JPS6223151A - Manufacture of semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Manufacture of semiconductor integrated circuit device

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JPS6223151A
JPS6223151A JP60161868A JP16186885A JPS6223151A JP S6223151 A JPS6223151 A JP S6223151A JP 60161868 A JP60161868 A JP 60161868A JP 16186885 A JP16186885 A JP 16186885A JP S6223151 A JPS6223151 A JP S6223151A
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JP
Japan
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insulating film
film
gate insulating
misfet
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP60161868A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Kuroda
謙一 黒田
Kazuhiro Komori
小森 和宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6223151A publication Critical patent/JPS6223151A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type

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Abstract

PURPOSE:To improve electrical characteristics by using a process, in which a gate insulating film is formed, as one part for shaping a gate insulating film for a second MISFET in predetermined thickness. CONSTITUTION:An n<-> type well region 2 is formed in a region, in which a p channel type high withstanding-voltage MISFET is shaped, in a p<-> type semiconductor substrate 1, and field insulating films 3 and p-type channel stopper regions 4 are formed. Insulating films 5 used as first gate insulating films for the MISFET as a memory cell are shaped by oxidizing the main surface of the semiconductor substrate 1, and a resist film 6 is formed so as to coat regions Y and Z. The resist film 6 is employed as a mask for an ion implantation process in which an impurity is introduced into a channel region in the memory cell, and the p-type impurity such as boron is introduced into the channel region in the memory cell through ion implantation. Accordingly, an unnecessary diffusion into the semiconductor substrate and the well region of the impurity is prevented, thus improving electrical characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、半導体集積回路′!A置に関するものであり
、特に、M I S F E Tを備えた半導体記憶装
虹に適用して有効な技術に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit'! The present invention relates to a technology that is effective when applied to a semiconductor memory device equipped with an MISFET.

[背景技術] 半導体記憶装置の一例として、フローティングゲート電
極とコントロールゲート化(歪とをqiえたMISFE
TをメモリセルとするEPROM(Electrica
lly  Programmable  Read  
0nly  Memory) カニある。fitlE 
PROMは、メモリセルのコントロールゲート電極およ
びドレイン領域に12[V]程度の高電位を印加するこ
とによってホットエレクトロンを発生させて、情報の書
き込みを行なう。
[Background Art] As an example of a semiconductor memory device, a MISFE with a floating gate electrode and a control gate (distortion) is used.
EPROM (Electrica
lly Programmable Read
0nly Memory) There is a crab. fitlE
PROM writes information by generating hot electrons by applying a high potential of about 12 V to the control gate electrode and drain region of the memory cell.

このため1周辺回路には、前記高電位をメモリセルに印
加するための蓄き込み回路が設けである。
For this reason, one peripheral circuit is provided with a storage circuit for applying the high potential to the memory cells.

書き込み回路を構成するMISFETは、前記高電位以
上の絶縁破壊耐圧髪有する必要がある(以下、このよう
なMISFETを高耐圧M T S F ETという)
、また、周辺回路には、0乃至5[v]の間で駆動され
るMISFET(以下、常耐圧!Al5FETという)
が設けられる。
The MISFET that constitutes the write circuit must have a dielectric breakdown voltage higher than the above-mentioned high potential (hereinafter, such a MISFET will be referred to as a high voltage MTS FET).
, Also, the peripheral circuit includes a MISFET (hereinafter referred to as normal voltage !Al5FET) that is driven between 0 and 5 [V].
is provided.

このような半導体集積回路装置の製造方法の一例が、例
えば特願昭55−22760号に記載されでいる。すな
わち、書き込み回路を構成する高耐圧MISFETのゲ
ート絶80を、メモリセルのフローティングゲートft
1極と半導体基板との間1こ設けられるゲート絶縁膜(
以下、第1ゲート絶縁瞑という)を形成する工程で形成
する。また。
An example of a method for manufacturing such a semiconductor integrated circuit device is described in, for example, Japanese Patent Application No. 55-22760. That is, the gate isolation 80 of the high voltage MISFET constituting the write circuit is replaced with the floating gate ft of the memory cell.
One gate insulating film is provided between one pole and the semiconductor substrate (
It is formed in the step of forming a first gate insulation layer (hereinafter referred to as a first gate insulation layer). Also.

常耐圧M I S FETのゲート絶縁膜は、フローテ
ィングゲート電極とコントロールゲート電極との間に設
けられる絶縁膜(以下、第2ゲート絶縁膜という)と同
一工程で形成する。
The gate insulating film of the normal voltage MI S FET is formed in the same process as the insulating film provided between the floating gate electrode and the control gate electrode (hereinafter referred to as a second gate insulating film).

また、高耐圧M I S FETのゲート絶8膜および
常耐圧M I S FETのゲート絶R膜ともメモリセ
ルの第2ゲート絶縁膜を形成する工程で形成することが
考えられる。
Further, it is conceivable that the gate insulation film of the high voltage MI S FET and the gate insulation film of the normal voltage MI S FET are formed in the process of forming the second gate insulation film of the memory cell.

本発明者は;前記公報に記載されているような高耐圧M
 I S FETおよび常耐圧M I S FETのゲ
ート絶縁膜の製造方法では、それらMISFETの電気
的特性が低下するという問題点を見出した。
The present inventor;
In the method for manufacturing gate insulating films for I S FETs and normal voltage MI S FETs, we have found a problem in that the electrical characteristics of these MISFETs deteriorate.

メモリセルの第1ゲート絶縁膜を形成する工程で高耐圧
MISFETのゲート絶縁膜を形成方法では、高耐圧M
 I S FETのゲート1!園を形成した後に、メモ
リセルの第2ゲート絶縁収が形成される。この第2ゲー
ト絶縁膜を形成する熱酸化工程によって、高耐圧MIS
FETのしきい値電圧を制御するための不純物が、半導
体基板中に不要に拡散する。したがって、高耐圧MIS
FETのしきい値電圧を所定の値に設定することが極て
困難となる。また、CMrSFI’:Tにおいて周辺回
路を構成する場合、書き込み回路を構成する。持にPチ
ャネル型高耐圧λ4I’5FETでは、ドレイン紙載と
ソース領域との間でパンチスルーを生じ易すくなる。
In the process of forming the first gate insulating film of the memory cell, the method for forming the gate insulating film of the high voltage MISFET includes
IS FET gate 1! After forming the gate, a second gate dielectric of the memory cell is formed. This thermal oxidation process for forming the second gate insulating film allows high-voltage MIS
Impurities for controlling the threshold voltage of the FET are unnecessarily diffused into the semiconductor substrate. Therefore, high voltage MIS
It becomes extremely difficult to set the threshold voltage of the FET to a predetermined value. Furthermore, when configuring a peripheral circuit in CMrSFI':T, a write circuit is configured. In particular, in a P-channel type high voltage λ4I'5FET, punch-through is likely to occur between the drain paper and the source region.

一方、メモリセルの第2ゲート絶縁膜を形成する工程を
用いて、常耐圧M I S FETおよび高耐圧M r
 S F E Tのゲート絶縁膜を形成する方法では、
常耐圧M I S F E ’rの相互コンダクタンス
が低下してしまう6常耐圧M r S FETのゲート
絶縁膜の膜厚が、高耐圧1,11 S F E Tのゲ
ート絶縁膜と同様に厚く形成されるからである。
On the other hand, by using the process of forming the second gate insulating film of the memory cell, normal voltage M I S FET and high voltage M r
In the method of forming the gate insulating film of SFET,
The thickness of the gate insulating film of the 6 normal voltage M r S FET, which reduces the mutual conductance of the normal voltage M I S F E 'r, is similar to that of the high voltage 1,11 S FET. This is because it is formed.

[発明の目的〕 本発明の目的は、M I S FETの電気的特性を向
上することが可能な技術を提供することにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a technique that can improve the electrical characteristics of an MI S FET.

本発明の他の目的は、半導体記憶装置の集積度を向上す
ることが可能な技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique that can improve the degree of integration of a semiconductor memory device.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は5本
明紺書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

[発明の概要] 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
[Summary of the Invention] A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、第1MISFETのフローティングゲート電
極とコントロールゲート電極との間のゲート絶8膜を形
成する工程を、第2MISFETのゲート絶縁膜を所定
の膜厚に形成するための形成工程の一部として用いる。
That is, the step of forming the gate insulating film between the floating gate electrode and the control gate electrode of the first MISFET is used as part of the forming step of forming the gate insulating film of the second MISFET to a predetermined thickness.

