JPS62165369A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPS62165369A
JPS62165369A JP61006910A JP691086A JPS62165369A JP S62165369 A JPS62165369 A JP S62165369A JP 61006910 A JP61006910 A JP 61006910A JP 691086 A JP691086 A JP 691086A JP S62165369 A JPS62165369 A JP S62165369A
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JP
Japan
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polycrystalline silicon
film
gate
electrode material
gate electrode
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Application number
JP61006910A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Shinada
品田 一義
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To facilitate manufacture of a semiconductor device such as an EP- ROM cell with simple processes and with a high reliability by a method wherein a part of 1st gate electrode material is selectively etched and isolated and the exposed surface of a substrate is doped with 2nd conductivity type impurity to form 2nd conductivity type diffused layers. CONSTITUTION:After resist is applied to 1st polycrystalline silicon film 34, a part of the 1st polycrystalline silicon film 34 is selectively etched and isolated with the resist as a mask. Then, after the resist is removed, the gate oxide film 33 which is exposed in a source forming region is removed by etching. Then a heat treatment is carried out and n<+> type diffused layers 35 are formed in the surfaces of a substrate 31 exposed in the source forming region. Successively, a PSG film formed on the 1st polycrystalline film 34 surface is removed. Then, diluted oxidation is carried out and a polycrystalline silicon oxide film 36 with the thickness of 300Angstrom is formed on the 1st polycrystalline silicon film 34 surface. At that time, hot oxide films 36' are formed on the n<+> type diffused layer 35 surfaces. 2nd polycrystalline silicon film 37 is deposited over the whole surface and then doped with phosphorus.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野) 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特にEPROM
、E2 PROM等の不揮発性メモリの製造に使用され
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and in particular to a method for manufacturing a semiconductor device.
, E2 PROM, and other non-volatile memories.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図に2ビット分のEFROMセルの平面図を示す。 FIG. 6 shows a plan view of an EFROM cell for 2 bits.

第6図において、例えばp−型シリコン基板表面にはフ
ィールド酸化111が形成されており、基板上でゲート
酸化膜、フローティングゲート2、層間絶縁膜及びコン
トロールゲート3が順次積層された構造となっている積
層体が2列形成されている。前記フローティングゲート
2は基板上に形成されたゲート酸化膜上に積層され、両
端部がフィールド酸化膜1上に延長されており、隣接す
るフローティングゲート2間はフィールド酸化膜1上で
互いに分離されている。また、前記コントロールゲート
3はフローティングゲート2上に形成された層間絶縁膜
上及びフィールド酸化膜1上に積層して形成され、多数
のメモリセル領域にわたって延長されている。更に、2
列の積層体の両側の基板表面にはn+型ソース、ドレイ
ン領域4.5が形成されている。前記ソース領域4は多
数のメモリセルに共通となっており、ドレイン領域5は
2列の積層体及びフィールド酸化111に囲まれている
In FIG. 6, for example, a field oxide 111 is formed on the surface of a p-type silicon substrate, and a gate oxide film, a floating gate 2, an interlayer insulating film, and a control gate 3 are sequentially stacked on the substrate. Two rows of laminates are formed. The floating gate 2 is stacked on a gate oxide film formed on a substrate, and both ends thereof extend onto the field oxide film 1, and adjacent floating gates 2 are separated from each other on the field oxide film 1. There is. Further, the control gate 3 is formed in layers on an interlayer insulating film formed on the floating gate 2 and on the field oxide film 1, and extends over a large number of memory cell regions. Furthermore, 2
N+ type source and drain regions 4.5 are formed on the substrate surfaces on both sides of the column stack. The source region 4 is common to a number of memory cells, and the drain region 5 is surrounded by two columns of stacks and field oxide 111.

従来、上記のようなEPROMセルは第4図(a)〜(
d)に示す方法で製造されている。なお、第4図(a)
、(b)は第6図のY−Y−線に沿う断面、第4図(C
)、(d)は第6図のz−z ′線に沿う断面をそれぞ
れ示す。
Conventionally, the above-mentioned EPROM cell has the structure shown in FIGS.
Manufactured by the method shown in d). In addition, Fig. 4(a)
, (b) is a cross section along the YY- line in FIG. 6, and FIG. 4 (C
) and (d) respectively show cross sections taken along the line zz' in FIG.

