Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3467787B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3467787B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number
JP3467787B2
JP3467787B2 JP32737792A JP32737792A JP3467787B2 JP 3467787 B2 JP3467787 B2 JP 3467787B2 JP 32737792 A JP32737792 A JP 32737792A JP 32737792 A JP32737792 A JP 32737792A JP 3467787 B2 JP3467787 B2 JP 3467787B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
channel stopper
ion implantation
memory cell
element isolation
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
JP32737792A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06151580A (en
Inventor
浩一 真有
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP32737792A priority Critical patent/JP3467787B2/en
Publication of JPH06151580A publication Critical patent/JPH06151580A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3467787B2 publication Critical patent/JP3467787B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • H10B41/40Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the peripheral circuit region

Landscapes

  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フローティングゲート
を有するMOSトランジスタが形成してある半導体装置
の製造方法に係り、さらに詳しくは、マスク枚数を増大
させることなく、MOSトランジスタにおける寄生トラ
ンジスタのしきい値電圧を増大させることが可能なチャ
ネルストッパ用イオン注入の方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a MOS transistor having a floating gate is formed, and more specifically, the threshold of a parasitic transistor in a MOS transistor without increasing the number of masks. The present invention relates to a method of ion implantation for a channel stopper capable of increasing the value voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】フローティングゲートを有するMOSト
ランジスタが形成された半導体装置を製造する過程にお
いては、素子分離のために、選択酸化素子分離領域(L
OCOS)が形成されると共に、このLOCOSの下部
に、チャネルストッパ領域が形成される。チャネルスト
ッパ領域は、半導体基板の表面に対して不純物のイオン
注入を行ない、その後熱処理することにより形成され
る。
2. Description of the Related Art In the process of manufacturing a semiconductor device in which a MOS transistor having a floating gate is formed, a selective oxidation element isolation region (L
OCOS) is formed, and a channel stopper region is formed below the LOCOS. The channel stopper region is formed by implanting impurity ions into the surface of the semiconductor substrate and then performing heat treatment.

【0003】従来では、このチャネルストッパ用イオン
注入は、LOCOSの形成前に、LOCOS形成のため
の酸化阻止マスクとなる窒化シリコン膜をマスクとして
行なっていた。この方法によれば、LOCOS形成のた
めの熱処理により、チャネルストッパ用にイオン注入さ
れた不純物の拡散が同時に行なわれる。
Conventionally, the ion implantation for the channel stopper has been carried out before the formation of LOCOS by using a silicon nitride film as a mask for preventing oxidation for forming LOCOS. According to this method, the impurity ion-implanted for the channel stopper is simultaneously diffused by the heat treatment for forming the LOCOS.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の方法では、たとえばボロン(B)を用いたN型の
チャネルストッパ用イオン注入を行なった場合に、イオ
ン注入後にLOCOS酸化が行なわれるため、ボロンの
濃度が低くなり、MOSトランジスタに生じる寄生トラ
ンジスタのしきい値電圧を上昇させる効果が薄れるなど
の問題点を有している。寄生トランジスタのしきい値電
圧が低下すると、本来のMOSトランジスタとしての特
性が低下するなどの問題を有する。また、MOSトラン
ジスタのチャネル領域にボロンが拡散するおそれがあ
り、その場合には、実効のチャネル幅が小さくなる(狭
チャネル効果)などの問題点を有する。さらに、チャネ
ルストッパ領域が、LOCOSに対して偏析して喰われ
るなどの問題も有している。
However, in such a conventional method, LOCOS oxidation is performed after the ion implantation when the N-type channel stopper ion implantation using boron (B) is performed, for example. However, there is a problem that the concentration of boron is lowered and the effect of increasing the threshold voltage of the parasitic transistor generated in the MOS transistor is weakened. When the threshold voltage of the parasitic transistor decreases, there is a problem that the characteristics of the original MOS transistor deteriorate. Further, there is a possibility that boron will diffuse into the channel region of the MOS transistor, in which case there is a problem that the effective channel width becomes smaller (narrow channel effect). Further, there is a problem that the channel stopper region is segregated and eaten with respect to LOCOS.

【0005】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、マスク枚数を増大させることなく、MOSトランジ
スタに対する寄生トランジスタのしきい値電圧を増大さ
せ、トランジスタの特性を向上させることが可能な半導
体装置の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and a semiconductor device capable of increasing the threshold voltage of a parasitic transistor with respect to a MOS transistor and improving the characteristics of the transistor without increasing the number of masks. It aims at providing the manufacturing method of.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板の表
面に、選択酸化素子分離領域を形成した後に、フローテ
ィングゲートと成る第1導電膜を形成し、その後、第1
導電膜をパターン加工するレジスト膜をマスクとして、
メモリセル領域および特定の周辺回路領域に形成された
選択酸化素子分離領域の下部に、チャネルストッパ用イ
オン注入を行なうことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a first conductive layer which becomes a floating gate after forming a selective oxidation element isolation region on the surface of a semiconductor substrate. Forming a film and then the first
Using the resist film as a mask to pattern the conductive film,
Ion implantation for a channel stopper is performed below the selective oxidation element isolation region formed in the memory cell region and a specific peripheral circuit region .

