JPS63116470A - Manufacture of semiconductor device provided with memory transistor - Google Patents
Manufacture of semiconductor device provided with memory transistorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明はEPROM又はEEPROMなどノ二層ポリシ
リコン構造のメモリトランジスタをもつ半導体装置を製
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 for manufacturing a semiconductor device such as an EPROM or an EEPROM having a memory transistor having a two-layer polysilicon structure.
(従来技術)
二層ポリシリコン構造のEPROMやEEPROMなど
のメモリトランジスタを含む半導体装置では、メモリト
ランジスタのフローティングゲー上電極を形成した後、
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
ゲート酸化膜を同じ酸化膜により形成し、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
ゲート電極を同じポリシリコン層によって形成している
。(Prior Art) In a semiconductor device including a memory transistor such as a two-layer polysilicon structure EPROM or EEPROM, after forming the floating gate electrode of the memory transistor,
The interlayer oxide film of the memory transistor and the gate oxide film of the peripheral transistor are formed of the same oxide film, and the control gate electrode of the memory transistor and the gate electrode of the peripheral transistor are formed of the same polysilicon layer.
メモリトランジスタの層間酸化膜の最適な膜厚と周辺ト
ランジスタのゲート酸化膜の最適な膜厚は、互いに異な
っているのが一般的である。メモリトランジスタの層間
酸化膜厚は、書込み特性と保持特性との関係から最適値
が求められる。また、周辺トランジスタのゲート酸化膜
厚は、耐圧と動作速度の関係から最適値が求められる。Generally, the optimal thickness of the interlayer oxide film of the memory transistor and the optimal film thickness of the gate oxide film of the peripheral transistor are different from each other. The optimum value for the interlayer oxide film thickness of the memory transistor is determined from the relationship between write characteristics and retention characteristics. Furthermore, the optimum value for the gate oxide film thickness of the peripheral transistor is determined from the relationship between breakdown voltage and operating speed.
しかしながら、従来の方法では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が同一工程
で形成された酸化膜であるため。However, in the conventional method, the interlayer oxide film of the memory transistor and the gate oxide film of the peripheral transistor are oxide films formed in the same process.
それぞれを最適な膜厚に設定することができないという
問題がある。There is a problem in that it is not possible to set each layer to an optimal film thickness.
(目的)
本発明は二層ポリシリコン構造のメモリトランジスタを
含む半導体装置において、メモリトランジスタの層間絶
縁膜と周辺トランジスタのゲート酸化膜をそれぞれ最適
な膜厚に設定する方法を提供することを目的とするもの
である。(Purpose) An object of the present invention is to provide a method for setting the interlayer insulating film of the memory transistor and the gate oxide film of the peripheral transistor to optimal film thickness in a semiconductor device including a memory transistor with a two-layer polysilicon structure. It is something to do.
(構成)
、本発明の製造方法は、三層ポリシリコンプロセスを用
いて二層ポリシリコン構造のメモリトランジスタと、通
常の一層構造の周辺トランジスタとを別々の工程によっ
て形成するものである。(Structure) The manufacturing method of the present invention uses a three-layer polysilicon process to form a memory transistor with a two-layer polysilicon structure and a peripheral transistor with a normal single-layer structure in separate steps.
すなおち、本発明の製造方法は次の(A)〜(J)の工
程を含んでいる。Specifically, the manufacturing method of the present invention includes the following steps (A) to (J).
(A)フィールド酸化膜の形成後、第1のゲート酸化膜
を形成する工程、
(B)メモリトランジスタのしきい値電圧制御のための
イオン注入工程、
(C)第1のポリシリコン層、第1の層間絶縁膜及び第
2のポリシリコン層をこの順に形成する工程、
(D)メモリトランジスタ用のレジストパターンを形成
し、このレジストパターンをマスクにして前記第2のポ
リシリコン層、第1の層間絶縁膜及び第1のポリシリコ
ン層をエツチングしてメモリトランジスタのゲートを形
成する工程。(A) Step of forming a first gate oxide film after forming the field oxide film; (B) Ion implantation step for controlling the threshold voltage of the memory transistor; (C) Step of forming the first polysilicon layer; (D) forming a resist pattern for a memory transistor, and using this resist pattern as a mask, forming the second polysilicon layer and the first polysilicon layer in this order; (D) forming a resist pattern for a memory transistor; Etching the interlayer insulating film and the first polysilicon layer to form the gate of the memory transistor.