まず、例えばp−型シリコン基板11表面に選択酸化法
によりフィールド酸化膜12を形成した後、露出した基
板11表面にゲート酸化膜13を形成する。次に、全面
に不純物を含む第1の多結晶シリコン!1114を堆積
した後、図示しないレジストをマスクとして第6図中破
線で示す一部を反応性イオンエツチング法(RIE法)
により選択的にエツチングして互いに分離する。つづい
て、レジストを除去する(第4図(a)図示)。次いで
、第1の多結晶シリコン膜14表面に居間絶縁膜となる
多結晶シリコン酸化膜15を形成した後、全面に不純物
を含む第2の多結晶シリコン膜16を堆積する(同図(
b)図示)。次いで、図示しないレジストをマスクとし
てRIE法により第2の多結晶シリコン膜16、多結晶
シリコン酸化膜15、第1の多結晶シリコン膜14及び
ゲート酸化膜13を順次エツチングして、基板11上で
ゲート酸化l!13、フローティングゲート17、多結
晶シリコン酸化膜15及びコントロールゲート18が順
次積層された積層体を形成する。つづいて、レジストを
除去する(同図(C)図示)。次いで、コントロールゲ
ート18をマスクとして例えばヒ素をイオン注入した後
、ドライ酸素雰囲気中で熱処理することにより、フロー
ティングゲート17、コントロールゲート18及び基板
11の露出面に熱酸化膜19を形成するとともに、ヒ素
を活性化してn+型ソース、ドレイン領域20.2)を
形成する(同図(d)図示)。以下、全面に例えばCV
D酸化膜を堆積した後、ドレイン領域2)上にコンタク
トホールな開孔し、更に全面に配線金属を蒸着した後、
パターニングして配線を形成し、EPROMセルを製造
する。
First, for example, a field oxide film 12 is formed on the surface of a p-type silicon substrate 11 by selective oxidation, and then a gate oxide film 13 is formed on the exposed surface of the substrate 11. Next, the first polycrystalline silicon containing impurities on its entire surface! After depositing 1114, using a resist (not shown) as a mask, the part shown by the broken line in FIG. 6 was etched by reactive ion etching (RIE).
selectively etched to separate them from each other. Subsequently, the resist is removed (as shown in FIG. 4(a)). Next, after forming a polycrystalline silicon oxide film 15 that will become a living room insulation film on the surface of the first polycrystalline silicon film 14, a second polycrystalline silicon film 16 containing impurities is deposited on the entire surface (see FIG.
b) As shown). Next, the second polycrystalline silicon film 16, the polycrystalline silicon oxide film 15, the first polycrystalline silicon film 14, and the gate oxide film 13 are sequentially etched by RIE using a resist (not shown) as a mask, and then etched on the substrate 11. Gate oxidation! 13. A stacked structure is formed in which a floating gate 17, a polycrystalline silicon oxide film 15, and a control gate 18 are sequentially stacked. Subsequently, the resist is removed (as shown in FIG. 3(C)). Next, for example, arsenic is ion-implanted using the control gate 18 as a mask, and then thermally treated in a dry oxygen atmosphere to form a thermal oxide film 19 on the exposed surfaces of the floating gate 17, control gate 18, and substrate 11. is activated to form n+ type source and drain regions 20.2) (as shown in FIG. 2(d)). Below, for example, CV
After depositing the D oxide film, a contact hole is opened on the drain region 2), and after the wiring metal is deposited on the entire surface,
Patterning is performed to form wiring, and an EPROM cell is manufactured.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、従来の方法では、浅い接合を有するソース、
ドレイン領域を形成すると正常なセル動作が得られなく
なることが問題となる。この問題点を第6図のx−X−
線に沿う断面(ソースライン)を製造工程順に示す第5
図(a)〜(C)を参照して説明する。すなわち、第4
図(a)に対応する工程で第1の多結晶シリコン膜14
を分離し、第4図(b)に対応する工程で多結晶シリコ
ン酸化膜15を形成した後、全面に第2の多結晶シリコ
ン膜16を堆積すると、第2の多結晶シリコン膜16は
第1の多結晶シリコン膜14がエツチングされた領域で
は多結晶シリコン酸化膜15と同時に基板11上に形成
された熱酸化膜15′上に堆積された構造となっている
(第5図(a)図示)。次いで、第4図(C)に対応す
る工程で70−ティグゲート及びコントロールゲート形
成のためにRIE法によりパターニングを行なうと、基
板11上に熱酸化膜15′及び第2の多結晶シリコン膜
16が堆積されていた領域では第1の多結晶シリコン膜
14と同時に基板11がエツチングされて溝22が形成
される(同図(b)図示)。
By the way, in the conventional method, a source with a shallow junction,
A problem arises in that when a drain region is formed, normal cell operation cannot be obtained. This problem can be explained by x-X- in Figure 6.
The fifth section showing the cross section along the line (source line) in the order of the manufacturing process.
This will be explained with reference to Figures (a) to (C). That is, the fourth
The first polycrystalline silicon film 14 is formed in the step corresponding to FIG.
After separating and forming a polycrystalline silicon oxide film 15 in a step corresponding to FIG. 4(b), a second polycrystalline silicon film 16 is deposited on the entire surface. In the etched region, the polycrystalline silicon film 14 of No. 1 is deposited on the thermal oxide film 15' formed on the substrate 11 at the same time as the polycrystalline silicon oxide film 15 (FIG. 5(a)). (Illustrated). Next, in a step corresponding to FIG. 4(C), patterning is performed by RIE to form a TIG gate 70 and a control gate, and a thermal oxide film 15' and a second polycrystalline silicon film 16 are formed on the substrate 11. At the same time as the first polycrystalline silicon film 14, the substrate 11 is etched to form a groove 22 in the region where the first polycrystalline silicon film 14 had been deposited (as shown in FIG. 2B).

