JP2001338994A - Semiconductor storage device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor storage device and its manufacturing method

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JP2001338994A
JP2001338994A JP2000157839A JP2000157839A JP2001338994A JP 2001338994 A JP2001338994 A JP 2001338994A JP 2000157839 A JP2000157839 A JP 2000157839A JP 2000157839 A JP2000157839 A JP 2000157839A JP 2001338994 A JP2001338994 A JP 2001338994A
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JP
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gate
floating gate
element isolation
film
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Application number
JP2000157839A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Toki
和啓 土岐
Akio Shimano
彰男 嶋野
Makoto Kojima
誠 小島
Seiki Ogura
正気 小椋
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Panasonic Holdings Corp
Halo LSI Design and Device Technology Inc
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Halo LSI Design and Device Technology Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To contrive low voltage by enlarging a coupling ratio value without sacrificing the increase of a chip area and the operation characteristic of an element and without increasing any manufacturing process. SOLUTION: A control gate 16 is formed on a semiconductor board 11 through a gate insulation film 15. A floating gate 18 is formed on the area of the side of the drain area 12 of a channel area 14 on the semiconductor board 11 through the semiconductor board 11 and the gate insulation film 15 and through the side of the side of the drain area 12 of the control gate 16 and a capacity insulation film 17. The control gate 16 has a protrusion part 16a protruded in the direction where the drain area 12 and a source area 13 extend on an element separation area 19. The floating gate 18 is formed through the capacity insulation film 17 even on the side of the protrusion part 16a.

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、半導体記憶装置及
びその製造方法に関し、特に、電気的消去可能な不揮発
性半導体記憶装置及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an electrically erasable nonvolatile semiconductor memory device and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体不揮発性記憶装置として、
EPROM(Erasable and Programmable Read Only Me
mory)装置、EEPROM(Electrically Erasable an
d Programmable Read Only Memory)装置又はFeRA
M(Ferro-electric Random Access Memory)装置等が
注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as a semiconductor nonvolatile memory device,
EPROM (Erasable and Programmable Read Only Me)
mory) device, EEPROM (Electrically Erasable an)
d Programmable Read Only Memory) device or FeRA
M (Ferro-electric Random Access Memory) devices and the like have attracted attention.

【0003】このうちEPROM装置又はEEPROM
装置は、フローティングゲートに対して電荷の充放電を
行ない、該フローティングゲートの電荷の有無によるし
きい値電圧の変化をコントロールゲートによって検出す
ることにより、データの記憶を行なっている。また、E
EPROM装置には、チップ単位でデータの消去が可能
なフラッシュEEPROM装置がある。
[0003] Of these, EPROM devices or EEPROMs
The device charges and discharges electric charges to and from the floating gate, and stores data by detecting a change in threshold voltage due to the presence or absence of electric charges in the floating gate by the control gate. Also, E
As the EPROM device, there is a flash EEPROM device capable of erasing data in a chip unit.

【0004】フラッシュEEPROM装置を構成するメ
モリセル(メモリトランジスタ)は、スタックゲート型
とスプリットゲート型に大別される。
[0004] Memory cells (memory transistors) constituting a flash EEPROM device are roughly classified into a stack gate type and a split gate type.

【0005】スタックゲート型メモリセルを用いたフラ
ッシュEEPROM装置は、個々のメモリセルにセル自
体を選択する機能を持っていない。そのため、データ消
去時にフローティングゲートから電荷を引き抜く際に電
荷を過剰に抜き過ぎると、電荷が過剰に抜かれたメモリ
セルがデプレッションとなって非選択セルがリークする
という、いわゆる過剰消去の問題が発生する。
A flash EEPROM device using a stack gate type memory cell does not have a function of selecting a cell itself for each memory cell. Therefore, if the charge is excessively extracted when extracting the charge from the floating gate at the time of data erasure, the so-called excessive erasure problem occurs in that the memory cell from which the charge has been excessively extracted becomes depleted and the unselected cells leak. .

【0006】この過剰消去を防止するには、消去手順に
工夫が必要であり、メモリデバイスの周辺回路で消去手
順を制御するか、又はメモリデバイスの外部回路で消去
手順を制御する必要がある。
In order to prevent this excessive erasure, it is necessary to devise an erasing procedure. It is necessary to control the erasing procedure by a peripheral circuit of the memory device or to control the erasing procedure by an external circuit of the memory device.

【0007】この過剰消去を回避するために開発された
のが、スプリットゲート型メモリセルであり、例えば米
国特許第5,029,130号にその構成が開示されて
いる。
A split gate type memory cell has been developed in order to avoid this excessive erasure, and its configuration is disclosed in, for example, US Pat. No. 5,029,130.

【0008】スプリットゲート型メモリセルを用いたフ
ラッシュEEPROM装置は、個々のメモリセルにセル
自体を選択する機能を有しており、そのため、過剰消去
が発生したとしても、メモリセルの導通又は非導通を制
御することができるので、過剰消去が問題とはならな
い。
A flash EEPROM device using a split gate type memory cell has a function of selecting a cell itself for each memory cell. Therefore, even if excessive erasure occurs, conduction or non-conduction of the memory cell is performed. Over-erasing is not a problem.

【0009】以下、従来のスタックゲート型メモリセル
又はスプリットゲート型メモリセルを用いた半導体不揮
発メモリ(フラッシュEEPROM)装置をそれぞれ図
面に基づいて説明する。
A conventional semiconductor nonvolatile memory (flash EEPROM) device using a stack gate type memory cell or a split gate type memory cell will be described below with reference to the drawings.

【0010】まず、図10(a)及び図10(b)に示
すように、スタックゲート型メモリセルは、シリコンか
らなる半導体基板101の上部にドレイン領域102及
びソース領域103が形成されており、半導体基板10
1におけるドレイン領域102とソース領域103とに
挟まれてなるチャネル領域104の上には、第1の誘電
体膜105を介してフローティングゲート106が形成
されている。該フローティングゲート106の上には第
2の誘電体膜107を介してコントロールゲート108
が形成されている。
First, as shown in FIGS. 10A and 10B, a stack gate type memory cell has a drain region 102 and a source region 103 formed on a semiconductor substrate 101 made of silicon. Semiconductor substrate 10
A floating gate 106 is formed on a channel region 104 interposed between a drain region 102 and a source region 103 in FIG. 1 via a first dielectric film 105. A control gate 108 is provided on the floating gate 106 via a second dielectric film 107.
Are formed.

【0011】一方、スプリットゲート型メモリセルは、
図11(a)及び図11(b)に示すように、シリコン
からなる半導体基板101の上部にドレイン領域102
及びソース領域103が形成されており、半導体基板1
01におけるドレイン領域102とソース領域103と
に挟まれてなるチャネル領域104の上には、比較的膜
厚が小さい酸化シリコンからなる第1の誘電体膜105
を介してコントロールゲート108が形成されている。
コントロールゲート108のドレイン領域102側には
第2の誘電体膜107を介してサイドウォール形状のフ
ローティングゲート106が形成されている。このフロ
ーティングゲート106は、ドレイン領域102及びフ
ローティングゲート106の双方との重なりが小さく、
微小なゲート長となる構成を有している。
On the other hand, a split gate memory cell is
As shown in FIGS. 11A and 11B, a drain region 102 is formed on a semiconductor substrate 101 made of silicon.
And the source region 103 are formed.
01, a first dielectric film 105 made of silicon oxide having a relatively small thickness is formed on a channel region 104 sandwiched between the drain region 102 and the source region 103.
, A control gate 108 is formed.
On the drain region 102 side of the control gate 108, a floating gate 106 having a sidewall shape is formed via a second dielectric film 107. This floating gate 106 has a small overlap with both the drain region 102 and the floating gate 106,
It has a configuration with a very small gate length.

【0012】ところで、コントロールゲート108及び
フローティングゲート106間の静電容量(Cc)と、
フローティングゲート106及びチャネル領域104
(又はソース領域103若しくはドレイン領域102)
間の静電容量(Cf)との比の値を大きくすること、特
に、コントロールゲート108からのフローティングゲ
ート106への電位の伝播性を示すカップリングレシオ
の値を大きくすることは、フラッシュEEPROM装置
の動作電圧を低減するための重要な要因となる。ここ
で、カップリングレシオは、全静電容量(Cc+Cf)
に対するコントロールゲート108及びフローティング
ゲート106間の静電容量(Cc)の比(=Cc/(C
c+Cf))として表わされる。
Incidentally, the capacitance (Cc) between the control gate 108 and the floating gate 106 is:
Floating gate 106 and channel region 104
(Or source region 103 or drain region 102)
Increasing the value of the ratio between the capacitance and the capacitance (Cf) between the control gate and the floating gate 106, in particular, increasing the value of the coupling ratio indicating the propagation of the potential from the control gate 108 to the floating gate 106 is a flash EEPROM device. This is an important factor for reducing the operating voltage of the device. Here, the coupling ratio is the total capacitance (Cc + Cf).
Of the capacitance (Cc) between the control gate 108 and the floating gate 106 with respect to (Cc / (C
c + Cf)).