【0007】本発明では、メモリセル領域および特定の
周辺回路に形成された選択酸化素子分離領域に対しての
み、選択酸化素子分離領域形成後のチャネルストッパ用
イオン注入を行なうこともできる。また、特定の周辺回
路領域に存在する選択酸化素子分離領域には、この選択
酸化素子分離領域が形成される前にも、チャネルストッ
パ用のイオン注入を行なうこともできる。さらに、選択
酸化素子分離領域の形成後に行なうチャネルストッパ用
イオン注入のためのレジスト膜と、選択酸化素子分離領
域との重複幅が、メモリセル領域に比較し、周辺回路領
域において大きくすることもできる。
In the present invention, the ion implantation for the channel stopper after the formation of the selective oxidation element isolation region can be performed only to the selective oxidation element isolation region formed in the memory cell region and the specific peripheral circuit. Ion implantation for a channel stopper may be performed in the selective oxidation element isolation region existing in a specific peripheral circuit area even before the selective oxidation element isolation region is formed. Further, the overlapping width of the resist film for ion implantation for the channel stopper performed after the formation of the selective oxidation element isolation region and the selective oxidation element isolation region can be made larger in the peripheral circuit region than in the memory cell region. .

【0008】[0008]

【作用】本発明の半導体装置の製造方法では、選択酸化
素子分離領域を形成した後に、チャネルストッパ用イオ
ン注入を行なうので、選択酸化素子分離領域形成のため
の熱酸化時に、チャネルストッパ領域の不純物拡散層が
薄くなることはなくなる。また、このチャネルストッパ
領域の不純物が、MOSトランジスタのチャネル領域ま
で拡散することはなくなる。したがって、狭チャネル効
果を抑制することができ、MOSトランジスタの微細化
が可能となる。さらに、チャネルストッパ領域の不純物
が選択酸化素子分離領域に偏析することもなくなる。
In the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, since the channel stopper ion implantation is performed after the selective oxidation element isolation region is formed, impurities in the channel stopper region are removed during the thermal oxidation for forming the selective oxidation element isolation region. The diffusion layer is never thinned. Further, the impurities in the channel stopper region will not diffuse to the channel region of the MOS transistor. Therefore, the narrow channel effect can be suppressed, and the MOS transistor can be miniaturized. Further, the impurities in the channel stopper region will not be segregated in the selective oxidation element isolation region.

【0009】また、本発明では、第1導電膜をパターン
加工するためのレジスト膜をマスクとして、選択酸化素
子分離領域の下部に、チャネルストッパ用イオン注入を
行なうので、マスク枚数を特別に増やす必要もない。本
発明の方法を用いてメモリ装置を製造する場合には、メ
モリセル領域と、周辺回路領域とにおいて、チャネルス
トッパ用イオン注入条件を別々に最適化することが可能
になり、各々の領域で最適なMOSトランジスタの形成
が可能になる。
Further, according to the present invention, the resist film for patterning the first conductive film is used as a mask to perform the ion implantation for the channel stopper below the selective oxidation element isolation region. Nor. When a memory device is manufactured by using the method of the present invention, it becomes possible to optimize the ion implantation conditions for the channel stopper separately in the memory cell region and the peripheral circuit region, and it is possible to optimize the ion implantation conditions for each region. It is possible to form various MOS transistors.

【0010】特に、選択酸化素子分離領域の形成後に行
なうチャネルストッパ用イオン注入のためのレジスト膜
と、選択酸化素子分離領域との重複幅を、メモリセル領
域に比較し、周辺回路領域において大きくした本発明で
は、周辺回路領域のトランジスタにおいて、チャネル領
域とチャネルストッパ領域との距離が大きくなり、その
トランジスタの耐圧が向上する。一方、メモリセル領域
のトランジスタでは、寄生トランジスタのしきい値電圧
が向上する。
In particular, the overlapping width of the resist film for ion implantation for the channel stopper performed after the formation of the selective oxidation element isolation region and the selective oxidation element isolation region is made larger in the peripheral circuit region than in the memory cell region. According to the present invention, in the transistor in the peripheral circuit region, the distance between the channel region and the channel stopper region is increased, and the breakdown voltage of the transistor is improved. On the other hand, in the transistor in the memory cell region, the threshold voltage of the parasitic transistor is improved.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る半導体装置の
製造方法について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1,2は本発明の一実施例に係る半導体装置の製造過
程を示す概略断面図、図3は第1導電膜を加工するため
のレジスト膜のマスクパターンの一例を示す平面図、図
4は本発明の他の実施例に係る半導体装置の製造過程を
示す概略断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
1 and 2 are schematic cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a plan view showing an example of a mask pattern of a resist film for processing a first conductive film, FIG. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【0012】本発明の一実施例に係る製造方法で製造さ
れる半導体装置は、EPROMあるいはE2 PROMの
ようなフローティングゲートを有するMOSトランジス
タが形成される半導体装置を製造するための方法であっ
て、以下に述べるプロセスで製造される。
A semiconductor device manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device in which a MOS transistor having a floating gate such as an EPROM or an E 2 PROM is formed. , Manufactured by the process described below.