次いで、第4図(d)に対応する工程でヒ素のイオン注
入を行なった後、ドライ酸素雰囲気中で熱処理を行ない
ソース領域20を形成するが、この工程で接合深さの浅
いソース領域20を形成しようとすると溝22の側壁に
はヒ素がイオン注入されないため、ソース領域2)は溝
22の側壁で分断されてしまう(同図(C)図示〉。こ
のため、ソース抵抗が高くなり、正常なセル動作が得ら
れなくなる。
Next, in a step corresponding to FIG. 4(d), arsenic ions are implanted, and then heat treatment is performed in a dry oxygen atmosphere to form the source region 20. In this step, the source region 20 with a shallow junction depth is If this is attempted, arsenic ions are not implanted into the sidewalls of the grooves 22, so the source region 2) is divided by the sidewalls of the grooves 22 (as shown in FIG. It becomes impossible to obtain proper cell operation.

また、第4図(a)の工程で図示しないレジストをマス
クとして第1の多結晶シリコン膜14の一部をRIE法
によりエツチングした後、レジストを除去する際、RI
E工程に伴う金属が第1の多結晶シリコン膜14のパタ
ーンの側面に付着したり、除去できなかったレジストが
カーボン(C)として第1の多結晶シリコン膜14の上
面に残存することがある。このような汚染物質が存在す
る状態で第1の多結晶シリコン膜14表面に多結晶シリ
コン酸化膜15を形成すると、多結晶シリコン酸化膜1
5にピンホールが発生するため、フローティングゲート
中のデータの保持が困難となる。
Further, after etching a part of the first polycrystalline silicon film 14 by RIE using a resist (not shown) as a mask in the step of FIG. 4(a), when removing the resist, RI
Metals associated with the E process may adhere to the side surfaces of the pattern of the first polycrystalline silicon film 14, or resist that cannot be removed may remain as carbon (C) on the top surface of the first polycrystalline silicon film 14. . When polycrystalline silicon oxide film 15 is formed on the surface of first polycrystalline silicon film 14 in the presence of such contaminants, polycrystalline silicon oxide film 1
Since a pinhole occurs in the floating gate, it becomes difficult to retain data in the floating gate.