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のスタック型メモリセル及びスプリットゲート型メモ
リセルを用いたEEPROM装置は、カップリングレシ
オを大きくするには、フローティングゲート106とコ
ントロールゲート108との対向面積を大きくし且つフ
ローティングゲート106とチャネル領域104等との
対向面積を小さくするか、又は第1の誘電体膜105と
第2の誘電体膜107との膜厚の比の値を変更するかが
必要となる。
However, in the EEPROM device using the conventional stack type memory cell and split gate type memory cell, in order to increase the coupling ratio, the opposite of the floating gate 106 and the control gate 108 is required. Either increase the area and decrease the facing area between the floating gate 106 and the channel region 104 or the like, or change the value of the thickness ratio between the first dielectric film 105 and the second dielectric film 107 Is required.

【0014】前者の場合は、例えば、フローティングゲ
ート106とコントロールゲート108との対向面積を
大きくするために、フローティングゲート106のゲー
ト幅(WFG)を大きくすると、素子面積が増加して集積
化に不適となる。また、フローティングゲート106と
チャネル領域104等との対向面積を小さくするため
に、例えばフローティングゲートのゲート長(LFG)を
小さくすることは、図11に示すスプリットゲート型メ
モリセルにおいてのみ有効とはなるが、微細加工の観点
から困難である。また、チャネル領域14のチャネル幅
を小さくすることはセル電流が小さくなるため、メモリ
セルに対する読み出し速度の低下を招く。
In the former case, for example, if the gate width (W FG ) of the floating gate 106 is increased in order to increase the opposing area between the floating gate 106 and the control gate 108, the element area increases and the integration is increased. It will be unsuitable. Further, for example, reducing the gate length (L FG ) of the floating gate in order to reduce the facing area between the floating gate 106 and the channel region 104 is not effective only in the split gate type memory cell shown in FIG. However, it is difficult from the viewpoint of fine processing. Also, reducing the channel width of the channel region 14 reduces the cell current, which leads to a reduction in the reading speed for the memory cell.

【0015】一方、後者の場合は、第2の誘電体膜10
7の膜厚を小さくすることは信頼性の面からみて困難で
ある。
On the other hand, in the latter case, the second dielectric film 10
It is difficult to reduce the film thickness of 7 from the viewpoint of reliability.

【0016】本発明は、前記従来の問題を解決し、チッ
プ面積の増加や素子の動作特性を犠牲にすることなく、
且つ、製造工程を増やすことなく、カップリングレシオ
の値を大きくすることにより、低電圧化を図れるように
することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, without increasing the chip area or sacrificing the operating characteristics of the device.
It is another object of the present invention to reduce the voltage by increasing the value of the coupling ratio without increasing the number of manufacturing steps.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、コントロールゲートにおける素子分離領
域上に位置する部分に張出部を形成して、フローティン
グゲートとコントロールゲートとの対向面積を大きくす
ることにより、コントロールゲートとフローティングゲ
ートとの間の静電容量を増大させる構成とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, an overhanging portion is formed at a portion of a control gate located on an element isolation region, so that an opposing area between a floating gate and a control gate is formed. Is increased to increase the capacitance between the control gate and the floating gate.

【0018】具体的に、本発明に係る第1の半導体記憶
装置は、半導体基板に形成され、複数のソースドレイン
領域を互いに分離する複数の素子分離領域と、半導体基
板の上に、第1の誘電体膜を介して複数のソースドレイ
ン領域及び複数の素子分離領域を跨ぐように形成された
コントロールゲートと、半導体基板の上におけるコント
ロールゲートの一方の側面上に第2の誘電体膜を介して
形成されたフローティングゲートとを備え、コントロー
ルゲートは、素子分離領域上に位置する部分がソースド
レイン領域が延びる方向に張り出す張出部を有し、フロ
ーティングゲートは、第2の誘電体膜を介して張出部の
側面上にも形成されている。
More specifically, a first semiconductor memory device according to the present invention includes a plurality of element isolation regions formed on a semiconductor substrate and isolating a plurality of source / drain regions from each other, and a first isolation region formed on the semiconductor substrate. A control gate formed so as to straddle a plurality of source / drain regions and a plurality of element isolation regions via a dielectric film, and a second dielectric film on one side surface of the control gate on the semiconductor substrate; A floating gate formed, wherein the control gate has a projecting portion in which a portion located on the element isolation region projects in a direction in which the source / drain region extends, and the floating gate is provided with a second dielectric film interposed therebetween. It is also formed on the side of the overhang.

【0019】第1の半導体記憶装置は、スプリットゲー
ト型の半導体記憶装置であって、本記憶装置によると、
コントロールゲートにおける素子分離領域上に位置する
部分が、ソースドレイン領域が延びる方向に張り出す張
出部を有し、フローティングゲートが第2の誘電体膜を
介して張出部の側面上にも形成されているため、フロー
ティングゲートとコントロールゲートとの対向面積が大
きくなるので、コントロールゲートとフローティングゲ
ートとの間の静電容量が増大して、カップリングレシオ
の値が大きくなる。その結果、素子の電圧動作を低減で
きるようになるため、素子分離領域又はチャージポンプ
回路等を縮小できるので、チップサイズの小型化を図る
ことができる。
The first semiconductor memory device is a split gate type semiconductor memory device. According to the present memory device,
A portion of the control gate located on the element isolation region has an overhang extending in the direction in which the source / drain region extends, and a floating gate is also formed on the side surface of the overhang via the second dielectric film. As a result, the facing area between the floating gate and the control gate increases, so that the capacitance between the control gate and the floating gate increases, and the value of the coupling ratio increases. As a result, the voltage operation of the element can be reduced, so that the element isolation region or the charge pump circuit can be reduced, so that the chip size can be reduced.

【0020】第1の半導体記憶装置において、コントロ
ールゲートが、ソースドレイン領域上を該ソースドレイ
ン領域が延びる方向とほぼ垂直な方向に形成され、張出
部が、素子分離領域同士におけるソースドレイン領域を
挟んで対向する領域のうちの少なくとも一方にソースド
レイン領域が延びる方向とほぼ平行に張り出すように形
成されていることが好ましい。このようにすると、コン
トロールゲートの張出部及び該張出部の側面上のフロー
ティングゲートを通常のプロセスで確実に形成できる。
In the first semiconductor memory device, the control gate is formed on the source / drain region in a direction substantially perpendicular to the direction in which the source / drain region extends, and the overhang portion forms the source / drain region between the element isolation regions. It is preferable that at least one of the opposing regions is formed so as to extend substantially parallel to the direction in which the source / drain region extends. With this configuration, the overhanging portion of the control gate and the floating gate on the side surface of the overhanging portion can be reliably formed by a normal process.

【0021】本発明に係る第2の半導体記憶装置は、半
導体基板に形成され、複数のソースドレイン領域を互い
に分離する複数の素子分離領域と、半導体基板の上に、
第1の誘電体膜を介して各ソースドレイン領域ごとにこ
れを跨ぐように形成されたフローティングゲートと、半
導体基板の上に、第2の誘電体膜を介してフローティン
グゲートの上方を含み且つ複数のソースドレイン領域及
び複数の素子分離領域を跨ぐように形成されたコントロ
ールゲートとを備え、コントロールゲートは、素子分離
領域上に位置する部分がソースドレイン領域が延びる方
向に張り出す張出部を有し、フローティングゲートは、
第2の誘電体膜を介して張出部の下側にも形成されてい
る。
A second semiconductor memory device according to the present invention comprises: a plurality of element isolation regions formed on a semiconductor substrate for isolating a plurality of source / drain regions from each other;
A plurality of floating gates formed so as to straddle each source / drain region via a first dielectric film, and a portion above the floating gate on a semiconductor substrate via a second dielectric film; A control gate formed so as to straddle the source / drain region and the plurality of element isolation regions, and the control gate has an overhanging portion in which a portion located on the element isolation region extends in a direction in which the source / drain region extends. And the floating gate
It is also formed below the overhang via the second dielectric film.

【0022】第2の半導体記憶装置は、スタックゲート
型の半導体記憶装置であって、本記憶装置によると、コ
ントロールゲートにおける素子分離領域上に位置する部
分が、ソースドレイン領域が延びる方向に張り出す張出
部を有し、フローティングゲートが第2の誘電体膜を介
して張出部の下側にも形成されているため、フローティ
ングゲートとコントロールゲートとの対向面積が大きく
なるので、フローティングゲートとコントロールゲート
との間の静電容量が増大する。これにより、カップリン
グレシオの値が大きくなって、素子の電圧動作を低減で
きるようになるため、素子分離領域又はチャージポンプ
回路等を縮小できるので、チップサイズの小型化を図る
ことができる。
The second semiconductor memory device is a stacked gate type semiconductor memory device. According to this memory device, a portion of the control gate located on the element isolation region projects in the direction in which the source / drain region extends. Since the floating gate has an overhang and the floating gate is also formed below the overhang via the second dielectric film, the facing area between the floating gate and the control gate becomes large. The capacitance with the control gate increases. As a result, the value of the coupling ratio becomes large, and the voltage operation of the element can be reduced, so that the element isolation region or the charge pump circuit can be reduced, so that the chip size can be reduced.

