JP2001284557A - Producing method for non-volatile semiconductor memory device - Google Patents

Producing method for non-volatile semiconductor memory device

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JP2001284557A
JP2001284557A JP2000101096A JP2000101096A JP2001284557A JP 2001284557 A JP2001284557 A JP 2001284557A JP 2000101096 A JP2000101096 A JP 2000101096A JP 2000101096 A JP2000101096 A JP 2000101096A JP 2001284557 A JP2001284557 A JP 2001284557A
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JP
Japan
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film
gate
memory device
semiconductor memory
forming
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JP2000101096A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanori Yoshimi
正徳 吉見
Takuji Tanigami
拓司 谷上
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the area of a memory array. SOLUTION: A producing method for a non-volatile semiconductor memory device is provided with plural memory cells composed of diffusion bit lines formed at least one part of the bottom surface and the side face of a trench formed on a wafer, provided with a selection gate transistor for selecting one of diffusion bit lines, a peripheral circuit transistor and an element separating area, and formed with the element separating area inside a trench. This method is provided with a process for simultaneously forming the trench to form the diffusion bit lines and the trench for forming the element separating area.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、不揮発性半導体記
憶装置の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、
拡散ビットラインを、半導体基板をエッチングして形成
したトレンチの底面及び側面の少なくとも一部分に形成
し、このトレンチを素子分離領域形成用のトレンチと同
時に形成する不揮発性半導体記憶装置の製造方法の改良
に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device. More specifically, the present invention provides:
The present invention relates to an improvement in a method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in which a diffusion bit line is formed on at least a part of a bottom surface and a side surface of a trench formed by etching a semiconductor substrate, and the trench is formed simultaneously with a trench for forming an element isolation region. .

【0002】[0002]

【従来の技術】メモリーセルを複数個配列したメモリー
アレイのビットラインを選択するための選択ゲートトラ
ンジスタを有する不揮発性半導体記憶装置においては、
装置サイズを小さくすることで、製造コストを低減する
ことが望まれている。そのため、選択ゲートトランジス
タのレイアウトを最適化してその面積を小さくすると共
に、製造工程の簡略化を図ることが重要である。
2. Description of the Related Art In a nonvolatile semiconductor memory device having a select gate transistor for selecting a bit line of a memory array in which a plurality of memory cells are arranged,
It is desired to reduce the manufacturing cost by reducing the device size. Therefore, it is important to optimize the layout of the select gate transistor to reduce its area and to simplify the manufacturing process.

【0003】これらの問題を解決するために、特開平8
−64703号公報及び特開平11−26731号公報
では次のような技術が記載されている。即ち、選択ゲー
トトランジスタ及び周辺回路トランジスタは、メモリー
セルと同様に、ポリシリコンからなるフローティングゲ
ートと制御ゲートが積層された構造の積層ゲートを有し
ている。更に、選択ゲートトランジスタ及び周辺回路ト
ランジスタでは、フローティングゲートと制御ゲートは
接続されている。
[0003] In order to solve these problems, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-7033 and Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-26731 describe the following technology. That is, like the memory cell, the select gate transistor and the peripheral circuit transistor have a stacked gate having a structure in which a floating gate made of polysilicon and a control gate are stacked. Further, in the select gate transistor and the peripheral circuit transistor, the floating gate and the control gate are connected.

【0004】従来のメモリーアレイ(不揮発性半導体記
憶装置)の平面図を図24に示す。また、図24のB−
B線、C−C線、D−D線及びE−E線の断面図を、図
25(B)、図25(C)、図25(D)及び図25
(E)にそれぞれ示す。更に、図24のF−F線、G−
G線及びH−H線の断面図を、図26(F)、図26
(G)及び図26(H)にそれぞれ示す。
FIG. 24 is a plan view of a conventional memory array (nonvolatile semiconductor memory device). In addition, FIG.
25 (B), 25 (C), 25 (D) and 25 are sectional views taken along lines B, CC, DD and EE.
(E) shows each. Further, the line FF of FIG.
FIGS. 26F and 26C are cross-sectional views taken along lines G and HH.
(G) and FIG. 26 (H).

【0005】図24、25及び26において、複数のメ
モリーセルは、マトリックス状に配置され、メモリーア
レイ部を形成している。
In FIGS. 24, 25 and 26, a plurality of memory cells are arranged in a matrix to form a memory array.

【0006】選択ゲート9同士は、トレンチに酸化膜を
埋め込んだ素子分離領域7によって分離されている。ま
た、選択ゲート9は、メモリーセルと同様に、フローテ
ィングゲートとしてのポリシリコン膜22と制御ゲート
としてのポリサイド膜25の積層構造を有している。
The select gates 9 are separated from each other by an element isolation region 7 in which an oxide film is buried in a trench. The select gate 9 has a laminated structure of a polysilicon film 22 as a floating gate and a polycide film 25 as a control gate, like the memory cell.

【0007】また、ビットラインは、各メモリーアレイ
からなるブロックの両側に具備された選択ゲート9によ
って選択される。ビットラインは、選択ゲート9(又は
周辺回路)の素子分離領域7に対してアライメントされ
ている。更に、ビットラインは、メモリーセルのN+
域20と選択ゲートトランジスタのソース/ドレイン領
域27を介して接続されている。更に、コンタクト8を
介してメタル配線からなるメインビットライン(図示せ
ず)に接続されている。図中、5はメモリーセルのゲー
ト、10は半導体基板、13はトンネル酸化膜、14は
ゲート酸化膜、19はN-領域、21はシリコン酸化
膜、23はONO膜、32は層間絶縁膜を意味する。
A bit line is selected by select gates 9 provided on both sides of a block comprising each memory array. The bit line is aligned with the element isolation region 7 of the selection gate 9 (or peripheral circuit). Further, the bit line is connected to the N + region 20 of the memory cell via the source / drain region 27 of the select gate transistor. Furthermore, it is connected via a contact 8 to a main bit line (not shown) made of metal wiring. In the figure, 5 is a memory cell gate, 10 is a semiconductor substrate, 13 is a tunnel oxide film, 14 is a gate oxide film, 19 is an N region, 21 is a silicon oxide film, 23 is an ONO film, and 32 is an interlayer insulating film. means.

【0008】メモリーセル部と周辺回路トランジスタを
有する不揮発性半導体記憶装置の従来の製造工程を、図
27〜45の製造工程断面図を用いて説明する。
A conventional manufacturing process of a nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell portion and a peripheral circuit transistor will be described with reference to manufacturing process sectional views of FIGS.