以下、本発明の構成について、実施例とともに説明する
Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained along with examples.

なお、実jAi例を説明するための全回において。In addition, in all the episodes for explaining actual jAi examples.

同−り徒を有するものは同−符t)を付け、そのくり返
しの説明は省略する。
Items that have the same repetition are marked with the same symbol t), and the explanation of the repetition will be omitted.

[実施例■] 第1図乃至第16図は5本発明の実施例IのEPROM
の製造方法を説明するための図であり、第1図乃至第6
図、第8図、第10図、第12図は、各12造工程にお
ける断面図であり、これらの図において、Gl[X、Y
およびZは、夫々、メモリセル、高耐圧M I S F
ETおよび常11圧MISFETの断面を示す、第7図
、第9図、第11図第13図は、製造工程におけるメモ
リセルの平面図、第14図は、第13tZ(7)XrV
−XIV切断線ニおける断面図である。第15図は、書
と込み回路を構成する高耐圧M I S FETの断面
図、第16図は、周辺回路を構成する常耐圧MISFE
Tの断面図である。
[Embodiment ■] Figures 1 to 16 show five EPROMs of Example I of the present invention.
1 to 6 are diagrams for explaining the manufacturing method of
8, 10, and 12 are cross-sectional views in each of the 12 manufacturing steps, and in these figures, Gl [X, Y
and Z are a memory cell and a high voltage MISF, respectively.
FIGS. 7, 9, and 11 show cross sections of ET and normal 11-pressure MISFET. FIG. 13 is a plan view of the memory cell in the manufacturing process. FIG.
It is a sectional view taken along the -XIV cutting line. Figure 15 is a cross-sectional view of a high voltage MISFE that constitutes the write circuit, and Figure 16 is a cross-sectional view of a normal voltage MISFE that constitutes the peripheral circuit.
It is a sectional view of T.

なお、前記平面図は、v3造工程におけるメモリセルの
構成を見易すくするために、導電層間に設けられる絶縁
膜を図示していない。
Note that the above plan view does not illustrate the insulating film provided between the conductive layers in order to make it easier to see the configuration of the memory cell in the V3 manufacturing process.

第1図に示すように、まずP−型半導体基板lのI)チ
ャネル型窩1圧M I S FETが収けられる領域に
n−型ウエル領域2を形成する。次に、フィールド絶縁
膜3と、P型チャネルストッパ領域4とを形成する。チ
ャネルストッパCfi<4は、ウェル領域2以外のフィ
ールド絶B膜3の下部の半導体基板1の主面部に形成す
る。フィールド絶縁膜3は、半導体基板1の主面を選択
的に熱酸化して形成する。チャネルストッパ領域4は、
これが設けられる半導体基板lの主面にイオン打ち込み
によってP型不純物、例えばボロンを導入して形成する
0次に、半導体基板1の主面を酸化することによって、
メモリセルであるMISFET(以下、単にメモリセル
という)の第1ゲート絶縁膜として用いられる絶縁膜5
を形成する0次に、レジスト膜6を周辺回路領域すなわ
ち領域YおよびZを覆うように形成する。このレジスト
膜6は、メモリセルのチャネル領域に不純物を尋人する
イオン打込み工程のマスクとして用いるものである。
As shown in FIG. 1, first, an n-type well region 2 is formed in a region of a P-type semiconductor substrate 1 in which a channel-type cavity 1-pressure MI S FET is accommodated. Next, a field insulating film 3 and a P-type channel stopper region 4 are formed. The channel stopper Cfi<4 is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 under the field isolation B film 3 other than the well region 2. Field insulating film 3 is formed by selectively thermally oxidizing the main surface of semiconductor substrate 1 . The channel stopper region 4 is
A P-type impurity, for example, boron, is introduced into the main surface of the semiconductor substrate 1 by ion implantation to form the main surface of the semiconductor substrate 1. Next, by oxidizing the main surface of the semiconductor substrate 1,
An insulating film 5 used as a first gate insulating film of a MISFET (hereinafter simply referred to as a memory cell) that is a memory cell.
Next, a resist film 6 is formed to cover the peripheral circuit region, that is, the regions Y and Z. This resist film 6 is used as a mask in an ion implantation process for introducing impurities into the channel region of the memory cell.

次に、p型不純物1例えばボロンをイオン打込みによっ
て、メモリセルのチャネル領域に導入するこのイオン打
ち込み工程では9周辺回路を構成するM I S FE
Tのチャネル領域に前記不純物を導入しないことが重要
である。後のメモリセルの第2ゲート絶縁膜を形成する
工程で1周辺回路を構成するMISFETのしきい値電
圧を制御するための不純物が、不要に拡散するのを防止
するためである。
Next, a p-type impurity 1, for example, boron, is introduced into the channel region of the memory cell by ion implantation.
It is important not to introduce the impurity into the T channel region. This is to prevent unnecessary diffusion of impurities for controlling the threshold voltage of MISFETs constituting one peripheral circuit in the subsequent step of forming the second gate insulating film of the memory cell.

次に、第2図に示すように、後にフローティングゲート
電極(第1電極)となる導電層7と、この上の熱酸化マ
スク8とを形成する。まず、導電層7を形成するために
1例えばCVDによって、多結晶シリコン層を基板1上
面全域に形成する。
Next, as shown in FIG. 2, a conductive layer 7, which will later become a floating gate electrode (first electrode), and a thermal oxidation mask 8 thereon are formed. First, in order to form the conductive layer 7, a polycrystalline silicon layer is formed over the entire upper surface of the substrate 1, for example, by CVD.

この多結晶シリコン層には、フローティングゲート電極
の低抗値を低減するためのn型不純物1例えばリンを拡
散によって導入する0次に1例えばCVDによって、シ
リコンナイトライド層を、前記多結晶シリコン層の上面
に形成する。そして、心電弓7として用いられる以外の
不要な多結晶シリコン層と、この不要な多結晶シリコン
層の上部のシリコンナイドライドパとを、例えばドライ
エンチングによって除去する。マスク8は導W1層7と
同一形状とされる0次に、導1!X47の側部に被着し
、かつ延在するようにサイドウオールスペーサ9を形成
する。このサイドウオールスペーサ9は、後に、コント
ロールゲート電極およびワード線を形成する工程で、隣
接するコントロールゲート電極間に不要な多結晶シリコ
ン層等の導電性部材が残るのを防止するために用いるも
のである。
A silicon nitride layer is added to the polycrystalline silicon layer by diffusion of an n-type impurity such as phosphorus to reduce the resistance value of the floating gate electrode. Formed on the top surface of. Then, the unnecessary polycrystalline silicon layer other than the one used as the electrocardiographic arch 7 and the silicone dry pad on the upper part of the unnecessary polycrystalline silicon layer are removed by, for example, dry etching. The mask 8 has the same shape as the conductor W1 layer 7, and the conductor 1! A side wall spacer 9 is formed so as to adhere to and extend on the side of X47. This sidewall spacer 9 is used to prevent unnecessary conductive materials such as polycrystalline silicon layers from remaining between adjacent control gate electrodes in the process of forming control gate electrodes and word lines later. be.

サイドウオールスペーサ9は1次のような方法で形成す
る。まず、例えばCVDによって、多結晶シリコン層を
、導電層7および熱酸化マスク8を覆って基板1上に形
成する。そして、反応性イオンエツチングによって、f
il’l化マスク8の上面が露出する程度に、前記多結
晶シリコン層をその上面からエツチングする。前記多結
晶シリコン層は。
The sidewall spacer 9 is formed by the following method. First, a polycrystalline silicon layer is formed on the substrate 1, covering the conductive layer 7 and the thermal oxidation mask 8, for example by CVD. Then, by reactive ion etching, f
The polycrystalline silicon layer is etched from its upper surface to such an extent that the upper surface of the ill'l mask 8 is exposed. The polycrystalline silicon layer.

導′7i1層7の側部に特に厚く形成されるので、導電
層7の側部にサイドウオールスペーサ9を形成すること
ができる。
Since it is formed particularly thick on the sides of the conductive layer 7, sidewall spacers 9 can be formed on the sides of the conductive layer 7.