【0013】まず図1(A)に示すように、まず半導体
基板2を準備する。半導体基板2としては、特に限定さ
れないが、たとえばP型のシリコン単結晶基板が用いら
れる。半導体基板2としては、N型のシリコン単結晶基
板であっても良い。その場合には、後述するチャネルス
トッパ用のイオン注入時に用いる不純物の導電型が逆極
性になる。
First, as shown in FIG. 1A, a semiconductor substrate 2 is first prepared. The semiconductor substrate 2 is not particularly limited, but a P-type silicon single crystal substrate is used, for example. The semiconductor substrate 2 may be an N-type silicon single crystal substrate. In that case, the conductivity types of the impurities used at the time of ion implantation for the channel stopper described later have opposite polarities.

【0014】次に、半導体基板2の表面に、パッド用絶
縁膜4を、たとえば熱酸化法などで形成する。パッド用
絶縁膜4は、たとえば厚さ50nmの酸化シリコン膜な
どで構成される。このパッド用絶縁膜4の表面には、選
択酸化素子分離領域(LOCOS)を形成するための酸
化阻止膜6a,6bを所定のパターンで形成する。酸化
阻止膜6a,6bは、たとえばCVD法で成膜される窒
化シリコン膜で構成される。
Next, the pad insulating film 4 is formed on the surface of the semiconductor substrate 2 by, for example, a thermal oxidation method. The pad insulating film 4 is formed of, for example, a silicon oxide film having a thickness of 50 nm. Oxidation prevention films 6a and 6b for forming selective oxidation element isolation regions (LOCOS) are formed in a predetermined pattern on the surface of the pad insulating film 4. The oxidation prevention films 6a and 6b are composed of, for example, a silicon nitride film formed by a CVD method.

【0015】次に、本実施例では、半導体基板2の表面
をレジスト膜8で覆い、メモリセル領域Mを除く、周辺
回路領域Sが開口するように、レジスト膜8をパターニ
ングする。この状態で、第1段階のチャネルストッパ用
イオン注入を行なう。すなわち、メモリセル領域M以外
の周辺回路領域では、従来と同様なLOCOS形成前の
チャネルストッパ用イオン注入を行なう。周辺回路領域
Sでは、メモリセル領域Mに比較してトランジスタが大
型であり、寄生トランジスタのしきい値電圧を増大させ
るよりも、耐圧を向上させる必要があるからである。
Next, in this embodiment, the surface of the semiconductor substrate 2 is covered with a resist film 8 and the resist film 8 is patterned so that the peripheral circuit region S except the memory cell region M is opened. In this state, the first stage ion implantation for the channel stopper is performed. That is, in the peripheral circuit region other than the memory cell region M, the channel stopper ion implantation before the LOCOS formation is performed as in the conventional case. This is because the transistors in the peripheral circuit region S are larger than those in the memory cell region M, and the breakdown voltage must be improved rather than increasing the threshold voltage of the parasitic transistor.

【0016】第1段階のチャネルストッパ用イオン注入
に用いる不純物としては、たとえばボロン(B)が用い
られ、その注入エネルギーは、たとえば25KeV程度
である。このイオン注入により、周辺回路領域Sにおけ
るLOCOSが形成される部分10に、不純物が導入さ
れる。
Boron (B), for example, is used as the impurity used for the ion implantation for the channel stopper in the first step, and the implantation energy is, for example, about 25 KeV. By this ion implantation, impurities are introduced into the portion 10 where the LOCOS is formed in the peripheral circuit region S.