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
り、簡単なプロセスで信頼性の高いEPROMセル等の
半導体装置を製造し得る方法を提供しようとするもので
ある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing highly reliable semiconductor devices such as EPROM cells using a simple process.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

本発明の半導体装置の製造方法は、第1導電型の半導体
基板の主面にフィールド絶縁膜を形成する工程と、露出
した基板表面にゲート絶縁膜を形成する工程と、全面に
第1のゲート電極材料をj「積した後、その一部を選択
的にエツチングして分離する工程と、露出したゲート絶
縁膜を除去する工程と、露出した基板表面に第2導電型
の不純物をドープして第2導電型の拡散層を形成する工
程と、残存した第1のゲート電極材料の表面に層間絶縁
膜を形成する工程と、全面に第2のグー1〜電極材料を
堆積する工程と、第2のゲート電極材料、層間絶縁膜、
第1のゲート電極材料及びゲート絶縁膜を順次パターニ
ングする工程と、第2のゲート電極材料のパターンをマ
スクとして第2導電型の不純物をイオン注入することに
よりソース、ドレイン領域を形成する工程とを具備した
ことを特徴とするものである。
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a step of forming a field insulating film on the main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type, a step of forming a gate insulating film on the exposed surface of the substrate, and a step of forming a first gate insulating film on the entire surface. After depositing the electrode material, there is a process of selectively etching and separating a part of it, a process of removing the exposed gate insulating film, and a process of doping the exposed substrate surface with impurities of the second conductivity type. a step of forming a second conductivity type diffusion layer; a step of forming an interlayer insulating film on the surface of the remaining first gate electrode material; a step of depositing a second goo 1 to electrode material on the entire surface; 2 gate electrode material, interlayer insulating film,
A step of sequentially patterning a first gate electrode material and a gate insulating film, and a step of forming source and drain regions by ion-implanting impurities of a second conductivity type using the pattern of the second gate electrode material as a mask. It is characterized by the following:

〔作用〕[Effect]

上記のような方法によれば、第1のゲート電極材料の一
部を選択的にエツチングして分離し、露出したゲート絶
縁膜を除去した後、露出した基板表面に第2導電型の不
純物をドープして第2導電型の拡散層を形成しているの
で、後の工程で第2のゲート電極材料、第1のゲート電
極材料等をパターニングする際に基板に溝が形成されて
も溝の側面に第2導電型の拡散層が残っている。このた
め、イオン注入により接合深さの浅いソース、ドレイン
領域を形成してもソース領域が溝の側面で分断されるこ
とがなく、ソース抵抗が高くなることはない。
According to the above method, after selectively etching and separating a part of the first gate electrode material and removing the exposed gate insulating film, impurities of the second conductivity type are added to the exposed substrate surface. Since it is doped to form a second conductivity type diffusion layer, even if a groove is formed in the substrate when patterning the second gate electrode material, first gate electrode material, etc. in a later process, the groove will not be formed. A second conductivity type diffusion layer remains on the side surface. Therefore, even if source and drain regions with shallow junction depths are formed by ion implantation, the source regions will not be divided by the side surfaces of the trench, and the source resistance will not increase.

また、第2導電型の拡散層を形成する際、例えばPoC
λヨ雰囲気中で熱処理を行なえば露出している第1のゲ
ート電極材料の表面にPSG膜が形成され、第1のゲー
ト電極材料表面の汚染物質が取込まれる。したがって、
このPSG膜を除去した後に層間絶縁膜を形成すれば、
ピンホールのない層間絶縁膜を形成することができ、デ
ータ保持持性を向上することができる。
In addition, when forming the second conductivity type diffusion layer, for example, PoC
When heat treatment is performed in a λ atmosphere, a PSG film is formed on the exposed surface of the first gate electrode material, and contaminants on the surface of the first gate electrode material are taken in. therefore,
If an interlayer insulating film is formed after removing this PSG film,
An interlayer insulating film without pinholes can be formed, and data retention can be improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明方法をEPROMセルの製造に適用した実
施例を第1図(a)〜(d)、第2図(a)〜(d)及
び第3図(a)〜(d)を参照して説明する。なお、第
1図(a)〜(d)は第6図のX−X−線に沿う断面、
第2図(a)〜(d)は第6図のl−Y ′線に沿う断
面、第3図(a)〜(d)は第6図のz−z′線に沿う
断面をそれぞれ製造工程順に示す断面図である。
Examples in which the method of the present invention is applied to the manufacture of EPROM cells are shown in FIGS. 1(a) to (d), FIGS. 2(a) to (d), and FIGS. 3(a) to (d). and explain. Note that FIGS. 1(a) to (d) are cross sections taken along the line X-X in FIG.
Figures 2 (a) to (d) are cross sections taken along line l-Y' in Figure 6, and Figures 3 (a) to (d) are cross sections taken along line z-z' in Figure 6. It is sectional drawing shown in order of a process.