本実h?A例では、サイドウオールスペーサ9を形成す
る際に、熱酸化マスク8およびフィールド絶縁膜3がエ
ツチングされるのを防止するために。
Real h? In example A, this is to prevent the thermal oxidation mask 8 and field insulating film 3 from being etched when forming the sidewall spacers 9.

それら熱酸化マスク8、フィールド絶縁膜3とエツチン
グ速度の異る多結晶シリコン層を用いてサイドウオール
スペーサ9を形成している0次に、図示していないが、
メモリセル形成領域にレジストからなるマスクを形成し
、領域Y及び2に形成されていた絶縁膜5をエツチング
によって除去する。このエツチングによって、周辺回路
を構成するMISFETが設けられる半導体基板1およ
びウェル領域2(領域Y及びZ)の上面が露出する。
Although not shown, sidewall spacers 9 are formed using the thermal oxidation mask 8 and a polycrystalline silicon layer having an etching rate different from that of the field insulating film 3.
A resist mask is formed in the memory cell formation region, and the insulating film 5 formed in regions Y and 2 is removed by etching. This etching exposes the upper surfaces of semiconductor substrate 1 and well region 2 (regions Y and Z) where MISFETs constituting the peripheral circuit are provided.

次に、第3図に示すように、半導体基板1の熱酸化によ
って、高11圧MISFETのゲート絶縁膜として用い
られる絶縁膜10(SiO2膜)を形成する。このとき
、常耐圧MISFETが設けられる領域Zにも絶g膜1
0が形成されるが、これは後に除去する。また、サイド
ウオールスペーサ9の表面も酸化されるので、酸化シリ
コン膜11が形成される。なお、導電層7の上には熱酸
化マスク8が設けられているので、導ffi層7の上面
が酸化されることはない。
Next, as shown in FIG. 3, the semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form an insulating film 10 (SiO2 film) to be used as a gate insulating film of the high 11-voltage MISFET. At this time, the absolute g film 1 is also provided in the region Z where the normal breakdown voltage MISFET is provided.
0 is formed, which will be removed later. Furthermore, since the surface of the sidewall spacer 9 is also oxidized, a silicon oxide film 11 is formed. Note that since the thermal oxidation mask 8 is provided on the conductive layer 7, the upper surface of the conductive ffi layer 7 is not oxidized.

次に、第4図に示すように、常耐圧MISFETが設け
られる領域Zに形成された不要な絶縁膜10を除去する
エツチング工程のマスクとなるレジスト膜12を、高1
圧M I S FETが設けられる領域Yに形成する。
Next, as shown in FIG. 4, a resist film 12 is deposited at a height of 1.
It is formed in the region Y where the pressure MIS FET is provided.

そして、領域Zの絶縁II!1110を5例えばウェッ
トエツチングによって除去する。このとき同時に、領域
Xにおいてサイドウオールスペーサ9の表面の酸化シリ
コンWA11も除去される。エツチング液としては、フ
ッ酸系のエツチング液を用いる。さらに、前記レジスト
膜12をマスクとして、熱酸化マスク8を除去して導電
M7の上面を露出させる。このエツチングのためのエツ
チング液としては、熱リン酸系のエツチング液を用いる
。もちろん、絶8膜8及び11と常耐圧MISFETが
設けられる領域の絶縁膜10とをマスクを用いて別々に
除去してもよい、このエツチング工程の後に、レジスト
膜12を除去する。
And insulation II of area Z! 1110 is removed by, for example, wet etching. At the same time, the silicon oxide WA11 on the surface of the sidewall spacer 9 in the region X is also removed. As the etching solution, a hydrofluoric acid-based etching solution is used. Furthermore, using the resist film 12 as a mask, the thermal oxidation mask 8 is removed to expose the upper surface of the conductive layer M7. A hot phosphoric acid based etching solution is used as the etching solution for this etching. Of course, the insulation films 8 and 11 and the insulation film 10 in the region where the normal breakdown voltage MISFET is provided may be removed separately using a mask. After this etching step, the resist film 12 is removed.

次に、第5図に示すように、半導体基板1を熱酸化して
、常耐圧MISFETのゲート絶縁膜として用いられる
絶all!J(Si○z膜)13と、メモリセルの第2
ゲート絶縁膜となる絶8膜(Si02膜)14とを形成
する。
Next, as shown in FIG. 5, the semiconductor substrate 1 is thermally oxidized and the semiconductor substrate 1 is used as a gate insulating film of a normal voltage MISFET. J (Si○z film) 13 and the second layer of the memory cell
An insulating film (Si02 film) 14 which will become a gate insulating film is formed.

この工程で、高耐圧MISFETが設けられる領域Yが
再び熱酸化されるので絶縁膜10の膜厚が増加する。す
なわち、絶8膜10は、第3図における工程と第5図に
おける工程とで形成することになり、常耐圧M I S
 FETの絶縁膜13よりも厚い絶縁膜を形成できる。
In this step, the region Y where the high breakdown voltage MISFET is provided is thermally oxidized again, so that the thickness of the insulating film 10 increases. That is, the insulation film 10 is formed in the process shown in FIG. 3 and the process shown in FIG.
An insulating film that is thicker than the insulating film 13 of the FET can be formed.

したがって、第3図における絶縁膜10を形成する熱酸
化工程では。
Therefore, in the thermal oxidation step for forming the insulating film 10 in FIG.

絶縁膜13を形成する熱酸化工程の後に、絶縁膜lOの
膜厚が所定の膜厚となるように、絶縁膜10を予め所定
の厚さより薄く形成する。前記絶縁膜13を形成する熱
酸化工程によってサイドウオールスペーサ9の露出した
表面が酸化されるので。
After the thermal oxidation process for forming the insulating film 13, the insulating film 10 is formed in advance to be thinner than a predetermined thickness so that the insulating film 10 has a predetermined thickness. The exposed surface of the sidewall spacer 9 is oxidized during the thermal oxidation process for forming the insulating film 13.

サイドウオールスペーサ9の表面にも絶縁膜(Si○z
a)t4が形成される。すなわち、メモリセルの第2ゲ
ート絶縁膜と常耐圧M I S FETのゲート絶縁膜
は、前記第5図に示す工程で形成し。
An insulating film (Si○z
a) t4 is formed. That is, the second gate insulating film of the memory cell and the gate insulating film of the normal voltage MI S FET are formed in the process shown in FIG. 5 above.

高耐圧M I S F E Tのゲート絶縁膜は前記第
3図と前記メモリセルの第2ゲート絶縁膜と常耐圧MI
SFETのゲート絶l#膜形成工程(第5図)とで形成
することになる。
The gate insulating film of the high breakdown voltage MISFET is similar to that shown in FIG. 3 and the second gate insulating film of the memory cell and the normal breakdown voltage MI
This will be formed in the step of forming the SFET gate isolation l# film (FIG. 5).

次に、第6図に示すように、高耐圧MISFETおよび
常耐圧MISFETのしきい値電圧を制御するイオンを
導入するイオン打ち込み工程のマスクとなるレジスト膜
15を、メモリセル領域Xに形成する1次に、周辺回路
を構成する高耐圧MISFETおよび常耐圧M I S
 FETのしきい値電圧を制御するためのP型不純物、
例えばボロンをイオン打ち込みによって導入する。もち
ろん。
Next, as shown in FIG. 6, a resist film 15 is formed in the memory cell region Next, we will introduce the high voltage MISFET and normal voltage MISFET that constitute the peripheral circuit.
P-type impurity for controlling the threshold voltage of FET,
For example, boron is introduced by ion implantation. of course.

上記しきい値電圧を制御するイオンの導入は高耐圧MI
SFETと常耐圧MIsFETとで別々ニ行ってもよい
The introduction of ions that control the threshold voltage mentioned above is a high breakdown voltage MI.
The process may be performed separately for the SFET and the normal voltage MIsFET.

絶縁膜13.絶縁膜14を形成した後に、前記P型不純
物を導入したので、このP型不純物が絶縁膜13.14
を形成するための熱酸化工程によって不要に拡散するの
を防止することができる。
Insulating film 13. Since the P-type impurity was introduced after forming the insulating film 14, the P-type impurity was introduced into the insulating film 13.14.
Unnecessary diffusion can be prevented by the thermal oxidation step for forming the .

次に、レジスト膜15を除去する。Next, the resist film 15 is removed.

