JPH0629541A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0629541A
JPH0629541A JP18122292A JP18122292A JPH0629541A JP H0629541 A JPH0629541 A JP H0629541A JP 18122292 A JP18122292 A JP 18122292A JP 18122292 A JP18122292 A JP 18122292A JP H0629541 A JPH0629541 A JP H0629541A
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JP
Japan
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film
silicon oxide
insulating film
oxide film
silicon
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JP18122292A
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English (en)
Inventor
Shoichi Kimura
正一 木村
Hideki Misawa
秀樹 三澤
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】フローティングゲートとコントロールゲートと
を有するMOS型トランジスタ及びその駆動素子の製造
方法において、半導体基板上にフィールド絶縁膜を形成
する工程、半導体基板上に第1絶縁膜を形成する工程、
MOSトランジスタを形成する領域の第1絶縁膜を除去
する工程、半導体基板上に第2絶縁膜を形成する工程、
第2絶縁膜及びフィールド絶縁膜及び第1絶縁膜上に導
体層を形成する工程、MOSトランジスタを形成する領
域に残すように導体層を除去する工程、導体層上にシリ
コン酸化膜を形成する工程、シリコン酸化膜上にシリコ
ン窒化膜を形成する工程、MOSトランジスタを形成す
る領域以外のシリコン窒化膜を除去する工程からなる製
造方法。 【効果】駆動素子の半導体基板をエッチングせずに、シ
リコン窒化膜をエッチングできる。シリコン酸化膜を薄
く形成でき記憶素子の書き込み効率をあげられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に関し、特
に記憶素子及びその駆動素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体記憶装置の製造方法は、図
2(a)〜図2(h)にある様であった。この工程を順
に追って説明していく。
【0003】まず、図2(a)の如く半導体基板201
上にシリコン窒化膜を所定形に形成する。そして熱酸化
を行いフィールド絶縁膜202を形成する。前記フィー
ルド絶縁膜202は600nmから800nm程度形成
する。前記窒化膜を除去し、熱酸化法により前記半導体
基板201上に第1絶縁膜203を形成する。たとえ
ば、1000度の酸素濃度40%の乾燥雰囲気中で酸化
する。前記第1絶縁膜203はEPROMの場合は30
nmから50nm、EEPROMの場合は10nmぐら
いが適当であろう。この前記第1絶縁膜203を半導体
記憶素子のゲート絶縁膜として用いる。
【0004】次に、図2(b)の如く、前記フィールド
絶縁膜202及び前記第1絶縁膜203上にCVD法に
より第1多結晶シリコン膜204を200nm程度形成
する。通常モノシランガスを620度前後で熱分解さ
せ、前記第1多結晶シリコン204を堆積させる。そし
てこの前記第1多結晶シリコン膜204を低抵抗化する
ために、たとえば5族の元素(たとえば燐元素や砒素な
ど導電性不純物)をイオン打ち込み法を用いて、1×1
15から1×1016atoms・cm-2程度注入する。
【0005】次に図2(c)の如く、フォト及びエッチ
ング法により前記第1多結晶シリコン膜204及び前記
第1絶縁膜203の不要な部分を取り除く。
【0006】次に図2(d)の如く、熱酸化法により前
記第1多結晶シリコン204及び前記半導体基板上に第
1シリコン酸化膜205を約5nmほど形成する。例え
ば、1000℃の酸素濃度40%程度の乾燥雰囲気中で
酸化する。そして化学気相成長法を用いて第1シリコン
窒化膜206を、前記第1シリコン酸化膜205上に約
10nmほど形成する。
【0007】次に図2(e)の如く、半導体記憶素子の