【0023】第2の半導体記憶装置において、フローテ
ィングゲート及びコントロールゲートがソースドレイン
領域上を該ソースドレイン領域が延びる方向とほぼ垂直
な方向に形成され、張出部が、素子分離領域同士におけ
るソースドレイン領域を挟んで対向する領域のうちの少
なくとも一方にソースドレイン領域が延びる方向とほぼ
平行に張り出すように形成されていることが好ましい。
このようにすると、コントロールゲートの張出部及び該
張出部の下側部分のフローティングゲートを通常のプロ
セスで確実に形成できる。
In the second semiconductor memory device, the floating gate and the control gate are formed on the source / drain region in a direction substantially perpendicular to the direction in which the source / drain region extends, and the overhang is formed between the source / drain region between the element isolation regions. It is preferable that at least one of the regions facing each other across the region is formed so as to extend substantially parallel to the direction in which the source / drain region extends.
In this case, the overhang of the control gate and the floating gate below the overhang can be reliably formed by a normal process.

【0024】第2の半導体記憶装置において、フローテ
ィングゲートが、素子分離領域上における端面の面方向
がソースドレイン領域が延びる方向と交差するように形
成されていることが好ましい。このようにすると、コン
トロールゲートと該コントロールゲートの下側に素子ご
とに形成されるフローティングゲートとの対向面積がさ
らに増大するため、カップリングレシオの値もさらに大
きくなるので、メモリセルを一層縮小することが可能と
なる。
In the second semiconductor memory device, it is preferable that the floating gate is formed such that the plane direction of the end face on the element isolation region intersects the direction in which the source / drain region extends. In this case, the area of the control gate and the floating gate formed for each element below the control gate are further increased, and the value of the coupling ratio is further increased, so that the memory cell is further reduced. It becomes possible.

【0025】本発明に係る第3の半導体記憶装置は、半
導体基板に形成され、複数のソースドレイン領域を互い
に分離する複数の素子分離領域と、半導体基板の上に、
第1の誘電体膜を介して各ソースドレイン領域ごとにこ
れを跨ぐように形成されたフローティングゲートと、半
導体基板の上に、第2の誘電体膜を介してフローティン
グゲートの上面を含み且つ複数のソースドレイン領域及
び複数の素子分離領域を跨ぐように形成されたコントロ
ールゲートとを備え、コントロールゲートは、互いに隣
接する素子分離領域上に屈曲部を有する平面クランク形
状を有し、フローティングゲートは、第2の誘電体膜を
介して素子分離領域上に位置する部分にも形成されてい
る。
A third semiconductor memory device according to the present invention comprises: a plurality of element isolation regions formed on a semiconductor substrate for isolating a plurality of source / drain regions from each other;
A floating gate formed so as to straddle each source / drain region via a first dielectric film, and a plurality of floating gates including a top surface of the floating gate on a semiconductor substrate via a second dielectric film A control gate formed so as to straddle the source / drain region and the plurality of element isolation regions, the control gate has a planar crank shape having a bent portion on the element isolation region adjacent to each other, and the floating gate includes It is also formed on a portion located on the element isolation region via the second dielectric film.

【0026】第3の半導体記憶装置によると、コントロ
ールゲートが互いに隣接する素子分離領域上に屈曲部を
有する平面クランク形状を有し、フローティングゲート
が第2の誘電体膜を介して素子分離領域上に位置する部
分にも形成されているため、フローティングゲートとコ
ントロールゲートとの対向面積が大きくなるので、カッ
プリングレシオの値が大きくなる。その上、幅広部を設
ける構成と比べてコントロールゲート及びフローティン
グゲートのチップ面積に占める割合が小さくなるので、
チップサイズの小型化をさらに図ることができる。
According to the third semiconductor memory device, the control gate has a planar crank shape having a bent portion on the element isolation region adjacent to each other, and the floating gate is formed on the element isolation region via the second dielectric film. , The area of opposition between the floating gate and the control gate increases, so that the value of the coupling ratio increases. In addition, since the ratio of the control gate and the floating gate to the chip area becomes smaller as compared with the configuration in which the wide portion is provided,
It is possible to further reduce the chip size.

【0027】本発明に係る半導体記憶装置の製造方法
は、半導体基板上に複数の素子領域を互いに分離する複
数の素子分離領域を形成する工程と、半導体基板上に複
数の素子分離領域の上を含む全面にわたってコントロー
ルゲート形成膜を堆積する工程と、コントロールゲート
形成膜に対して、ほぼ平行に延びる2本の支柱部と該支
柱部同士とほぼ等間隔で接続される複数の桟部とからな
る平面はしご形状で且つ各桟部が素子分離領域上に形成
されるようにパターニングを行なうことにより、コント
ロールゲート形成膜からはしご形状膜を形成する工程
と、はしご形状膜を含む全面にわたってフローティング
ゲート形成膜を堆積し、堆積したフローティングゲート
形成膜に対してエッチバックを行なうことにより、はし
ご形状膜の内側面上にフローティングゲート形成膜から
なるフローティングゲートを形成する工程と、半導体基
板に対して少なくともはしご形状膜をマスクとする不純
物注入を行なうことにより、半導体基板の上部にソース
ドレイン領域を形成する工程と、はしご形状膜及びフロ
ーティングゲートにおける各桟部の中央部分に対して選
択的にエッチングを行なって支柱部同士を互いに分割す
ることにより、はしご形状膜からなるコントロールゲー
トを形成する工程とを備えている。
According to the method of manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, a plurality of element isolation regions for isolating a plurality of element regions from each other are formed on a semiconductor substrate, and a plurality of element isolation regions are formed on the semiconductor substrate. A step of depositing a control gate formation film over the entire surface including the support gate formation film, comprising: two support portions extending substantially parallel to the control gate formation film; and a plurality of crosspieces connected to the support portions at substantially equal intervals. Forming a ladder-shaped film from the control gate-formed film by performing patterning so as to form a flat ladder and each cross-section on an element isolation region; and forming a floating gate-formed film over the entire surface including the ladder-shaped film. Is deposited on the inner surface of the ladder-shaped film by performing etch-back on the deposited floating gate forming film. A step of forming a floating gate formed of a loading gate forming film, and a step of forming a source / drain region above the semiconductor substrate by performing impurity implantation on the semiconductor substrate using at least a ladder-shaped film as a mask; Forming a control gate made of a ladder-shaped film by selectively etching a central portion of each crosspiece in the shaped film and the floating gate to divide the pillar portions from each other.

【0028】本発明の半導体記憶装置の製造方法は、ス
プリットゲート型の半導体記憶装置の製造方法であっ
て、コントロールゲート形成膜から、桟部が素子分離領
域上に形成されたはしご形状膜を形成し、続いて、はし
ご形状膜の内側面上にフローティングゲート形成膜から
なるフローティングゲートを形成した後、はしご形状膜
の各桟部の中央部分及び該中央部分と隣接するフローテ
ィングゲートに対してエッチングを行なって支柱部同士
を互いに分割することによってはしご形状膜からなるコ
ントロールゲートを形成するため、はしご形状膜からそ
の桟部が張出部となるコントロールゲートを形成できる
と共に、はしご形状膜の内側面のフローティングゲート
を素子ごとに分割できるので、本発明の第1の半導体記
憶装置を確実に得ることができる。
A method of manufacturing a semiconductor memory device according to the present invention is a method of manufacturing a split gate type semiconductor memory device, comprising forming a ladder-shaped film having a cross section formed on an element isolation region from a control gate forming film. Then, after forming a floating gate composed of a floating gate forming film on the inner surface of the ladder-shaped film, etching is performed on the central portion of each cross section of the ladder-shaped film and the floating gate adjacent to the central portion. In order to form a control gate made of a ladder-shaped film by dividing the strut portions from each other, a control gate can be formed from the ladder-shaped film so that the cross section becomes an overhanging portion, and the inner surface of the ladder-shaped film can be formed. Since the floating gate can be divided for each element, the first semiconductor memory device of the present invention can be reliably obtained. Door can be.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)本発明の第1
の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention.
An embodiment will be described with reference to the drawings.

【0030】図1(a)及び図1(b)は本発明の第1
の実施形態に係るスプリットゲート型の不揮発性半導体
記憶装置であって、図1(a)は模式的な平面構成を示
し、図1(b)は図1(a)のIb−Ib線における拡
大した断面構成を示している。
FIGS. 1A and 1B show a first embodiment of the present invention.
1A shows a schematic plan configuration, and FIG. 1B shows an enlarged view taken along line Ib-Ib of FIG. 1A. FIG.

【0031】図1(a)及び図1(b)に示すように、
例えば、p型シリコンからなる半導体基板11の上部に
は、帯状のドレイン領域12及びソース領域13が形成
されており、半導体基板11におけるドレイン領域12
とソース領域13とに挟まれてなるチャネル領域14の
上には、第1の誘電体膜としてのゲート絶縁膜15を介
してポリシリコンからなるコントロールゲート16が形
成されている。半導体基板11上におけるチャネル領域
14のドレイン領域12側の領域には、半導体基板11
とはゲート絶縁膜15を介して且つコントロールゲート
16のドレイン領域12側の側面とは第2の誘電体膜と
しての容量絶縁膜17を介して、ポリシリコンからなる
フローティングゲート18が形成されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B,
For example, a band-shaped drain region 12 and a source region 13 are formed on a semiconductor substrate 11 made of p-type silicon.
A control gate 16 made of polysilicon is formed on a channel region 14 sandwiched between the gate and source region 13 via a gate insulating film 15 as a first dielectric film. The region of the channel region 14 on the side of the drain region 12 on the semiconductor substrate 11
A floating gate 18 made of polysilicon is formed via a gate insulating film 15 and a side surface of the control gate 16 on the drain region 12 side via a capacitive insulating film 17 as a second dielectric film. .