【0017】次に、同図(B)に示すように、レジスト
膜8を除去し、LOCOS法により、半導体基板2の表
面を熱酸化すれば、酸化阻止膜6a,6bが形成されて
いないパターンに対応したLOCOS(選択酸化素子分
離領域)12が形成される。LOCOS12の膜厚は、
たとえば400〜500nm程度である。周辺回路領域
SのLOCOS12の下部には、同図(A)に示す工程
でイオン注入した不純物が熱拡散されることで、第1チ
ャネルストッパ領域14が形成される。LOCOS工程
後には、酸化阻止膜6a,6bは除去される。
Next, as shown in FIG. 1B, the resist film 8 is removed, and the surface of the semiconductor substrate 2 is thermally oxidized by the LOCOS method to form a pattern in which the oxidation prevention films 6a and 6b are not formed. LOCOS (selective oxidation element isolation region) 12 corresponding to is formed. The film thickness of LOCOS 12 is
For example, it is about 400 to 500 nm. Under the LOCOS 12 in the peripheral circuit region S, the first channel stopper region 14 is formed by thermally diffusing the impurities ion-implanted in the step shown in FIG. After the LOCOS process, the oxidation prevention films 6a and 6b are removed.

【0018】本実施例では、次に同図(C)に示すよう
に、パッド用絶縁膜4を除去してゲート絶縁膜16を、
LOCOS12間に位置する半導体基板2の表面に形成
する。ゲート絶縁膜16は、半導体基板2の表面を熱酸
化することにより形成され、たとえば厚さ10nm程度
の酸化シリコン膜で構成される。
In the present embodiment, next, as shown in FIG. 6C, the pad insulating film 4 is removed and the gate insulating film 16 is formed.
It is formed on the surface of the semiconductor substrate 2 located between the LOCOS 12. The gate insulating film 16 is formed by thermally oxidizing the surface of the semiconductor substrate 2, and is made of, for example, a silicon oxide film having a thickness of about 10 nm.

【0019】酸化シリコン膜で構成されるゲート絶縁膜
16の表面には、フローティングゲートと成る第1導電
膜18を成膜する。第1導電膜18は、導電性のある機
能薄膜で構成され、たとえばCVDにより成膜される厚
さ100nm程度のポリシリコン膜で構成される。第1
導電膜18は、メモリセル領域Mにおいて、フローティ
ングゲートと成るために、レジスト膜20により最初の
パターン加工が成される。
A first conductive film 18 to be a floating gate is formed on the surface of the gate insulating film 16 made of a silicon oxide film. The first conductive film 18 is formed of a functional thin film having conductivity, and is formed of, for example, a polysilicon film having a thickness of about 100 nm formed by CVD. First
Since the conductive film 18 becomes a floating gate in the memory cell region M, the resist film 20 is first patterned.

【0020】本実施例では、第1導電膜18をパターン
加工するためのレジスト膜20をマスクとして、LOC
OS12の下部に、第2段階のチャネルストッパ用イオ
ン注入を行なうため、メモリセル領域Mでは、図3に示
すようなパターンで、LOCOS12上にイオン注入用
開口部22aがRIEなどのエッチングにより形成され
る。なお、図3中、符号24は、フローティングゲート
の上に中間絶縁膜を介して積層されるコントロールゲー
トのパターンを示す。第1導電膜18は、コントロール
ゲート24を構成する第2導電膜を図3に示すパターン
で加工する際に、連続してパターン加工され、最終的に
は、コントロールゲート24に沿った形状に成る。
In this embodiment, the LOC is used by using the resist film 20 for patterning the first conductive film 18 as a mask.
In order to perform the second-stage channel stopper ion implantation below the OS 12, in the memory cell region M, the ion implantation opening 22a is formed on the LOCOS 12 by etching such as RIE in a pattern as shown in FIG. It In FIG. 3, reference numeral 24 indicates a pattern of the control gate stacked on the floating gate via the intermediate insulating film. The first conductive film 18 is continuously patterned when the second conductive film forming the control gate 24 is processed in the pattern shown in FIG. 3, and finally has a shape along the control gate 24. .

【0021】図1(C)に示すように、レジスト膜20
により、第1導電膜18をパターン加工する際には、メ
モリセル領域Mでは、開口部22aを形成するが、周辺
回路領域Sでも、たとえば耐圧が特に要求される特定の
トランジスタのLOCOS12上には、イオン注入用開
口部22bが同時に形成される。
As shown in FIG. 1C, the resist film 20
Thus, when patterning the first conductive film 18, the opening 22a is formed in the memory cell region M, but also in the peripheral circuit region S, for example, on the LOCOS 12 of a specific transistor for which a breakdown voltage is particularly required. , The ion implantation openings 22b are simultaneously formed.