【0009】図27〜45において、メモリーセル部の
チャネル長方向断面を各図の(A)に、メモリーセル部
のチャネル幅方向断面を各図の(B)に、周辺回路トラ
ンジスタのチャネル長方向の断面を各図の(C)に、周
辺回路トランジスタのチャネル幅方向断面を各図の
(D)に示している。
In FIGS. 27 to 45, the cross section in the channel length direction of the memory cell portion is shown in FIG. 27A, and the cross section in the channel width direction of the memory cell portion is shown in FIG. (C) of each figure and (D) of each figure show a cross section of the peripheral circuit transistor in the channel width direction.

【0010】まず、周辺回路トランジスタの素子分離領
域を形成したP型半導体基板10に、周辺回路トランジ
スタのゲート酸化膜となる酸化膜11を熱酸化により形
成する(図27参照)。
First, an oxide film 11 serving as a gate oxide film of a peripheral circuit transistor is formed on a P-type semiconductor substrate 10 on which element isolation regions for peripheral circuit transistors have been formed (see FIG. 27).

【0011】続いて、トンネル酸化膜が形成されるメモ
リーアレイ部以外の周辺回路トランジスタの形成領域
を、フォト工程によりレジストパターン12で覆う。こ
の後、酸化膜11をHFにより半導体基板10が完全に
露出するまでウエットエッチを行う(図28参照)。図
中、31は素子分離領域を意味する。
Subsequently, the formation region of the peripheral circuit transistor other than the memory array portion where the tunnel oxide film is formed is covered with the resist pattern 12 by a photo process. Thereafter, wet etching is performed on the oxide film 11 by HF until the semiconductor substrate 10 is completely exposed (see FIG. 28). In the figure, 31 indicates an element isolation region.

【0012】更に、レジストパターン12を除去した
後、周辺回路トランジスタの形成領域には酸化膜11を
残した状態で、9〜11nmのトンネル酸化膜を形成す
るための熱酸化を行う。この酸化により、周辺回路トラ
ンジスタの形成領域に14〜16nmの膜厚のゲート酸
化膜14が、メモリーセル部に9〜11nmのトンネル
酸化膜13が形成される(図29参照)。
Further, after the resist pattern 12 is removed, thermal oxidation for forming a tunnel oxide film of 9 to 11 nm is performed with the oxide film 11 left in the region where the peripheral circuit transistor is formed. Due to this oxidation, a gate oxide film 14 having a thickness of 14 to 16 nm is formed in the region where the peripheral circuit transistor is formed, and a tunnel oxide film 13 having a thickness of 9 to 11 nm is formed in the memory cell portion (see FIG. 29).

【0013】続いて、50nmのポリシリコン膜15、
100nmのHTO膜16、250nmのシリコン窒化
膜17をCVD法により順次形成する(図30参照)。
Subsequently, a 50 nm polysilicon film 15,
An HTO film 16 of 100 nm and a silicon nitride film 17 of 250 nm are sequentially formed by a CVD method (see FIG. 30).

【0014】次に、メモリーセルのビットラインとなる
領域を開口させたレジストパターン18を周辺回路トラ
ンジスタの素子分離領域31に対してアライメントし
て、フォト工程により形成する。この後、ドライエッチ
によりシリコン窒化膜17、HTO膜16、ポリシリコ
ン膜15及びトンネル酸化膜13を順次エッチングし、
更に半導体基板10を20nm程度エッチングする(図
31参照)。
Next, a resist pattern 18 in which a region to be a bit line of the memory cell is opened is aligned with the element isolation region 31 of the peripheral circuit transistor and formed by a photo process. Thereafter, the silicon nitride film 17, the HTO film 16, the polysilicon film 15, and the tunnel oxide film 13 are sequentially etched by dry etching,
Further, the semiconductor substrate 10 is etched by about 20 nm (see FIG. 31).

【0015】次に、メモリーセルの非対称構造となるN
-領域19が、トレンチの片側の側壁に形成されるよう
に、Asを15KeV、1E13〜3E13ions/
cm 2で斜め注入する(図32参照)。
Next, N, which is an asymmetric structure of the memory cell,
-A region 19 is formed on one side wall of the trench
In addition, As is 15 KeV, 1E13-3E13ions /
cm Two(See FIG. 32).

【0016】続けて、Asを15KeV、3E15〜5
E15ions/cm2を斜め注入することで、メモリ
ーセルの素子分離用の不純物拡散層とビットラインとが
自己整合的に形成される(図33参照)。
Subsequently, As is set to 15 KeV and 3E15 to 5E.
By obliquely implanting E15 ions / cm 2 , an impurity diffusion layer for element isolation of a memory cell and a bit line are formed in a self-aligned manner (see FIG. 33).

【0017】次に、HDP−CVD(高密度プラズマ化
学気相成長)法により、絶縁膜となるシリコン酸化膜2
1を400〜600nm程度堆積する(図34参照)。
Next, a silicon oxide film 2 serving as an insulating film is formed by HDP-CVD (high-density plasma chemical vapor deposition).
1 is deposited in a thickness of about 400 to 600 nm (see FIG. 34).

【0018】次いで、例えば希釈HFを用いたウエット
エッチバック法によって、シリコン酸化膜21の一部を
除去し、シリコン窒化膜17の上面を完全に露出させる
(図35参照)。
Next, a part of the silicon oxide film 21 is removed by, for example, a wet etch back method using diluted HF, and the upper surface of the silicon nitride film 17 is completely exposed (see FIG. 35).

【0019】その後、シリコン窒化膜17を熱リン酸に
て除去する(図36参照)。
Thereafter, the silicon nitride film 17 is removed with hot phosphoric acid (see FIG. 36).

【0020】更に、例えば希釈HFを用いたウエットエ
ッチバック法によってHTO膜16を除去しつつ、シリ
コン酸化膜21のラウンドエッチを行う。このようにし
て、フローティングゲート間のスペースにシリコン酸化
膜21の埋め込みを行う(図37参照)。
Further, the silicon oxide film 21 is round-etched while removing the HTO film 16 by, for example, a wet etch-back method using diluted HF. Thus, the silicon oxide film 21 is buried in the space between the floating gates (see FIG. 37).