まず、比抵抗10Ω−cmのp−型シリコン基板31表
面に選択酸化法により厚さ0,8βlのフィールド酸化
膜32を形成した後、露出した基板31表面に膜厚20
0人のゲート酸化膜33を形成する。次に、全面に膜厚
0.4譚の第1の多結晶シリコン膜34を堆積した後、
リンをドープしてρ5−20Ω/口とする。つづいて、
第1の多結晶シリコン膜34上に図示しないレジストを
形成した後、これをマスクとしてRIE法により第1の
多結晶シリコン膜34の一部を選択的にエッチングして
分離する。つづいて、前記レジストを除去した後、ソー
ス形成領域で露出しているゲート酸化膜33をエツチン
グ除去する。つづいて、POCn3雰囲気中にて900
℃で10分間熱処理を行ない、ソース形成領域で露出し
ている基板31表面に接合深さ0.3−1ρ5− 25〜30Ω/口のn+型抵拡散層35形成する。
First, a field oxide film 32 with a thickness of 0.8βl is formed on the surface of a p-type silicon substrate 31 with a specific resistance of 10 Ω-cm by selective oxidation, and then a film with a thickness of 20 μl is formed on the exposed surface of the substrate 31.
A gate oxide film 33 of 0 is formed. Next, after depositing a first polycrystalline silicon film 34 with a thickness of 0.4 mm over the entire surface,
Dope with phosphorus to give ρ5-20Ω/mouth. Continuing,
After a resist (not shown) is formed on the first polycrystalline silicon film 34, a portion of the first polycrystalline silicon film 34 is selectively etched and separated by RIE using this resist as a mask. Subsequently, after removing the resist, the gate oxide film 33 exposed in the source formation region is removed by etching. Subsequently, in POCn3 atmosphere, 900
A heat treatment is performed at .degree. C. for 10 minutes to form an n+ type resistive diffusion layer 35 having a junction depth of 0.3-1.rho.5-25 to 30 .OMEGA./hole on the surface of the substrate 31 exposed in the source formation region.

つづいて、第1の多結晶シリコンl!34表面に形成さ
れているPSG膜を除去する(第1図(a)、第2図(
a)及び第3図(a)図示)。
Next, the first polycrystalline silicon l! Remove the PSG film formed on the surface of 34 (Figure 1 (a), Figure 2 (
a) and FIG. 3(a) diagrammatically).

次いで、1000℃で希釈酸化を行ない、第1の多結晶
シリコン膜34表面に膜厚300人の多結晶シリコン酸
化膜36を形成する。この際、n1型拡散層35表面に
は熱酸化膜36′が形成される。つづいて、全面に膜厚
0.4譚の第2の多結晶シリコン膜37を堆積した後、
リンをドープする。この工程の後、前記n++散層35
のリンが拡散してその接合深さは0.5譚と深くなる(
第1図(b)、第2図(b)及び第3図(b)図示)。
Next, diluted oxidation is performed at 1000° C. to form a polycrystalline silicon oxide film 36 with a thickness of 300 μm on the surface of the first polycrystalline silicon film 34. At this time, a thermal oxide film 36' is formed on the surface of the n1 type diffusion layer 35. Subsequently, after depositing a second polycrystalline silicon film 37 with a thickness of 0.4 mm over the entire surface,
Dope phosphorus. After this step, the n++ diffusion layer 35
phosphorus diffuses, and the junction depth becomes as deep as 0.5 tan (
(Illustrated in FIG. 1(b), FIG. 2(b), and FIG. 3(b)).