次に、第7図及び第8図に示すように、メモリセルのコ
ントロールゲート電極、ワードUWLおよび周辺回路の
ゲート電極として用いられる導電層1Bを形成する。I
′yL初に1例えばCVDによって、多結晶シリコン層
からなる導電層17を基板l上に形成する。この導ff
1ff17には、抵抗値を低減するためのn型不純物、
例えばリンを拡散によって導入する0次に、フォトレジ
スト膜16を、領域Y及びZ上全面に形成すると共に、
領域Xにおいてコントロールゲート電極!極またはワー
ド線の形状に形成する。レジスト膜16をマスクとして
、領域X内の導m層17を選択的にエツチングし、4電
F!11Bを形成する。導電層18はコントロールゲー
トなff1(第2 ml@)であり、またワード線とし
て勤<、サイドウオールスペーサ9を導?!i層7の側
部に設けたことによって、導電ys17の間に不要な多
結晶シリコン層が残るのを防止することができる。なお
、導fl!W118は、高融点金属(Mo、W、Ta、
T i等)層、またはそのシリサイド層、または多結晶
シリコン層とその上の高融点金属層またはそのシリサイ
ド層とからなる2層膜等でも可成することもできる0次
に1図示していないが、導電層18から露出している絶
縁膜14を除去し、さらに導f6.M7の露出した部分
をエチングによって除去する。このエツチング工程によ
って導電層7からなるフローティングゲート電極が完成
する0次に、レジスト膜16を除去する。
Next, as shown in FIGS. 7 and 8, a conductive layer 1B used as a control gate electrode of a memory cell, a word UWL, and a gate electrode of a peripheral circuit is formed. I
'yL First, a conductive layer 17 made of a polycrystalline silicon layer is formed on a substrate l by, for example, CVD. This guide ff
1ff17 contains an n-type impurity to reduce the resistance value,
For example, after introducing phosphorus by diffusion, a photoresist film 16 is formed on the entire surface of regions Y and Z, and
Control gate electrode in region X! Formed in the shape of a pole or word line. Using the resist film 16 as a mask, the conductive layer 17 in the region X is selectively etched, and the 4-electroF! 11B is formed. The conductive layer 18 is a control gate ff1 (second ml@), and also serves as a word line and conducts the sidewall spacer 9. ! By providing it on the side of the i-layer 7, it is possible to prevent unnecessary polycrystalline silicon layers from remaining between the conductive ys17. In addition, guide fl! W118 is a high melting point metal (Mo, W, Ta,
It can also be formed by a two-layer film consisting of a layer (such as Ti), a silicide layer thereof, or a polycrystalline silicon layer and a high melting point metal layer thereon or a silicide layer thereof. However, the insulating film 14 exposed from the conductive layer 18 is removed, and the conductive layer f6. The exposed portion of M7 is removed by etching. After this etching process completes the floating gate electrode made of the conductive layer 7, the resist film 16 is removed.

なお、第8図の領域Xは、第7図の■−■切断線に沿う
断面図である。
Note that region X in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the section line -■ in FIG. 7.

次に、第9図及び第10図に示すように1周辺回路を構
成する高耐圧MISFETおよび常ij圧M I S 
FETのゲート電極となる導電層18を形成する。前記
導111層18を形成する工程では、メモリセルが設け
られる領域X全体をレジストからなるマスクで覆うとと
もに、領域Y及び2においてゲートW!、極の形状にレ
ジスト膜を形成する。このレジストをマスクとして用い
て、領域Y及びZの導fitya18を形成し、ゲート
W1極とする0次に。
Next, as shown in FIGS. 9 and 10, high voltage MISFETs and normal voltage MISFETs constituting one peripheral circuit are
A conductive layer 18 is formed to serve as the gate electrode of the FET. In the step of forming the conductive layer 18, the entire region X where the memory cells are provided is covered with a mask made of resist, and the gates W! , a resist film is formed in the shape of a pole. Using this resist as a mask, conductors 18 in regions Y and Z are formed to form the gate W1 pole.

導Wi層7.導電M17および導電層18の露出してい
る表面を酸化して、酸化シリコン膜からなる絶縁膜19
を形成する。この絶縁膜19は、メモリセルにおいては
、主としてフローティングゲート電極に注入されるべき
情報となる少数キャリアの保持特性を向上させるために
用いられる1次に。
Conductive Wi layer 7. The exposed surfaces of the conductive M17 and the conductive layer 18 are oxidized to form an insulating film 19 made of a silicon oxide film.
form. In the memory cell, this insulating film 19 is primarily used to improve retention characteristics of minority carriers, which serve as information to be injected into the floating gate electrode.

Pチャネル型M I S FETが設けられる領域に。In the area where the P-channel type MIS FET is provided.

nチャネル型M I S FETのソース領域、ドレイ
ン領域を形成するイオン打ち込み工程のマスクとなるレ
ジスト膜20を形成する1次に、n−型イオン打込み領
域2LAを形成するために、n型不純物、例えばリンを
イオン打ち込みによって半導体基板lの主面部に導入す
る。この不純物注入はメモリセルと周辺回路部分とで別
々に行ってもよい、このイオン打ち込み工程の後に、レ
ジスト膜20を除去する。なお、第10図の領V:<は
、第9図のX−X切断線に沿う断面である。
First, a resist film 20 is formed to serve as a mask for the ion implantation process for forming the source region and drain region of the n-channel MIS FET.N-type impurity, For example, phosphorus is introduced into the main surface of the semiconductor substrate l by ion implantation. This impurity implantation may be performed separately for the memory cell and the peripheral circuit portion. After this ion implantation step, the resist film 20 is removed. Note that region V:< in FIG. 10 is a cross section taken along the line XX in FIG. 9.

次に、第11図及び第12図に示すように、導’lJ7
および導電層18の側部にサイドウオール絶縁膜22を
形成する。このサイドウオール絶縁膜22は、先に形成
したサイドウオールスペーサ9と同様の方法によって形
成する。このサイドウオール絶縁膜22を形成するエツ
チング工程によって、サイドウオール絶縁膜22から露
出する不要な絶縁膜5が除去されて半導体基板lの上面
が露出する0次に、メモリセルおよびnチャネル聖堂耐
圧M I S FETのソース領域、ドレイン領域とな
るn+型半導体領域23を形成する。これは、n型不純
物、例えばヒ素を、ゲート電極18と7、サイドウオー
ル絶縁膜22をマスクとして用いたイオン打ち込みによ
って半導体基板1の主面部に導入して形成する。前記イ
オン打ち込み工程では。
Next, as shown in FIGS. 11 and 12,
A sidewall insulating film 22 is then formed on the side of the conductive layer 18. This sidewall insulating film 22 is formed by the same method as the sidewall spacer 9 formed previously. By the etching process for forming the sidewall insulating film 22, the unnecessary insulating film 5 exposed from the sidewall insulating film 22 is removed and the upper surface of the semiconductor substrate l is exposed. An n+ type semiconductor region 23 that will become the source region and drain region of the I S FET is formed. This is formed by introducing n-type impurities such as arsenic into the main surface of the semiconductor substrate 1 by ion implantation using the gate electrodes 18 and 7 and the sidewall insulating film 22 as masks. In the ion implantation step.

Pチャネル型M I S FETが設けられる領域Yは
レジストからなるマスクによって覆われる1次に。
The region Y where the P-channel type MI S FET is provided is a primary region covered with a mask made of resist.

Pチャネル型窩耐圧M I S FETのソース領域。Source region of P-channel type cavity withstand voltage MIS FET.

ドレイン領域となるP1型型半体領域24をウェルf!
J’tIfi、2の主面部に形成する。これは、p型不
純物、例えばボロンを、ゲート電極18及びサイドウオ
ール絶B’1lA22をマスクとして用いたイオン打込
みによってウェル領域2に導入して形成する。
The P1 type half region 24 which becomes the drain region is placed in the well f!
It is formed on the main surface of J'tIfi, 2. This is formed by introducing a p-type impurity, such as boron, into the well region 2 by ion implantation using the gate electrode 18 and sidewall insulation B'11A22 as a mask.

