JPS62156857A - Manufacture of semiconductor device containing memory element - Google Patents
Manufacture of semiconductor device containing memory elementInfo
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- JPS62156857A JPS62156857A JP60297867A JP29786785A JPS62156857A JP S62156857 A JPS62156857 A JP S62156857A JP 60297867 A JP60297867 A JP 60297867A JP 29786785 A JP29786785 A JP 29786785A JP S62156857 A JPS62156857 A JP S62156857A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
- H10B41/40—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the peripheral circuit region
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- H10B41/42—Simultaneous manufacture of periphery and memory cells
- H10B41/49—Simultaneous manufacture of periphery and memory cells comprising different types of peripheral transistor
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明はEPROMやEEPROM(7)ような2層ポ
リシリコン構造のメモリトランジスタを含む半導体装置
を製造する方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device including a memory transistor having a two-layer polysilicon structure, such as an EPROM or an EEPROM (7).
(従来技術)
2層ポリシリコン構造のメモリトランジスタと周辺トラ
ンジスタを同一チップに作成する場企周辺トランジスタ
のゲート電極は第1層目ポリシリコン層、第2層目ポリ
シリコン層、又は両層のポリシリコン層により形成する
ことができる。(Prior art) When creating a memory transistor and a peripheral transistor with a two-layer polysilicon structure on the same chip, the gate electrode of the peripheral transistor is formed using the first polysilicon layer, the second polysilicon layer, or the polysilicon layer of both layers. It can be formed from a silicon layer.
周辺トランジスタのゲート電極をEPROMメモリトラ
ンジスタと同じ2層のポリシリコン層を用いて形成した
例を第2図に示す。FIG. 2 shows an example in which the gate electrode of the peripheral transistor is formed using the same two polysilicon layers as the EPROM memory transistor.
aはEPROM、bは周辺トランジスタである。a is an EPROM, and b is a peripheral transistor.
2はシリコン基板、4はフィールド酸化膜、6゜8はゲ
ート酸化膜、10はフローティンググー1−電極(第1
層目ポリシリコン)、12はコンI−ロールゲート電極
(第2層目ポリシリコン)、14は層間酸化膜、16は
周辺トランジスタのゲート電極、18は絶縁層、20.
22は配線である。2 is a silicon substrate, 4 is a field oxide film, 6°8 is a gate oxide film, 10 is a floating goo 1-electrode (first
12 is a control I-roll gate electrode (second layer polysilicon), 14 is an interlayer oxide film, 16 is a gate electrode of a peripheral transistor, 18 is an insulating layer, 20.
22 is wiring.
この方法では1周辺トランジスタのゲート電極16にお
いて、第1層目ポリシリコン層と第2層目ポリシリコン
層の間の接続が必要であるので、微細パターンのコンタ
クト層が必要になる。また。This method requires a connection between the first polysilicon layer and the second polysilicon layer in the gate electrode 16 of one peripheral transistor, so a contact layer with a fine pattern is required. Also.
周辺トランジスタのチャネル長とEPROMのチャンネ
ル長をプロセス条件により別個に制御することができな
い、さらに、周辺トランジスタのゲート電極16も2層
ポリシリコン構造になるため、段差が大きくなりメタル
配線の断線の原因となる。The channel length of the peripheral transistor and the channel length of the EPROM cannot be controlled separately depending on the process conditions.Furthermore, since the gate electrode 16 of the peripheral transistor also has a two-layer polysilicon structure, the step difference becomes large and causes disconnection of the metal wiring. becomes.
第3図には1周辺トランジスタのゲート電極に第2層目
ポリシリコン層を用いて一度のリソグラフィーでゲート
電極及び周辺トランジスタを同時に形成した例を示す。FIG. 3 shows an example in which the second polysilicon layer is used for the gate electrode of one peripheral transistor, and the gate electrode and the peripheral transistor are simultaneously formed by one lithography.
この方法では、EPROMのゲート電極部分を形成する
ために第2層目ポリシリコン層、層間酸化膜及び第1層
目ポリシリコン層をエツチングすると、周辺トランジス
タのゲート電極12aの周囲のシリコン基板2もエツチ
ングされ、穴24がおいてしまう。In this method, when the second polysilicon layer, interlayer oxide film, and first polysilicon layer are etched to form the gate electrode portion of the EPROM, the silicon substrate 2 around the gate electrode 12a of the peripheral transistor is also etched. It is etched and holes 24 are left.
第4図には周辺トランジスタのゲート電極10aを第1
層目ポリシリコン層で形成する例を示す。In FIG. 4, the gate electrode 10a of the peripheral transistor is
An example in which the second layer is formed using a polysilicon layer will be shown.