【0022】次に、このパターン加工に用いるレジスト
膜20をマスクとして、開口部22a,22bを通し
て、LOCOS12の下部に第2段階のチャネルストッ
パ用イオン注入を行なう。この第2段階のチャネルスト
ッパ用イオン注入時に用いる不純物の導電型は、第1段
階のチャネルストッパ用イオン注入に用いる不純物の導
電型と同じであり、たとえばボロン(B)が用いられ
る。イオン注入エネルギーは、LOCOS12下部に対
してイオン注入を行なうため、たとえば300KeV以
上の高エネルギーとなる。イオン注入される不純物のド
ーズ量は、たとえば1×1013cm-2程度である。
Next, using the resist film 20 used for this pattern processing as a mask, second-stage channel stopper ion implantation is performed below the LOCOS 12 through the openings 22a and 22b. The conductivity type of the impurities used in the ion implantation for the channel stopper in the second stage is the same as the conductivity type of the impurities used in the ion implantation for the channel stopper in the first stage, and, for example, boron (B) is used. The ion implantation energy is high, for example, 300 KeV or more because the ion implantation is performed on the lower portion of the LOCOS 12. The dose amount of impurities to be ion-implanted is, for example, about 1 × 10 13 cm -2 .

【0023】その後、図2に示すように、熱処理を行な
えば、第2段階のチャネルストッパ用イオン注入時にL
OCOS12下部に導入された不純物が熱拡散し、第2
チャネルストッパ領域24が形成される。第2チャネル
ストッパ領域24は、第1チャネルストッパ領域14に
比較して、濃度が濃く、しかも深い位置まで形成され
る。
Thereafter, as shown in FIG. 2, if heat treatment is performed, L is added at the time of ion implantation for the second step of channel stopper.
Impurities introduced under the OCOS 12 are thermally diffused and the second
The channel stopper region 24 is formed. The second channel stopper region 24 is formed to a deeper and deeper concentration than the first channel stopper region 14.

【0024】その後は、フローティングゲートを有する
半導体装置の通常の製造プロセスに基づき、メモリセル
領域Mでは、中間絶縁膜およびコントロールゲートの形
成が行なわれる。また、周辺回路領域Sでは、第1導電
膜18およびゲート絶縁膜16は除去され、メモリセル
領域Mにおいて、中間絶縁膜およびコントロールゲート
を形成する際に、それらと同じ機能薄膜で、周辺回路用
トランジスタのゲート絶縁膜およびゲート電極が形成さ
れる。周辺回路領域Sにおいても、第1導電膜が周辺回
路領域Sのトランジスタのゲート電極を構成するように
しても良い。一般には、周辺回路領域Sのトランジスタ
のゲートの膜厚は、第1導電膜18よりも厚いことが好
ましいので、コントロールゲートを構成する第2導電膜
により、周辺回路領域Sにおけるトランジスタのゲート
が形成される。
Thereafter, in the memory cell region M, an intermediate insulating film and a control gate are formed based on a normal manufacturing process of a semiconductor device having a floating gate. Further, in the peripheral circuit region S, the first conductive film 18 and the gate insulating film 16 are removed, and when the intermediate insulating film and the control gate are formed in the memory cell region M, the same functional thin films as those are used for the peripheral circuit. A gate insulating film and a gate electrode of the transistor are formed. Also in the peripheral circuit region S, the first conductive film may form the gate electrode of the transistor in the peripheral circuit region S. Generally, it is preferable that the film thickness of the gate of the transistor in the peripheral circuit region S is thicker than that of the first conductive film 18. Therefore, the gate of the transistor in the peripheral circuit region S is formed by the second conductive film forming the control gate. To be done.

【0025】本実施例では、メモリセル領域Mのメモリ
セル用トランジスタTrmを素子分離するLOCOS12
下部には、第1チャネルストッパ領域14よりも濃度が
濃くて深い第2チャネルストッパ領域24が形成され
る。そのため、メモリセル領域Mでは、メモリセル用M
OSトランジスタTrmに対して形成される寄生トランジ
スタのしきい値電圧Vthを高く設定することが可能にな
り、メモリセル用トランジスタTrmの特性が向上する。
また、周辺回路領域Sにおける特定のトランジスタT
rs1 には、第1チャネルストッパ領域14と第2チャネ
ルストッパ領域24とを重ならせて形成することがで
き、そのトランジスタの耐圧を向上させることもでき
る。なお、メモリセル領域MのトランジスタTrmには、
第2チャネルストッパ領域24しか形成されていないこ
とから、耐圧が低下するおそれがあるが、メモリセル領
域のトランジスタの耐圧としては、8〜9ボルト程度あ
れば十分であるので問題とならない。メモリセル用トラ
ンジスタでは、耐圧よりも寄生トランジスタのしきい値
電圧Vthを向上させることが重要である。
In this embodiment, the LOCOS 12 for separating the memory cell transistor T rm in the memory cell region M from each other is isolated.
A second channel stopper region 24 having a higher concentration and a deeper concentration than the first channel stopper region 14 is formed in the lower portion. Therefore, in the memory cell region M, the memory cell M
The threshold voltage V th of the parasitic transistor formed with respect to the OS transistor T rm can be set high, and the characteristics of the memory cell transistor T rm are improved.
In addition, a specific transistor T in the peripheral circuit region S
The first channel stopper region 14 and the second channel stopper region 24 can be formed so as to overlap with rs1 , and the breakdown voltage of the transistor can be improved. The transistor T rm in the memory cell region M is
Since only the second channel stopper region 24 is formed, the breakdown voltage may decrease, but it does not pose a problem because the breakdown voltage of the transistor in the memory cell region is about 8 to 9 volts. In the memory cell transistor, it is important to improve the threshold voltage V th of the parasitic transistor rather than the breakdown voltage.