【0032】本実施形態に係るコントロールゲート16
は、半導体基板11上に設けられたLOCOS膜又は浅
いトレンチ絶縁(STI)構造からなる素子分離領域1
9上に、ドレイン領域12及びソース領域13が延びる
方向に張り出す張出部16aを有していることを特徴と
する。また、フローティングゲート18は、張出部16
aの側面上にも容量絶縁膜17を介して形成されてお
り、素子分離領域19上で隣接するメモリセルとの間で
分割されている。
The control gate 16 according to the present embodiment
Is a device isolation region 1 having a LOCOS film or a shallow trench isolation (STI) structure provided on a semiconductor substrate 11.
9 is characterized by having an overhang 16a projecting in the direction in which the drain region 12 and the source region 13 extend. In addition, the floating gate 18 is
Also formed on the side surface of “a” via the capacitance insulating film 17, it is divided between adjacent memory cells on the element isolation region 19.

【0033】ここで、容量絶縁膜17は、フローティン
グゲート18に注入された電荷がコントロールゲート1
6に引き抜かれない程度の耐圧を持つような膜厚、材料
又はプロセスを用いればよい。
Here, the charge injected into the floating gate 18 is formed in the capacitance insulating film 17 by the control gate 1.
A film thickness, material, or process that has a withstand voltage of such a degree that it cannot be pulled out may be used.

【0034】以下、本実施形態に係るスプリットゲート
型半導体記憶装置と従来のスプリットゲート型半導体記
憶装置とのカップリングレシオを比較する。
Hereinafter, the coupling ratio between the split gate semiconductor memory device according to the present embodiment and the conventional split gate semiconductor memory device will be compared.

【0035】図2(a)及び図2(b)はカップリング
レシオの値の算出に必要な構成部材の寸法を示すための
半導体記憶装置であって、図2(a)は第1の実施形態
に係るスプリットゲート型半導体記憶装置の模式的な平
面構成を示し、図2(b)は図11(b)に示した従来
のスプリットゲート型半導体記憶装置の模式的な平面構
成を示している。ここで、図2(a)及び図2(b)に
おいて、図1(a)及び図11(b)に示す構成部材と
同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を
省略する。
FIGS. 2A and 2B show a semiconductor memory device for indicating the dimensions of the components necessary for calculating the value of the coupling ratio. FIG. 2A shows the first embodiment. FIG. 2B shows a schematic plan configuration of a split-gate semiconductor memory device according to an embodiment, and FIG. 2B shows a schematic plan configuration of the conventional split-gate semiconductor memory device shown in FIG. . Here, in FIGS. 2A and 2B, the same components as those shown in FIGS. 1A and 11B are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0036】まず、図2(b)に示す従来の不揮発性半
導体記憶装置において、コントロールゲート108の高
さhを0.2μmとし、チャネル幅Wを0.44μmと
し、フローティングゲート106のソースドレイン方向
(=ゲート長方向)の長さL FGを0.1μmとし、フロ
ーティングゲート106とコントロールゲート108と
の対向(オーバーラップ)幅WFGを0.92μmとし、
コントロールゲート108と基板11との間及びコント
ロールゲート108とフローティングゲート106との
間の第1の誘電体膜(=ゲート酸化膜)105の膜厚及
び材料を同一とすると、前述した従来の半導体記憶装置
のカップリングレシオCR0は以下の式(1)で近似でき
る。
First, a conventional nonvolatile semiconductor device shown in FIG.
In the conductor storage device, the height of the control gate 108 is high.
And the channel width W is 0.44 μm.
And the source / drain direction of the floating gate 106
Length L (= gate length direction) FGTo 0.1 μm,
The driving gate 106 and the control gate 108
(Overlap) width W ofFGIs set to 0.92 μm,
Between the control gate 108 and the substrate 11 and
Between the roll gate 108 and the floating gate 106
Between the thickness of the first dielectric film (= gate oxide film) 105 and
And the same material, the conventional semiconductor memory device described above
Coupling ratio CR0Can be approximated by the following equation (1)
You.

【0037】 CR0=Cc/(Cc+Cf) =h・WFG/(h・WFG+LFG・W) …(1) 式(1)に上記の寸法値を代入すると、カップリングレ
シオCR0の値は約0.81となる。
C R0 = Cc / (Cc + Cf) = h · W FG / (h · W FG + L FG · W) (1) By substituting the above dimensional values into equation (1), the coupling ratio C R0 The value is about 0.81.

【0038】一方、図2(a)に示す本実施形態に係る
不揮発性半導体記憶装置は、従来のメモリセル1と同一
の面積であるメモリセル1に適用する場合には、コント
ロールゲート16における素子分離領域19上における
張出部16aの長さPCGを0.25μmとすると、カッ
プリングレシオCR1は以下の式(2)で近似できる。
On the other hand, when the nonvolatile semiconductor memory device according to the present embodiment shown in FIG. 2A is applied to the memory cell 1 having the same area as the conventional memory cell 1, the element in the control gate 16 When the length P CG of the protrusion 16a on the isolation region 19 and 0.25 [mu] m, the coupling ratio C R1 can be approximated by the following equation (2).

【0039】 CR1=Cc/(Cc+Cf) =h(WFG+2PCG)/{h(WFG+2PCG)+LFG・W} …(2) 式(2)に示すように、実質的なフローティングゲート
18の幅が、WFG+2PCG=1.42μmとなり、この
場合のカップリングレシオCR1の値は0.87となっ
て、従来の半導体記憶装置のカップリングレシオCR0
約1.1倍となる。
C R1 = Cc / (Cc + Cf) = h (W FG + 2P CG ) / {h (W FG + 2P CG ) + L FG · W} (2) As shown in the equation (2), substantial floating The width of the gate 18 becomes W FG + 2P CG = 1.42 μm. In this case, the value of the coupling ratio C R1 is 0.87, which is about 1.1 of the coupling ratio C R0 of the conventional semiconductor memory device. Double.

【0040】このように、コントロールゲート16は所
定の電位を、伝播時の損失がより少なくなるようにフロ
ーティングゲート18に伝えることができるため、フロ
ーティングゲート18に対する電荷の注入動作又は放出
動作を低電圧で行なえるようになるので、低電圧であっ
ても、不揮発性半導体記憶装置を確実に動作させること
ができる。また、この動作電圧の低電圧化により、チャ
ージポンプ回路の回路規模をも縮小できるようになる。
As described above, since the control gate 16 can transmit a predetermined potential to the floating gate 18 so that the loss during propagation is reduced, the operation of injecting or discharging the charge into the floating gate 18 is performed at a low voltage. Therefore, the nonvolatile semiconductor memory device can be reliably operated even at a low voltage. Further, by reducing the operating voltage, the circuit scale of the charge pump circuit can be reduced.

【0041】以下、前記のように構成された半導体記憶
装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing the semiconductor memory device configured as described above will be described with reference to the drawings.

【0042】図3(a)〜図3(c)並びに図4(a)
及び図4(b)は第1の実施形態に係る半導体記憶装置
の製造方法の工程順の断面構成を示している。
FIGS. 3 (a) to 3 (c) and FIG. 4 (a)
FIG. 4B shows a cross-sectional configuration in a process order of the method for manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment.

【0043】まず、図3(a)に示すように、半導体基
板11上に、例えばSTI構造の素子分離領域19を選
択的に形成する。続いて、熱酸化法等を用いて、半導体
基板11上に素子分離領域19を含む全面にわたってゲ
ート酸化膜15を形成し、その後、CVD法等により、
ゲート酸化膜15の全面にポリシリコンからなるコント
ロールゲート形成膜16Aを堆積する。
First, as shown in FIG. 3A, an element isolation region 19 having, for example, an STI structure is selectively formed on a semiconductor substrate 11. Subsequently, a gate oxide film 15 is formed over the entire surface including the element isolation region 19 on the semiconductor substrate 11 by using a thermal oxidation method or the like, and then, by a CVD method or the like.
A control gate forming film 16A made of polysilicon is deposited on the entire surface of the gate oxide film 15.

【0044】次に、図3(b)に示すように、リソグラ
フィ法を用いて、コントロールゲート形成膜16Aに対
して、該コントロールゲート形成膜16Aにおける素子
分離領域19上に位置する部分がソースドレイン領域が
延びる方向に張り出す張出部16aを有するようにエッ
チングを行なうことにより、コントロールゲート形成膜
16Aからコントロールゲート16を形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, a portion of the control gate formation film 16A located on the element isolation region 19 is formed by a lithography method. The control gate 16 is formed from the control gate formation film 16A by performing etching so as to have an overhang portion 16a that extends in the direction in which the region extends.