【0021】その後、ゲートカップリング比を上げるた
めに、リンが不純物としてドープされたポリシリコン膜
22を100nm堆積する(図38参照)。
Thereafter, in order to increase the gate coupling ratio, a polysilicon film 22 doped with phosphorus as an impurity is deposited to a thickness of 100 nm (see FIG. 38).

【0022】次いで、CMP法(化学的機械的研磨法)
によって、フローティングゲート間のスペースのシリコ
ン酸化膜21が露出するまで、ポリシリコン膜22を研
磨する。研磨後のポリシリコン膜22はフローティング
ゲートの一部となる(図39参照)。この時、同様に、
周辺回路トランジスタの活性領域にも、ポリシリコン膜
22が形成される。このポリシリコン膜は、後工程で、
ゲート電極の一部となる。
Next, the CMP method (chemical mechanical polishing method)
Thereby, the polysilicon film 22 is polished until the silicon oxide film 21 in the space between the floating gates is exposed. The polished polysilicon film 22 becomes a part of the floating gate (see FIG. 39). At this time,
The polysilicon film 22 is also formed in the active region of the peripheral circuit transistor. This polysilicon film will be
It becomes a part of the gate electrode.

【0023】その後、フローティングゲートと制御ゲー
トとの間の絶縁膜となるONO膜23(シリコン酸化膜
SiO2/シリコン窒化膜/シリコン酸化膜SiO2の3
層)を形成する。即ち、ONO膜23は、熱酸化法によ
り、フローティングゲート表面に6nmのシリコン酸化
膜を形成し、CVD(化学気相成長)法により、8nm
のシリコン窒化膜を形成し、6nmのシリコン酸化膜を
順次堆積することにより形成できる(図40参照)。
Thereafter, the ONO film 23 (silicon oxide film SiO 2 / silicon nitride film / silicon oxide film SiO 2) serving as an insulating film between the floating gate and the control gate is formed.
Layer). That is, the ONO film 23 is formed by forming a 6 nm silicon oxide film on the surface of the floating gate by a thermal oxidation method, and by forming a 8 nm silicon oxide film by a CVD (chemical vapor deposition) method.
Is formed by sequentially forming a silicon nitride film having a thickness of 6 nm and a silicon oxide film having a thickness of 6 nm (see FIG. 40).

【0024】次に、フォト工程により、メモリーアレイ
部をレジストパターンで覆った後、周辺回路トランジス
タのゲート形成部のONO膜23を、ドライエッチによ
り除去する(図41参照)。
Next, after the memory array portion is covered with a resist pattern by a photo process, the ONO film 23 in the gate forming portion of the peripheral circuit transistor is removed by dry etching (see FIG. 41).

【0025】次に、制御ゲート及び周辺回路トランジス
タのゲート電極となるポリシリコン膜100nmを堆積
させた後、リンをイオン注入によりドープする。更に、
WSi膜を100nm堆積させることで、ポリサイド膜
25を形成する。ポリサイド膜25は、周辺回路トラン
ジスタ形成領域では、CMP法により平滑化されたポリ
シリコン膜22と接続される(図42参照)。
Next, after depositing a polysilicon film having a thickness of 100 nm as a control gate and a gate electrode of a peripheral circuit transistor, phosphorus is doped by ion implantation. Furthermore,
The polycide film 25 is formed by depositing a 100 nm WSi film. The polycide film 25 is connected to the polysilicon film 22 smoothed by the CMP method in the peripheral circuit transistor formation region (see FIG. 42).

【0026】次に、フォト工程により形成されたレジス
トパターン18をマスクに、反応性イオンエッチングに
よりメモリーアレイ部の制御ゲート、周辺回路トランジ
スタのゲートの加工を行う。即ち、制御ゲートを形成す
るために、ポリサイド膜25、ONO膜23及びポリシ
リコン膜22を順次エッチングして除去する。制御ゲー
トとなるポリサイド膜25、メモリーセル部のONO膜
23のエッチングが完了した時点で、周辺回路トランジ
スタの形成領域は、ポリシリコン膜22が途中までエッ
チングされる。その後、SiO2膜に対し、高選択にポ
リシリコン膜22をエッチングすることで、制御ゲー
ト、周辺回路トランジスタのゲートの加工を行う(図4
3参照)。
Next, using the resist pattern 18 formed by the photo process as a mask, the control gate of the memory array portion and the gate of the peripheral circuit transistor are processed by reactive ion etching. That is, in order to form a control gate, the polycide film 25, the ONO film 23, and the polysilicon film 22 are sequentially etched and removed. When the etching of the polycide film 25 serving as the control gate and the ONO film 23 in the memory cell portion is completed, the polysilicon film 22 is partially etched in the peripheral circuit transistor formation region. Thereafter, the control gate and the gate of the peripheral circuit transistor are processed by etching the polysilicon film 22 with high selectivity with respect to the SiO 2 film (FIG. 4).
3).

【0027】その後レジストパターン18を除去した
後、制御ゲートをマスクにメモリーアレイ部の素子分離
用の不純物拡散層を形成する。例えば、ボロンを0度、
10〜40KeV、5E12〜5E13ions/cm
2の注入を行う(図44)。
After the resist pattern 18 is removed, an impurity diffusion layer for element isolation in the memory array is formed using the control gate as a mask. For example, if boron is 0 degree,
10-40 KeV, 5E12-5E13 ions / cm
2 is injected (FIG. 44).

【0028】その後、公知の技術により、周辺回路トラ
ンジスタを形成する(図45)。
Thereafter, a peripheral circuit transistor is formed by a known technique (FIG. 45).

【0029】更に、層間絶縁膜32を形成しコンタクト
8及びメタル配線を形成することで、不揮発性半導体記
憶装置を得ることができる。
Further, by forming the interlayer insulating film 32 and forming the contact 8 and the metal wiring, a nonvolatile semiconductor memory device can be obtained.

【0030】[0030]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の形成方法では、ビットラインを選択ゲー
ト及び周辺回路トランジスタ形成領域の素子分離領域に
対して、アライメントする必要がある。そのため、ビッ
トラインと素子分離領域とのアライメント余裕が必要と
なる。よって、メモリーアレイの縮小が困難であるとい
う問題があった。
However, in the conventional forming method as described above, it is necessary to align the bit line with the element isolation region of the selection gate and the peripheral circuit transistor formation region. Therefore, an alignment margin between the bit line and the element isolation region is required. Therefore, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the memory array.