このイオン打ち込み工程中には前記nチャネル型M I
 S FETが設けられる領域X及びZは1例えばレジ
ストからなるマスクによって覆われる。そして、半導体
基板1をアニールする。なお、第1゜2図の領域Xは、
第11図のxn−x口切断線に沿う断面図である。
During this ion implantation process, the n-channel type MI
The regions X and Z in which the S FETs are provided are covered by a mask made of, for example, resist. Then, the semiconductor substrate 1 is annealed. Note that the area X in Figure 1-2 is
FIG. 12 is a sectional view taken along the xn-x cutting line in FIG. 11;

次に、第13図、第14図、第15図及び第16図に示
すように、絶縁膜25を基板1上全面に形成する。なお
、第13図には、サイドウオール9.22、絶縁膜2S
を図示していない、前記絶縁膜25は1例えばCVDに
よって得られる酸化シリコン膜と、その上のフォスフオ
シリケードガラス膜とで構成する9次に、接続孔26を
形成する0次に、例えば、スパッタによって、アルミニ
ュウムMからなる導電層27を形成する。この導電rj
27は、メモリセルアレイ領域においては。
Next, as shown in FIGS. 13, 14, 15, and 16, an insulating film 25 is formed over the entire surface of the substrate 1. In addition, in FIG. 13, the side wall 9.22, the insulating film 2S
The insulating film 25 (not shown) consists of a silicon oxide film obtained by, for example, CVD, and a phosphor silicate glass film thereon. A conductive layer 27 made of aluminum M is formed by sputtering. This conductive rj
27 in the memory cell array area.

データ線DLとして用いられる。導電層27を形成した
後、導W1層27を覆って保護膜を形成する。
Used as data line DL. After forming the conductive layer 27, a protective film is formed to cover the conductive W1 layer 27.

なお、第14図は第13図のXIV−XrV切断線に沿
う断面である。
Note that FIG. 14 is a cross section taken along the line XIV-XrV in FIG. 13.

本実施例では、高耐圧MISFETのゲート絶a膜とな
る絶a膜工0を、予じめ所定の膜厚より薄く形成し、こ
の後、メモリセルの第2ゲート絶縁膜となる絶縁膜14
と常耐圧M I S FETのゲート絶縁膜となる絶縁
膜13とを形成する工程で。
In this example, the insulation film 10, which becomes the gate insulation film of the high-voltage MISFET, is formed in advance to be thinner than a predetermined film thickness, and then the insulation film 14, which becomes the second gate insulation film of the memory cell, is formed thinner than a predetermined film thickness.
In the step of forming the insulating film 13 which becomes the gate insulating film of the normal voltage MI S FET.

前記絶縁膜10を所定のrIA厚に形成している。さら
に高耐圧MISFETおよび常耐圧MISFETのしき
い値電圧を31整するための不純物を、前記絶縁膜14
を形成した後に導入している。これにより、不純物がメ
モリセルの航記絶縁膜14を形成する熱酸化工程中に不
要に拡散するのを防止することができる。
The insulating film 10 is formed to have a predetermined rIA thickness. Further, an impurity is added to the insulating film 14 to adjust the threshold voltage of the high voltage MISFET and the normal voltage MISFET.
It is introduced after forming the This makes it possible to prevent impurities from unnecessarily diffusing during the thermal oxidation process for forming the storage insulating film 14 of the memory cell.

また、予じめ、絶縁膜10と絶g膜13の膜厚差に相当
する薄い絶縁膜10を形成しておくことができるので、
絶縁膜13を形成する工程を用いて、絶Ja膜10を適
正の膜厚に形成することができる。絶縁膜13と同一熱
酸化時間で形成されるのは、半導体基板1と酸化速度の
異る導電層7を酸化して形成される絶縁膜14のみとな
る。このことにより、酸化時間を調整することによって
、絶縁膜13と絶縁膜14とを適正の膜厚に形成するこ
とができる。
Furthermore, since the thin insulating film 10 corresponding to the difference in thickness between the insulating film 10 and the absolute g film 13 can be formed in advance,
By using the process of forming the insulating film 13, the anti-Japanese film 10 can be formed to have an appropriate thickness. The only thing that is formed in the same thermal oxidation time as the insulating film 13 is the insulating film 14, which is formed by oxidizing the conductive layer 7 whose oxidation rate is different from that of the semiconductor substrate 1. Thereby, by adjusting the oxidation time, the insulating films 13 and 14 can be formed to have appropriate thicknesses.

なお1本実施例では、予じめ絶縁膜10を所定の膜厚よ
り薄く形成し、この後、絶gi膜13.14を形成する
工程と同一工程によって絶8膜10の膜厚を所定の膜厚
にした。しかし、まず、絶縁膜14および絶縁膜13を
形成する工程と同一工程によって、絶縁膜10の[厚を
絶縁膜13と同様に薄く形成し、この後、絶縁11!J
IOが設けられている半導体基板1の上面を再度1選択
的に酸化することにより、絶縁膜10を所定の膜厚に形
成することもできる。前記所定の膜厚より薄い絶縁膜1
0が設けられている半導体基板1の上面を再度酸化する
工程では、絶91LT13の上部および絶縁膜14の上
部に、例えばシリコンナイトライド膜からなる酸化マス
クを設ける必要がある。
Note that in this embodiment, the insulating film 10 is formed in advance to be thinner than a predetermined thickness, and then the thickness of the insulating film 10 is reduced to a predetermined thickness by the same process as that of forming the insulating films 13 and 14. The film thickness was increased. However, first, the insulating film 10 is formed as thin as the insulating film 13 in the same process as the insulating film 14 and the insulating film 13, and then the insulating film 11! J
The insulating film 10 can also be formed to a predetermined thickness by selectively oxidizing the upper surface of the semiconductor substrate 1 on which the IO is provided. Insulating film 1 thinner than the predetermined film thickness
In the step of re-oxidizing the upper surface of the semiconductor substrate 1 on which 0 is provided, it is necessary to provide an oxidation mask made of, for example, a silicon nitride film over the insulation film 13 and over the insulating film 14.

[実施例II] 実施例■は、メモリセルの第2ゲート絶R膜を。[Example II] Example (2) uses the second gate isolated R film of the memory cell.

例えばCVD技術によって得られる酸化シリコン謀、シ
リコンナイトライド膜と、このシリコンナイトライド膜
を酸化することによって得られる酸化シリコン膜とで1
成するものである。
For example, a silicon oxide film obtained by CVD technology, a silicon nitride film, and a silicon oxide film obtained by oxidizing this silicon nitride film are combined into one
It is something that can be achieved.

第172は、本発明の実施例■のEPR○rシの製造方
法を説明するための図であり、領域Xは。
No. 172 is a diagram for explaining the method for manufacturing EPR○r of Example 2 of the present invention, and region X is.

製造工程におけるメモリセルの断面図、領域Yは。A cross-sectional view of the memory cell in the manufacturing process, region Y.

製造工程における書き込み回路を構成する高耐圧MIS
FETの断面図、領域Zは、製造工程における周辺回路
を構成する常耐圧M I S FETの断面図である。
High-voltage MIS that constitutes the write circuit in the manufacturing process
A cross-sectional view of the FET, region Z, is a cross-sectional view of a normal voltage MI S FET that constitutes a peripheral circuit in the manufacturing process.

第17図に示すように、まず、実施例Iの第2図に示す
工程までを行う、このとき酸化マスク8に代えて、CV
DまたはプラズマCVD等により、S i O2膜29
をデポジションする。
As shown in FIG. 17, first, the steps up to the steps shown in FIG. 2 of Example I are performed.
The SiO2 film 29 is formed by D or plasma CVD, etc.
Deposit.

多結晶シリコン層からなる導電層7を酸化して形成した
第2ゲート絶縁膜では、その膜厚が導電N7の不純物濃
度によって異る。しかし、CVDによる酸化シリコン膜
29を第2ゲート絶9表として用いることにより、第2
ゲート絶縁膜を所定の膜厚にすることができる。次に、
前記酸化シリコン層29の上に、例えばCVDによって
、シリコンナイトライド層30を形成する。このシリコ
ンナイトライドPj30は、後に、エツチングマスクと
して用い、また常耐圧M I S F E Tのゲート
絶縁膜を形成する熱酸化工程の耐熱酸化マスクとして用
いる。さらに、シリコンナイトライド膜30は、メモリ
セルの第2ゲート絶縁膜を構成するために用いられる。
In the second gate insulating film formed by oxidizing the conductive layer 7 made of a polycrystalline silicon layer, the film thickness varies depending on the impurity concentration of the conductive N7. However, by using the silicon oxide film 29 formed by CVD as the second gate electrode, the second
The gate insulating film can have a predetermined thickness. next,
A silicon nitride layer 30 is formed on the silicon oxide layer 29 by, for example, CVD. This silicon nitride Pj30 will later be used as an etching mask and as a heat-resistant oxidation mask in a thermal oxidation process for forming a gate insulating film of a normal voltage MISFET. Furthermore, the silicon nitride film 30 is used to constitute the second gate insulating film of the memory cell.