【0045】次に、図3(c)に示すように、例えば熱
酸化法を用いて、コントロールゲート16の全面に容量
絶縁膜17を形成する。このとき、容量絶縁膜17の膜
厚は、後工程で形成するフローティングゲートに注入さ
れる電荷がコントロールゲート16に引き抜かれない耐
圧を持つような膜厚とする。
Next, as shown in FIG. 3C, a capacitive insulating film 17 is formed on the entire surface of the control gate 16 by using, for example, a thermal oxidation method. At this time, the film thickness of the capacitor insulating film 17 is set to a thickness such that a charge injected into a floating gate formed in a later step has a withstand voltage such that the charge is not extracted to the control gate 16.

【0046】次に、図4(a)に示すように、CVD法
等を用いて、半導体基板11上に、素子分離領域19及
びコントロールゲート16を含む全面にわたってポリシ
リコンからなるフローティングゲート形成膜18Aを堆
積する。続いて、堆積したフローティングゲート形成膜
18Aに対してエッチバックを行なうことにより、該フ
ローティングゲート形成膜18Aを、コントロールゲー
ト16の側面上に容量絶縁膜17を介して自己整合的に
サイドウォール形状にする。このとき、形成されたフロ
ーティングゲート形成膜18Aは、サイドウォール形状
を有しているため、フローティングゲートのゲート長L
FGを小さくできるので、カップリングレシオCR1を向上
できる。続いて、コントロールゲート16及びフローテ
ィングゲート形成膜18Aをマスクとして、半導体基板
11の上部に対してn型の不純物イオンを注入すること
により、ドレイン領域12及びソース領域を形成する。
Next, as shown in FIG. 4A, a floating gate forming film 18A made of polysilicon is formed over the entire surface including the element isolation region 19 and the control gate 16 on the semiconductor substrate 11 by using the CVD method or the like. Is deposited. Subsequently, by etching back the deposited floating gate forming film 18A, the floating gate forming film 18A is self-aligned into a sidewall shape on the side surface of the control gate 16 via the capacitor insulating film 17. I do. At this time, since the formed floating gate forming film 18A has a sidewall shape, the gate length L of the floating gate
Since FG can be reduced, the coupling ratio C R1 can be improved. Subsequently, by using the control gate 16 and the floating gate forming film 18A as a mask, n-type impurity ions are implanted into the upper portion of the semiconductor substrate 11 to form the drain region 12 and the source region.

【0047】次に、図4(b)に示すように、リソグラ
フィ法を用いて、少なくとも各張出部16aの端部が露
出する開口パターン2を有するレジストパターンを形成
し、形成したレジストパターン用いて、フローティング
ゲート形成膜18Aにおける張出部16a端部の側面上
の領域に対してエッチングを行なうことにより、フロー
ティングゲート形成膜18から素子ごとのフローティン
グゲート18を得る。
Next, as shown in FIG. 4B, a resist pattern having an opening pattern 2 exposing at least an end of each overhang 16a is formed by lithography, and the formed resist pattern is used. Then, by etching the region on the side surface of the end of the overhang 16a in the floating gate forming film 18A, the floating gate 18 for each element is obtained from the floating gate forming film 18.

【0048】このように、第1の実施形態に係る半導体
記憶装置の製造方法は、コントロールゲート16を素子
分離領域19上に張出部16aを有する形状とし、該張
出部16aの側面上にもフローティングゲート18を形
成している。このため、コントロールゲート16及びフ
ローティングゲート18の形状以外は、従来のスプリッ
トゲート型半導体不揮発性メモリ装置の製造工程をなん
ら変更する必要がなく、すなわち、従来の製造工程に新
たな工程を付加することなく、従来よりもカップリング
レシオの値を大きくできる。
As described above, in the method for manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment, the control gate 16 is formed to have the overhang 16a on the element isolation region 19, and the control gate 16 is formed on the side surface of the overhang 16a. Also form the floating gate 18. Therefore, except for the shapes of the control gate 16 and the floating gate 18, there is no need to change the manufacturing process of the conventional split gate type semiconductor nonvolatile memory device, that is, it is necessary to add a new process to the conventional manufacturing process. Therefore, the value of the coupling ratio can be increased as compared with the conventional case.

【0049】なお、図3(c)に示すコントロールゲー
ト形成工程において、コントロールゲート16をマスク
として、半導体基板11の上部に対して比較的低濃度の
n型不純物イオンを注入してもよい。
In the control gate forming step shown in FIG. 3C, relatively low concentration n-type impurity ions may be implanted into the upper portion of the semiconductor substrate 11 using the control gate 16 as a mask.

【0050】(製造方法の一変形例)以下、第1の実施
形態に係る半導体記憶装置の製造方法の一変形例につい
て図面を参照しながら説明する。
(Modification of Manufacturing Method) Hereinafter, a modification of the method of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

【0051】図3(a)に示したコントロールゲート形
成膜堆積工程の後に、図5(a)に示すように、リソグ
ラフィ法を用いて、ほぼ平行に延びる2本の支柱部16
bと該支柱部16b同士とほぼ等間隔で接続される複数
の桟部16cとからなる平面はしご形状で且つ各桟部1
6cが素子分離領域19上に形成されるように、コント
ロールゲート形成膜16Aに対してパターニングを行な
うことにより、コントロールゲート形成膜16Aからは
しご形状膜16Bを形成する。
After the control gate forming film depositing step shown in FIG. 3A, as shown in FIG. 5A, two pillar portions 16 extending substantially in parallel by using a lithography method.
b and a plurality of crosspieces 16c connected at substantially equal intervals to the support pillars 16b, and each of the crosspieces 1 has a flat ladder shape.
By patterning the control gate formation film 16A so that 6c is formed on the element isolation region 19, a ladder-shaped film 16B is formed from the control gate formation film 16A.

【0052】その後、半導体基板11上に、素子分離領
域19及びコントロールゲート16を含む全面にわたっ
てフローティングゲート形成膜18Aを堆積し、堆積し
たフローティングゲート形成膜18Aに対してエッチバ
ックを行なうことにより、該フローティングゲート形成
膜18Aを、はしご形状膜16Bの内側面上に容量絶縁
膜17を介して自己整合的にサイドウォール形状にす
る。
Thereafter, a floating gate forming film 18A is deposited over the entire surface including the element isolation region 19 and the control gate 16 on the semiconductor substrate 11, and the deposited floating gate forming film 18A is etched back. The floating gate forming film 18A is formed in a self-aligned sidewall shape on the inner surface of the ladder-shaped film 16B via the capacitive insulating film 17.

【0053】続いて、はしご形状膜16B及びフローテ
ィングゲート形成膜18Aをマスクとして、半導体基板
11の上部に対してn型の不純物イオンを注入すること
により、ドレイン領域12及びソース領域13を形成す
る。
Subsequently, the drain region 12 and the source region 13 are formed by implanting n-type impurity ions into the upper portion of the semiconductor substrate 11 using the ladder-shaped film 16B and the floating gate forming film 18A as a mask.

【0054】次に、はしご形状膜の各桟部の中央部分及
び該中央部分と隣接するフローティングゲートが露出す
る開口パターン3を持つレジストパターンを形成し、形
成したレジストパターンをマスクとしてエッチングを行
なうことにより、はしご形状膜16Bの2本の支柱部1
6b同士を互いに分割することにより、はしご形状膜1
6Bからコントロールゲート16を形成する。
Next, a resist pattern having a central portion of each crosspiece of the ladder-shaped film and an opening pattern 3 exposing a floating gate adjacent to the central portion is formed, and etching is performed using the formed resist pattern as a mask. , The two struts 1 of the ladder-shaped film 16B
6b are separated from each other to form a ladder-shaped film 1
The control gate 16 is formed from 6B.

【0055】このようにすると、フローティングゲート
18が、コントロールゲート16における張出部16a
の端部に形成されなくなるため、ドレイン領域12を共
有するメモリセル同士のコントロールゲート16をより
近づけることができるので、メモリセルのサイズをより
小さくできるようになる。
In this manner, the floating gate 18 is connected to the overhang portion 16a of the control gate 16.
, The control gates 16 of the memory cells sharing the drain region 12 can be closer to each other, so that the size of the memory cells can be further reduced.

【0056】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0057】図6(a)及び図6(b)は本発明の第2
の実施形態に係るスタックゲート型の不揮発性半導体記
憶装置であって、図6(a)は模式的な平面構成を示
し、図6(b)は図6(a)のVIb−VIb線における拡
大した断面構成を示している。
FIGS. 6A and 6B show a second embodiment of the present invention.
6 (a) shows a schematic plan configuration, and FIG. 6 (b) is an enlarged view taken along the line VIb-VIb of FIG. 6 (a). FIG.

【0058】図6(a)及び図6(b)に示すように、
例えば、p型シリコンからなる半導体基板21の上部に
は、複数の帯状のドレイン領域22及びソース領域23
が形成されており、半導体基板21におけるドレイン領
域22とソース領域23とにそれぞれ挟まれてなるチャ
ネル領域24の上には、第1の誘電体膜としてのゲート
絶縁膜25を介してポリシリコンからなるフローティン
グゲート26が形成されている。
As shown in FIGS. 6A and 6B,
For example, a plurality of strip-shaped drain regions 22 and source regions 23 are formed on a semiconductor substrate 21 made of p-type silicon.
Is formed on the channel region 24 of the semiconductor substrate 21 interposed between the drain region 22 and the source region 23 via a gate insulating film 25 as a first dielectric film. Floating gate 26 is formed.

