JPS5984571A - 半導体集積回路装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置及びその製造方法

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JPS5984571A
JPS5984571A JP57194716A JP19471682A JPS5984571A JP S5984571 A JPS5984571 A JP S5984571A JP 57194716 A JP57194716 A JP 57194716A JP 19471682 A JP19471682 A JP 19471682A JP S5984571 A JPS5984571 A JP S5984571A
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boron
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gate oxide
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Akihiro Komori
小森 昭宏
Akinori Matsuo
章則 松尾
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/01Manufacture or treatment
    • H10D84/0123Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs
    • H10D84/0126Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs
    • H10D84/0165Integrating together multiple components covered by H10D12/00 or H10D30/00, e.g. integrating multiple IGBTs the components including insulated gates, e.g. IGFETs the components including complementary IGFETs, e.g. CMOS devices
    • HELECTRICITY
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    • H10D84/01Manufacture or treatment
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体集積回路装置t(以下、工Cと略丁。)
及びその製造方法に関するものである。
近年、OM OB (Complementary M
etalOXide Sem1aonductor  
)型の](fPROM−(Electrically 
Programmable Read OnlyMθm
ory )の開発が行なわれている。この棟のCMOB
型EPROMとして、各M08FEfTのゲート電極t
1層目のポリシリコンで形成すると共に、そのゲート酸
化膜の膜押紮列えげ5ooXと1000Aとの2種類と
し、前者は高速FIIiT用、後者葡高耐圧化FET用
として用するものが提案芒れている。しかしこの構造で
は、0MO8化する場合には、ゲート酸化膜厚1ooo
XのFITのしきい値電圧ヶ低めに制御する1こめのイ
オン打込み用のマスク?追加しなけnばならず、このた
めに製造工数が増えることになる。他方、ゲート電mk
1層目のポリシリコン層で形成したFITのゲート酸化
膜fur略800″Aとし、ゲート電極?2層目のポリ
シリコン層で形成し7を曲のFE!Tのゲート酸化膜厚
を略1200Xとしたものが知られている。この場合に
は、厚いゲート酸化膜〜のFETのしきい値電圧を低く
するのに上n己と同僚のマスク?追加する必要があって
製造が困難となり、かつその高耐圧化自体も容易ではな
い。
従って、木兄−の目的に、製造工程?簡略化すると同時
にしきい値゛電圧の制御が容易である工〇及びその製造
方法?提供することにある。
以下、本発明10MO8型BPROMに通用した実施レ
リケ図面について詳細に説明する。
本例によるEPROM1その製造プロセスに沿って説明
する。
1す第1図の如く、P型シリコン基板1の一生面側に、
公知の牛導体製造技術に従ってN型ウェル2、素子分離
用のフィールド5102膜3ケ所定パターンに形成する
。図中の4はこのフィール下5102膜勿泗択酸化技術
で形成する際に用いる耐酸化マスク(窒化シリコン)で
ある。フィールド5102膜3によって、冒耐圧化MI
S FET用の累子領域A、メモリ用の素子領域B、0
M08i構成するNチャネルM工5FET及びPチャネ
ルM工5FET用の素子領域C及びDが夫々分離芒れる
次いで第2図の如く、マスク4及び下地の8102i5
hエツチングで除去しに後に全I]iIt熱飯化し、厚
87.5OAと比較的厚いゲート酸化膜6勿全累子領域
に成長8ぜる。
次いで第3図の如く、全面にP型不純物、圀えばボロン
のイオンビーム7i75KeVの、エネルギー、2X1
0”/c4のドーズ童で照射し、ゲート酸化膜6盆通し
てボロンtイオン打込みしてその直下にボロン注入領域
8葡形成する。このボロン打込みによって、ゲート酸化
膜6盆用いるM工5FETのしきい値電圧は0.5v程
度と低めに制両芒nる。
次いで第4図の如く、化学的気相成長技術で盆山iVc
成長させた不純物ドープド(低抵抗)ポリシリコン?エ
ツチングでパターニングし、素子領域A及びBのゲート
酸化膜6上に1層目ポリシリコンからなるゲート電t!