以後の製造工程は、実tIi例Iの第3図以降の図を用
いて説明した製造工程と同様であるので、省略する。
The subsequent manufacturing process is the same as the manufacturing process described using FIG. 3 and subsequent figures of Actual tIi Example I, and will therefore be omitted.

なお、第2ゲート絶縁膜を、酸化シリコン膜29、シリ
コンナイトライド膜30およびシリコンナイトライド膜
30の上面を酸化して形成した酸化シリコン膜とで構成
することもできる。シリコンナイトライド膜30上面の
酸化シリコン膜は。
Note that the second gate insulating film can also be composed of the silicon oxide film 29, the silicon nitride film 30, and a silicon oxide film formed by oxidizing the upper surface of the silicon nitride film 30. The silicon oxide film on the top surface of the silicon nitride film 30 is as follows.

絶縁膜10及び13を形成する熱酸化工程で形成する。It is formed in the thermal oxidation process used to form the insulating films 10 and 13.

CVD等によって堆積して形成した酸化シリコン膜29
をメモリセルの第2ゲート絶縁膜として用いることによ
り、前記酸化シリコン膜29の膜厚は導m層7の不純物
濃度に影響されないので。
Silicon oxide film 29 deposited by CVD etc.
By using the silicon oxide film 29 as the second gate insulating film of the memory cell, the thickness of the silicon oxide film 29 is not affected by the impurity concentration of the conductive layer 7.

メモリセルの第2ゲート絶縁膜の膜厚の誤差を低減する
ことができる。したがって、メモリセルの61報のyI
き込みおよび読み出しの電気的特性を向上することがで
きる。
Errors in the thickness of the second gate insulating film of the memory cell can be reduced. Therefore, yI of 61 reports of memory cells
The electrical characteristics of writing and reading can be improved.

なお、本実施例では、CVDによる酸化シリコン膜29
をメモリセルの第2ゲート絶縁膜を構成するためにのみ
用いたが、高1圧M I S FETあるいは常耐圧M
ISFETのゲート絶縁膜を構成するために用いること
もできる。
Note that in this embodiment, the silicon oxide film 29 is formed by CVD.
was used only to form the second gate insulating film of the memory cell, but it is also used for high 1 voltage M I S FET or normal voltage M
It can also be used to constitute a gate insulating film of an ISFET.

[実施例■] 実施例■は、メモリセルの第2ゲート絶g膜と書き込み
回路を構成する高酎圧MISFETのゲート絶縁膜とを
、堆積して形成した絶縁膜と、多結晶シリコン層あるい
は単結晶シリコン層を熱酸化して形成した酸化シリコン
膜とで構成するものである。
[Example ■] Example ■ is an insulating film formed by depositing a second gate insulating film of a memory cell and a gate insulating film of a high-pressure MISFET that constitutes a write circuit, and a polycrystalline silicon layer or It is composed of a silicon oxide film formed by thermally oxidizing a single crystal silicon layer.

第18図及至第20図は、実施例■のEPRO?4の製
造工程を説明するための図であり、各回において、領域
Xはメモリセルの製造工程における断面図、領域Yは書
き込み回路を構成する高酎圧M I S FETの製造
工程における断面図、領域Zは周辺回路を構成する常耐
圧MISFETの製造工程における断面図である。
Figures 18 to 20 show EPRO? of Example ①. FIG. 4 is a diagram for explaining the manufacturing process of No. 4, and in each time, region X is a cross-sectional view in the manufacturing process of the memory cell, region Y is a cross-sectional view in the manufacturing process of the high-pressure MI S FET that constitutes the write circuit, Region Z is a cross-sectional view in the manufacturing process of a normal voltage MISFET that constitutes a peripheral circuit.

まず、メモリセル形成領域に導1′!!層7と、その側
部にサイドウオールスペーサ9とを実施例1の第2図に
示すと同様に形成する。このとき、本実施例では、実施
例Iにおける熱酸化マスク8を導電層7の上部に形成し
ない、サイドウオールスペーサ9を形成した後に、高耐
圧M丁5FETおよび常耐圧MISFEが設けられる領
域Y及びZの絶縁膜5を実施例1と同様に除去する。
First, the conductor 1'! ! Layer 7 and sidewall spacers 9 on its sides are formed in the same manner as shown in FIG. 2 of Example 1. At this time, in this example, the thermal oxidation mask 8 in Example I is not formed on the conductive layer 7, and after the sidewall spacer 9 is formed, the region Y where the high voltage withstand voltage M5FET and the normal voltage MISFE are provided is The Z insulating film 5 is removed in the same manner as in Example 1.

次に、i18図に示すように、fpIえばCVDによっ
て、酸化シリコン膜29とシリコンナイトライド膜30
とを、順に半導体基板1の上全域に形成する。常耐圧M
ISFET形成領域Zに形成された酸化シリコン[29
およびシリコンナイトライド膜30は、エツチングによ
って選択的に除去される。前記エソチング工程では、メ
モリセル形成領域と高耐圧MISFET形成領域とに、
レジストからなるマスクを設ける。
Next, as shown in FIG.
are sequentially formed over the entire upper surface of the semiconductor substrate 1. Normal pressure resistance M
Silicon oxide formed in ISFET formation region Z [29
And the silicon nitride film 30 is selectively removed by etching. In the etching process, the memory cell formation region and the high voltage MISFET formation region are
A mask made of resist is provided.

次に、第19図に示すように、常if/lMISFET
が設けられる領域Zの主面を熱酸化してゲート絶aSと
なる絶縁膜13を形成する6次に、シリコンナイトライ
ド膜30を除去する。
Next, as shown in FIG.
6. Next, the silicon nitride film 30 is removed.

次に、第20図に示すように、半導体基板l全体を再度
、酸化性77囲気中で酸化する。この工程で、a化シリ
コン膜29を通して導m層7の上面が酸化されるので、
導iT!57と酸化シリコン膜29との間に、熱酸化に
よる酸化シリコン膜31が形成される。また、高耐圧M
ISFETが設けられる領域Yの主面も酸化され、酸化
シリコン膜31が形成される。すなわち、高耐圧M r
 S F E Tのゲート絶縁膜は、熱酸化による酸化
シリコン膜31と前記酸化シリコン膜29とからなる。
Next, as shown in FIG. 20, the entire semiconductor substrate I is oxidized again in an oxidizing atmosphere. In this step, the upper surface of the m-conducting layer 7 is oxidized through the a-oxide silicon film 29.
Guide iT! A silicon oxide film 31 is formed between the silicon oxide film 57 and the silicon oxide film 29 by thermal oxidation. In addition, high withstand voltage M
The main surface of the region Y where the ISFET is provided is also oxidized, and a silicon oxide film 31 is formed. That is, high withstand voltage M r
The gate insulating film of SFET is composed of a silicon oxide film 31 formed by thermal oxidation and the silicon oxide film 29.

さらに、前記酸化工程によって、絶縁膜13の膜厚が増
加する。したがって、第19図に示した絶縁膜13を形
成する熱酸化工程では、第20図における熱酸化工程の
後に、絶縁膜13の[lQ厚が所定の膜厚となるように
、薄く形成する必要がある。
Furthermore, the thickness of the insulating film 13 increases due to the oxidation step. Therefore, in the thermal oxidation process for forming the insulating film 13 shown in FIG. 19, after the thermal oxidation process shown in FIG. There is.

高耐圧M I S F E Tのゲート絶縁膜を半導体
基板1上面を酸化して形成した絶縁膜1oと、この上に
CVD技術によって形成した酸化シリコン膜29とで構
成したことにより、高1j圧MISFF。
The gate insulating film of the high voltage MISFET is composed of an insulating film 1o formed by oxidizing the upper surface of the semiconductor substrate 1, and a silicon oxide film 29 formed thereon by CVD technology, so that high 1j voltage can be achieved. MISFF.

Tのゲート絶#flQのピンホールによる絶縁破壊を防
止することができるので、高II圧MISFETの電気
的信頼性を向上することができる。
Since dielectric breakdown due to the pinhole in the gate isolation #flQ of T can be prevented, the electrical reliability of the high II voltage MISFET can be improved.