この方法では、EPROMのゲート電極を形成するため
に第1層目ポリシリコン層をエツチングするとき、周辺
トランジスタ部分をレジスト28で被う必要がある。も
し、レジスト28のパターン化に失敗したとしても、E
FROMのゲート電極用レジストパターン26が存在し
ているので。In this method, when etching the first polysilicon layer to form the gate electrode of the EPROM, it is necessary to cover the peripheral transistor portion with resist 28. Even if patterning of the resist 28 fails, E
Because there is a resist pattern 26 for the FROM gate electrode.
このレジスト28のパターン形成工程はやり直しをする
ことができない。また1周辺トランジスタのゲート電極
や配線の抵抗を上げないために、第1層目ポリシリコン
層を厚くする必要がある。そのため、EPROMのゲー
ト電極の高さが高くなって段差が大きくなる。This pattern forming process of the resist 28 cannot be redone. Furthermore, in order to avoid increasing the resistance of the gate electrode and wiring of one peripheral transistor, it is necessary to make the first polysilicon layer thick. Therefore, the height of the gate electrode of the EPROM becomes high and the step difference becomes large.
(目的)
本発明は、フローティングゲートをもつ2層ポリシリコ
ン構造のトランジスタをメモリ素子として用いる半導体
装置を、簡単に、制御性よく(歩留りよく)製造するこ
とのできる方法を提供することを目的とするものである
。(Objective) An object of the present invention is to provide a method for easily manufacturing a semiconductor device using a two-layer polysilicon transistor with a floating gate as a memory element with good controllability (high yield). It is something to do.
(構成)
本発明はゲート酸化後、第1層目ポリシリコン層を形成
し、この第1層目ポリシリコン層をパターン化してメモ
リトランジスタのフローティンググー1−電極を形成し
、酸化によりメモリトランジスタの層間酸化膜と周辺ト
ランジスタのゲート酸化膜を形成し、第2層目ポリシリ
コン層を形成し、この第2層目ポリシリコン層をパター
ン化してメモリトランジスタのコントロールゲート電極
と周辺トランジスタのゲート電極を形成する工程を含み
、周辺トランジスタと2層ポリシリコン構造のメモリト
ランジスタを形成する方法であって、メモリトランジス
タのコントロールゲート電極を形成するための前記第2
層目ポリシリコン層のエツチング工程と、周辺トランジ
スタのゲート電極を形成するための前記第2層目ポリシ
リコン層のエツチング工程とを別工程とする半導体装置
の製造方法である。(Structure) In the present invention, after gate oxidation, a first polysilicon layer is formed, this first polysilicon layer is patterned to form a floating electrode of a memory transistor, and the memory transistor is formed by oxidation. An interlayer oxide film and a gate oxide film of the peripheral transistor are formed, a second polysilicon layer is formed, and this second polysilicon layer is patterned to form the control gate electrode of the memory transistor and the gate electrode of the peripheral transistor. A method for forming a memory transistor having a two-layer polysilicon structure with a peripheral transistor, the method comprising the step of forming a second polysilicon structure for forming a control gate electrode of the memory transistor.
This is a method for manufacturing a semiconductor device in which an etching process for the second polysilicon layer and an etching process for the second polysilicon layer for forming a gate electrode of a peripheral transistor are separate processes.
以下、実施例について第1図(A)ないし同図(D)を
参照して具体的に説明する。Examples will be specifically described below with reference to FIGS. 1(A) to 1(D).
本実施例はCMO5型のものについて例示したものであ
るが、NMO8型、PMO5型又はBi−MOS型(バ
イポーラトランジスタとMOSトランジスタを混載した
もの)にも適用することができる。Although this embodiment is exemplified for a CMO5 type, it can also be applied to an NMO8 type, a PMO5 type, or a Bi-MOS type (combined bipolar transistor and MOS transistor).
第1図(A)はP型基板30にNウェル31、フィール
ド酸化膜32及びゲート酸化膜34を形成し、第1層目
ポリシリコン層36を形成しパターン化し、その第1層
目ポリシリコン層36上に酸化膜38を形成し、第2層
目ポリシリコン層40を形成し、フォトリソグラフィに
よるレジストパターン42a、42bを形成し、第2層
目ポリシリコン層40をエツチングした状態である。FIG. 1(A) shows that an N well 31, a field oxide film 32, and a gate oxide film 34 are formed on a P-type substrate 30, a first layer polysilicon layer 36 is formed and patterned, and the first layer polysilicon layer 36 is formed and patterned. An oxide film 38 is formed on the layer 36, a second polysilicon layer 40 is formed, resist patterns 42a and 42b are formed by photolithography, and the second polysilicon layer 40 is etched.
このとき、周辺トランジスタ部すはレジストパターン4
2bで被われている。At this time, the peripheral transistor portion is covered with resist pattern 4.