9、フローティングゲートJmlOi夫々形底する。
次いで第5図の如く、ポリシリコン9及び10とフィー
ルド810g族3にマスクとしてSin、のエンチング
7行ない、素子領域0及びDのゲート酸化膜6ン完全に
除去する。
仄いて第6図の如く、全面ン熱酸化することによって、
系子穎域C及びD VC膜厚500Aと比軟的薄いケー
ト酸化膜11i成長させる。素子領域Aにおいては、ゲ
ート酸化膜6の両側に膜厚5(1)入のSin、膜11
が同時に形Iiy、さ扛、かつ各ポリシリコン層9及び
11の表面には厚さ100OAの5in2膜12が成長
する。
次いで第7図の如く、全面にP型不糾物、列えばボロン
のイオンビーム13’、(30KeVのエネルギー、4
 X 10” / ctAのドーズ甜で照射し、薄い5
to2[11r通して基板側にボロンケイオン打込みす
る。これによって、素子領域C及びD17Cに上記した
ボロン注入領域8と重ねてボロン14が打込’Eflる
(二重打込み)ことになり、ボロン濃度が高くなる。こ
のボロンの二重打込みで、ゲート酸化Milk用いるM
工5PETのしきい値電圧が0.5V程度と低くなるよ
うに制御する。この低しぎい値′屯圧r得るには、51
02膜11により打込みボロンが食わnる現象?考慮す
る必をがあ、67)K、Eli0211rA11下1c
i上記二直打込みにJ:vボロンが高張度に打込”ft
lてbるために、采ロンが食わnるの盆充分に補償し、
光分なボロン濃度に保持するごとができる。
次いで第8図の如く、化学的気、44J成表技術によつ
て277層目不純物ドープド低抵抗ポリシリコン紮全面
に成長8せ、これ孕エンチングでパターニングして素子
領域B、C!、Dに2層目ポリシリコンのコントロール
ゲートti15.0MO8の各ケー)’i極16.17
奮宍り形成する。第8図には、こ扛らの各ゲート電極2
マスクとして下地の5i021FJ 11.12tエツ
チングし、更にコントロールゲートma+5下のフロー
ティングゲート10及び8102膜6ケエツチング(瓜
ね切り)し1こ状態が示もれている。なお、第7図にボ
したボロンの2重打込み領域(8+14)はm8図では
十印18で示している。
次いで第9図の如く、全曲を戦く熱酸化してシリコン及
びポリシリコンの表面にs10xl1M19.20葡成
長δぜる。
欠いて第10図の如く、公知のイオン打込み技や11に
より、谷ゲート″RL極rマスクの一部として用−てN
型不縄′m(けりえはリン)、P型不軸物(レリえはボ
ロン)を父互にイオンす]込みする。これによって、紮
子鋼域A、B、Oにソース又はドレイン領域としてのN
 型拡散領域21及び22.23及び24.25及び2
6r形成し、かつ素子領域りにソース又はドレインの領
域としてのP+型拡散領域27及び28紫形成する。
次いで1Al1図の如く、化学的り構成長技術で全面に
付着せしめたリンシリケートガラス膜29?フオトエツ
チングで加工して各コンタクトホール音間け、更に真空
蒸看孜術で付着せしめたアルミニウム牙フォトエツチン
グで加工して上記各フンタクトホール内に被眉芒扛窺各
アルミニウム配線30.31.32r形成する。
以上のプロセスによって、次の4棹類のMISFET’
(z有する(II!MO8型EP’ROMが作成anる
MO8Iニア50Aと比叔的厚いゲート酸化膜6r有し
、かつチャネル部に低濃度のボロンがドープδnた高耐
圧、低しきい値電圧(o、5V )(7)NチャネルM
ISFET MO8mニア5QAと比載的摩いゲート酸化膜r有し、
フローティングゲート10及びコントロールゲート15
忙有する2層ポリシリコンゲート構造の低しきめ値メモ
リ素子。
MOS2 : 500Aと比較的薄いゲート酸化膜11
ケ有し、チャネル部にボロンが高濃度にドープちれ、M
OS3と高速の0M0Sケ構成テるNチャオ・ルMIS
FIiliT0MO83:500Aと比較的薄いゲート
酸化膜11’z有し、チャネル部にボロンが高濃度にド
ープさfL、MOS2と高速の0M0Bf構成下る低し
きい値電圧のPチャネルMISF]flT。
上記した如く、不実施タリによれば、1層目ポリシリコ
ンヶゲートとし、−比叔的埋Aゲート酸化腹2有し、チ
ャネル部に低濃度のボロンがドープされたMO8I及び
メモリ素子に共rこ低しきい値電圧7示すと共に、尚耐
圧を示すものとなる。こnば、ゲート酸化膜を逃択的に
〃くすると同時に、ボロンのイオン打込みr一度たけ行
なっているπめVCゼj睨性艮〈実現でさる。能力、2
層目ポリシリコンケゲートとし、比戦的薄込ゲート畷化
映を有し、かつチャネル部に高濃度のボロンがドープ烙
れたMOS3に工って、低しきい値で高速のCMOB′
f作成することができる。こnは、ゲート酸化膜勿選択
