JP2938290B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JP2938290B2
JP2938290B2 JP4299759A JP29975992A JP2938290B2 JP 2938290 B2 JP2938290 B2 JP 2938290B2 JP 4299759 A JP4299759 A JP 4299759A JP 29975992 A JP29975992 A JP 29975992A JP 2938290 B2 JP2938290 B2 JP 2938290B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
film
forming
gate
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4299759A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06151876A (ja
Inventor
智史 中村
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.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP4299759A priority Critical patent/JP2938290B2/ja
Publication of JPH06151876A publication Critical patent/JPH06151876A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2938290B2 publication Critical patent/JP2938290B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Element Separation (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造方法
に関するものであり、特に、エッチングによる素子分離
領域の減少を抑制して素子間の絶縁性を高める方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に半導体記憶装置の製造において
は、メモリセルを形成するメモリセル領域の周辺部に周
辺トランジスタ領域が設けられる。メモリセル領域と周
辺トランジスタ領域では、従来以下のようにして電極が
形成されていた。
【0003】図4、5はE2PROMの製造工程の一部
である。図4Aに示すように、p形シリコン基板2の上
面にゲート酸化膜14と素子分離膜10が設けられている。
メモリセル領域M1はメモリセルを形成するための領域で
あり、周辺トランジスタ領域T1はトランジスタを形成す
るための領域である。
【0004】メモリセル領域M1のゲート酸化膜14の上に
は、フローティングゲートの材料であるポリシリコンが
第一ポリシリコン層16として選択的に堆積されている。
さらに、第一ポリシリコン層16を含む装置全体の表面に
は、ONO膜18がゲート間絶縁膜として形成されてい
る。
【0005】ONO膜18はメモリセルの構造体であるた
め、周辺トランジスタ領域T1のONO膜18はエッチング
により除去する(図4B)。この後、コントロールゲー
トの材料であるポリシリコンを構造体の全表面に堆積さ
せて、第二ポリシリコン層20とする(図5A)。
【0006】第二ポリシリコン層20上にレジストを塗布
してゲート電極の形状にパターニングする。レジストを
マスクとしてエッチングを行い、メモリセル領域M1に第
一ポリシリコン層16のフローティングゲート22、ONO
膜18のゲート間絶縁膜24、第二ポリシリコン層20のコン
トロールゲート26で構成されるゲート構造体28を得る
(図5B)。周辺トランジスタ領域T1も同時にエッチン
グされ、第二ポリシリコン層20からなるコントロールゲ
ート30が形成される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の半導体記憶装置の製造方法においては、次
のような問題があった。図5Aの状態からエッチングに
よって第一ポリシリコン層16、ONO膜18、第二ポリシ
リコン層20を除去しメモリセル領域M1にゲート構造体28
を形成するのと同時に、周辺トランジスタ領域T1のエッ
チングも進行する。エッチングはゲート構造体28の形成
に適した条件で行われるため、第二ポリシリコン層20が
塗布されただけの周辺トランジスタ領域T1では、エッチ
ングが過剰に進み素子分離膜10が減少する。このため、
周辺トランジスタ領域T1に形成されたトランジスタでは
素子間の絶縁性が低下していた。
【0008】また、上記の問題に対応するため、素子分
離膜10の減少を見越してあらかじめ素子分離膜10を厚く
形成する方法もある。しかしながら、この場合は熱処理
を長時間行わなければならず、基板に大きな熱ストレス
がかかっていた。
【0009】この発明は、上記のような問題を解決し
て、エッチングによる素子分離膜の減少を抑制し、素子
間の絶縁性を高めることができる半導体記憶装置の製造
方法を提供することを目的とする。
【0010】請求項1の半導体装置の製造方法は、基板
上に設けた第1層により、ゲート酸化膜および素子間絶
縁膜を形成する第1ステップ、第1ステップの後、第2
層を一様に形成した後、メモリセル領域に該第2層を残
すようにパターニング除去して、フローティングゲート
を形成する第2ステップ、第2ステップの後、絶縁材料
からなる第3層を一様に形成した後、メモリセル領域に
該第3層を残すようにパターニング除去して、ゲート間
絶縁膜を形成する第3ステップ、第3ステップの後、第
4層を一様に形成した後、メモリセル領域および周辺ト
ランジスタ領域に該第4層を残すようにパターニング除
去して、コントロールゲートを形成する第4ステップ、
を備え、前記第3ステップにおいて、素子間絶縁膜自体
の膜厚が減少するのを防止するために、素子間絶縁膜上
にも前記第3層を残してパターニング除去することを特
徴とする。
【0011】請求項2の半導体装置の製造方法は、第3
層が、ONO膜であることを特徴としている。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【作用】請求項1の製造方法では、絶縁材料からなる第
3層をパターニングしてゲート間絶縁膜を形成する際
に、素子間絶縁膜上にも第3層を残すようにしたことを
特徴としている。これにより、第4ステップで素子間絶