なお、導電層7の上面および高i1圧MISFETが設
けられる半導体基板1の主面部を酸化して酸化シリコン
膜31を形成した後に、例えばCvD技術等によって得
られる酸化シリコン膜29を形成することもできる。ま
た、前記酸化シリコン1!129は、導電層7の上部、
高耐圧MISFETが設けられる領域Yの上部あるいは
常耐圧MISFETが設けられる領域Zの上部のいずれ
かに設けることもできる。また、前記酸化シリコン膜2
9を導電層7.高耐圧M I S FETおよび常耐圧
M f S FETが設けられる領域Y及びZのそれぞ
れの上部に設けることもできる。
Note that after the silicon oxide film 31 is formed by oxidizing the upper surface of the conductive layer 7 and the main surface of the semiconductor substrate 1 on which the high i1 pressure MISFET is provided, the silicon oxide film 29 obtained by, for example, CvD technology may be formed. can. Further, the silicon oxide 1!129 is formed on the upper part of the conductive layer 7,
It can also be provided either above the region Y where the high breakdown voltage MISFET is provided or above the region Z where the normal breakdown voltage MISFET is provided. Further, the silicon oxide film 2
9 as a conductive layer 7. It can also be provided above each of the regions Y and Z where the high breakdown voltage MI S FET and the normal breakdown voltage M f S FET are provided.

また5本実施例では、CVO等による酸化シリコン膜2
9を形成した後に、熱酸化によって酸化シリコン膜31
を形成したが、この酸化シリコン膜31を形成して後、
CVD等によって酸化シリコン膜29を形成することも
できる。
In addition, in the fifth embodiment, a silicon oxide film 2 made of CVO or the like is used.
9 is formed, the silicon oxide film 31 is formed by thermal oxidation.
However, after forming this silicon oxide film 31,
The silicon oxide film 29 can also be formed by CVD or the like.

[効果] 本願によって開示された新規な技術によれば。[effect] According to the novel technology disclosed by this application.

以下の効果を得ることができる。You can obtain the following effects.

(1)、高耐圧M I S FETのゲート絶縁膜を。(1) Gate insulating film of high voltage MIS FET.

予じめ所定の膜厚より薄く形成し、この後、メモリセル
の第2ゲート絶縁膜と常耐圧M I S FETのゲー
ト絶縁膜とを形成する工程と同一工程によって前記高耐
圧MISFETのゲート絶縁膜を所定の膜厚に形成し、
さらに前記メモリセルの第2ゲート絶縁膜を形成した後
に、高1を圧MISFETと常耐圧M I S F E
 Tのしきい値電圧を調整するための不純物を導入した
ことにより、該不純物が半導体基板およびウェル領域内
に不要に拡散するのを防止することができる。
The film is formed thinner than a predetermined thickness in advance, and then the gate insulation film of the high voltage MISFET is formed in the same process as that of forming the second gate insulation film of the memory cell and the gate insulation film of the normal voltage MISFET. Form a film to a predetermined thickness,
Furthermore, after forming the second gate insulating film of the memory cell, the high voltage MISFET and the normal breakdown voltage MISFET are connected.
By introducing the impurity for adjusting the threshold voltage of T, it is possible to prevent the impurity from unnecessarily diffusing into the semiconductor substrate and the well region.

(2)、前記(1)より1周辺回路を構成する高耐圧M
 r S FETおよび常耐圧MISFETのしきい値
電圧を良好に設定することができる。
(2) From (1) above, high voltage M that constitutes one peripheral circuit
The threshold voltages of the r S FET and normal voltage MISFET can be set satisfactorily.

(3)、前記(1)により、特にPチャネル型窩耐圧M
 I S FETのチャネル領域の空乏層がウェル領域
の内部に深く延びるのを低減することができるので、高
耐圧MISFETのソース領域とドレイン領域との間の
バンチスルーを防止することができる。
(3) According to (1) above, especially P channel type cavity pressure resistance M
Since the depletion layer in the channel region of the I S FET can be prevented from extending deeply into the well region, bunch-through between the source region and the drain region of the high voltage MISFET can be prevented.

(4ン、前記(1)乃至(3)により1周辺回路を構成
するM I S FETの電気的特性を向上することが
できる。
(4) According to (1) to (3) above, the electrical characteristics of the MI S FET constituting one peripheral circuit can be improved.

(5)、前記(3)により、高耐圧MIsFETのチャ
ネル長を縮小することができるので、半導体記t!装百
の集積度を向上することができる。
(5) According to (3) above, the channel length of the high voltage MIsFET can be reduced, so the semiconductor memory t! The degree of integration of devices can be improved.

(6)、前記(1)により、常耐圧M I S FET
の、特に相互フンダクタンスを向上することができるの
で、電気的動作速度を向上することができる。
(6) According to (1) above, normal voltage MI S FET
In particular, since the mutual conductance can be improved, the electrical operation speed can be improved.

(7)、高耐圧M I S FETのゲート絶縁膜を。(7) Gate insulating film of high voltage MIS FET.

予じめ、高耐圧MISFETと常耐11EMISFET
のゲートh6 B膜の膜厚差になるように、薄く形成し
、この後、常耐圧M I S FETのゲート絶耘膜お
よびメモリセルの第2ゲート絶縁膜を形成する工程を用
いて前記高it圧M I S FETのゲート絶縁膜を
形成したことにより、高耐圧M I S F ETのゲ
ート絶a膜を適正の膜厚に形成することができる。
In advance, high voltage MISFET and normal resistance 11EMISFET
The gate h6 is thinly formed so as to have a film thickness difference of that of the B film, and then the high voltage is By forming the gate insulating film of the IT pressure MI S FET, the gate insulating film of the high voltage MI S FET can be formed to have an appropriate thickness.

(8)、前記(7)により、同一熱酸化時間で形成され
るのは、酸化速度の異る半導体基板を酸化して形成され
る常耐圧MISFETのゲート絶縁膜と、導TI!! 
(多結晶シリコン層)を酸化して形成されるメモリセル
の第2ゲート絶縁膜のみとすることができる。このこと
により、前記酸化工程の時間を制御することによって、
常耐圧MISFETのゲート絶B膜と前記第2ゲート絶
縁膜とを適正の膜厚に形成することができる。
(8) According to (7) above, the gate insulating film of a normal voltage MISFET formed by oxidizing semiconductor substrates with different oxidation rates and the conductive TI! are formed in the same thermal oxidation time. !
Only the second gate insulating film of the memory cell formed by oxidizing (polycrystalline silicon layer) can be used. By this, by controlling the time of the oxidation step,
The gate insulating film B and the second gate insulating film of the normal voltage MISFET can be formed to have appropriate thicknesses.

(9)、前2(7)4:より、高耐圧MISFETのゲ
ート絶縁膜を形成するための専用の熱酸化工程の時間を
低減することができる。
(9), previous 2 (7) 4: The time required for the dedicated thermal oxidation process for forming the gate insulating film of the high voltage MISFET can be reduced.

(10)、メモリセルのフローティングゲートとなる導
電層上に堆積(CVD等)して形成した酸化シリコン膜
をメモリセルの第2ゲート絶縁膜として用いることによ
り、前p Q化シリコン膜の膜厚はフローティングゲー
トとなるコ厚電層(多結晶シリコンM)の不純物濃度に
影響されないので、第2ゲート絶縁膜の膜厚の誤差を低
減することができる。
(10) By using a silicon oxide film deposited (by CVD, etc.) on the conductive layer that will become the floating gate of the memory cell as the second gate insulating film of the memory cell, the film thickness of the pre-pQ silicon film can be reduced. Since it is not affected by the impurity concentration of the thick conductive layer (polycrystalline silicon M) that becomes the floating gate, it is possible to reduce errors in the thickness of the second gate insulating film.

(1]) 、前記(10)により、メモリセルの情報の
Rき込みおよび読み出し等の電気的特性を向上すること
ができる。
(1]) According to (10) above, electrical characteristics such as R writing and reading of information in a memory cell can be improved.

(+ 2) 、前記(10)により、第2ゲート絶縁膜
を、酸化シリコン膜と、この酸化シリコン受と導W1M
lとの間に形成される絶縁膜(熱酸化膜)とで構成する
ことにより、ピンホールによる絶縁破壊を防止すること
ができる。
(+2), according to (10) above, the second gate insulating film is made of a silicon oxide film, this silicon oxide support and a conductor W1M.
By forming an insulating film (thermal oxidation film) between the first and second electrodes, dielectric breakdown due to pinholes can be prevented.