(E)周辺トランジスタのしきい値電圧制御のためのイ
オン注入工程。(E) Ion implantation process for controlling the threshold voltage of peripheral transistors.
(F)第2のゲート酸化膜を形成する工程。(F) Step of forming a second gate oxide film.
(G)第3のポリシリコン層を形成する工程、(H)周
辺トランジスタ用のレジストパターンを形成し、このレ
ジストパターンをマスクにして前記第3のポリシリコン
層をエツチングしてメモリトランジスタのゲートを形成
する工程。(G) forming a third polysilicon layer; (H) forming a resist pattern for a peripheral transistor; using this resist pattern as a mask, etching the third polysilicon layer to form the gate of the memory transistor; The process of forming.
(I)ソース領域及びドレイン領域を形成する工程。(I) Step of forming a source region and a drain region.
(J)第2の眉間絶縁膜を形成し、コンタクトホールを
形成した後、金属配線を形成し、パッシベーション膜を
形成する工程。(J) A step of forming a second glabellar insulating film, forming a contact hole, forming a metal wiring, and forming a passivation film.
以下、実施例について具体的に説明する。Examples will be specifically described below.
(1)第1図に示されるように、P型シリコン基板2に
、従来の製造工程によってNウェル4とフィールド酸化
膜6を形成する。8はチャンネルストッパ層のP+層、
10は同じくチャンネルストッパ層のN+層である。(1) As shown in FIG. 1, an N-well 4 and a field oxide film 6 are formed on a P-type silicon substrate 2 by a conventional manufacturing process. 8 is the P+ layer of the channel stopper layer;
10 is an N+ layer which is also a channel stopper layer.
その後、メモリトランジスタのためにゲート酸化膜12
を形成し、メモリトランジスタのしきい値電圧を制御す
るためにボロンイオン(B+)の注入を行なう。その後
、メモリトランジスタのフローティングゲート電極用に
第1のポリシリコン層14を形成し、その上に眉間酸化
膜16を形成し、さらにその上にメモリトランジスタの
コントロールゲート電極用に第2のポリシリコン層18
を形成する。After that, a gate oxide film 12 is formed for the memory transistor.
Boron ions (B+) are implanted to control the threshold voltage of the memory transistor. Thereafter, a first polysilicon layer 14 is formed for the floating gate electrode of the memory transistor, a glabellar oxide film 16 is formed thereon, and a second polysilicon layer 14 is further formed for the control gate electrode of the memory transistor. 18
form.
フォトリソグラフィ工程により、第2のポリシリコン層
18上にメモリトランジスタ用のレジストパターン20
を形成する。A resist pattern 20 for a memory transistor is formed on the second polysilicon layer 18 by a photolithography process.
form.
(2)レジストパターン20をマスクにして第2のポリ
シリコン層18、層間酸化膜16、第1のポリシリコン
層14及びゲート酸化膜12をエツチングして、第2図
に示されるように、メモリトランジスタのゲート22を
形成する。(2) Using the resist pattern 20 as a mask, the second polysilicon layer 18, interlayer oxide film 16, first polysilicon layer 14, and gate oxide film 12 are etched to form a memory as shown in FIG. A gate 22 of the transistor is formed.
その後、周辺トランジスタのしきい値電圧を制御するた
めのボロンイオン注入を全面に行なう。Thereafter, boron ions are implanted into the entire surface to control the threshold voltages of peripheral transistors.
このとき、メモリトランジスタのゲート22は既に形成
されているので、ボロンイオンはメモリトランジスタの
チャネル領域には注入されない。At this time, since the gate 22 of the memory transistor has already been formed, boron ions are not implanted into the channel region of the memory transistor.