次いで、第2の多結晶シリコン膜37上に図示しないレ
ジストを形成した後、これをマスクとしてRIE法によ
り第2の多結晶シリコン膜37、多結晶シリコン酸化膜
36、第1の多結晶シリコン膜34及びゲート酸化膜3
3を順次エツチングして基板31上でゲート酸化膜33
、フローティングゲート38、多結晶シリコン酸化膜3
6及びコントロールゲート39が順次積層された積層体
を形成する。この際、ソース形成領域では第1の多結晶
シリコン膜34のエツチングと同時に基板31の一部が
エツチングされて溝40が形成されるが、この溝40の
周囲にはn+型抵拡散層35一部が残存している。つづ
いて、前記レジストを除去する(第1図(C)、第2図
(C)及び第3図(C)図示)。
Next, after forming a resist (not shown) on the second polycrystalline silicon film 37, the second polycrystalline silicon film 37, the polycrystalline silicon oxide film 36, and the first polycrystalline silicon film are formed by RIE using this resist as a mask. 34 and gate oxide film 3
3 is sequentially etched to form a gate oxide film 33 on the substrate 31.
, floating gate 38 , polycrystalline silicon oxide film 3
6 and the control gate 39 are sequentially stacked to form a stacked body. At this time, in the source formation region, a part of the substrate 31 is etched simultaneously with the etching of the first polycrystalline silicon film 34 to form a groove 40. Some parts remain. Subsequently, the resist is removed (as shown in FIG. 1(C), FIG. 2(C), and FIG. 3(C)).

次いで、コントロールゲート39をマスクとしてAs+
を加速エネルギー50 keV、ドーズ量5×1015
cIII4の条件でイオン注入する。つづいて、酸素雰
囲気中にて950℃で15分間熱処理することにより、
フローティングゲート38、コントロールゲート39及
び基板31の露出面に熱酸化膜41を形成するとともに
ヒ素を活性化させて接合深さ0.2譚、ρ5−40Ω/
口のソース、ドレイン領域42.43を形成する。つづ
いて、全面に膜厚0.5岬のパッシベーション1144
を堆積した後、ドレイン領域43上にコンタクトホール
を開孔する。つづいて、全面にAβ−81膜を蒸着した
後、パターニングしてドレイン電極45を形成し、EP
ROMセルを製造する(第1図、(d)、第2図(d)
及び第3図(d)図示)。
Next, using the control gate 39 as a mask, As+
Acceleration energy: 50 keV, dose: 5×1015
Ion implantation is performed under cIII4 conditions. Subsequently, by heat treatment at 950°C for 15 minutes in an oxygen atmosphere,
A thermal oxide film 41 is formed on the exposed surfaces of the floating gate 38, control gate 39, and substrate 31, and arsenic is activated to form a junction with a junction depth of 0.2mm and ρ5-40Ω/
Source and drain regions 42 and 43 are formed. Next, passivation 1144 with a film thickness of 0.5 cape on the entire surface
After depositing, a contact hole is formed on the drain region 43. Subsequently, after depositing an Aβ-81 film on the entire surface, patterning is performed to form a drain electrode 45, and EP
Manufacturing ROM cells (Fig. 1, (d), Fig. 2 (d)
and shown in FIG. 3(d)).