駆動素子にする領域の前記第1シリコン窒化膜206を
フォト及びエッチング法により取り除く。そして半導体
記憶素子の駆動素子にする領域の前記第1シリコン酸化
膜205をフォト及びエッチング法により取り除く。
【0008】次に図2(f)の如く、熱酸化法により前
記第1シリコン窒化膜206及び前記半導体基板201
上に第2シリコン酸化膜207を約5nmほど形成す
る。例えば、1000℃の酸素濃度40%程度の乾燥雰
囲気中で酸化する。
【0009】次に図2(g)の如く、第2多結晶シリコ
ン膜208を前記フィールド絶縁膜202及び前記第2
シリコン酸化膜207上に化学気相成長法により300
nm程度形成する。そして導体化する為にイオン注入法
を用い燐もしくは砒素等の不純物を前記第2多結晶シリ
コン膜208に注入する。たとえば5族の元素(たとえ
ば燐元素や砒素など導電性不純物)をイオン打ち込み法
を用いて、1×1015から1×1016atoms・cm
-2程度注入する。
【0010】次に図2(h)の如く、フォト及びエッチ
ング法により、前記第2シリコン酸化膜207上の前記
第2多結晶シリコン208の不要な部分を除去する。こ
れが周辺回路のトランジスタ(半導体記憶素子の駆動素
子)のゲート電極になる。そして、フォト及びエッチン
グ法により、前記第2多結晶シリコン208及び前記第
2シリコン酸化膜207及び前記第1シリコン窒化膜2
06及び前記第1シリコン酸化膜205及び前記第1多
結晶シリコン204の不要な部分を除去する。これが半
導体記憶素子のゲート電極になる。
【0011】最後にイオン打ち込み法を用い、燐や砒素
などの不純物を注入し前記半導体記憶素子のソース20
9及びドレイン210、前記周辺回路のトランジスタの
ソース211及びドレイン212を形成する。
【0012】以上の工程が従来技術の半導体装置の製造
方法である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来の
技術では、半導体記憶素子の駆動素子にする領域の前記
第1シリコン窒化膜206をエッチング法により取り除
く際、前記第1シリコン酸化膜205が約5nmほど薄
いためエッチングされてしまい、しいては前記半導体基
板201をもエッチングされてしまう。この前記第1シ
リコン酸化膜205は前記半導体記憶素子のフローティ
ングゲートとコントロールゲートの間の絶縁膜の一部な
ので、厚ければ厚いほど前記半導体記憶素子の書き込み
効率が悪くなってしまう。したがって前述の従来の技術
では、前記第1シリコン窒化膜206をエッチング法に
より取り除く際、前記第1シリコン酸化膜205がエッ
チングされてしまはないように厚くすることにより、前
記半導体記憶素子の書き込み効率が悪くなってしまうと
いう問題点が生じる。そこで本発明はこの様な問題点を
解決するものでその目的とするところは、前記第1シリ
コン酸化膜205が薄くても、前記第1シリコン窒化膜
206をエッチング法により取り除く際、前記第1シリ
コン酸化膜205がエッチングされない半導体装置の製
造方法を提供するところにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、フローティングゲートとコントロールゲート
とを有するMOS型トランジスタ構造をなし、前記フロ
ーティングゲートへの電荷の注入状態の如何によって、
前記コントロールゲートの前記MOSトランジスタの特
性の制御しきい値電圧が変化する半導体装置の製造方法
において、半導体基板上にフィールド絶縁膜を形成する
工程、前記半導体基板上に第1絶縁膜を形成する工程、
前記MOSトランジスタを形成する領域の前記第1絶縁
膜を除去する工程、前記半導体基板上に第2絶縁膜を形
成する工程、前記第2絶縁膜及び前記フィールド絶縁膜
及び前記第1絶縁膜上に導体層を形成する工程、前記M
OSトランジスタを形成する領域に残すように前記導体
層を除去する工程、前記導体層上にシリコン酸化膜を形
成する工程、前記シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を
形成する工程、前記MOSトランジスタを形成する領域
以外の前記シリコン窒化膜を除去する工程からなること
を特徴とする。
【0015】
【実施例】図1(a)から図1(f)は、本発明の1実
施例における半導体装置の製造方法の工程毎の主要断面
図である。なお、実施例の全図において、同一の機能を
有するものには、同一の符号を付け、その繰り返しの説
明は省略する。以下、図1(a)から図1(f)に従
い、順に説明していく。