(13)、前記(12)により、EPROMの電気的信
頼性を向上することができる。
(13) According to (12) above, the electrical reliability of the EPROM can be improved.

(14)、高耐圧M I S FETのゲート絶B膜を
(14), gate isolation B film of high voltage MI S FET.

半導体基板あるいはウェル領域の上面を酸化して形成し
た絶縁膜と、この上にCVD技術等によって堆積して形
成した酸化シリコン膜とで構成したことにより、眞記ゲ
ート絶縁膜のピンホールによるMa破壊を防止すること
ができる。
The structure consists of an insulating film formed by oxidizing the upper surface of the semiconductor substrate or well region, and a silicon oxide film deposited on top of this by CVD technology, etc., which prevents Ma destruction due to pinholes in the gate insulating film. can be prevented.

(] 5)、前記(14)により、高耐圧MISFET
の電気的信頼性を向上することができる。
(] 5) According to the above (14), high voltage MISFET
It is possible to improve the electrical reliability of the

以上、本発明者によってなされた発明を実施例にもとす
ぎ具体的に説明したが1本発明は前記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種
々変形可能であることはいうまでもない。
As above, the invention made by the present inventor has been explained in detail based on the embodiments; however, the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Needless to say.

例えば、常耐圧MISFETをpチャネル型とし、高耐
圧MISFETnチャネル型としてもよい、さらに、こ
れらと上記実施例とを1つの基板に種々の組合せによっ
て形成してもよい、また。
For example, the normal voltage MISFET may be a p-channel type, and the high voltage MISFET may be an n-channel type.Furthermore, these and the above embodiments may be formed on one substrate in various combinations.

本発明は、p型半導体基板ばかりでなく、n型半導体基
板およびP型ウェル領域を用いた半導体記憶装置に適用
することができる。
The present invention can be applied not only to p-type semiconductor substrates but also to semiconductor memory devices using n-type semiconductor substrates and P-type well regions.

更には2層のゲート電極を有するDRAM等の半導体集
積回路装置に適用できる。さらに1本発明は、半導体記
憶装置に限らず、広く半導体集積回路装置全般に適用で
きる。
Furthermore, it can be applied to semiconductor integrated circuit devices such as DRAMs having two layers of gate electrodes. Furthermore, the present invention is applicable not only to semiconductor memory devices but also to a wide variety of semiconductor integrated circuit devices.

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

第1図乃至第16図は、本発明の実施例iのEPROM
の製造方法を説明するための図であり、第1図乃至第6
図、第8図、第1O図、第12図は、製造工程における
メモリセルの断面図。 第7図、第9図、第13図は、メモリセルの製造工程に
おける平面図、 第14図は、第13区のXI’V−XIV切断線におけ
る断面2、 第15図は、浮き込み回路を構成する高耐圧MISFE
Tの製造工程における断面図。 第16図は、周辺回路を構成する常耐圧M I 5FE
Tの製造工程における断面図である。 PfS17図は、本発明の実施fillfのEPROM
の製イ1方法を説明するための図、 第18図乃至第20図は1本発明の実施例mのEPR○
!〜4の製造方法を説明するための図である。 1°・半導体基板、2・・・ウェル領域、3・・・フィ
ールド絶縁膜、4・・チャネルストッパ領域、5.10
゜工1.13.14.19.25.29.31・・・絶
縁膜、6.12.15.16.20・・・レジスト潤、
7.17.18.27.28・・・導電層、8,30、
・・熱へ電化マスク、9.22 ・サイドウオール、2
1.23.24・・・半導体領域、26・・・接続孔。
1 to 16 show an EPROM of embodiment i of the present invention.
1 to 6 are diagrams for explaining the manufacturing method of
8, FIG. 10, and FIG. 12 are cross-sectional views of the memory cell in the manufacturing process. 7, 9, and 13 are plan views of the memory cell manufacturing process. FIG. 14 is a cross section 2 taken along the XI'V-XIV cutting line of section 13. FIG. 15 is a floating circuit. High voltage MISFE that constitutes
A cross-sectional view of the manufacturing process of T. Figure 16 shows the normal withstand voltage MI 5FE that constitutes the peripheral circuit.
It is a sectional view in the manufacturing process of T. PfS17 diagram is an EPROM of the implementation fillf of the present invention.
Figures 18 to 20 are diagrams for explaining the manufacturing method of EPR○ of Example m of the present invention.
! It is a figure for explaining the manufacturing method of -4. 1° Semiconductor substrate, 2 Well region, 3 Field insulating film, 4 Channel stopper region, 5.10
゜Engineering 1.13.14.19.25.29.31...Insulating film, 6.12.15.16.20...Resist Jun,
7.17.18.27.28... conductive layer, 8,30,
・Electrified mask for heat, 9.22 ・Side wall, 2
1.23.24...Semiconductor region, 26...Connection hole.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1ゲート電極と第2ゲート電極とを有する第1M
ISFETと、第2MISFETおよび第2MISFE
Tのゲート絶縁膜より薄い膜厚のゲート絶縁膜を有する
第3MISFETとを備えた半導体集積回路装置の製造
方法であって、前記第1ゲート電極と第2ゲート電極と
の間のゲート絶縁膜を形成する工程によって、第2MI
SFETのゲート絶縁膜の一部を形成することを特徴と
する半導体集積回路装置の製造方法。 2、前記第1ゲート電極はフローティングゲート電極で
あり、前記第2ゲート電極はコントロールゲート電極で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導
体集積回路装置の製造方法。 3、前記フローティングゲート電極とコントロールゲー
ト電極との間のゲート絶縁膜は、フローティングゲート
電極の上面を酸化して形成することを特徴とする特許請
求の範囲第1項又は第2項記載の半導体集積回路装置の
製造方法。 4、前記第3MISFETのゲート絶縁膜は、第2MI
SFETのゲート絶縁膜の一部と同時に形成されること
を特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の半
導体集積回路装置の製造方法。 5、第1および第2ゲート電極の間のゲート絶縁膜を形
成する以前に、第2MISFETのゲート絶縁膜を所定
の膜厚より薄く形成することを特徴とする特許請求の範
囲第1項又は第2項記載の半導体集積回路装置の製造方
法。 6、第1ゲート電極と第2ゲート電極との間のゲート絶
縁膜を形成する工程を用いて第2および第3MISFE
Tのゲート絶縁膜を形成した後に、第2MISFETの
ゲート絶縁膜を所定の膜厚に形成することを特徴とする
特許請求の範囲第1項又は第2項記載の半導体集積回路
装置の製造方法。
[Claims] 1. First M having a first gate electrode and a second gate electrode
ISFET, second MISFET and second MISFE
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device comprising: a third MISFET having a gate insulating film thinner than a gate insulating film of T; The second MI
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising forming a part of a gate insulating film of an SFET. 2. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first gate electrode is a floating gate electrode, and the second gate electrode is a control gate electrode. 3. The semiconductor integrated device according to claim 1 or 2, wherein the gate insulating film between the floating gate electrode and the control gate electrode is formed by oxidizing the upper surface of the floating gate electrode. A method of manufacturing a circuit device. 4. The gate insulating film of the third MISFET is connected to the second MISFET.
3. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the method is formed simultaneously with a part of the gate insulating film of the SFET. 5. Before forming the gate insulating film between the first and second gate electrodes, the gate insulating film of the second MISFET is formed to be thinner than a predetermined film thickness. 2. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to item 2. 6. The second and third MISFEs are formed using the step of forming a gate insulating film between the first gate electrode and the second gate electrode.
3. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein after forming the gate insulating film of the second MISFET, the gate insulating film of the second MISFET is formed to a predetermined thickness.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0283966A (en) * 1988-09-09 1990-03-26 Philips Gloeilampenfab:Nv Manufacture of semiconductor device
FR2642901A1 (en) * 1989-01-17 1990-08-10 Sgs Thomson Microelectronics METHOD FOR SIMULTANEOUSLY MANUFACTURING MOS FLOATING GRID TRANSISTORS, HIGH VOLTAGE AND LOGIC
JP2009253881A (en) * 2008-04-10 2009-10-29 Nec Electronics Corp Semiconductor device, and timing adjusting method for semiconductor device

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