【0026】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変するこ
とができる。たとえば、上述した実施例では、図1
(A)に示す工程において、メモリセル領域Mをレジス
ト膜8でマスクし、周辺回路領域Sにのみ、第1段階の
チャネルストッパ用イオン注入を行なった。しかしなが
ら本発明では、第1段階のチャネルストッパ用イオン注
入は、必ずしも必須の工程ではなく、第1段階のチャネ
ルストッパ用イオン注入を廃止し、半導体基板2の表面
に形成される全てのLOCOS12の下部に対して、図
1(C)に示す第2段階のチャネルストッパ用イオン注
入のみを行なうようにしても良い。その実施例の場合に
は、図1(A)に示すレジスト膜5の形成およびパター
ニング工程および第1段階のチャネルストッパ用イオン
注入工程が不要となる。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified within the scope of the present invention. For example, in the embodiment described above, FIG.
In the step shown in (A), the memory cell region M was masked with the resist film 8 and only the peripheral circuit region S was subjected to the first-stage channel stopper ion implantation. However, in the present invention, the first-step channel stopper ion implantation is not necessarily an essential step, and the first-step channel stopper ion implantation is abolished, and the lower part of all LOCOS 12 formed on the surface of the semiconductor substrate 2 is abolished. On the other hand, only the second-stage channel stopper ion implantation shown in FIG. 1C may be performed. In the case of that embodiment, the step of forming and patterning the resist film 5 and the first step of ion implantation for channel stopper shown in FIG. 1A are unnecessary.

【0027】また、本発明では、周辺回路領域Sとメモ
リセル領域Mとで、第1段階のチャネルストッパ用イオ
ン注入を打ち分ける実施例の変形例として、図4に示す
ような実施例が考えられる。
Further, according to the present invention, an embodiment as shown in FIG. 4 is considered as a modified example of the embodiment in which the ion implantation for the channel stopper in the first stage is implanted in the peripheral circuit region S and the memory cell region M. To be

【0028】図4に示す実施例では、LOCOS12の
形成後に行なう第2段階のチャネルストッパ用イオン注
入のためのレジスト膜20と、LOCOS12との重複
幅ts が、メモリセル領域Mの重複幅tm に比較し、周
辺回路領域Sにおいて大きく設計してある。図4(A)
に示すように、周辺回路領域Sにおいて、重複幅ts
大きい結果、その周辺トランジスタTrs1 の耐圧は著し
く向上する。なぜなら、重複幅ts に相当する部分に
は、第1チャネルストッパ領域14が形成され、その不
純物濃度は、第2チャネルストッパ領域24よりも薄く
なるからである。また、周辺回路Sに存在する第1チャ
ネルストッパ領域14は、周辺回路トランジスタTrs1
の狭チャネル効果を抑制する作用も有する。
In the embodiment shown in FIG. 4, the overlapping width t s of the resist film 20 for the ion implantation for the second stage channel stopper performed after the formation of the LOCOS 12 and the LOCOS 12 is the overlapping width t of the memory cell region M. The peripheral circuit area S is designed to be larger than m . Figure 4 (A)
As shown in FIG. 5, in the peripheral circuit region S, the overlapping width t s is large, and as a result, the breakdown voltage of the peripheral transistor T rs1 is significantly improved. This is because the first channel stopper region 14 is formed in the portion corresponding to the overlapping width t s , and the impurity concentration thereof is lower than that of the second channel stopper region 24. Further, the first channel stopper region 14 existing in the peripheral circuit S has the peripheral circuit transistor Trs1.
It also has an effect of suppressing the narrow channel effect.

【0029】図4(B)に示すように、メモリセル領域
では、高集積化の要請から、重複幅tm が狭いが、第2
チャネルストッパ領域24の作用により、メモリセル用
トランジスタTrmの寄生トランジスタのしきい値電圧を
高く設定することが可能になると共に、微細化に伴う狭
チャネル効果を抑制することも可能である。
As shown in FIG. 4B, the overlap width t m is narrow in the memory cell region due to the demand for high integration.
By the action of the channel stopper region 24, the threshold voltage of the parasitic transistor of the memory cell transistor T rm can be set high, and the narrow channel effect due to miniaturization can be suppressed.