上記のような方法によれば、第1図〜第3図の(a)の
工程で第1の多結晶シリコン膜34の一部を選択的にエ
ツチングし、露出したゲート酸化膜33をエツチングし
た後、POCj2s雰囲気中で熱処理してソース形成領
域で露出している基板31表面にn+型抵拡散層35形
成しており、第1図〜第3図の(C)の工程で70−テ
ィングゲート38及びコントロールゲート39形成のた
めのパターニングを行なった際にソース形成領域の基板
31表面に溝40が形成されてもその周囲にn+型抵拡
散層35一部が残っている。このため、第1図〜第3図
の(d)の工程でイオン注入により接合深さが0.2譚
と浅いソース、ドレイン領域42.43を形成しても、
ソース領域42が溝40の側面で分断されることがない
。したがって、ソース抵抗が高くなることがなく、正常
なセル動作を示すEPROMセルを得ることができる。
According to the method described above, a part of the first polycrystalline silicon film 34 is selectively etched in the step (a) of FIGS. 1 to 3, and the exposed gate oxide film 33 is etched. After that, an n+ type resistive diffusion layer 35 is formed on the surface of the substrate 31 exposed in the source formation region by heat treatment in a POCj2s atmosphere, and a 70-ting gate is formed in the process shown in FIGS. 1 to 3 (C). Even if a trench 40 is formed on the surface of the substrate 31 in the source formation region when patterning is performed to form the gate 38 and the control gate 39, a portion of the n+ type resistive diffusion layer 35 remains around the trench 40. For this reason, even if the source and drain regions 42 and 43 are formed with a shallow junction depth of 0.2 tan by ion implantation in the step (d) of FIGS. 1 to 3,
The source region 42 is not separated by the side surfaces of the groove 40. Therefore, it is possible to obtain an EPROM cell that does not have a high source resistance and exhibits normal cell operation.

また、第1図〜第3図の(a)の工程でPOCng雰囲
気中で熱処理を行なってn+型拡散@35を形成し、こ
の際第1の多結晶シリコン膜34の表面に形成されるP
SG膜を除去しているので、RIE工程やレジスト除去
工程を経た後に第1の多結晶シリコン膜34表面に残留
する汚染物質を同時に除去することができる。したがっ
て、第1図〜第3図の(b)の工程で形成される多結晶
シリコン酸化膜36にピンホールが発生することはな(
、フローティングゲート38中のデータの保持特性を向
上することができる。
Further, in the step (a) of FIGS. 1 to 3, heat treatment is performed in a POCng atmosphere to form an n+ type diffusion@35, and at this time, P formed on the surface of the first polycrystalline silicon film 34 is
Since the SG film is removed, contaminants remaining on the surface of the first polycrystalline silicon film 34 after the RIE process or resist removal process can be removed at the same time. Therefore, pinholes are not generated in the polycrystalline silicon oxide film 36 formed in the steps shown in FIGS. 1 to 3 (b).
, the data retention characteristics in the floating gate 38 can be improved.

なお、上記実施例では本発明方法をEPROMセルの製
造に適用したが、本発明方法はE2 PROMセルの製
造にも同様に適用できることは勿論である。
In the above embodiments, the method of the present invention was applied to the manufacture of EPROM cells, but it goes without saying that the method of the present invention can be similarly applied to the manufacture of E2 PROM cells.

〔効果〕〔effect〕

以上詳述した如く本発明方法によれば、極めて簡便な工
程で信頼性の高いEPROMセル等の半導体装置を製造
できるものである。
As described in detail above, according to the method of the present invention, highly reliable semiconductor devices such as EPROM cells can be manufactured through extremely simple steps.