【0016】まず、図1(a)の如く半導体基板101
上にシリコン窒化膜を所定形に形成する。そして熱酸化
を行いフィールド絶縁膜102を形成する。前記フィー
ルド絶縁膜102は600nmから800nm程度形成
する。前記窒化膜を除去し、熱酸化法により前記半導体
基板101上に第3シリコン酸化膜103を30nmか
ら50nm形成する。たとえば、1000度の酸素濃度
40%の乾燥雰囲気中で酸化する。
【0017】次に、図1(b)の如く、半導体記憶素子
の領域の前記第3シリコン酸化膜103を、フォト及び
エッチング法により取り除く。
【0018】次に、図1(c)の如く、前記半導体基板
101上に第1絶縁膜105を形成する。たとえば、1
000度の酸素濃度40%の乾燥雰囲気中で酸化する。
前記第1絶縁膜104はEPROMの場合は30nmか
ら50nm、EEPROMの場合は10nmぐらいが適
当であろう。この前記第1絶縁膜105を半導体記憶素
子のゲート絶縁膜として用いる。そして、前記フィール
ド絶縁膜102及び前記第1絶縁膜105及び前記第3
シリコン酸化膜103上に化学気相成長法により第1多
結晶シリコン膜106を200nm程度形成する。通常
モノシランガスを620度前後で熱分解させ、前記第1
多結晶シリコン106を堆積させる。そしてこの前記第
1多結晶シリコン膜106を低抵抗化するために、たと
えば5族の元素(たとえば燐元素や砒素など導電性不純
物)をイオン打ち込み法を用いて、1×1015から1×
1016atoms・cm-2程度注入する。
【0019】次に図1(d)の如く、フォト及びエッチ
ング法により前記第1多結晶シリコン膜106の不要な
部分を取り除く。
【0020】次に図1(e)の如く、熱酸化法により前
記第1多結晶シリコン106に第1シリコン酸化膜10
7を約5nmほど形成する。例えば、1000℃の酸素
濃度40%程度の乾燥雰囲気中で酸化する。そして化学
気相成長法を用いて第1シリコン窒化膜108を、前記
第1シリコン酸化膜107上に約10nmほど形成す
る。
【0021】次に図1(f)の如く、半導体記憶素子の
駆動素子にする領域の前記第1シリコン窒化膜108を
フォト及びエッチング法により取り除く。そして半導体
記憶素子の駆動素子にする領域の前記第3シリコン酸化
膜103をフォト及びエッチング法により取り除く。
【0022】次に図1(g)の如く、熱酸化法により前
記第1シリコン窒化膜108及び前記半導体基板101
上に第2シリコン酸化膜109を約15nmほど形成す
る。例えば、1000℃の酸素濃度40%程度の乾燥雰
囲気中で酸化する。そして、第2多結晶シリコン膜11
0を前記フィールド絶縁膜102及び前記第2シリコン
酸化膜109上に化学気相成長法により300nm程度
形成する。そして導体化する為にイオン注入法を用い燐
もしくは砒素等の不純物を前記第2多結晶シリコン膜1
10に注入する。たとえば5族の元素(たとえば燐元素
や砒素など導電性不純物)をイオン打ち込み法を用い
て、1×1015から1×1016atoms・cm-2程度
注入する。
【0023】次に図1(h)の如く、フォト及びエッチ
ング法により、前記第2シリコン酸化膜109上の前記
第2多結晶シリコン110の不要な部分を除去する。こ
れが周辺回路のトランジスタ(半導体記憶素子の駆動素
子)のゲート電極になる。そして、フォト及びエッチン
グ法により、前記第2多結晶シリコン110及び前記第
2シリコン酸化膜109及び前記第1シリコン窒化膜1
08及び前記第1シリコン酸化膜107及び前記第1多
結晶シリコン106の不要な部分を除去する。これが半
導体記憶素子のゲート電極になる。
【0024】最後にイオン打ち込み法を用い、燐や砒素
などの不純物を注入し前記半導体記憶素子のソース11
1及びドレイン112、前記周辺回路のトランジスタの
ソース113及びドレイン114を形成する。
【0025】以上の製造工程が本発明の一実施例の半導
体装置の製造方法である。
【0026】この様に、半導体記憶素子の領域のみ前記
第3シリコン酸化膜103を、フォト及びエッチング法
により取り除く。すなわち、半導体記憶素子の駆動素子
にする領域の前記第1シリコン窒化膜108のエッチン
グ工程まで、半導体記憶素子の駆動素子の前記第3シリ
コン酸化膜103を取り除かないことにより、前記半導
体基板101をエッチングすることなく、半導体記憶素
子の駆動素子の領域の前記第1シリコン窒化膜108を
エッチングすることが可能となる。下地の前記第3シリ
コン酸化膜103が厚いためである。また前記半導体記
憶素子の書き込み効率を良くするためにできるだけ薄く
前記第1シリコン酸化膜107を形成したいが、任意に
前記第1シリコン酸化膜107を薄く形成できるので書
き込み効率のよい前記半導体記憶素子の半導体装置の製
造方法を実現することが可能となる。
【0027】以上本発明者によってなされた発明を、前
記実施例に基づき、具体的に説明したが、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、変形し得ることは勿論である。たと
えば、前記第3シリコン酸化膜103は、前記フィール
ド絶縁膜102を形成するときに発生するシリコン窒化
膜によるホワイトリボンを除去するためのシリコン酸化
膜でも形成することができる。また本発明の製造方法の
実施例では、半導体記憶素子の半導体装置にONO膜
(Si02/SiN/Si02)を用いたが、NO膜(S
iN/Si02)を用いた場合でも有効である。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、半導体記憶素子の駆動
素子にする領域のシリコン窒化膜のエッチング工程ま
で、半導体記憶素子の駆動素子のシリコン酸化膜を取り
除かないことにより、その下の半導体基板をエッチング
することなく、半導体記憶素子の駆動素子の領域のシリ
コン窒化膜をエッチングすることが可能となる。また半
導体記憶素子の書き込み効率を良くするためにできるだ
け薄くフローティングゲートとコントロールゲート間の
シリコン酸化膜を形成したいが、任意にシリコン酸化膜
を薄く形成できるので書き込み効率のよい前記半導体記
憶素子の半導体装置の製造方法を実現することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を工
程順に説明するための主要断面図である。
【図2】従来の半導体装置の製造方法を工程順に説明す
るための主要断面図である。
【符号の説明】
101 半導体基板 102 フィールド絶縁膜 103 第3シリコン酸化膜 104 レジストマスク 105 第1絶縁膜 106 第1多結晶シリコン膜 107 第1シリコン酸化膜 108 第1シリコン窒化膜 109 第2シリコン酸化膜 110 第2多結晶シリコン膜 111 半導体記憶装置のソース 112 半導体記憶装置のドレイン 113 周辺回路トランジスタのソース 114 周辺回路トランジスタのドレイン 201 半導体基板 202 フィールド絶縁膜 203 第1絶縁膜 204 第1多結晶シリコン膜 205 第1シリコン酸化膜 206 第1シリコン窒化膜 207 第2シリコン酸化膜 208 第2多結晶シリコン膜 209 半導体記憶装置のソース 210 半導体記憶装置のドレイン 211 周辺回路トランジスタのソース 212 周辺回路トランジスタのドレイン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フローティングゲートとコントロールゲー
    トとを有するMOS型トランジスタ構造をなし、前記フ
    ローティングゲートへの電荷の注入状態の如何によっ
    て、前記コントロールゲートの前記MOSトランジスタ
    の特性の制御しきい値電圧が変化する半導体装置の製造
    方法において、半導体基板上にフィールド絶縁膜を形成
    する工程、前記半導体基板上に第1絶縁膜を形成する工
    程、前記MOSトランジスタを形成する領域の前記第1
    絶縁膜を除去する工程、前記半導体基板上に第2絶縁膜
    を形成する工程、前記第2絶縁膜及び前記フィールド絶
    縁膜及び前記第1絶縁膜上に導体層を形成する工程、前
    記MOSトランジスタを形成する領域に残すように前記
    導体層を除去する工程、前記導体層上にシリコン酸化膜
    を形成する工程、前記シリコン酸化膜上にシリコン窒化
    膜を形成する工程、前記MOSトランジスタを形成する
    領域以外の前記シリコン窒化膜を除去する工程からなる
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP18122292A 1992-07-08 1992-07-08 半導体装置の製造方法 Pending JPH0629541A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101666459B1 (ko) * 2015-11-05 2016-10-14 유진레이델 주식회사 자동차 에어벤트의 자동 구동장치

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