【0030】なお、図4中、符号30はメモリセル用ト
ランジスタの中間絶縁膜を示し、符号32はメモリセル
用トランジスタのコントロールゲートとなる第2導電膜
を示し、たとえばポリシリコン膜で構成される。図4に
示す例では、第2導電膜32が周辺回路領域のトランジ
スタのゲート電極となる。図4に示すその他の符号は、
図1〜3に示す実施例と共通なので、その説明は省略す
る。
In FIG. 4, reference numeral 30 indicates an intermediate insulating film of the memory cell transistor, reference numeral 32 indicates a second conductive film which serves as a control gate of the memory cell transistor, and is formed of, for example, a polysilicon film. . In the example shown in FIG. 4, the second conductive film 32 serves as the gate electrode of the transistor in the peripheral circuit region. Other symbols shown in FIG.
Since it is common with the embodiment shown in FIGS.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、選択酸化素子分離領域を形成した後に、チャネルス
トッパ用イオン注入を行なうので、選択酸化素子分離領
域形成のための熱酸化時に、チャネルストッパ領域の不
純物拡散層が薄くなることはなくなる。その結果、MO
Sトランジスタにおける寄生トランジスタのしきい値電
圧が上昇し、MOSトランジスタとしての特性が劣化す
ることはない。また、チャネルストッパ領域の不純物
が、MOSトランジスタのチャネル領域まで拡散するこ
とはなくなるので、狭チャネル効果を抑制することがで
き、MOSトランジスタの微細化が可能となる。さら
に、チャネルストッパ領域の不純物が選択酸化素子分離
領域に偏析することもなくなる。
As described above, according to the present invention, since the ion implantation for the channel stopper is performed after the selective oxidation element isolation region is formed, during the thermal oxidation for forming the selective oxidation element isolation region, The impurity diffusion layer in the channel stopper region is never thinned. As a result, MO
The threshold voltage of the parasitic transistor in the S transistor does not rise, and the characteristics of the MOS transistor do not deteriorate. Further, the impurities in the channel stopper region do not diffuse to the channel region of the MOS transistor, so that the narrow channel effect can be suppressed and the MOS transistor can be miniaturized. Further, the impurities in the channel stopper region will not be segregated in the selective oxidation element isolation region.

【0032】また、本発明では、第1導電膜をパターン
加工するためのレジスト膜をマスクとして、選択酸化素
子分離領域の下部に、チャネルストッパ用イオン注入を
行なうので、マスク枚数を特別に増やす必要もない。
Further, in the present invention, since the ion implantation for the channel stopper is performed below the selective oxidation element isolation region using the resist film for patterning the first conductive film as a mask, it is necessary to increase the number of masks specially. Nor.

【0033】本発明の方法を用いてメモリ装置を製造す
る場合には、メモリセル領域と、周辺回路領域とにおい
て、チャネルストッパ用イオン注入条件を別々に最適化
することが可能になり、各々の領域で最適なMOSトラ
ンジスタの形成が可能になる。また、本発明の方法を用
いれば、特にセルサイズの点で制約の大きいメモリセル
用MOSトランジスタの実効のチャネル幅を広く取れる
ため、レイアウト上のチャネル幅を小さくすることがで
き、セルサイズの縮小化が可能である。さらに、第1導
電膜のパターン加工を工夫することにより、周辺回路領
域の特定のMOSトランジスタ用選択酸化素子分離領域
に対して、選択酸化素子分離領域形成後のチャネルスト
ッパ用イオン注入が可能となり、そのトランジスタの耐
圧を向上させるなどが可能となる。したがって、プロセ
ス設計の自由度が広がる。
When a memory device is manufactured using the method of the present invention, the ion implantation conditions for the channel stopper can be optimized separately in the memory cell region and the peripheral circuit region, and each can be optimized. It becomes possible to form an optimum MOS transistor in the region. Further, when the method of the present invention is used, the effective channel width of the memory cell MOS transistor, which is particularly limited in terms of cell size, can be widened, so that the channel width in the layout can be reduced, and the cell size can be reduced. Is possible. Further, by devising a patterning process of the first conductive film, it becomes possible to perform ion implantation for the channel stopper after the selective oxidation element isolation region is formed, in the specific MOS transistor selective oxidation element isolation region in the peripheral circuit region. It is possible to improve the breakdown voltage of the transistor. Therefore, the degree of freedom in process design is expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る半導体装置の製造過程
を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the invention.

【図2】同実施例に係る半導体装置の製造過程を示す概
略断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment.

【図3】第1導電膜を加工するためのレジスト膜のマス
クパターンの一例を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an example of a mask pattern of a resist film for processing the first conductive film.