【0059】半導体基板22上には、第2の誘電体膜と
しての容量絶縁膜27を介してフローティングゲート2
6の上方を含み且つ複数のドレイン領域22及びソース
領域23を跨ぐように形成されたコントロールゲート2
8が形成されている。
On the semiconductor substrate 22, the floating gate 2 is interposed via a capacitance insulating film 27 as a second dielectric film.
Control gate 2 including the upper part of the gate region 6 and extending over the plurality of drain regions 22 and source regions 23.
8 are formed.

【0060】第2の実施形態の特徴として、コントロー
ルゲート28は半導体基板21上に設けられたLOCO
S膜又はSTI構造からなる素子分離領域29上に、ド
レイン領域22及びソース領域23が延びる方向に張り
出す張出部28aを有している。また、各フローティン
グゲート26は、コントロールゲート28の張出部28
aの下側にも容量絶縁膜27を介して形成されており、
素子分離領域29上で隣接するメモリセルとの間で分割
されている。
As a feature of the second embodiment, the control gate 28 is provided by a LOCO provided on the semiconductor substrate 21.
On the element isolation region 29 having the S film or the STI structure, there is provided an overhang portion 28a which extends in the direction in which the drain region 22 and the source region 23 extend. Further, each floating gate 26 is provided with an overhang portion 28 of the control gate 28.
a is also formed below the capacitor insulating film 27 via the capacitor insulating film 27.
It is divided between adjacent memory cells on the element isolation region 29.

【0061】以下、本実施形態に係るスタックゲート型
半導体記憶装置と従来のスタックゲート型半導体記憶装
置とのカップリングレシオを比較する。
Hereinafter, the coupling ratio between the stack gate type semiconductor memory device according to the present embodiment and the conventional stack gate type semiconductor memory device will be compared.

【0062】図7(a)及び図7(b)はカップリング
レシオの値の算出に必要な構成部材の寸法を示すための
半導体記憶装置であって、図7(a)は第2の実施形態
に係るスタックゲート型半導体記憶装置の模式的な平面
構成を示し、図7(b)は図10(b)に示した従来の
スプリットゲート型半導体記憶装置の模式的な平面構成
を示している。ここで、図7(a)及び図7(b)にお
いて、図6(a)及び図10(b)に示す構成部材と同
一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省
略する。
FIGS. 7 (a) and 7 (b) show a semiconductor memory device for indicating the dimensions of the components required for calculating the value of the coupling ratio. FIG. 7 (a) shows the second embodiment. FIG. 7B shows a schematic plan configuration of the stacked gate semiconductor memory device according to the embodiment, and FIG. 7B shows a schematic plan configuration of the conventional split gate semiconductor memory device shown in FIG. . Here, in FIG. 7A and FIG. 7B, the same components as those shown in FIG. 6A and FIG.

【0063】まず、図7(b)に示す従来の不揮発性半
導体記憶装置において、チャネル幅Wを0.44μmと
し、ゲート長Lを0.5μmとし、フローティングゲー
ト106とコントロールゲート108との対向(オーバ
ーラップ)幅WFGを0.84μmとし、コントロールゲ
ート108と基板11との間及びコントロールゲート1
08とフローティングゲート106との間の第1の誘電
体膜(=ゲート酸化膜)105の膜厚及び材料を同一と
すると、従来の半導体記憶装置のカップリングレシオC
R0は以下の式(3)で近似できる。
First, in the conventional nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG. 7B, the channel width W is set to 0.44 μm, the gate length L is set to 0.5 μm, and the opposition between the floating gate 106 and the control gate 108 ( overlap) the width W FG and 0.84 .mu.m, and between control gate 1 and the control gate 108 and the substrate 11
If the thickness and material of the first dielectric film (= gate oxide film) 105 between the gate electrode 08 and the floating gate 106 are the same, the coupling ratio C of the conventional semiconductor memory device is
R0 can be approximated by the following equation (3).

【0064】 CR0=Cc/(Cc+Cf) =L・WFG/(L・WFG+L・W) …(3) 式(3)に上記の寸法値を代入すると、カップリングレ
シオCR0の値は約0.66となる。
C R0 = Cc / (Cc + Cf) = L · W FG / (L · W FG + L · W) (3) By substituting the above dimension values into equation (3), the value of the coupling ratio C R0 is obtained. Is about 0.66.

【0065】一方、図7(a)に示す本実施形態に係る
不揮発性半導体記憶装置は、従来のメモリセル1と同一
の面積であるメモリセル1に適用する場合に、フローテ
ィングゲート26における張出部28aの下側の幅W
PFG を0.25μmとし、コントロールゲート28にお
ける素子分離領域29上における張出部28aの長さの
合計値PCGを0.5μmとすると、カップリングレシオ
R1は以下の式(4)で近似できる。
On the other hand, when the nonvolatile semiconductor memory device according to the present embodiment shown in FIG. 7A is applied to the memory cell 1 having the same area as the conventional memory cell 1, the floating Width W of the lower side of the portion 28a
The PFG and 0.25 [mu] m, when a 0.5μm length sum value P CG of the projecting portion 28a on the element isolation region 29 in the control gate 28, approximated by coupling ratio C R1 is the following formula (4) it can.

【0066】 CR1=Cc/(Cc+Cf) =(L・WFG+2WPFG・PCG)/(L・WFG+2WPFG・PCG+L・W) …(4) 式(4)に上記の寸法値を代入すると、カップリングレ
シオCR1の値は0.75となって、従来の半導体記憶装
置のカップリングレシオCR0の約1.1倍となる。
C R1 = Cc / (Cc + Cf) = (L · W FG + 2W PFG · P CG ) / (L · W FG + 2W PFG · P CG + L · W) (4) When the value is substituted, the value of the coupling ratio C R1 becomes 0.75, which is about 1.1 times the coupling ratio C R0 of the conventional semiconductor memory device.

【0067】このように、スタックゲート型の不揮発性
半導体記憶装置であっても、コントロールゲート28が
フローティングゲート26に対して所定の電位を伝える
際の損失がより少なくなるため、フローティングゲート
26に対する電荷の注入動作又は放出動作を低電圧で行
なえるようになる。その結果、不揮発性半導体記憶装置
の低電圧動作を可能にすると共に、この動作電圧の低電
圧化により、チャージポンプ回路の回路規模をも縮小で
きる。
As described above, even in the case of a stacked gate type nonvolatile semiconductor memory device, since the loss when the control gate 28 transmits a predetermined potential to the floating gate 26 is further reduced, the charge to the floating gate 26 is reduced. Can be performed at a low voltage. As a result, low-voltage operation of the nonvolatile semiconductor memory device is enabled, and the circuit size of the charge pump circuit can be reduced by lowering the operating voltage.

【0068】(第2の実施形態の一変形例)以下、本発
明の第2の実施形態の一変形例に係る半導体記憶装置に
ついて図面を参照しながら説明する。
(Modification of Second Embodiment) Hereinafter, a semiconductor memory device according to a modification of the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0069】図8は第2の実施形態の一変形例に係る半
導体記憶装置の模式的な平面構成を示している。図8に
おいて、図6(a)に示す構成部材と同一の構成部材に
は同一の符号を付している。
FIG. 8 shows a schematic plan configuration of a semiconductor memory device according to a modification of the second embodiment. 8, the same components as those shown in FIG. 6 (a) are denoted by the same reference numerals.

【0070】図8に示すように、本変形例に係るフロー
ティングゲート26Aにおける素子分離領域29上で且
つコントロールゲート28の張出部28aの下側に位置
する両端面は、端面の面方向がドレイン領域22及びソ
ース領域23が延びる方向と交差するように形成されて
いることを特徴としている。
As shown in FIG. 8, both end surfaces of the floating gate 26A according to the present modification, which are located on the element isolation region 29 and below the overhang portion 28a of the control gate 28, have an end surface in the drain direction. It is characterized in that the region 22 and the source region 23 are formed so as to intersect with the extending direction.

【0071】これにより、コントロールゲート28と該
コントロールゲート28の下側に素子ごとに形成される
フローティングゲート26Aとの対向面積がさらに増大
するため、メモリセルを一層小型化することができる。
As a result, the opposing area between the control gate 28 and the floating gate 26A formed for each element below the control gate 28 is further increased, so that the memory cell can be further reduced in size.

【0072】まや、本変形例に係る製造方法も、素子分
離領域29上において、ドレイン領域22及びソース領
域23が延びる方向と交差するようにフローティングゲ
ート26Aを分割するだけで良く、マスクの枚数や製造
工程自体は何ら変更する必要がない。
In the manufacturing method according to the present modification, the floating gate 26A need only be divided on the element isolation region 29 so as to intersect with the direction in which the drain region 22 and the source region 23 extend. There is no need to change the manufacturing process itself.

【0073】(第3の実施形態)以下、本発明の第3の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Third Embodiment) Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0074】図9は本発明の第3の実施形態に係るスタ
ックゲート型の不揮発性半導体記憶装置の模式的な平面
構成を示している。
FIG. 9 shows a schematic plan configuration of a stack gate type nonvolatile semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention.