Covered by 2b.
続いて、第1図(B)に示されるように、酸化n莫38
のエツチングと第1F!J目ポリシリコン層36のエツ
チングを行なう。これによりEPROMaのゲート電極
44が完成する。このとき1周辺トランジスタ部すはレ
ジストパターン42bで被われているので、EPROM
のゲート電極形成のための第2層目ポリシリコン層40
のエツチング、酸化膜38のエツチング及び第1層目ポ
リシリコン層36のエツチングの3回のエツチングの影
響を受けない。Subsequently, as shown in FIG. 1(B), oxidized nMo38
Etching and 1st F! The J-th polysilicon layer 36 is etched. This completes the gate electrode 44 of EPROMa. At this time, since the first peripheral transistor part is covered with the resist pattern 42b, the EPROM
A second polysilicon layer 40 for forming a gate electrode of
It is not affected by the three etching steps of etching, etching of the oxide film 38, and etching of the first polysilicon layer 36.
次に、第1図(C)に示されるように、レジストパター
ン42a、42bを除去し、新たにレジストパターン4
6a、 4゛6b、46cを形成し、周辺トランジスタ
部すの第2層目ポリシリコン層40をエツチングする。Next, as shown in FIG. 1(C), the resist patterns 42a and 42b are removed and a new resist pattern 4 is created.
6a, 4, 6b, and 46c are formed, and the second polysilicon layer 40 of the peripheral transistor portion is etched.
これにより周辺トランジスタ部すのゲート電極48a、
48bが完成する。As a result, the gate electrode 48a of the peripheral transistor section,
48b is completed.
このときEPROM部aはレジストパターン46Cで被
われているので、エツチングの影響を受けない。At this time, since the EPROM section a is covered with the resist pattern 46C, it is not affected by etching.
レジストパターン46a、46b、46cを除去した後
、第1図(D)に示されるように、通常の方法により絶
縁膜50を形成し、コンタクトホールを形成し、メタル
配線層52を形成する。その後パンシベーション膜(図
示路)を形成する。After removing the resist patterns 46a, 46b, and 46c, as shown in FIG. 1(D), an insulating film 50 is formed by a conventional method, contact holes are formed, and a metal wiring layer 52 is formed. After that, a pancivation film (the path shown) is formed.
第1図(B)と同図(C)においてEPROM部aのエ
ツチング領域と周辺トランジスタ部すのエツチング領域
の間にフィールド酸化膜32上で重なり部分(オフセッ
ト)Aを設ける。このオフセットAの幅は0.5〜5μ
m程度が適当である。In FIGS. 1B and 1C, an overlapping portion (offset) A is provided on the field oxide film 32 between the etching region of the EPROM section a and the etching region of the peripheral transistor section. The width of this offset A is 0.5 to 5μ
A value of about m is appropriate.
もしこのオフセットAがない場合にはEPROM部aの
エツチング領域と周辺トランジスタ部すのエツチング領
域がアライメントずれにより重ならないとき、ポリシリ
コン層が残ってしまう。If this offset A does not exist, the polysilicon layer will remain when the etched region of the EPROM section a and the etched region of the peripheral transistor section do not overlap due to misalignment.
このオフセット部がもしフィールド酸化膜上でなく、ゲ
ート酸化膜上にあれば、第2層目ポリシリコン層エツチ
ング→層間絶縁膜エツチング→第1層目ポリシリコン層
エツチング→周辺トランジスタ部のエツチングの間に深
い溝ができてしまい、歩留りが大きく低下してしまう。If this offset part is not on the field oxide film but on the gate oxide film, it will be etched during etching of the second polysilicon layer → etching of the interlayer insulating film → etching of the first polysilicon layer → etching of the peripheral transistor part. Deep grooves are formed in the wafer, resulting in a significant decrease in yield.
したがって、オフセット部はフィールド酸化膜上に設け
ることが必要である。Therefore, it is necessary to provide the offset portion on the field oxide film.
(効果)
本発明方法では、メモリトランジスタのコントロールゲ
ート電極を形成するための第2層目ポリシリコン層のエ
ツチング工程と、周辺トランジスタのゲート電極を形成
するための第2層目ポリシリコン層のエツチング工程と
を別工程としたので、次のような効果を達成することが
できる。(Effects) In the method of the present invention, the etching process of the second polysilicon layer for forming the control gate electrode of the memory transistor and the etching process of the second polysilicon layer for forming the gate electrode of the peripheral transistor are performed. Since the process is a separate process, the following effects can be achieved.
(1)メモリトランジスタのゲート電極の長さと周辺ト
ランジスタのゲート電極の長さを別個に制御することが
できる。(1) The length of the gate electrode of the memory transistor and the length of the gate electrode of the peripheral transistor can be controlled separately.