【図4】本発明の他の実施例に係る半導体装置の製造過
程を示す概略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2… 半導体基板 12… 選択酸化素子分離領域(LOCOS) 14… 第1チャネルストッパ領域 16… ゲート絶縁膜 18… 第1導電膜 20… レジスト膜 22a,22b… イオン注入用開口部 24… 第2チャネルストッパ領域 M… メモリセル領域 S… 周辺回路領域 Trm… メモリセル用トランジスタ Trs1 ,Trs2 … 周辺回路用トランジスタ2 ... Semiconductor substrate 12 ... Selective oxidation element isolation region (LOCOS) 14 ... First channel stopper region 16 ... Gate insulating film 18 ... First conductive film 20 ... Resist films 22a, 22b ... Ion implantation opening 24 ... Second channel Stopper area M ... Memory cell area S ... Peripheral circuit area Trm ... Memory cell transistors Trs1 , Trs2 ... Peripheral circuit transistor

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 29/788 29/792 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/76 H01L 21/316 H01L 21/8247 H01L 27/10 481 H01L 27/115 H01L 29/788 H01L 29/792 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01L 29/788 29/792 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/76 H01L 21/316 H01L 21/8247 H01L 27/10 481 H01L 27/115 H01L 29/788 H01L 29/792

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】メモリセル領域と周辺回路領域を含み、フ
ローティングゲートを有するMOSトランジスタが前記
メモリセル領域に形成してある半導体装置の製造方法に
おいて、 半導体基板の表面に、選択酸化素子分離領域を形成した
後に、フローティングゲートと成る第1導電膜を形成
し、その後、第1導電膜をパターン加工するレジスト膜
をマスクとして、メモリセル領域および特定の周辺回路
領域に形成された選択酸化素子分離領域の下部に、チャ
ネルストッパ用イオン注入を行なうことを特徴とする半
導体装置の製造方法。
1. A memory cell area and a peripheral circuit area are included,
The MOS transistor having a rotating gate is
In a method of manufacturing a semiconductor device formed in a memory cell region , a selective oxidation element isolation region is formed on a surface of a semiconductor substrate, a first conductive film to be a floating gate is formed, and then the first conductive film is formed. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein ion implantation for a channel stopper is performed below a selective oxidation element isolation region formed in a memory cell region and a specific peripheral circuit region, using a resist film to be patterned as a mask.
【請求項2】特定の周辺回路領域に存在する選択酸化素
子分離領域には、この選択酸化素子分離領域が形成され
る前にも、チャネルストッパ用のイオン注入を行なうこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方
法。
2. An ion implantation for a channel stopper is performed in a selective oxidation element isolation region existing in a specific peripheral circuit area even before the selective oxidation element isolation region is formed. 1. The method for manufacturing a semiconductor device according to 1.
【請求項3】選択酸化素子分離領域の形成後に行なうチ
ャネルストッパ用イオン注入のためのレジスト膜と、選
択酸化素子分離領域との重複幅が、メモリセル領域に比
較し、周辺回路領域において大きいことを特徴とする請
求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。
3. The overlap width of a resist film for ion implantation for a channel stopper performed after the formation of the selective oxidation element isolation region and the selective oxidation element isolation region is larger in the peripheral circuit region than in the memory cell region. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein
JP32737792A 1992-11-12 1992-11-12 Method for manufacturing semiconductor device Expired - Fee Related JP3467787B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32737792A JP3467787B2 (en) 1992-11-12 1992-11-12 Method for manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32737792A JP3467787B2 (en) 1992-11-12 1992-11-12 Method for manufacturing semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06151580A JPH06151580A (en) 1994-05-31
JP3467787B2 true JP3467787B2 (en) 2003-11-17

Family

ID=18198466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32737792A Expired - Fee Related JP3467787B2 (en) 1992-11-12 1992-11-12 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3467787B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6316314B1 (en) 1999-01-26 2001-11-13 Nec Corporation Nonvolatile semiconductor memory device and fabrication method
KR100326812B1 (en) * 1999-12-28 2002-03-04 박종섭 Method for manufacturing semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06151580A (en) 1994-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2978345B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH07302844A (en) Dual-gate structure complementary MIS semiconductor device
JPH07335883A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3193845B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3448546B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US4426766A (en) Method of fabricating high density high breakdown voltage CMOS devices
JPH0888288A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3355083B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3417092B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3467787B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2730535B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3141446B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH08181223A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH06268057A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH07321212A (en) Method for forming channel stop diffusion layer
US4528581A (en) High density CMOS devices with conductively interconnected wells
JP2993784B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH0888362A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3041860B2 (en) Method for manufacturing MIS transistor
JPH09260590A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP3134778B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0888360A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH0221648A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH10270545A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS6142171A (en) Manufacture of nonvolatile semiconductor memory device

Legal Events

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