【0031】また、フローティングゲート及び制御ゲー
ト間の絶縁膜を除去した後、制御ゲート及び周辺回路ト
ランジスタのゲートを形成するポリシリコン膜を堆積さ
せている。通常、絶縁膜には、ONO膜(シリコン酸化
膜SiO2/シリコン窒化膜/シリコン酸化膜SiO2
3層積層膜)が用いられる。このとき、選択ゲートトラ
ンジスタや周辺回路トランジスタの積層ゲートはフロー
ティングゲートと制御ゲートを電気的に低抵抗に接続す
るため、フローティングゲート上面に形成される自然酸
化膜を除去するための前処理が必要である。
After removing the insulating film between the floating gate and the control gate, a polysilicon film for forming the control gate and the gate of the peripheral circuit transistor is deposited. Usually, an ONO film (three-layer laminated film of silicon oxide film SiO 2 / silicon nitride film / silicon oxide film SiO 2 ) is used as the insulating film. At this time, since the stacked gates of the select gate transistor and the peripheral circuit transistor electrically connect the floating gate and the control gate with low resistance, a pretreatment for removing a natural oxide film formed on the upper surface of the floating gate is required. is there.

【0032】しかしながら、自然酸化膜を除去するため
に、例えばHFを用いて前処理を行うと、メモリーセル
部のフローティングゲート及び制御ゲート間の絶縁膜で
あるONO膜の上部SiO2膜の膜減りが生じる。従っ
て、HFによる前処理ができず、そのためONO膜の除
去工程で生じるパーティクルを除去することが困難とな
るという問題があった。
However, if a pretreatment is performed using, for example, HF to remove the natural oxide film, the upper SiO 2 film of the ONO film which is an insulating film between the floating gate and the control gate in the memory cell portion is reduced. Occurs. Therefore, there is a problem that the pretreatment with HF cannot be performed, and it is difficult to remove particles generated in the step of removing the ONO film.

【0033】また、選択ゲートトランジスタや周辺回路
トランジスタのゲートを形成する工程において、制御ゲ
ートのポリシリコン膜を堆積する前に、フローティング
ゲート上の絶縁膜が除去される。この際に、メモリーセ
ル部のフローティングゲート上の絶縁膜であるONO膜
へのレジストの接触がさけられない。そのため、レジス
トからの汚染及びレジストアッシング時のフローティン
グゲート上の絶縁膜へのダメージが生じる恐れがある。
そのためメモリーセル部のフローティングゲートと制御
ゲート間の絶縁膜の信頼性が低下するという問題があっ
た。
In the step of forming the gates of the select gate transistor and the peripheral circuit transistor, the insulating film on the floating gate is removed before depositing the control gate polysilicon film. At this time, contact of the resist with the ONO film, which is an insulating film on the floating gate of the memory cell portion, cannot be avoided. Therefore, contamination from the resist and damage to the insulating film on the floating gate at the time of resist ashing may occur.
For this reason, there is a problem that the reliability of the insulating film between the floating gate and the control gate in the memory cell portion is reduced.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、半導体基板に形成されたトレンチの底面及び側面の
少なくとも一部分に形成された拡散ビットラインを構成
要素とするメモリーセルを複数備え、拡散ビットライン
を選択するための選択ゲートトランジスタ、周辺回路ト
ランジスタと素子分離領域を含み、素子分離領域がトレ
ンチ内に形成された不揮発性半導体記憶装置の製造方法
であって、拡散ビットラインが形成されるトレンチと、
素子分離領域形成用のトレンチとを同時に形成する工程
を含むことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造
方法が提供される。
According to the present invention, there is provided a memory cell comprising a plurality of memory cells each including a diffusion bit line formed on at least a part of a bottom surface and a side surface of a trench formed in a semiconductor substrate. A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device including a select gate transistor for selecting a line, a peripheral circuit transistor, and an element isolation region, wherein the element isolation region is formed in the trench, the trench including a diffusion bit line formed therein When,
A method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device is provided, which includes a step of simultaneously forming a trench for forming an element isolation region.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】本発明は、まず、拡散ビットライ
ンが形成されるトレンチと、素子分離領域形成用のトレ
ンチとを同時に形成する工程を含むことを特徴の1つと
している。そのため、工程を短縮することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One of the features of the present invention is that it includes a step of simultaneously forming a trench in which a diffusion bit line is formed and a trench for forming an element isolation region. Therefore, the steps can be shortened.

【0036】また、選択ゲートトランジスタ及び周辺回
路トランジスタのゲートが、フローティングゲートと制
御ゲートが接続された構造を有し、そのゲートが、フロ
ーティング上の絶縁膜の保護膜を堆積した後に、フロー
ティング上の絶縁膜を除去する工程を含んでいる。その
ため、制御ゲート用のポリシリコンの堆積の前に十分に
HFでの処理が可能となり、パーティクルをより完全に
除去することができる。また、フローティングゲート上
の絶縁膜が保護膜で覆われているので、メモリーセル部
の絶縁膜へのレジストの接触を防ぐことができる。よっ
て、レジストからの汚染、及びレジストアッシング時の
フローティングゲート上の絶縁膜へのダメージをなくす
ことができる本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明
する。図1に、本発明の実施の形態のメモリーアレイの
概略平面図を示す。更に、図2(B)、図2(C)、図
2(D)及び図2(E)は、それぞれ図1のB−B線、
C−C線、D−D線及びE−E線の概略断面図である。
また、図3(F)、図3(G)及び図3(H)は、それ
ぞれ図1のE−F線、G−G線及びH−H線の概略断面
図である。なお、図1〜3の構成は単なる例示であっ
て、本発明はこの構成に限定されない。
Further, the gates of the select gate transistor and the peripheral circuit transistor have a structure in which a floating gate and a control gate are connected, and the gate deposits a protective film of an insulating film on the floating gate. The step of removing the insulating film is included. Therefore, the treatment with HF can be sufficiently performed before depositing the polysilicon for the control gate, and the particles can be more completely removed. Further, since the insulating film on the floating gate is covered with the protective film, contact of the resist with the insulating film in the memory cell portion can be prevented. Therefore, the present invention, which can eliminate contamination from a resist and damage to an insulating film on a floating gate at the time of resist ashing, will be described in detail based on an embodiment. FIG. 1 shows a schematic plan view of a memory array according to an embodiment of the present invention. 2 (B), FIG. 2 (C), FIG. 2 (D) and FIG. 2 (E) are respectively a line BB of FIG.
It is a schematic sectional drawing of the CC line, the DD line, and the EE line.
FIGS. 3F, 3G, and 3H are schematic cross-sectional views taken along lines EF, GG, and HH of FIG. 1, respectively. Note that the configuration in FIGS. 1 to 3 is merely an example, and the present invention is not limited to this configuration.

