JP2005203801A - Improved method for programming electron on floating gate of nonvolatile memory cell - Google Patents

Improved method for programming electron on floating gate of nonvolatile memory cell Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for improving the programming efficiency of a nonvolatile memory cell which has a floating gate for storing electrons. <P>SOLUTION: The method for programming the cell includes a step for forming an inversion layer in a second part of a channel. An electron flow is generated in a drain region which adjoins the inversion layer, and the electron flow reaches a pinch-off point passing through the inversion layer. The electrons are accelerated through a depletion layer by a magnetic line of force from the floating gate with little dispersion or without the dispersion. Thereby, the electrons are accelerated through an insulator making the floating gate separate from a substrate, and the electrons are injected into the floating gate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本出願は、浮遊ゲートメモリセルの半導体メモリ配列を形成する自己整列法に関する。本発明は、上記型式の浮遊ゲートメモリセルの半導体メモリ配列にも関する。   The present application relates to a self-aligned method of forming a semiconductor memory array of floating gate memory cells. The invention also relates to a semiconductor memory array of floating gate memory cells of the type described above.

本出願は、2003年2月4日出願の同時係属出願第10/358,623号の一部継続出願であり、同出願は、2002年4月5日出願の米国仮特許出願第60/370,888号 “High Coupling Non-Volatile Trench Memory Cell”; 2002年7月2日出願の米国仮特許出願第60/393,696号 “Non-Volatile Trench Memory Cell and Method of Making Same”;及び、2002年7月23日出願の米国仮特許出願第60/398,146号 “Non-Volatile Memory Trench Cell With Buried Floating Gate”の恩典を主張し、上記各出願を全て参考文献として本願に援用する。   This application is a continuation-in-part of copending application No. 10 / 358,623 filed on Feb. 4, 2003, which is a US Provisional Patent Application No. 60/370 filed Apr. 5, 2002. 888, “High Coupling Non-Volatile Trench Memory Cell”; US Provisional Patent Application No. 60 / 393,696, filed July 2, 2002, “Non-Volatile Trench Memory Cell and Method of Making Same”; US Provisional Patent Application No. 60 / 398,146, filed Jul. 23, 2000, claims the benefit of “Non-Volatile Memory Trench Cell With Buried Floating Gate”, all of which are incorporated herein by reference.

浮遊ゲートを使用してその上に電荷を蓄えている不揮発性半導体メモリセル、並びに半導体基板に形成されたそのような不揮発性メモリセルのメモリ配列は、当技術では周知である。通常、このような浮遊ゲートメモリセルは、分割ゲート型又は積層ゲート型であった。   Nonvolatile semiconductor memory cells that use a floating gate to store charge thereon, and memory arrays of such nonvolatile memory cells formed on a semiconductor substrate are well known in the art. Usually, such a floating gate memory cell is a split gate type or a stacked gate type.

半導体浮遊ゲートメモリセルの製造可能性が直面している問題の1つは、ソース、ドレイン、制御ゲート、及び浮遊ゲートの様な各種構成要素の整列であった。半導体加工の集積に関するデザインルールが緩和され、最小のリソグラフィー造形が小さくなったことから、正確な整列の必要性がより重要になっている。各部品の整列が、半導体製品の製造の生産高を左右することにもなる。   One of the problems facing the manufacturability of semiconductor floating gate memory cells has been the alignment of various components such as the source, drain, control gate, and floating gate. The need for precise alignment has become more important as design rules for semiconductor processing integration have been relaxed and the smallest lithographic features have become smaller. The alignment of each part also determines the production output of semiconductor products.

自己整列は当技術では周知である。自己整列とは、段階的加工工程において造形同士が互いに自動的に整列するように、1つ又は複数の材料が関わる1つ又は複数の工程を処理する行為をいう。従って、本発明は、この自己整列の技術を使用して浮遊ゲートメモリセル型の半導体メモリ配列の製造を実現する。   Self-alignment is well known in the art. Self-alignment refers to the act of processing one or more processes involving one or more materials so that the features are automatically aligned with each other in a stepwise processing process. Accordingly, the present invention uses this self-aligned technique to realize the manufacture of a floating gate memory cell type semiconductor memory array.

1枚のウェーハ上のメモリセルの個数を最大化するために、メモリセル配列のサイズを縮小することが常に求められている。メモリセルを対で形成して、対毎に1つのソース領域を共有し、隣接するセルの対同士で共通のドレイン領域を共有するようにすると、メモリセル配列のサイズを小さくできることは周知である。しかしながら、配列内の大きな区域が、通常はドレイン領域へのビットライン接続に割かれている。ビットライン区域は、メモリセル対間の接点孔及びワード線スペーシングへの接点で占められていることが多く、これはリソグラフィー生成、接点整列、及び接点の完全性により大きく異なる。更に、ワード線トランジスタ用に非常に広い空間が割かれており、このワード線トランジスタのサイズは、リソグラフィー生成と接合スケーリングで設定される。   In order to maximize the number of memory cells on a single wafer, there is always a need to reduce the size of the memory cell array. It is well known that the size of the memory cell array can be reduced by forming memory cells in pairs, sharing one source region for each pair, and sharing a common drain region between adjacent pairs of cells. . However, a large area in the array is usually devoted to bit line connections to the drain region. Bit line areas are often occupied by contact holes between memory cell pairs and contacts to word line spacing, which vary greatly due to lithographic generation, contact alignment, and contact integrity. Furthermore, a very large space is reserved for the word line transistors, and the size of the word line transistors is set by lithographic generation and junction scaling.

