has been possible to provide a method for manufacturing a semiconductor device that exhibits various effects.

尚、本発明は、ここに呈示した実施例のみならず、「特
許請求の範囲」の許す限りの範囲において改変を加え得
ることは当然である。
It goes without saying that the present invention can be modified not only to the embodiments presented here, but within the scope of the "claims."

例えば、SAMOSトランジスタの第2の電極層を金属
配線にしてもよいし、特に、ソース・ドレィンの形成工
程は、前後形成の如何を問わない。
For example, the second electrode layer of the SAMOS transistor may be a metal wiring, and in particular, the source/drain formation process may be performed before or after formation.

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

第1図Aは、従来のSAMOSトランジスタの平面図、
Bは、第1図AのSAMOSトランジスタを1−1線に
沿って切断した断面図、Cは、第1図Aの平面図をロー
0′線に沿って切断した断面図、第2図A,B,Cは、
第1図A,B,Cに示すSAMOSトランジスタの概略
製造工程図、第3図は第1図Bの要部拡大図、第4図A
は既知の2層クロス配線の平面図、Bは、第4図Aに示
す2層クロス配線をm−m′線に沿って切断した断面図
、第5図Aは本発明の一実施例によって完成されたSA
MOSトランジスタの平面図、Bは第5図AのSAMO
SトランジスタをW−W′線に沿って切断した断面図、
第6図A乃至Gは、本発明他の実施例を示す製造工程図
である。 1・・・・・・半導体基体、2・・…・ソース領域、3
・・・・・・ドレィン領域、4・・・…フィールド絶縁
膜、5・・・・・・アクティブ領域、6・・・・・・第
1の絶縁膜、7・・・・・・第1の電極膜層(フローテ
ィングゲート)、8・・…・第2の絶縁膜、9・・・・
・・第2の電極膜(コントロールゲート)、10・・・
・・・ソース電極、11・・・・・・ドレィン電極、1
7・・・・・・熱酸化膜。 第4図 第1図 第2図 第3図 第5図 第6図
FIG. 1A is a plan view of a conventional SAMOS transistor,
B is a cross-sectional view of the SAMOS transistor in FIG. 1A taken along the line 1-1, C is a cross-sectional view of the top view of FIG. 1A taken along the row 0' line, and FIG. ,B,C are
Figure 1 is a schematic manufacturing process diagram of the SAMOS transistor shown in A, B, and C, Figure 3 is an enlarged view of the main part of Figure 1B, and Figure 4A
is a plan view of a known two-layer cross wiring, B is a cross-sectional view of the two-layer cross wiring shown in FIG. 4A taken along the line m-m', and FIG. Completed SA
A plan view of a MOS transistor, B is the SAMO of FIG. 5A.
A cross-sectional view of the S transistor taken along the line W-W',
6A to 6G are manufacturing process diagrams showing another embodiment of the present invention. 1... Semiconductor substrate, 2... Source region, 3
...Drain region, 4...Field insulating film, 5...Active region, 6...First insulating film, 7...First electrode film layer (floating gate), 8... second insulating film, 9...
...Second electrode film (control gate), 10...
... Source electrode, 11 ... Drain electrode, 1
7...Thermal oxide film. Figure 4 Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 半導体基体上面に第1の絶縁膜を形成する工程と、
該第1の絶縁膜上面に熱酸化により厚さ方向の膜のすべ
てが酸化膜化する第1の電極膜層を形成する工程と、該
第1の電極膜層上面に第2の絶縁膜を形成する工程と、
該第2の絶縁膜上面に耐酸化性の絶縁膜を所定形状にし
て形成する工程と、該耐酸化絶縁膜をマスクにして前記
第2の絶縁膜を蝕刻し、前記第1の電極層面を露出させ
る工程と、前記耐酸化性絶縁膜をマスクにして前記第1
の電極層の露出面を厚さ方向の膜厚に対してすべてを熱
酸化し、前記第2の絶縁膜に連なる熱酸化膜を形成する
工程と、前記耐酸化性の絶縁膜を除去する工程と、前記
第2の絶縁膜上、及び前記熱酸化膜上面に連続せる第2
の電極膜を形成する工程とを具備することを特徴とする
半導体装置の製造方法。
1 forming a first insulating film on the upper surface of the semiconductor substrate;
forming a first electrode film layer on the top surface of the first insulating film, in which the entire film in the thickness direction becomes an oxide film by thermal oxidation; and forming a second insulating film on the top surface of the first electrode film layer. a step of forming;
forming an oxidation-resistant insulating film in a predetermined shape on the upper surface of the second insulating film; and etching the second insulating film using the oxidation-resistant insulating film as a mask to form a surface of the first electrode layer. exposing the first layer using the oxidation-resistant insulating film as a mask;
a step of thermally oxidizing the entire exposed surface of the electrode layer in the thickness direction to form a thermally oxidized film continuous to the second insulating film; and a step of removing the oxidation-resistant insulating film. and a second insulating film that is continuous with the second insulating film and the top surface of the thermal oxide film.
1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming an electrode film.
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