【0075】図9に示すように、例えば、p型シリコン
からなる半導体基板31の上部には、帯状のドレイン領
域32及びソース領域33が形成されており、半導体基
板31におけるドレイン領域32とソース領域33とに
挟まれてなるチャネル領域上には、第1の誘電体膜とし
てのゲート絶縁膜(図示せず)を介してポリシリコンか
らなるフローティングゲート36が形成されている。
As shown in FIG. 9, for example, a band-shaped drain region 32 and a source region 33 are formed on a semiconductor substrate 31 made of p-type silicon, and the drain region 32 and the source region 33 in the semiconductor substrate 31 are formed. A floating gate 36 made of polysilicon is formed on a channel region sandwiched between the floating gate 33 and a gate insulating film (not shown) as a first dielectric film.

【0076】半導体基板22上には、第2の誘電体膜と
しての容量絶縁膜(図示せず)を介してフローティング
ゲート36の上方を含み且つ複数のドレイン領域32及
びソース領域23を跨ぐように形成されたコントロール
ゲート38が形成されている。第3の実施形態に係るコ
ントロールゲート38は、互いに隣接する素子分離領域
39上に屈曲部を有する平面クランク形状を有してお
り、フローティングゲート36は、容量絶縁膜を介して
素子分離領域39上に位置する部分にも形成されてい
る。
On the semiconductor substrate 22, over the floating gate 36 and across the drain region 32 and the source region 23 via a capacitive insulating film (not shown) as a second dielectric film. The formed control gate 38 is formed. The control gate 38 according to the third embodiment has a flat crank shape having a bent portion on the element isolation region 39 adjacent to each other, and the floating gate 36 is formed on the element isolation region 39 via the capacitance insulating film. Is also formed in the portion located at.

【0077】このように、第3の実施形態によると、互
いに隣接するメモリセル1A、1B同士における、ドレ
イン領域32とソース領域33とが交互に配置されるた
め、各メモリセル1A、1Bのセルサイズを小さくでき
る。
As described above, according to the third embodiment, since the drain region 32 and the source region 33 in the memory cells 1A and 1B adjacent to each other are alternately arranged, the cell of each memory cell 1A and 1B Size can be reduced.

【0078】[0078]

【発明の効果】本発明に係る半導体記憶装置及びその製
造方法によると、スプリットゲート型の半導体記憶装置
であっても、スタックゲート型の半導体記憶装置であっ
ても、セル電流の低下や絶縁膜の薄膜化による信頼性の
低下が生じず、また、マスク枚数や製造工程を変更する
ことなく、コントロールゲート及びフローティングゲー
ト間の静電容量が増大してカップリングレシオが増大す
るため、素子の動作電圧の低減を図ることができる。こ
れにより、素子分離領域又はチャージポンプ回路等を縮
小できるので、チップサイズの小型化を図ることができ
る。
According to the semiconductor memory device and the method of manufacturing the same according to the present invention, the cell current can be reduced or the insulating film can be formed regardless of whether the memory device is a split gate type semiconductor device or a stack gate type semiconductor memory device. The reliability of the device does not decrease due to the thinning of the device, and the capacitance between the control gate and the floating gate increases without changing the number of masks or the manufacturing process, thereby increasing the coupling ratio. Voltage can be reduced. As a result, the element isolation region or the charge pump circuit can be reduced, so that the chip size can be reduced.

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

【図1】(a)及び(b)は本発明の第1の実施形態に
係るスプリットゲート型の不揮発性半導体記憶装置を示
し、(a)は模式的な平面図であり、(b)は(a)の
Ib−Ib線における拡大された断面を含む部分斜視図
である。
FIGS. 1A and 1B show a split gate nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1A is a schematic plan view, and FIG. It is a partial perspective view including the expanded section in Ib-Ib line of (a).

【図2】(a)及び(b)はカップリングレシオの値の
算出に必要な構成部材の寸法を表わすための半導体記憶
装置を示し、(a)は本発明の第1の実施形態に係るス
プリットゲート型半導体記憶装置を示す模式的な平面図
であり、(b)は従来のスプリットゲート型半導体記憶
装置を示す模式的な平面図である。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) show a semiconductor memory device for representing dimensions of constituent members necessary for calculating a coupling ratio value, and FIG. 2 (a) relates to a first embodiment of the present invention. It is a schematic plan view showing a split gate type semiconductor memory device, and (b) is a schematic plan view showing a conventional split gate type semiconductor memory device.

【図3】(a)〜(c)は本発明の第1の実施形態に係
る半導体記憶装置の製造方法を示す工程順の断面斜視図
である。
3A to 3C are cross-sectional perspective views illustrating a method of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図4】(a)及び(b)は本発明の第1の実施形態に
係る半導体記憶装置の製造方法を示す工程順の断面斜視
図である。
FIGS. 4A and 4B are cross-sectional perspective views illustrating a method of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図5】(a)及び(b)は本発明の第1の実施形態に
係る半導体記憶装置の製造方法の一変形例を示す工程順
の模式的な平面図である。
FIGS. 5A and 5B are schematic plan views illustrating a modification of the method of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図6】(a)及び(b)は本発明の第2の実施形態に
係るスタックゲート型の不揮発性半導体記憶装置を示
し、(a)は模式的な平面図であり、(b)は(a)の
VIb−VIb線における拡大された断面を含む部分斜視図
である。
FIGS. 6A and 6B show a stacked gate nonvolatile semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 6A is a schematic plan view, and FIG. (A)
FIG. 6 is a partial perspective view including an enlarged cross section taken along line VIb-VIb.

【図7】(a)及び(b)はカップリングレシオの値の
算出に必要な構成部材の寸法を表わすための半導体記憶
装置を示し、(a)は本発明の第2の実施形態に係るス
タックゲート型半導体記憶装置を示す模式的な平面図で
あり、(b)は従来のスタックゲート型半導体記憶装置
を示す模式的な平面図である。
FIGS. 7 (a) and 7 (b) show a semiconductor memory device for representing dimensions of components required for calculating a value of a coupling ratio, and FIG. 7 (a) relates to a second embodiment of the present invention. 1 is a schematic plan view showing a stack gate type semiconductor memory device, and FIG. 1 (b) is a schematic plan view showing a conventional stack gate type semiconductor memory device.

【図8】本発明の第2の実施形態の一変形例に係る半導
体記憶装置を示す模式的な平面図である。
FIG. 8 is a schematic plan view showing a semiconductor memory device according to a modification of the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施形態に係る半導体記憶装置
を示す模式的な平面図である。
FIG. 9 is a schematic plan view showing a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention.

【図10】(a)及び(b)は従来のスタックゲート型
メモリセルを示し、(a)は一のセルの構成断面図であ
り、(b)は複数のセルの模式的な平面図である。
FIGS. 10A and 10B show a conventional stack gate type memory cell, FIG. 10A is a sectional view showing the configuration of one cell, and FIG. 10B is a schematic plan view of a plurality of cells. is there.

【図11】(a)及び(b)は従来のスプリットゲート
型メモリセルを示し、(a)は一のセルの構成断面図で
あり、(b)は複数のセルの模式的な平面図である。
11A and 11B show a conventional split gate type memory cell, FIG. 11A is a cross-sectional view of one cell, and FIG. 11B is a schematic plan view of a plurality of cells. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メモリセル 1A メモリセル 1B メモリセル 2 開口パターン 3 開口パターン 11 半導体基板 12 ドレイン領域 13 ソース領域 14 チャネル領域 15 としてのゲート絶縁膜(第1の誘電体膜) 16 コントロールゲート 16a 張出部 16A コントロールゲート形成膜 16B はしご形状膜 16b 支柱部 16c 桟部 17 容量絶縁膜(第2の誘電体膜) 18 フローティングゲート 18A フローティングゲート形成膜 19 素子分離領域 21 半導体基板 22 ドレイン領域 23 ソース領域 24 チャネル領域 25 ゲート絶縁膜(第1の誘電体膜) 26 フローティングゲート 26A フローティングゲート 27 容量絶縁膜(第2の誘電体膜) 28 コントロールゲート 28a 張出部 29 素子分離領域 31 半導体基板 32 ドレイン領域 33 ソース領域 36 フローティングゲート 38 コントロールゲート 39 素子分離領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Memory cell 1A Memory cell 1B Memory cell 2 Opening pattern 3 Opening pattern 11 Semiconductor substrate 12 Drain region 13 Source region 14 Channel insulating film 15 (gate dielectric film as first dielectric film) 16 Control gate 16a Overhang 16A Control Gate forming film 16B Ladder-shaped film 16b Support portion 16c Bar portion 17 Capacitive insulating film (second dielectric film) 18 Floating gate 18A Floating gate forming film 19 Element isolation region 21 Semiconductor substrate 22 Drain region 23 Source region 24 Channel region 25 Gate insulating film (first dielectric film) 26 Floating gate 26A Floating gate 27 Capacitive insulating film (second dielectric film) 28 Control gate 28a Overhang 29 Element isolation region 31 Semiconductor substrate 32 Rain region 33 source region 36 a floating gate 38 control gate 39 isolation region