縁膜が除去されるのを防止し、メモリセル領域と周辺ト
ランジスタ領域に形成される素子の絶縁性を高める。
【0017】請求項2の製造方法では、第3層が、ON
O膜であることを特徴としている。したがって、ONO
膜を用いた素子においても適用することができる。
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【実施例】この発明の一実施例による半導体記憶装置の
製造方法について図面に基づいて説明する。第一の素子
領域であるメモリセル領域にE2PROMを形成し、メ
モリセル領域の周辺部には第二の素子領域である周辺ト
ランジスタ領域を設けるものとする。
【0023】まず、図1Aに示すように、p形シリコン
基板2を酸化して上面にシリコン酸化膜4を形成する。
LOCOS(Local Oxidation of Silicon)法により素
子分離を行うため、シリコン酸化膜4をCVD(Chemic
al Vapor Deposition)法によりシリコン窒化膜(図示
せず)で覆う。レジストパターンを用いたエッチングに
より、素子形成領域に相当する部分を除いてシリコン窒
化膜を除去する。この状態で、水蒸気(H2O)の雰囲
気で酸化して、シリコン窒化膜で覆われていない部分に
素子間絶縁膜である素子分離膜10を形成する。残ったシ
リコン窒化膜とその下部のシリコン酸化膜4を順次除去
して、シリコン表面を露出させて素子形成領域12を形成
する(図1B)。
【0024】図1Bの状態から、チャネル濃度を調整す
るために、p形シリコン基板2にホウ素イオンをイオン
注入する(チャネルイオン注入)。この後、素子形成領
域12の表面を熱処理して第一絶縁膜であるゲート酸化膜
14を形成する(図1C)。
【0025】次に、メモリセル領域M1にメモリセルを形
成するため、まず、CVD法により図1Cの構造体の表
面全面にポリシリコンを堆積する。レジスト(図示せ
ず)をマスクとしてポリシリコンをエッチングして周辺
トランジスタ領域T1のポリシリコンを除去する。これに
より、図1Cに示すように、フローティングゲートの材
料であるポリシリコンがメモリセル領域M1の表面に選択
的に堆積される。なお、このようにして選択的に堆積さ
れたポリシリコンを、中間層である第一ポリシリコン層
16とする。第一ポリシリコン層16は、リンをイオン注入
して、n+ポリシリコン層とする。
【0026】さらに、図1Cの構造体の表面を酸化して
酸化膜を設け、その上にCVD法により窒化膜を堆積さ
せ、さらにこの窒化膜の表面を酸化して、酸化膜―窒化
膜―酸化膜の三層構造を有する第二絶縁膜であるONO
膜18を形成する(図2A)。ONO膜18は装置全体の表
面に形成され、ゲート間絶縁膜として機能する。この
後、周辺トランジスタ領域T1のONO膜18をレジストパ
ターンを用いてエッチングにより除去する。これによ
り、メモリセル領域M1および素子分離膜10の部分だけが
ONO膜18で覆われる(図2B)。
【0027】さらに、CVD法により、コントロールゲ
ートの材料であるポリシリコンを図2Bの構造体の全表
面に堆積させ、導電層である第二ポリシリコン層20を設
ける(図3A)。第二ポリシリコン層20上にレジスト
(図示せず)を塗布し、メモリセルおよびトランジスタ
のゲート電極の形状にパターニングする。レジストをマ
スクとしてメモリセル領域M1および周辺トランジスタ領
域T1のエッチングを行い、メモリセル領域M1に第一ポリ
シリコン層16のフローティングゲート22、ONO膜18の
ゲート間絶縁膜24、第二ポリシリコン層20のコントロー
ルゲート26で構成されるゲート構造体28を得る。周辺ト
ランジスタ領域T1には、第二ポリシリコン層20のコント
ロールゲート30が形成される。また、素子分離膜10の部
分では、エッチングによりONO膜18が除去される。エ
ッチング処理は素子分離膜10にまで及ばないため、素子
分離膜10は減少しない(図3B)。
【0028】この状態から、素子形成領域12にソースお
よびドレインを形成した後、層間膜を設け、Al配線を
形成し、パッシベーション膜で覆ってメモリ素子および
周辺トランジスタを得る。
【0029】この実施例では、メモリセル領域にE2
ROMを形成したが、トラップ型メモリ、強誘電体メモ
リのような他のメモリ素子を形成しても良い。
【0030】
【発明の効果】請求項1の製造方法では、絶縁材料から
なる第3層をパターニングしてゲート間絶縁膜を形成す
る際に、素子間絶縁膜上にも第3層を残すようにしたこ
とを特徴としている。これにより、第4ステップで素子
間絶縁膜が除去されるのを防止し、メモリセル領域と周
辺トランジスタ領域に形成される素子の絶縁性を高め
る。したがって、メモリセル領域の素子と周辺トランジ
スタ領域の素子を確実に絶縁することができる。
【0031】請求項2の製造方法では、第3層が、ON
O膜であることを特徴としている。したがって、ONO
膜を用いた素子においても同様の効果を得ることができ
る。
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による半導体記憶装置の製
造方法を示す図である。
【図2】この発明の一実施例による半導体記憶装置の製
造方法を示す別の図である。
【図3】この発明の一実施例による半導体記憶装置の製
造方法を示すさらに別の図である。
【図4】従来の方法による半導体記憶装置の製造方法を
示す図である。
【図5】従来の方法による半導体記憶装置の製造方法を
示す別の図である。
【符号の説明】
2・・・・シリコン基板 10・・・・素子分離膜 14・・・・ゲート酸化膜 16・・・・第一ポリシリコン層 18・・・・ONO膜 M1・・・・メモリセル領域 T1・・・・周辺トランジスタ領域 20・・・・第二ポリシリコン層 22・・・・フローティングゲート 24・・・・ゲート間絶縁膜 26、30・・・・コントロールゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/792 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/8247 H01L 21/8234 H01L 27/088 H01L 29/788 H01L 29/792

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】素子間絶縁膜によって分離されたメモリセ
    ル領域と周辺トランジスタ領域を有する半導体装置の
    造方法であって、 基板上に設けた第1層により、ゲート酸化膜および素子
    間絶縁膜を形成する第1ステップ、 第1ステップの後、第2層を一様に形成した後、メモリ