(2)リングラフィ工程のやり直しをすることができる
。(2) The phosphorography process can be redone.
(3)段差の比較的小さい素子を形成することができ、
歩留りがよくなる。(3) It is possible to form an element with a relatively small step difference,
Yield improves.
第1図(A)ないし同図(D)は本発明の一実施例を装
置断面図で工程順に示す図、第2図ないし第4図は従来
の製造方法を示す装置断面図である。
34:・・・・・ゲート酸化膜、
36・・・・・第1層ポリシリコン層、38・・・・・
層間酸化膜、
40・・・・・・第2層ポリシリコン層。1(A) to 1(D) are cross-sectional views of an apparatus according to an embodiment of the present invention, showing the steps in the order of steps, and FIGS. 2-4 are cross-sectional views of the apparatus showing a conventional manufacturing method. 34:...Gate oxide film, 36...First layer polysilicon layer, 38...
Interlayer oxide film, 40...Second layer polysilicon layer.
Claims (3)
、この第1層目ポリシリコン層をパターン化してメモリ
トランジスタのフローティングゲート電極を形成し、酸
化によりメモリトランジスタの層間酸化膜と周辺トラン
ジスタのゲート酸化膜を形成し、第2層目ポリシリコン
層を形成し、この第2層目ポリシリコン層をパターン化
してメモリトランジスタのコントロールゲート電極と周
辺トランジスタのゲート電極を形成する工程を含み、周
辺トランジスタと2層ポリシリコン構造のメモリトラン
ジスタとを形成する方法において、メモリトランジスタ
のコントロールゲート電極を形成するための前記第2層
ポリシリコン層のエッチング工程と、周辺トランジスタ
のゲート電極を形成するための前記第2層目ポリシリコ
ン層のエッチング工程とを別工程とすることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。(1) After gate oxidation, form a first polysilicon layer, pattern this first polysilicon layer to form a floating gate electrode of the memory transistor, and oxidize the interlayer oxide film of the memory transistor and the surrounding area. The method includes forming a gate oxide film of the transistor, forming a second polysilicon layer, and patterning the second polysilicon layer to form a control gate electrode of the memory transistor and a gate electrode of the peripheral transistor. , a method for forming a peripheral transistor and a memory transistor having a two-layer polysilicon structure, comprising etching the second polysilicon layer for forming a control gate electrode of the memory transistor, and forming a gate electrode of the peripheral transistor. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the step of etching the second polysilicon layer is a separate step.
メモリトランジスタのコントロールゲート電極形成用の
エッチング領域と、周辺トランジスタのゲート電極形成
用のエッチング領域とが、フィールド酸化膜上で一部重
なるようにレジストパターンを形成する特許請求の範囲
第1項記載の半導体装置の製造方法。(2) In etching the second polysilicon layer,
Claim 1, wherein a resist pattern is formed so that an etched region for forming a control gate electrode of a memory transistor and an etched region for forming a gate electrode of a peripheral transistor partially overlap on the field oxide film. A method for manufacturing a semiconductor device.
、周辺トランジスタのゲート電極とをメタル配線により
接続する特許請求の範囲第2項記載の半導体装置の製造
方法。(3) The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the control gate electrode of the memory transistor and the gate electrode of the peripheral transistor are connected by metal wiring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60297867A JPS62156857A (en) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | Manufacture of semiconductor device containing memory element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60297867A JPS62156857A (en) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | Manufacture of semiconductor device containing memory element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62156857A true JPS62156857A (en) | 1987-07-11 |
Family
ID=17852160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60297867A Pending JPS62156857A (en) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | Manufacture of semiconductor device containing memory element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62156857A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0255159A2 (en) * | 1986-07-25 | 1988-02-03 | STMicroelectronics S.r.l. | Process for making structures including E2PROM nonvolatile memory cells with self-aligned layers of silicon and associated transistors |
US6437394B1 (en) | 1998-09-04 | 2002-08-20 | Nec Corporation | Non-volatile semiconductor memory device with reduced line resistance and method of manufacturing |
-
1985
- 1985-12-28 JP JP60297867A patent/JPS62156857A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0255159A2 (en) * | 1986-07-25 | 1988-02-03 | STMicroelectronics S.r.l. | Process for making structures including E2PROM nonvolatile memory cells with self-aligned layers of silicon and associated transistors |
EP0255159A3 (en) * | 1986-07-25 | 1989-11-15 | Sgs-Thomson Microelectronics S.R.L. | Process for making structures including e2prom nonvolatile memory cells with self-aligned layers of silicon and associated transistors |
US6437394B1 (en) | 1998-09-04 | 2002-08-20 | Nec Corporation | Non-volatile semiconductor memory device with reduced line resistance and method of manufacturing |
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