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土岐 和啓 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 嶋野 彰男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小島 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小椋 正気 アメリカ合衆国,ニューヨーク州 12590, ワッピンジャーズ フォールス,オールド ホープウェル ロード 140,ヘイロー エルエスアイ デザイン アンド デバ イス テクノロジー インコーポレイテッ ド内 Fターム(参考) 5F001 AA22 AA23 AA32 AB03 AB09 5F083 EP03 EP13 EP23 EP25 ER21 GA09 GA22 NA01 PR39 5F101 BA04 BA05 BA14 BB04 BB17 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Kazuhiro Toki 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Akio Shimano 1006 Kazama Kadoma Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Makoto Kojima 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Masaki Ogura 12590, New York, United States Wappingers Falls, Old Hopewell Road 140, Halo LSI Design and F-term in Device Technology Inc. (reference) 5F001 AA22 AA23 AA32 AB03 AB09 5F083 EP03 EP13 EP23 EP25 ER21 GA09 GA22 NA01 PR39 5F101 BA04 BA05 BA14 BB04 BB17

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に形成され、複数のソースド
レイン領域を互いに分離する複数の素子分離領域と、 前記半導体基板の上に、第1の誘電体膜を介して前記複
数のソースドレイン領域及び複数の素子分離領域を跨ぐ
ように形成されたコントロールゲートと、 前記半導体基板の上における前記コントロールゲートの
一方の側面上に第2の誘電体膜を介して形成されたフロ
ーティングゲートとを備え、 前記コントロールゲートは、前記素子分離領域上に位置
する部分が前記ソースドレイン領域が延びる方向に張り
出す張出部を有し、 前記フローティングゲートは、前記第2の誘電体膜を介
して前記張出部の側面上にも形成されていることを特徴
とする半導体記憶装置。
A plurality of element isolation regions formed on a semiconductor substrate for isolating a plurality of source / drain regions from each other; and a plurality of source / drain regions on the semiconductor substrate via a first dielectric film. A control gate formed so as to straddle a plurality of element isolation regions; and a floating gate formed on one side surface of the control gate on the semiconductor substrate via a second dielectric film. The control gate has a projecting portion in which a portion located on the element isolation region projects in a direction in which the source / drain region extends, and the floating gate has the projecting portion via the second dielectric film. A semiconductor memory device formed also on the side surface of the semiconductor memory device.
【請求項2】 前記コントロールゲートは、前記ソース
ドレイン領域上を該ソースドレイン領域が延びる方向と
ほぼ垂直な方向に形成され、 前記張出部は、前記素子分離領域同士における前記ソー
スドレイン領域を挟んで対向する領域のうちの少なくと
も一方に、前記ソースドレイン領域が延びる方向とほぼ
平行に張り出すように形成されていることを特徴とする
請求項1に記載の半導体記憶装置。
2. The control gate is formed on the source / drain region in a direction substantially perpendicular to a direction in which the source / drain region extends, and the overhang portion sandwiches the source / drain region between the element isolation regions. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein at least one of the regions facing each other is formed so as to extend substantially parallel to a direction in which the source / drain region extends.
【請求項3】 半導体基板に形成され、複数のソースド
レイン領域を互いに分離する複数の素子分離領域と、 前記半導体基板の上に、第1の誘電体膜を介して前記各
ソースドレイン領域ごとにこれを跨ぐように形成された
フローティングゲートと、 前記半導体基板の上に、第2の誘電体膜を介して前記フ
ローティングゲートの上方を含み且つ前記複数のソース
ドレイン領域及び複数の素子分離領域を跨ぐように形成
されたコントロールゲートとを備え、 前記コントロールゲートは、前記素子分離領域上に位置
する部分が前記ソースドレイン領域が延びる方向に張り
出す張出部を有し、 前記フローティングゲートは、前記第2の誘電体膜を介
して前記張出部の下側にも形成されていることを特徴と
する半導体記憶装置。
3. A plurality of element isolation regions formed in a semiconductor substrate and separating a plurality of source / drain regions from each other; and a plurality of source / drain regions on the semiconductor substrate via a first dielectric film. A floating gate formed so as to straddle the semiconductor substrate, and a portion above the floating gate via the second dielectric film on the semiconductor substrate and straddling the plurality of source / drain regions and the plurality of element isolation regions. A control gate formed as described above, wherein the control gate has an overhanging portion in which a portion located on the element isolation region extends in a direction in which the source / drain region extends. 2. A semiconductor memory device, wherein the semiconductor memory device is also formed below the overhang portion via a second dielectric film.
【請求項4】 前記フローティングゲート及びコントロ
ールゲートは、前記ソースドレイン領域上を該ソースド
レイン領域が延びる方向とほぼ垂直な方向に形成され、 前記張出部は、前記素子分離領域同士における前記ソー
スドレイン領域を挟んで対向する領域のうちの少なくと
も一方に、前記ソースドレイン領域が延びる方向とほぼ
平行に張り出すように形成されていることを特徴とする
請求項3に記載の半導体記憶装置。
4. The floating gate and the control gate are formed on the source / drain region in a direction substantially perpendicular to a direction in which the source / drain region extends, and the overhang portion is provided in the source / drain region between the element isolation regions. 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein at least one of the regions facing each other across the region is formed so as to extend substantially parallel to a direction in which the source / drain region extends.
【請求項5】 前記フローティングゲートは、前記素子
分離領域上における端面の面方向が前記ソースドレイン
領域が延びる方向と交差するように形成されていること
を特徴とする請求項3又は4に記載の半導体記憶装置。
5. The floating gate according to claim 3, wherein the floating gate is formed such that a plane direction of an end face on the element isolation region intersects a direction in which the source / drain region extends. Semiconductor storage device.
【請求項6】 半導体基板に形成され、複数のソースド
レイン領域を互いに分離する複数の素子分離領域と、 前記半導体基板の上に、第1の誘電体膜を介して前記各
ソースドレイン領域ごとにこれを跨ぐように形成された
フローティングゲートと、 前記半導体基板の上に、第2の誘電体膜を介して前記フ
ローティングゲートの上面を含み且つ前記複数のソース
ドレイン領域及び複数の素子分離領域を跨ぐように形成
されたコントロールゲートとを備え、 前記コントロールゲートは、互いに隣接する前記素子分
離領域上に屈曲部を有する平面クランク形状を有し、 前記フローティングゲートは、前記第2の誘電体膜を介
して素子分離領域上に位置する部分にも形成されている
ことを特徴とする半導体記憶装置。
6. A plurality of element isolation regions formed on a semiconductor substrate and separating a plurality of source / drain regions from each other; and a plurality of source / drain regions on the semiconductor substrate via a first dielectric film. A floating gate formed so as to straddle the semiconductor substrate, including a top surface of the floating gate on the semiconductor substrate via a second dielectric film, and straddling the plurality of source / drain regions and the plurality of element isolation regions. The control gate has a planar crank shape having a bent portion on the element isolation region adjacent to each other, and the floating gate is provided through the second dielectric film. A semiconductor memory device, wherein the semiconductor memory device is also formed in a portion located on the element isolation region.
【請求項7】 半導体基板上に複数の素子領域を互いに
分離する複数の素子分離領域を形成する工程と、 前記半導体基板上に前記複数の素子分離領域の上を含む
全面にわたってコントロールゲート形成膜を堆積する工
程と、 前記コントロールゲート形成膜に対して、ほぼ平行に延
びる2本の支柱部と該支柱部同士とほぼ等間隔で接続さ
れる複数の桟部とからなる平面はしご形状で且つ前記各
桟部が前記素子分離領域上に形成されるようにパターニ
ングを行なうことにより、前記コントロールゲート形成
膜からはしご形状膜を形成する工程と、 前記はしご形状膜を含む全面にわたってフローティング
ゲート形成膜を堆積し、堆積したフローティングゲート
形成膜に対してエッチバックを行なうことにより、前記
はしご形状膜の内側面上に前記フローティングゲート形
成膜からなるフローティングゲートを形成する工程と、 前記半導体基板に対して少なくとも前記はしご形状膜を
マスクとする不純物注入を行なうことにより、前記半導
体基板の上部にソースドレイン領域を形成する工程と、 前記はしご形状膜の各桟部の中央部分及び該中央部分と
隣接するフローティングゲートに対して選択的にエッチ
ングを行なって前記支柱部同士を互いに分割することに
より、前記はしご形状膜からなるコントロールゲートを
形成する工程とを備えていることを特徴とする半導体記
憶装置の製造方法。
7. A step of forming a plurality of element isolation regions on a semiconductor substrate for isolating a plurality of element regions from each other, and forming a control gate formation film over the entire surface including the plurality of element isolation regions on the semiconductor substrate. A step of depositing, and a flat ladder-shaped flat surface including two support portions extending substantially parallel to the control gate forming film and a plurality of crosspieces connected to the support portions at substantially equal intervals. Forming a ladder-shaped film from the control gate-forming film by patterning so that the crosspiece is formed on the element isolation region; and depositing a floating gate-forming film over the entire surface including the ladder-shaped film. By performing etch-back on the deposited floating gate forming film, the above-mentioned floating film is formed on the inner surface of the ladder-shaped film. Forming a floating gate formed of a rotating gate forming film; and forming a source / drain region on the semiconductor substrate by performing impurity implantation on the semiconductor substrate using at least the ladder-shaped film as a mask. And controlling the central part of the ladder-shaped film and the floating gate adjacent to the central part by selectively etching to divide the pillars from each other, thereby controlling the ladder-shaped film. Forming a gate.
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