【0037】図1において、複数のメモリーセルがマト
リックス状に配置され、メモリーアレイ部を形成してい
る。拡散ビットラインは、メモリーセルが集積した各メ
モリーアレイブロックの両側に具備された選択ゲート9
によって選択される。選択ゲート9は、拡散ビットライ
ンが形成されるトレンチと同時に形成されたトレンチに
酸化膜を埋め込んだ素子分離領域7によって分離されて
いる。
In FIG. 1, a plurality of memory cells are arranged in a matrix to form a memory array. The diffusion bit lines are connected to select gates 9 provided on both sides of each memory array block in which memory cells are integrated.
Selected by. The select gate 9 is isolated by an element isolation region 7 in which an oxide film is buried in a trench formed simultaneously with a trench in which a diffusion bit line is formed.

【0038】拡散ビットライン(例えば、N+領域2
0)と選択ゲートトランジスタ及び周辺回路トランジス
タのソース/ドレイン拡散領域が接続されている。更
に、コンタクト8を介してメタル配線で形成されるメイ
ンビットライン(図示せず)に接続されている。
Diffusion bit lines (eg, N + region 2
0) and the source / drain diffusion regions of the select gate transistor and the peripheral circuit transistor are connected. Further, it is connected via a contact 8 to a main bit line (not shown) formed by metal wiring.

【0039】また、選択ゲートトランジスタの構造は、
周辺回路トランジスタの構造と同じであってもよく、異
なっていてもよい。
The structure of the select gate transistor is as follows:
The structure of the peripheral circuit transistor may be the same or different.

【0040】以下、上記図1の不揮発性半導体記憶装置
の製造方法を図4〜23の概略工程断面図に基づいて説
明する。なお、メモリーセル部のチャネル長方向断面を
各図の(A)に、メモリーセル部のチャネル幅方向断面
を各図の(B)に、周辺回路トランジスタのチャネル長
方向の断面を各図の(C)に、周辺回路トランジスタの
チャネル幅方向断面を各図の(D)に示している。
Hereinafter, a method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG. 1 will be described with reference to schematic sectional views shown in FIGS. (A) of each drawing shows a cross section of the memory cell portion in the channel length direction, (B) of each drawing shows a cross section of the memory cell portion in the channel width direction, and (B) of each drawing shows a cross section of the peripheral circuit transistor in the channel length direction. (C) shows a cross section in the channel width direction of the peripheral circuit transistor in (D) of each figure.

【0041】まず、P型の半導体基板(例えば、シリコ
ン基板)10に周辺回路トランジスタのゲート酸化膜と
なる酸化膜11を熱酸化により形成する(図4参照)。
First, an oxide film 11 to be a gate oxide film of a peripheral circuit transistor is formed on a P-type semiconductor substrate (for example, a silicon substrate) 10 by thermal oxidation (see FIG. 4).

【0042】続いて、トンネル酸化膜の形成領域である
メモリーアレイ部以外の周辺回路トランジスタ形成領域
を、フォト工程によりレジストパターン12で覆う。こ
の後、酸化膜11をHFにより半導体基板10が完全に
露出するまでウエットエッチを行う(図5参照)。
Subsequently, the peripheral circuit transistor forming region other than the memory array portion, which is the region where the tunnel oxide film is formed, is covered with the resist pattern 12 by a photo process. Thereafter, wet etching is performed on the oxide film 11 by HF until the semiconductor substrate 10 is completely exposed (see FIG. 5).

【0043】次に、レジストパターン12を除去した
後、周辺回路トランジスタ形成領域には酸化膜11を残
した状態で、9〜11nmのトンネル酸化膜を形成する
ための熱酸化を行う。これにより、周辺回路トランジス
タ形成領域に14〜16nmの酸化膜厚のゲート酸化膜
14とメモリーセル部に9〜11nmのトンネル酸化膜
13を形成する(図6参照)。
Next, after the resist pattern 12 is removed, thermal oxidation for forming a tunnel oxide film of 9 to 11 nm is performed with the oxide film 11 left in the peripheral circuit transistor formation region. Thus, a gate oxide film 14 having an oxide film thickness of 14 to 16 nm is formed in the peripheral circuit transistor formation region, and a tunnel oxide film 13 having a thickness of 9 to 11 nm is formed in the memory cell portion (see FIG. 6).

【0044】続いて、50nmのポリシリコン膜(フロ
ーティングゲート形成材料膜)15、100nmのHT
O膜16、250nmのシリコン窒化膜17をCVD法
により順次形成する(図7参照)。
Subsequently, a 50 nm polysilicon film (floating gate forming material film) 15 and a 100 nm HT
An O film 16 and a 250 nm silicon nitride film 17 are sequentially formed by a CVD method (see FIG. 7).

【0045】次に、メモリーセルの拡散ビットラインと
なる領域と周辺回路トランジスタの素子分離領域とを開
口させたレジストパターン18をフォト工程により形成
する。次に、ドライエッチによりシリコン窒化膜17、
HTO膜16、ポリシリコン膜15、ゲート酸化膜14
及びトンネル酸化膜13を順次エッチングした後、半導
体基板10を20nm程度エッチングする(図8参
照)。この工程によりメモリーアレイ部と周辺回路トラ
ンジスタの素子分離用のトレンチを同時に形成すること
ができる。
Next, a resist pattern 18 having an opening in a region to be a diffusion bit line of a memory cell and an element isolation region of a peripheral circuit transistor is formed by a photo process. Next, the silicon nitride film 17 is formed by dry etching.
HTO film 16, polysilicon film 15, gate oxide film 14
After the tunnel oxide film 13 is sequentially etched, the semiconductor substrate 10 is etched by about 20 nm (see FIG. 8). By this step, the memory array portion and the trench for element isolation of the peripheral circuit transistor can be simultaneously formed.

【0046】なお、素子分離特性を向上させるため、ト
レンチ底面にBを注入エネルギー15KeV、注入量1
E13〜5E13ions/cm2注入してもよい。こ
の注入により半導体基板に付与された導電性は、メモリ
ーセルのビットライン部では、後工程でAsを高濃度に
注入するのでうち消される。
In order to improve the element isolation characteristics, B is implanted into the trench bottom at an implantation energy of 15 KeV and an implantation amount of 1 B.
E13 to 5E13 ions / cm 2 may be implanted. The conductivity imparted to the semiconductor substrate by this implantation is eliminated in the bit line portion of the memory cell because As is implanted at a high concentration in a later step.

【0047】次に、周辺回路トランジスタの素子分離領
域をフォト工程により、レジストパターン18で覆う。
レジストパターン18をマスクとして、メモリーセルの
非対称構造となるN-領域19が、トレンチの片側の側
壁に形成されるように、Asを注入エネルギー15Ke
V、注入量1E13〜3E13ions/cm2の条件
で斜め注入する(図9参照)。
Next, the element isolation region of the peripheral circuit transistor is covered with a resist pattern 18 by a photo process.
Using the resist pattern 18 as a mask, As is implanted at an energy of 15 Ke so as to form an N region 19 having an asymmetric structure of the memory cell on one side wall of the trench.
V, oblique implantation is performed under the conditions of an implantation amount of 1E13 to 3E13 ions / cm 2 (see FIG. 9).

【0048】続けて、Asを注入エネルギー15Ke
V、注入量3E15〜5E15ions/cm2の条件
で斜め注入を行うことで、メモリーセルの素子分離用不
純物拡散層とビットラインとを自己整合的に形成できる
(図10参照)。
Subsequently, As is implanted at an energy of 15 Ke.
By performing the oblique implantation under the conditions of V and the implantation amount of 3E15 to 5E15 ions / cm 2 , the impurity diffusion layer for element isolation of the memory cell and the bit line can be formed in a self-aligned manner (see FIG. 10).

【0049】次に、HDP−CVD(高密度プラズマ化
学気相成長)法により、絶縁膜となるシリコン酸化膜2
1を400〜600nm程度堆積する(図11参照)。
Next, a silicon oxide film 2 serving as an insulating film is formed by HDP-CVD (high-density plasma chemical vapor deposition).
1 is deposited to a thickness of about 400 to 600 nm (see FIG. 11).

【0050】次に、例えば、希釈HFを用いたウエット
エッチバック法によってシリコン酸化膜21の表面を除
去することで、パターニングされたシリコン窒化膜17
の上面を完全に露出させる(図12参照)。
Next, the surface of the silicon oxide film 21 is removed by, for example, a wet etch back method using diluted HF, thereby forming the patterned silicon nitride film 17.
Is completely exposed (see FIG. 12).

【0051】その後、シリコン窒化膜17を熱リン酸に
て除去する(図13参照)。
Thereafter, the silicon nitride film 17 is removed with hot phosphoric acid (see FIG. 13).

【0052】更に、例えば、希釈HFを用いたウエット
エッチバック法によってHTO膜16を除去しつつ、シ
リコン酸化膜21のラウンドエッチを行う。このように
して、フローティングゲート間にシリコン酸化膜21を
埋め込む(図14参照)。
Further, the silicon oxide film 21 is round-etched while removing the HTO film 16 by, for example, a wet etch-back method using diluted HF. Thus, the silicon oxide film 21 is buried between the floating gates (see FIG. 14).

【0053】この後、ゲートカップリング比を上げるた
めに、リンが不純物としてドープされたポリシリコン膜
22を100nm堆積する(図15参照)。
Thereafter, to increase the gate coupling ratio, a polysilicon film 22 doped with phosphorus as an impurity is deposited to a thickness of 100 nm (see FIG. 15).

【0054】更に、CMP法によってフローティングゲ
ート間のシリコン酸化膜21が露出するまでポリシリコ
ン膜22を研磨する。この結果、フローティングゲート
が形成される(図16参照)。この時、同様に、周辺回
路トランジスタの活性領域にも、ポリシリコン膜22が
形成される。このポリシリコン膜は、後工程で、周辺回
路トランジスタのゲート電極の一部となる。
Further, the polysilicon film 22 is polished by the CMP method until the silicon oxide film 21 between the floating gates is exposed. As a result, a floating gate is formed (see FIG. 16). At this time, similarly, the polysilicon film 22 is formed also in the active region of the peripheral circuit transistor. This polysilicon film becomes a part of the gate electrode of the peripheral circuit transistor in a later step.

【0055】その後、フローティングゲートと制御ゲー
トとの間の絶縁膜となるONO膜23(シリコン酸化膜
SiO2/シリコン窒化膜/シリコン酸化膜SiO2の3
層)を形成する。即ち、熱酸化法により、フローティン
グゲート表面に6nmのシリコン酸化膜を、CVD法に
より8nmのシリコン窒化膜を、6nmのシリコン酸化
膜を順次堆積する(図17参照)。
Thereafter, the ONO film 23 (silicon oxide film SiO 2 / silicon nitride film / silicon oxide film SiO 2) serving as an insulating film between the floating gate and the control gate is formed.
Layer). That is, a 6 nm silicon oxide film is sequentially deposited on the floating gate surface by thermal oxidation, an 8 nm silicon nitride film and a 6 nm silicon oxide film are sequentially deposited by CVD (see FIG. 17).

【0056】次に、後工程のエッチング時及びレジスト
アッシング時のONO膜23へのダメージを防ぐための
保護膜として、ポリシリコン膜24を30nm〜50n
mを堆積する(図18参照)。
Next, as a protective film for preventing damage to the ONO film 23 at the time of etching and resist ashing in a later step, a polysilicon film 24 is formed to a thickness of 30 nm to 50 nm.
m (see FIG. 18).

【0057】次に、フォト工程により、メモリーアレイ
部をレジストパターン18で覆う。この後、周辺回路ト
ランジスタのゲート形成領域のポリシリコン膜24をド
ライエッチすることにより除去した後、ONO膜23も
同様に、ドライエッチにより除去する(図19参照)。
Next, the memory array portion is covered with a resist pattern 18 by a photo process. Thereafter, after removing the polysilicon film 24 in the gate formation region of the peripheral circuit transistor by dry etching, the ONO film 23 is similarly removed by dry etching (see FIG. 19).

【0058】その後、メモリーセルの制御ゲート及び周
辺回路トランジスタのゲートとなるポリシリコン膜を1
00nm堆積させた後、リンをイオン注入によりドープ
する。更に、WSi膜を堆積させることで、100nm
のポリサイド膜(制御ゲート形成材料膜)25を形成す
る。この場合の周辺回路トランジスタの素子分離領域上
はWSiからなるシリサイド膜のみとなる。ポリサイド
膜25は、メモリーアレイ部では、ポリシリコン膜24
と接続され、周辺回路トランジスタでは、CMP法によ
り平滑化されたポリシリコン膜22と接続される(図2
0参照)。ポリサイド膜25をシリサイド膜に替えても
よい。この場合、ポリシリコン膜の堆積を省略し、ON
O膜23のドライエッチ後、直接WSiを堆積すること
で、シリサイド膜を形成することができる。
Thereafter, the polysilicon film serving as the control gate of the memory cell and the gate of the peripheral circuit transistor is removed by 1
After depositing 00 nm, phosphorus is doped by ion implantation. Further, by depositing a WSi film, 100 nm
(A control gate forming material film) 25 is formed. In this case, only the silicide film made of WSi is present on the element isolation region of the peripheral circuit transistor. The polycide film 25 is a polysilicon film 24 in the memory array portion.
In the peripheral circuit transistor, it is connected to the polysilicon film 22 smoothed by the CMP method (FIG. 2).
0). The polycide film 25 may be replaced with a silicide film. In this case, the deposition of the polysilicon film is omitted and ON
After dry etching of the O film 23, a silicide film can be formed by directly depositing WSi.

【0059】次に、フォト工程により、レジストパター
ン18を形成する。このパターンをマスクとして用い
て、反応性イオンエッチングによりメモリーアレイ部の
制御ゲート、周辺回路トランジスタのゲートの加工を行
う。すなわち、制御ゲートとなるポリサイド膜25、ポ
リシリコン膜24、ONO膜23及びポリシリコン膜2
2を順次エッチングして除去する。このとき、制御ゲー
トとなるポリサイド膜25、ポリシリコン膜24及びメ
モリーセル部のONO膜23のエッチングが完了した時
点で、周辺回路トランジスタ形成領域では、ポリシリコ
ン膜22の途中までエッチングされる。その後、SiO
2膜に対し、高選択にポリシリコン膜22をエッチング
することで、制御ゲート及び周辺回路トランジスタのゲ
ートの加工を行う(図21参照)。
Next, a resist pattern 18 is formed by a photo process. Using this pattern as a mask, the control gate of the memory array portion and the gate of the peripheral circuit transistor are processed by reactive ion etching. That is, the polycide film 25, the polysilicon film 24, the ONO film 23, and the polysilicon film 2 serving as control gates
2 are sequentially etched and removed. At this time, when the etching of the polycide film 25 serving as a control gate, the polysilicon film 24, and the ONO film 23 of the memory cell portion is completed, the etching is performed partway in the polysilicon film 22 in the peripheral circuit transistor formation region. After that, the SiO
The control film and the gate of the peripheral circuit transistor are processed by etching the polysilicon film 22 with high selectivity for the two films (see FIG. 21).

【0060】その後、レジストパターン18を除去した
後、制御ゲートをマスクにメモリーセルの素子分離用の
不純物拡散層を形成する。例えば、ボロンを0度、注入
エネルギー10〜40KeV、注入量5E12〜5E1
3ions/cm2の条件で注入を行う(図22)。
After removing the resist pattern 18, an impurity diffusion layer for element isolation of a memory cell is formed using the control gate as a mask. For example, 0 degree of boron, an implantation energy of 10 to 40 KeV, and an implantation amount of 5E12 to 5E1.
The implantation is performed under the condition of 3 ions / cm 2 (FIG. 22).

【0061】その後、公知の技術により、周辺回路トラ
ンジスタを形成する(図23参照)。
Thereafter, peripheral circuit transistors are formed by a known technique (see FIG. 23).

【0062】更に、公知の技術により、層間絶縁膜32
を形成し、コンタクト8及びメタル配線を形成すること
で不揮発性半導体記憶装置を得ることができる。
Further, the interlayer insulating film 32 is formed by a known technique.
Is formed, and the contact 8 and the metal wiring are formed, whereby a nonvolatile semiconductor memory device can be obtained.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明のビットラインをトレンチに形成
する半導体記憶装置の製造方法によれば、拡散ビットラ
インと選択ゲート及び周辺回路部の素子分離領域のトレ
ンチを同時に形成する。よって、工程を短縮できる。ま
た、トレンチを自己整合で形成することができる。その
ため、メモリーアレイ領域の面積の縮小が可能となる。
According to the method of the present invention for manufacturing a semiconductor memory device in which a bit line is formed in a trench, a diffusion bit line, a select gate, and a trench in an element isolation region of a peripheral circuit portion are simultaneously formed. Therefore, the steps can be shortened. Further, the trench can be formed by self-alignment. Therefore, the area of the memory array region can be reduced.

【0064】更に、フローティングゲートと制御ゲート
を接続するために、フローティング上の絶縁膜を除去
を、フローティング上の絶縁膜の保護膜を堆積した後に
行う。そのため、制御ゲート用のポリシリコンの堆積の
前に十分にHFでの処理が可能となり、パーティクルを
より完全に除去することができる。よって、フローティ
ングゲートと制御ゲート用のポリシリコンとを安定して
低抵抗に接続することができるので、回路動作が安定に
なる。
Further, in order to connect the floating gate and the control gate, the insulating film on the floating is removed after the protection film for the insulating film on the floating is deposited. Therefore, the treatment with HF can be sufficiently performed before depositing the polysilicon for the control gate, and the particles can be more completely removed. Therefore, since the floating gate and the polysilicon for the control gate can be stably connected to each other with low resistance, the circuit operation becomes stable.

【0065】更に、選択ゲート及び周辺回路トランジス
タを、メモリーセルと同様にフローティングゲートとし
てのポリシリコン膜と制御ゲートとしてのポリシリコン
膜が積層された構造とし、フローティングゲートのポリ
シリコン膜と制御ゲートのポリシリコン膜とを接続する
ために、フローティングゲート上の絶縁膜を除去を行
う。本発明では、この除去工程の際、絶縁膜の保護膜を
堆積した後、保護膜及びフローティングゲート上の絶縁
膜を除去するので、メモリーセル部のフローティングゲ
ート上の絶縁膜へのレジストの接触がなく、レジストか
らの汚染、及びレジストアッシング時のフローティング
ゲート上の絶縁膜へのダメージがなくなる。従って、メ
モリーセル部のフローティングゲートと制御ゲート間の
絶縁膜を高信頼性とすることが可能となる。
Further, the select gate and the peripheral circuit transistor have a structure in which a polysilicon film as a floating gate and a polysilicon film as a control gate are laminated in the same manner as the memory cell, and the polysilicon film of the floating gate and the control gate are formed. The insulating film on the floating gate is removed to connect with the polysilicon film. In the present invention, in this removal step, after depositing the protective film of the insulating film, the protective film and the insulating film on the floating gate are removed, so that the contact of the resist with the insulating film on the floating gate of the memory cell portion is reduced. Therefore, contamination from the resist and damage to the insulating film on the floating gate during resist ashing are eliminated. Therefore, the insulating film between the floating gate and the control gate in the memory cell portion can be made highly reliable.