    セル領域に該第2層を残すようにパターニング除去し
    て、フローティングゲートを形成する第2ステップ、 第2ステップの後、絶縁材料からなる第3層を一様に形
    成した後、メモリセル領域に該第3層を残すようにパタ
    ーニング除去して、ゲート間絶縁膜を形成する第3ステ
    ップ、 第3ステップの後、第4層を一様に形成した後、メモリ
    セル領域および周辺トランジスタ領域に該第4層を残す
    ようにパターニング除去して、コントロールゲートを形
    成する第4ステップ、 を備え、前記第3ステップにおいて、素子間絶縁膜自体の膜厚が
    減少するのを防止するために、素子間絶縁膜上にも前記
    第3層を残してパターニング除去することを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1の半導体装置の製造方法におい
    て、 前記第3層は、ONO膜であることを特徴とするもの。
JP4299759A 1992-11-10 1992-11-10 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP2938290B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4299759A JP2938290B2 (ja) 1992-11-10 1992-11-10 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4299759A JP2938290B2 (ja) 1992-11-10 1992-11-10 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06151876A JPH06151876A (ja) 1994-05-31
JP2938290B2 true JP2938290B2 (ja) 1999-08-23

Family

ID=17876633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4299759A Expired - Fee Related JP2938290B2 (ja) 1992-11-10 1992-11-10 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2938290B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7157325B2 (en) 2003-10-20 2007-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for fabricating semiconductor memory device
US7256126B1 (en) * 2004-02-03 2007-08-14 Macronix International Co., Ltd. Pitch reduction integrating formation of memory array and peripheral circuitry
US8106519B2 (en) 2008-04-22 2012-01-31 Macronix International Co., Ltd. Methods for pitch reduction

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06151876A (ja) 1994-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3911043B2 (ja) 不揮発性メモリ素子及びその製造方法
JP3665426B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6244701B2 (ja)
JPH088318B2 (ja) 不揮発性半導体メモリ装置の製造方法
JPH08148586A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2619340B2 (ja) 半導体素子の高電圧トランジスタ構造及びその製造方法
US6284648B1 (en) Semiconductor processing method of forming a buried contact
JP2536413B2 (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JP3394859B2 (ja) 半導体記憶装置の製造方法
JP2938290B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3651760B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3283187B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3510938B2 (ja) 半導体romのコーディング方法及び半導体rom装置
US5714787A (en) Semiconductor device with a reduced element isolation region
US5620911A (en) Method for fabricating a metal field effect transistor having a recessed gate
JPH0563206A (ja) 不揮発性半導体記憶装置の製造方法
KR0135690B1 (ko) 반도체소자의 콘택 제조방법
JP2001284557A (ja) 不揮発性半導体記憶装置の製造方法
KR940009575B1 (ko) 고전압 트랜지스터 소자 격리구조 및 그 형성방법
JP3421136B2 (ja) 不揮発性半導体メモリ装置の製造方法
JP2910369B2 (ja) 浮遊ゲート型半導体記憶装置の製造方法
JPH06196497A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH09232454A (ja) 不揮発性半導体装置及びその製造方法
JP3499682B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06310734A (ja) 半導体記憶装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees