JPH05343699A - 半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents
半導体記憶装置の製造方法Info
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- JPH05343699A JPH05343699A JP14952792A JP14952792A JPH05343699A JP H05343699 A JPH05343699 A JP H05343699A JP 14952792 A JP14952792 A JP 14952792A JP 14952792 A JP14952792 A JP 14952792A JP H05343699 A JPH05343699 A JP H05343699A
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- polycrystalline silicon
- film
- semiconductor memory
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 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、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、コン
トロールゲートの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記憶装置において、書き込み
時間の短い半導体記憶装置の製造方法を提供する。 【構成】 基板上にフィールド絶縁膜を形成する工程、
基板上に第1絶縁膜を形成する工程、フィールド絶縁膜
及び第1絶縁膜上に第1多結晶シリコン膜を形成する工
程、第1多結晶シリコン上に第2絶縁膜を形成する工
程、第1多結晶シリコン膜に砒素やボロンや燐等の導電
性不純物を注入する工程からなる。 【効果】 フローティングゲートとコントロールゲート
間絶縁膜の容量が大きくなり、書き込み時間の短い半導
体記憶装置を得ることができる。
とを有するMOS型トランジスタ構造をなし、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、コン
トロールゲートの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記憶装置において、書き込み
時間の短い半導体記憶装置の製造方法を提供する。 【構成】 基板上にフィールド絶縁膜を形成する工程、
基板上に第1絶縁膜を形成する工程、フィールド絶縁膜
及び第1絶縁膜上に第1多結晶シリコン膜を形成する工
程、第1多結晶シリコン上に第2絶縁膜を形成する工
程、第1多結晶シリコン膜に砒素やボロンや燐等の導電
性不純物を注入する工程からなる。 【効果】 フローティングゲートとコントロールゲート
間絶縁膜の容量が大きくなり、書き込み時間の短い半導
体記憶装置を得ることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置の製造
方法に関する。
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図2(a)から図2(e)は、従来技術
の1実施例における半導体記憶装置及びその周辺の半導
体装置の製造方法の工程毎の主要断面図である。なお、
従来例の全図において、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2(a)から図2(e)に従い、順に説明してい
く。
の1実施例における半導体記憶装置及びその周辺の半導
体装置の製造方法の工程毎の主要断面図である。なお、
従来例の全図において、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2(a)から図2(e)に従い、順に説明してい
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103を形成する。第1絶縁膜203はEPRO
Mの場合は30nmから50nm、EEPROMの場合
は10nmぐらいが適当であろう。
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103を形成する。第1絶縁膜203はEPRO
Mの場合は30nmから50nm、EEPROMの場合
は10nmぐらいが適当であろう。
【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の熱分解により前記第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、1×1015から1×1016
atoms・cm-2程度注入する。
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の熱分解により前記第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、1×1015から1×1016
atoms・cm-2程度注入する。
【0005】次にフォト及びエッチング法により前記第
1絶縁膜203及び前記第1多結晶シリコン膜204の
不要な部分を取り除く。
1絶縁膜203及び前記第1多結晶シリコン膜204の
不要な部分を取り除く。
【0006】次に図2(c)の如く、熱酸化法により前
記第1多結晶シリコン204上に第2絶縁膜205、前
記半導体基板上に第3絶縁膜206を形成する。たとえ
ば、1000℃の乾燥酸素雰囲気中で、前記第2絶縁膜
205及び前記第3絶縁膜206を形成する。
記第1多結晶シリコン204上に第2絶縁膜205、前
記半導体基板上に第3絶縁膜206を形成する。たとえ
ば、1000℃の乾燥酸素雰囲気中で、前記第2絶縁膜
205及び前記第3絶縁膜206を形成する。
【0007】次に図2(d)の如く、第2多結晶シリコ
ン膜207を前記フィールド絶縁膜202及び前記第2
絶縁膜205及び 前記第3絶縁膜206上にCVD法
により形成する。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207に注入する。
ン膜207を前記フィールド絶縁膜202及び前記第2
絶縁膜205及び 前記第3絶縁膜206上にCVD法
により形成する。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207に注入する。
【0008】次に図2(e)の如く、フォト及びエッチ
ング法により、前記第3絶縁膜206上の前記第2多結
晶シリコン207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1多結晶シリコン2
04及び前記第2絶縁膜205及び前記第2多結晶シリ
コン207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。
ング法により、前記第3絶縁膜206上の前記第2多結
晶シリコン207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1多結晶シリコン2
04及び前記第2絶縁膜205及び前記第2多結晶シリ
コン207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。
【0009】最後にイオン打ち込みにより、燐や砒素な
どの不純物を注入しソース208、210及びドレイン
209、211を形成する。以上の従来の製造工程を経
て、半導体記憶装置が完成する。
どの不純物を注入しソース208、210及びドレイン
209、211を形成する。以上の従来の製造工程を経
て、半導体記憶装置が完成する。
【0010】
【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、フローティングゲート(前記第1多結晶シリ
コン204)とコントロールゲート(前記第2多結晶シ
リコン207)の間の前記第2絶縁膜205を形成する
際、前記第一多結晶シリコン204が不純物注入されて
いるため前記第2絶縁膜205の酸化速度が早く、膜厚
の厚い前記第2絶縁膜205となってしまう。前記第2
絶縁膜205はプロセス上周辺回路のトランジスタのゲ
ート絶縁膜と兼ねているため前記第2絶縁膜205の形
成条件は周辺回路のトランジスタの絶縁膜形成条件に委
ねられている。半導体装置の書き込み時間を短くする為
には前記フローティングゲート(前記第1多結晶シリコ
ン204)とコントロールゲート(前記第2多結晶シリ
コン207)間の容量を大きくする方法がある。前記第
2絶縁膜205が厚ければ厚いほど前記フローティング
ゲート(前記第1多結晶シリコン204)とコントロー
ルゲート(前記第2多結晶シリコン207)間の容量が
小さくなり書き込み時間の長い半導体装置となる。その
ため前記第2絶縁膜205の形成条件を変えずに薄い膜
にしなければならない。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、周辺回
路のゲート電極となる第3絶縁膜106と前記第2絶縁
膜205を同時に、しかもできるだけ薄いフローティン
グゲート(前記第1多結晶シリコン204)とコントロ
ールゲート(前記第2多結晶シリコン207)の間の前
記第2絶縁膜205を提供するところにある。
技術では、フローティングゲート(前記第1多結晶シリ
コン204)とコントロールゲート(前記第2多結晶シ
リコン207)の間の前記第2絶縁膜205を形成する
際、前記第一多結晶シリコン204が不純物注入されて
いるため前記第2絶縁膜205の酸化速度が早く、膜厚
の厚い前記第2絶縁膜205となってしまう。前記第2
絶縁膜205はプロセス上周辺回路のトランジスタのゲ
ート絶縁膜と兼ねているため前記第2絶縁膜205の形
成条件は周辺回路のトランジスタの絶縁膜形成条件に委
ねられている。半導体装置の書き込み時間を短くする為
には前記フローティングゲート(前記第1多結晶シリコ
ン204)とコントロールゲート(前記第2多結晶シリ
コン207)間の容量を大きくする方法がある。前記第
2絶縁膜205が厚ければ厚いほど前記フローティング
ゲート(前記第1多結晶シリコン204)とコントロー
ルゲート(前記第2多結晶シリコン207)間の容量が
小さくなり書き込み時間の長い半導体装置となる。その
ため前記第2絶縁膜205の形成条件を変えずに薄い膜
にしなければならない。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、周辺回
路のゲート電極となる第3絶縁膜106と前記第2絶縁
膜205を同時に、しかもできるだけ薄いフローティン
グゲート(前記第1多結晶シリコン204)とコントロ
ールゲート(前記第2多結晶シリコン207)の間の前
記第2絶縁膜205を提供するところにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、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
変化する半導体記憶装置の製造方法において、基板上に
フィールド絶縁膜を形成する工程、前記基板上に第1絶
縁膜を形成する工程、前記フィールド絶縁膜及び前記第
1絶縁膜上に第1多結晶シリコン膜を形成する工程、前
記第1多結晶シリコン上に第2絶縁膜を形成する工程、
前記第1多結晶シリコン膜に砒素やボロンや燐等の導電
性不純物を注入する工程からなることを特徴とする。
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
変化する半導体記憶装置の製造方法において、基板上に
フィールド絶縁膜を形成する工程、前記基板上に第1絶
縁膜を形成する工程、前記フィールド絶縁膜及び前記第
1絶縁膜上に第1多結晶シリコン膜を形成する工程、前
記第1多結晶シリコン上に第2絶縁膜を形成する工程、
前記第1多結晶シリコン膜に砒素やボロンや燐等の導電
性不純物を注入する工程からなることを特徴とする。
【0012】
【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記憶装置及びその周辺の半導体装置
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。
施例における半導体記憶装置及びその周辺の半導体装置
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。
【0013】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1
絶縁膜103を形成する。第1絶縁膜103はEPRO
Mの場合は30nmから50nm、EEPROMの場合
は10nmぐらいが適当であろう。
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1
絶縁膜103を形成する。第1絶縁膜103はEPRO
Mの場合は30nmから50nm、EEPROMの場合
は10nmぐらいが適当であろう。
【0014】次に、図1(b)の如く、前記フィールド
絶縁膜102及び前記第1絶縁膜103上にCVD法に
より第1多結晶シリコン膜104を200nm程度形成
する。通常モノシランガスの熱分解により前記第1多結
晶シリコン104を堆積させる。
絶縁膜102及び前記第1絶縁膜103上にCVD法に
より第1多結晶シリコン膜104を200nm程度形成
する。通常モノシランガスの熱分解により前記第1多結
晶シリコン104を堆積させる。
【0015】次にフォト及びエッチング法により前記第
1絶縁膜103及び前記第1多結晶シリコン膜104の
不要な部分を取り除く。
1絶縁膜103及び前記第1多結晶シリコン膜104の
不要な部分を取り除く。
【0016】次に図1(c)の如く、熱酸化法により前
記第1多結晶シリコン104上に第2絶縁膜105、前
記半導体基板上に第3絶縁膜106を形成する。たとえ
ば、1000℃の乾燥酸素雰囲気中で、前記第2絶縁膜
105及び前記第3絶縁膜106を形成する。
記第1多結晶シリコン104上に第2絶縁膜105、前
記半導体基板上に第3絶縁膜106を形成する。たとえ
ば、1000℃の乾燥酸素雰囲気中で、前記第2絶縁膜
105及び前記第3絶縁膜106を形成する。
【0017】次に図1(d)の如く前記第2絶縁膜10
5及び前記フィールド絶縁膜102以外の部分をレジス
ト107で覆う。そして、前記第1多結晶シリコン膜1
04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
109を用いて、1×1015から1×1016atoms
・cm-2程度注入する。次に図1(d)の如く前記第2
絶縁膜及び前記フィールド絶縁膜以外の部分をレジスト
107で覆う。
5及び前記フィールド絶縁膜102以外の部分をレジス
ト107で覆う。そして、前記第1多結晶シリコン膜1
04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
109を用いて、1×1015から1×1016atoms
・cm-2程度注入する。次に図1(d)の如く前記第2
絶縁膜及び前記フィールド絶縁膜以外の部分をレジスト
107で覆う。
【0018】次に図1(e)の如く、第2多結晶シリコ
ン膜109を前記フィールド絶縁膜102及び前記第2
絶縁膜105及び 前記第2絶縁膜106上にCVD法
により形成する。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109に注入する。
ン膜109を前記フィールド絶縁膜102及び前記第2
絶縁膜105及び 前記第2絶縁膜106上にCVD法
により形成する。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109に注入する。
【0019】次に図1(f)の如く、フォト及びエッチ
ング法により、前記第3絶縁膜106上の前記第2多結
晶シリコン109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1多結晶シリコン1
04及び前記第2絶縁膜105及び前記第2多結晶シリ
コン109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。最後にイオン打ち込みによ
り、燐や砒素などの不純物を注入しソース108、11
0及びドレイン109、110を形成する。以上の製造
工程を経て、本発明の一実施例の半導体記憶装置が完成
する。
ング法により、前記第3絶縁膜106上の前記第2多結
晶シリコン109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1多結晶シリコン1
04及び前記第2絶縁膜105及び前記第2多結晶シリ
コン109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。最後にイオン打ち込みによ
り、燐や砒素などの不純物を注入しソース108、11
0及びドレイン109、110を形成する。以上の製造
工程を経て、本発明の一実施例の半導体記憶装置が完成
する。
【0020】このように前記第1多結晶シリコン104
上に前記第2絶縁膜105を形成した後に前記第一多結
晶シリコン104を低抵抗化するための不純物打ち込み
を行うことにより従来よりも薄い前記第2絶縁膜105
を形成する事が可能となる。なぜならば、前記第1多結
晶シリコン104を低抵抗化する場合、前記第2絶縁膜
105を形成する前に不純物打ち込みしてしまうと同条
件で絶縁膜を形成しても不純物濃度の濃い前記第1多結
晶シリコン104と不純物打ち込みされていない前記第
1多結晶シリコン104とでは不純物打ち込みされてい
ない方が薄い絶縁膜を形成することができるからであ
る。また本発明の製造方法を用いれば、前記第2絶縁膜
105とプロセス上、周辺回路のトランジスタのゲート
絶縁膜(前記第3絶縁膜106)と兼ねることが可能と
なる。
上に前記第2絶縁膜105を形成した後に前記第一多結
晶シリコン104を低抵抗化するための不純物打ち込み
を行うことにより従来よりも薄い前記第2絶縁膜105
を形成する事が可能となる。なぜならば、前記第1多結
晶シリコン104を低抵抗化する場合、前記第2絶縁膜
105を形成する前に不純物打ち込みしてしまうと同条
件で絶縁膜を形成しても不純物濃度の濃い前記第1多結
晶シリコン104と不純物打ち込みされていない前記第
1多結晶シリコン104とでは不純物打ち込みされてい
ない方が薄い絶縁膜を形成することができるからであ
る。また本発明の製造方法を用いれば、前記第2絶縁膜
105とプロセス上、周辺回路のトランジスタのゲート
絶縁膜(前記第3絶縁膜106)と兼ねることが可能と
なる。
【0021】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。
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。
【0022】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、絶縁
膜を形成した後に不純物打注入を行うことにより、従来
よりも薄いフローティングゲートとコントロールゲート
間絶縁膜を形成することが可能となる。その結果フロー
ティングゲートとコントロールゲート間絶縁膜の容量が
大きくなり、書き込み時間の短い半導体記憶装置を得る
ことができる。
膜を形成した後に不純物打注入を行うことにより、従来
よりも薄いフローティングゲートとコントロールゲート
間絶縁膜を形成することが可能となる。その結果フロー
ティングゲートとコントロールゲート間絶縁膜の容量が
大きくなり、書き込み時間の短い半導体記憶装置を得る
ことができる。
【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。
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。
するための主要断面図である。
101 半導体基板 102 フィールド絶縁膜 103 第1絶縁膜 104 第1多結晶シリコン膜 105 第2絶縁膜 106 第3絶縁膜 107 フォトレジスト 108 不純物打ち込み 109 第2多結晶シリコン 110 半導体装置 111 半導体装置 112 半導体記憶装置の周辺トランジスタのソース 113 半導体記憶装置の周辺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2絶縁膜 206 第3絶縁膜 207 第2多結晶シリコン膜 208 半導体装置のソース 209 半導体装置のドレイン 210 半導体記憶装置の周辺トランジスタのソース 211 半導体記憶装置の周辺トランジスタのドレイン
Claims (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記憶装置の
製造方法において、基板上にフィールド絶縁膜を形成す
る工程、前記基板上に第1絶縁膜を形成する工程、前記
フィールド絶縁膜及び前記第1絶縁膜上に第1多結晶シ
リコン膜を形成する工程、前記第1多結晶シリコン上に
第2絶縁膜を形成する工程、前記第1多結晶シリコン膜
に砒素やボロンや燐等の導電性不純物を注入する工程か
らなることを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14952792A JPH05343699A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14952792A JPH05343699A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343699A true JPH05343699A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15477089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14952792A Pending JPH05343699A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 半導体記憶装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05343699A (ja) |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP14952792A patent/JPH05343699A/ja active Pending
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