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

【図1】本発明の実施の形態の不揮発性半導体記憶装置
の概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略断面図で
ある。
FIG. 2 is a schematic sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図3】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略断面図で
ある。
FIG. 3 is a schematic sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図4】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断面
図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図5】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断面
図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図6】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断面
図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view of the process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図7】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断面
図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view of a process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図8】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断面
図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view of a process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図9】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断面
図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図10】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
10 is a schematic cross-sectional view of a process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図11】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
11 is a schematic sectional view of a process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図12】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
12 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図13】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
13 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図14】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
14 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図15】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
FIG. 15 is a schematic sectional view of a process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図16】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
16 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図17】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
17 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図18】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
18 is a schematic sectional view of a process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図19】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
19 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図20】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
20 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図21】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
21 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図22】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
FIG. 22 is a schematic sectional view of the process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図23】図1の不揮発性半導体記憶装置の概略工程断
面図である。
23 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1;

【図24】従来の不揮発性半導体記憶装置の概略平面図
である。
FIG. 24 is a schematic plan view of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図25】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略断面
図である。
FIG. 25 is a schematic sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図26】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略断面
図である。
FIG. 26 is a schematic sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図27】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 27 is a schematic sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG.

【図28】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 28 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図29】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 29 is a schematic sectional view of the process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図30】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
30 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図31】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 31 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図32】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 32 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図33】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 33 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図34】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
34 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図35】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 35 is a schematic sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG. 24;

【図36】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
36 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図37】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 37 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図38】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 38 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図39】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
39 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図40】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
40 is a schematic cross-sectional view of a step of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図41】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
41 is a schematic sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device in FIG.

【図42】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 42 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図43】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 43 is a schematic sectional view of the process of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図44】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 44 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【図45】図24の不揮発性半導体記憶装置の概略工程
断面図である。
FIG. 45 is a schematic process sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 24;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 ゲート 7、31 素子分離領域 8 コンタクト 9 選択ゲート 10 半導体基板 11 酸化膜 12、18 レジストパターン 13 トンネル酸化膜 14 ゲート酸化膜 15、22、24 ポリシリコン膜 16 HTO膜 17 シリコン窒化膜 19 N-領域 20 N+領域 21 シリコン酸化膜 23 ONO膜 25 ポリサイド膜 27 ソース/ドレイン領域 32 層間絶縁膜Reference Signs List 5 gate 7, 31 element isolation region 8 contact 9 select gate 10 semiconductor substrate 11 oxide film 12, 18 resist pattern 13 tunnel oxide film 14 gate oxide film 15, 22, 24 polysilicon film 16 HTO film 17 silicon nitride film 19 N Region 20 N + region 21 silicon oxide film 23 ONO film 25 polycide film 27 source / drain region 32 interlayer insulating film

フロントページの続き Fターム(参考) 5F001 AA02 AA31 AA43 AA63 AB08 AD15 AD16 AD18 AD19 AD51 AD60 AG07 AG40 5F083 EP02 EP23 EP55 EP65 EP70 GA02 GA09 JA04 JA35 JA39 JA53 KA07 KA08 NA01 PR05 PR06 PR07 PR29 PR36 PR37 PR40 PR43 PR53 ZA05 ZA06 ZA07 5F101 BA02 BA13 BA36 BB05 BD05 BD06 BD09 BD10 BD32 BD35 BH19 BH21 Continued on front page F-term (reference) 5F101 BA02 BA13 BA36 BB05 BD05 BD06 BD09 BD10 BD32 BD35 BH19 BH21

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に形成されたトレンチの底面
及び側面の少なくとも一部分に形成された拡散ビットラ
インを構成要素とするメモリーセルを複数備え、拡散ビ
ットラインを選択するための選択ゲートトランジスタ、
周辺回路トランジスタと素子分離領域を含み、素子分離
領域がトレンチ内に形成された不揮発性半導体記憶装置
の製造方法であって、拡散ビットラインが形成されるト
レンチと、素子分離領域形成用のトレンチとを同時に形
成する工程を含むことを特徴とする不揮発性半導体記憶
装置の製造方法。
A selection gate transistor for selecting a diffusion bit line, comprising a plurality of memory cells each including a diffusion bit line formed on at least a part of a bottom surface and a side surface of a trench formed in a semiconductor substrate;
A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device including a peripheral circuit transistor and an element isolation region, wherein the element isolation region is formed in the trench, wherein a trench in which a diffusion bit line is formed, a trench for forming an element isolation region, Forming a non-volatile semiconductor memory device at the same time.
【請求項2】 周辺回路トランジスタ及び選択ゲートト
ランジスタのゲートが、メモリーセルと同じフローティ
ングゲートと制御ゲートの積層体からなり、かつトレン
チの形成前に半導体基板上にフローティングゲート形成
材料膜、絶縁膜及び保護膜をこの順で形成する工程と、
周辺回路トランジスタ又は選択ゲートトランジスタ形成
領域の絶縁膜及び保護膜を除去する工程と、制御ゲート
形成材料膜を形成する工程と、素子分離領域形成用のト
レンチを形成する工程と、フローティングゲート形成材
料膜及び制御ゲート形成材料膜をパターニングすること
でフローティングゲート及び制御ゲートを形成する工程
とから形成される請求項1に記載の製造方法。
2. The gate of the peripheral circuit transistor and the gate of the select gate transistor are formed of the same stacked body of a floating gate and a control gate as a memory cell, and a floating gate forming material film, an insulating film and Forming a protective film in this order;
Removing an insulating film and a protective film in a peripheral circuit transistor or select gate transistor formation region, forming a control gate formation material film, forming a trench for forming an element isolation region, and forming a floating gate formation material film And forming a control gate and a floating gate by patterning the control gate forming material film.
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