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

第1図(a)〜(d)は本発明の実施例におけるEPR
OMセルの製造方法を示す第6図のx−x ′線に沿う
断面図、第2図(a)〜(d)は本発明の実施例におけ
るEPROMセルの製造方法を示す第6図のY−Y”線
に沿う断面図、第3図(a)〜(d>は本発明の実施例
におけるEPROMセルの製造方法を示す第6図のz−
z′線に沿う断面図、第4図(a)〜(d)は従来のE
PROMセルの製造方法を示す断面図、第5図(a)〜
(C)は従来の製造方法の問題点を示す断面図、第6図
はEPROMセルの平面図である。 31・・・p−型シリコン基板、32・・・フィールド
酸化膜、33・・・ゲート酸化膜、34・・・第1の多
結晶シリコン膜、35・・・n+型型数散層36・・・
多結晶シリコン酸化膜、36′・・・熱酸化膜、37・
・・第2の多結晶シリコン膜、38・・・フローティン
グゲート、39・・・コントロールゲート、40・・・
溝、41・・・熱酸化膜、42.43・・・n++ソー
ス、ドレイン領域、44・・・パッシベーション膜、4
5・・・ドレイン電極。
FIGS. 1(a) to 1(d) show EPR in the embodiment of the present invention.
2(a) to 2(d) are cross-sectional views taken along line xx' in FIG. 6 showing a method for manufacturing an OM cell, and FIGS. 3(a) to 3(d) are sectional views taken along the line z-Y" in FIG.
Cross-sectional views along the z' line, Figures 4 (a) to (d) are the conventional E
Cross-sectional views showing the PROM cell manufacturing method, FIG. 5(a)-
(C) is a sectional view showing problems in the conventional manufacturing method, and FIG. 6 is a plan view of the EPROM cell. 31...p-type silicon substrate, 32...field oxide film, 33...gate oxide film, 34...first polycrystalline silicon film, 35...n+ type scattering layer 36.・・・
Polycrystalline silicon oxide film, 36'... thermal oxide film, 37.
... second polycrystalline silicon film, 38 ... floating gate, 39 ... control gate, 40 ...
Groove, 41... thermal oxide film, 42.43... n++ source, drain region, 44... passivation film, 4
5...Drain electrode.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1導電型の半導体基板の主面にフィールド絶縁
膜を形成する工程と、露出した基板表面にゲート絶縁膜
を形成する工程と、全面に第1のゲート電極材料を堆積
した後、その一部を選択的にエッチングして分離する工
程と、露出したゲート絶縁膜を除去する工程と、露出し
た基板表面に第2導電型の不純物をドープして第2導電
型の拡散層を形成する工程と、残存した第1のゲート電
極材料の表面に層間絶縁膜を形成する工程と、全面に第
2のゲート電極材料を堆積する工程と、第2のゲート電
極材料、層間絶縁膜、第1のゲート電極材料及びゲート
絶縁膜を順次パターニングする工程と、第2のゲート電
極材料のパターンをマスクとして第2導電型の不純物を
イオン注入することによりソース、ドレイン領域を形成
する工程とを具備したことを特徴とする半導体装置の製
造方法。
(1) After forming a field insulating film on the main surface of a first conductivity type semiconductor substrate, forming a gate insulating film on the exposed substrate surface, and depositing a first gate electrode material on the entire surface, A process of selectively etching and separating a part of it, a process of removing the exposed gate insulating film, and a process of doping the exposed substrate surface with a second conductivity type impurity to form a second conductivity type diffusion layer. a step of forming an interlayer insulating film on the surface of the remaining first gate electrode material; a step of depositing a second gate electrode material on the entire surface; A step of sequentially patterning a first gate electrode material and a gate insulating film, and a step of forming source and drain regions by ion-implanting impurities of a second conductivity type using the pattern of a second gate electrode material as a mask. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that:
(2)第1のゲート電極材料がエッチングされた部分で
露出した基板表面に第2導電型の不純物をドープして第
2導電型の拡散層を形成する工程の後、第1のゲート電
極材料の表面に形成された絶縁膜を除去することを特徴
と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) After the step of doping the substrate surface exposed at the etched portion of the first gate electrode material with a second conductivity type impurity to form a second conductivity type diffusion layer, the first gate electrode material is removed. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising removing an insulating film formed on the surface of the semiconductor device.
(3)第1のゲート電極材料のパターンをフローティン
グゲート、第2のゲート電極材料のパターンをコントロ
ールゲートとすることを特徴と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。
(3) Claim 1, characterized in that the pattern of the first gate electrode material is a floating gate, and the pattern of the second gate electrode material is a control gate.
A method for manufacturing a semiconductor device according to section 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004055657A (en) * 2002-07-17 2004-02-19 Oki Electric Ind Co Ltd Method of manufacturing non-volatile semiconductor storage device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004055657A (en) * 2002-07-17 2004-02-19 Oki Electric Ind Co Ltd Method of manufacturing non-volatile semiconductor storage device
JP4481557B2 (en) * 2002-07-17 2010-06-16 Okiセミコンダクタ株式会社 Method for manufacturing nonvolatile semiconductor memory device

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