(3)第3図に示されるように、周辺トランジスタ用の
ゲート酸化膜24を形成する。(3) As shown in FIG. 3, a gate oxide film 24 for peripheral transistors is formed.
(4)第4図に示されるように、周辺トランジスタのゲ
ート形成のために、第3のポリシリコン層26を形成し
、フォトリングラフィ工程により周辺トランジスタ用の
レジストパターン28を形成する。(4) As shown in FIG. 4, a third polysilicon layer 26 is formed to form a gate of a peripheral transistor, and a resist pattern 28 for the peripheral transistor is formed by a photolithography process.
(5)レジストパターン28をマスクにして第3のポリ
シリコン層26とゲート酸化膜24をエツチングして、
第5図に示されるように周辺トランジスタのゲート30
.32を形成する。(5) Etching the third polysilicon layer 26 and gate oxide film 24 using the resist pattern 28 as a mask,
The gate 30 of the peripheral transistor as shown in FIG.
.. form 32.
次に、メモリトランジスタと周辺トランジスタのソース
領域とドレイン領域を形成するためにイオン注入を行な
う。メモリトランジスタの・ソース領域34、ドレイン
領域36及びNチャネルの周辺トランジスタのソース領
域38.ドレイン領域40はN+層となるように第V属
イオンを注入し、Pチャネルの周辺トランジスタのソー
ス領域42とドレイン領域44はP”J’lとなるよう
に第■属イオンを注入する。Next, ion implantation is performed to form the source and drain regions of the memory transistor and peripheral transistor. Source region 34, drain region 36 of the memory transistor and source region 38 of the N-channel peripheral transistor. Group V ions are implanted into the drain region 40 to form an N+ layer, and group (IV) ions are implanted into the source region 42 and drain region 44 of the P channel peripheral transistor to form P''J'l.
(6)第6図に示されるように、層間絶縁膜46を形成
した後、コンタクトホールを形成し、その上に金1!U
l (例えばアルミニウム層)を形成し、パターン化し
て配線48を形成する。最後にその上からパッシベーシ
ョン膜50を形成する。(6) As shown in FIG. 6, after forming the interlayer insulating film 46, a contact hole is formed, and gold 1! U
1 (for example, an aluminum layer) and patterned to form wiring 48. Finally, a passivation film 50 is formed thereon.
(効果)
本発明では、三層ポリシリコンプロセスによってメモリ
トランジスタと周辺トランジスタを別の工程によって形
成する。その結果、ポリシリコン層の形成は3回になる
が、フォトリソグラフィ工程の回数は従来の場合と同じ
である。(Effects) In the present invention, a memory transistor and a peripheral transistor are formed in separate steps using a three-layer polysilicon process. As a result, the polysilicon layer is formed three times, but the number of photolithography steps is the same as in the conventional case.
メモリトランジスタと周辺トランジスタを別に形成する
ことによって、メモリトランジスタの層間絶縁膜と周辺
トランジスタのゲート酸化膜をそれぞれ任意に最適な膜
厚に設定することができる。By forming the memory transistor and the peripheral transistor separately, the interlayer insulating film of the memory transistor and the gate oxide film of the peripheral transistor can be arbitrarily set to optimal film thicknesses.
また、メモリトランジスタをオプシーンとしてもつカス
タム集積回路に本発明を適用することもできる。The present invention can also be applied to custom integrated circuits having memory transistors as op-scenes.
第1図ないし第6図は本発明の一実施例を工程順に示す
半導体装置の断面図である。
2・・・・・・シリコン基板、
6・・・・・・フィールド酸化膜、
12・・・・・・第1のゲート酸化膜。
14・・・・・・第1のポリシリコン層、16・・・・
・・第1の層間絶縁膜、
18・・・・・・第2のポリシリコン層、20・・・・
・・レジストパターン、
22・・・・・・メモリトランジスタのゲート、24・
・・・・・第2のゲート酸化膜、26・・・・・・第3
のポリシリコン層、28・・・・・・レジストパターン
、
30.32・・・・・・周辺トランジスタのゲート、3
4.36,38,40,42.44・・・・・・ソース
・ドレイン、
46・・・・・・第2の層間絶縁膜、
48・・・・・・配線、
50・・・・・・パッシベーション膜。1 to 6 are cross-sectional views of a semiconductor device showing an embodiment of the present invention in the order of steps. 2...Silicon substrate, 6...Field oxide film, 12...First gate oxide film. 14...first polysilicon layer, 16...