的に博くシ、かつボロンのイオン打込みに2度重ねて行
なうからである。   ′このように、各棟のMOSの
製造にマスクの追加なしに簡略に行なえると共に、そn
らのしきいf1u電圧もボロンの選択的打込みで容易に
制御することができ、しかも高密度に谷素子を作成でき
る。
なお、上6己のhaにおいてu 、@ M 08のゲー
ト酸化膜の11!41すに上記に限られることになく、
様々に変化6ゼてj:い。また、上記の各牛尋体領域の
導1!型r浬タイプに変候してもよい。更に、本発明は
gFROM以外にも、筒劇圧、低しきめ値′電圧、高速
の各化性r有するMI EIF ETからなる工C一般
1/i:通用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3凶、第4図、第5図、第6図、第
7図、第8図、第9図、第1θ図及び第11図は本発明
の実施列によるEEPROM69製造方法紮工柳11れ
に示す各断面図でめる。 なお、図面に示す符号にお−て、6・・・比rw的厚い
ゲート酸化膜、7及び13・・・ボロンのイオンビーム
、8.14及び18・・・ボロン打込み領域、9及び1
0・・・1層目ポリシリコンゲート、11・・・比較的
薄いゲート酸化膜、15.16及び17・・・2層目ポ
リシリコンゲート、MoB2・・・高耐圧、低しきい値
電圧のNチャネルM工5FET、MO8m・・・2層ポ
リシリコン構造のメモリ累子、MoB2・・・0MO8
用のNチャネルM工5PET、MO83・・・0MO8
用の低しきh値電圧のPチャネルM工5FET。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l、第1のポリシリコン層からなるゲート電極を有する
    第1のM工S FETと、第2のポリシリコン層からな
    るゲート電極r有する第20M工5FETとが共通の半
    導体基体に設けらル、前記第1のM工SF]1IiTは
    比較的厚いゲート絶縁膜會有し、かつ前記第2のM工S
     FfiTに比較的薄いゲート絶縁膜t;にすること’
    に%徴とする半導体集積回路装置。 2、前記第1のM工8FETのチアンネル部に比較−低
    #度の不純物がドープされており、かつ前記第20M工
    5FETのチャネル郡に比較的高濃度の不純物がドープ
    さ牡ていること葡脅徴とする特許請求の範囲第1gl記
    載の半導体集積回路装置。 3、半導体基体の一生面を各素子領域に分離する工程と
    、全素子鎖酸に比較的厚いケート絶縁&+!を形成する
    工程と、この絶絃腺′に通して全菓子領域に不純物音ド
    ープする工程と、第1の素子領域の比較的厚いゲート絶
    縁膜上に1鳥目のポリシリコン層からなるゲート電極を
    形成する工程と、第2の素子領域上の比較的厚いゲート
    絶#膜を除去した後そこに比較的薄いゲート絶縁膜を形
    成する工程と、この薄いゲート絶縁膜葡通して第2の素
    子領域に不純物tドープする工程と、この第2の素子領
    域の比較的凄いゲート絶縁膜上に2層目のポリシリコン
    層からなるゲート電極音形成する工程とt有することt
    −9徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
JP57194716A 1982-11-08 1982-11-08 半導体集積回路装置及びその製造方法 Granted JPS5984571A (ja)

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JPH0554268B2 JPH0554268B2 (ja) 1993-08-12

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007220736A (ja) * 2006-02-14 2007-08-30 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5591877A (en) * 1978-12-30 1980-07-11 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor device
JPS56120166A (en) * 1980-02-27 1981-09-21 Hitachi Ltd Semiconductor ic device and manufacture thereof

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