...First interlayer insulating film, 18...Second polysilicon layer, 20...
...Resist pattern, 22... Gate of memory transistor, 24.
...Second gate oxide film, 26...Third
polysilicon layer, 28...Resist pattern, 30.32...Gate of peripheral transistor, 3
4.36, 38, 40, 42.44...source/drain, 46...second interlayer insulating film, 48...wiring, 50...・Passivation film.
Claims (1)
造方法。 (A)フィールド酸化膜の形成後、第1のゲート酸化膜
を形成する工程、 (B)メモリトランジスタのしきい値電圧制御のための
イオン注入工程、 (C)第1のポリシリコン層、第1の層間絶縁膜及び第
2のポリシリコン層をこの順に形成する工程、 (D)メモリトランジスタ用のレジストパターンを形成
し、このレジストパターンをマスクにして前記第2のポ
リシリコン層、第1の層間絶縁膜及び第1のポリシリコ
ン層をエッチングしてメモリトランジスタのゲートを形
成する工程、 (E)周辺トランジスタのしきい値電圧制御のためのイ
オン注入工程、 (F)第2のゲート酸化膜を形成する工程、 (G)第3のポリシリコン層を形成する工程、 (H)周辺トランジスタ用のレジストパターンを形成し
、このレジストパターンをマスクにして前記第3のポリ
シリコン層をエッチングしてメモリトランジスタのゲー
トを形成する工程、 (I)ソース領域及びドレイン領域を形成する工程、 (J)第2の層間絶縁膜を形成し、コンタクトホールを
形成した後、金属配線を形成し、パッシベーション膜を
形成する工程。(1) A method for manufacturing a semiconductor device including the following steps (A) to (J). (A) Step of forming a first gate oxide film after forming the field oxide film; (B) Ion implantation step for controlling the threshold voltage of the memory transistor; (C) Step of forming the first polysilicon layer; (D) forming a resist pattern for a memory transistor, and using this resist pattern as a mask, forming the second polysilicon layer and the first polysilicon layer in this order; (D) forming a resist pattern for a memory transistor; Step of etching the interlayer insulating film and the first polysilicon layer to form the gate of the memory transistor, (E) Ion implantation step for controlling the threshold voltage of the peripheral transistor, (F) Second gate oxide film (G) forming a third polysilicon layer; (H) forming a resist pattern for a peripheral transistor, and etching the third polysilicon layer using this resist pattern as a mask; Step of forming the gate of the memory transistor; (I) Step of forming the source region and drain region; (J) After forming the second interlayer insulating film and forming the contact hole, forming the metal wiring and forming the passivation film. The process of forming.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61263119A JPS63116470A (en) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | Manufacture of semiconductor device provided with memory transistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61263119A JPS63116470A (en) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | Manufacture of semiconductor device provided with memory transistor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63116470A true JPS63116470A (en) | 1988-05-20 |
Family
ID=17385089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61263119A Pending JPS63116470A (en) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | Manufacture of semiconductor device provided with memory transistor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63116470A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5860647A (en) * | 1994-06-02 | 1999-01-19 | Ricoh Company, Ltd. | Paper discharge device and storing unit for image forming apparatus |
US6248619B1 (en) | 1998-06-05 | 2001-06-19 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device |
-
1986
- 1986-11-04 JP JP61263119A patent/JPS63116470A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5860647A (en) * | 1994-06-02 | 1999-01-19 | Ricoh Company, Ltd. | Paper discharge device and storing unit for image forming apparatus |
US6248619B1 (en) | 1998-06-05 | 2001-06-19 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device |
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