従来、浮遊ゲートは、ファウラー−ノルドハイム・トンネルを強化するために、制御ゲートに面する鋭利なエッジを備えて形成されており、これを使って消去動作時に浮遊ゲートから電子を取り払う。鋭利なエッジは、通常、浮遊ゲートポリの上面に非均一に酸化又は部分エッチングを施すことにより形成される。しかしながら、浮遊ゲートの寸法が小さくなるにつれて、この鋭利なエッジをこの方法で形成するのが難しくなる。   Conventionally, the floating gate has been formed with a sharp edge facing the control gate to enhance the Fowler-Nordheim tunnel, which is used to remove electrons from the floating gate during an erase operation. Sharp edges are typically formed by non-uniform oxidation or partial etching on the top surface of the floating gate poly. However, as the size of the floating gate decreases, it becomes difficult to form this sharp edge in this manner.

メモリセル配列のプログラミング効率を改善する必要性も存在する。図10Aは、先行技術によるフラッシュメモリセル200の部分断面図を示している(米国特許第5,029,130号に開示されており、開示内容全体を参考文献として本願に援用する)。プログラミング時、領域210は接地電圧又は略接地電圧に保たれる。領域220には+10ボルト程度の高電圧が供給される。次いで、領域220の周りに空乏領域250が形成される。更に、領域220と浮遊ゲート230の間の高容量結合のために、浮遊ゲート230は約+7ボルトの電圧に「遭遇する」。閾値電圧よりも僅かに正の電圧、例えば+1.5ボルト程度が、制御ゲート240に印加される。制御ゲート240の電圧は浮遊ゲート230の電圧よりも低いので、浮遊ゲート230から基板260に磁力線が発生して、次いで磁力線は制御ゲート240に到る。正の電圧が制御ゲート240に印加されると、制御ゲート240の下方のチャネル領域の部分が「オンになる」、即ち逆転層280が形成される。電子は、ピンチオフ点295に達するまで、逆転層280の基板260表面付近の第1領域210から流れる。この点295で、電子は磁力線により加速される。しかしながら、電子を浮遊ゲート230に「注入する」ためには、第1領域210からの電子は、基板260内の不純物又は格子欠陥の何れかと衝突して(散乱して)、垂直方向の運動量を生成せねばならない。更に、酸化物とシリコンの間のエネルギーバリヤーに打ち勝てるだけの垂直速度を有する電子のみが、浮遊ゲート230に注入されることになる。その結果、逆転層280内の電子電流からの電子の非常に少ない割合(1000分の1程度)の電子しか、浮遊ゲート230に注入できるだけのエネルギーを持てないことになる。従って、このプログラミング機構では、散乱はプログラミング機構の必須要素である。   There is also a need to improve the programming efficiency of memory cell arrays. FIG. 10A shows a partial cross-sectional view of a prior art flash memory cell 200 (disclosed in US Pat. No. 5,029,130, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference). During programming, region 210 is maintained at or near ground voltage. The region 220 is supplied with a high voltage of about +10 volts. A depletion region 250 is then formed around region 220. Further, due to the high capacitive coupling between region 220 and floating gate 230, floating gate 230 "sees" a voltage of about +7 volts. A voltage slightly positive than the threshold voltage, for example, about +1.5 volts, is applied to the control gate 240. Since the voltage of the control gate 240 is lower than the voltage of the floating gate 230, magnetic lines of force are generated from the floating gate 230 to the substrate 260, and then the magnetic lines of force reach the control gate 240. When a positive voltage is applied to the control gate 240, the portion of the channel region below the control gate 240 is “turned on”, ie, the inversion layer 280 is formed. Electrons flow from the first region 210 near the surface of the substrate 260 of the inversion layer 280 until the pinch-off point 295 is reached. At this point 295, the electrons are accelerated by the lines of magnetic force. However, in order to “inject” electrons into the floating gate 230, electrons from the first region 210 collide (scatter) with either impurities or lattice defects in the substrate 260, resulting in a vertical momentum. Must be generated. Furthermore, only electrons having a vertical velocity that can overcome the energy barrier between the oxide and silicon will be injected into the floating gate 230. As a result, only a very small proportion (about 1/1000) of electrons from the electron current in the inversion layer 280 can have sufficient energy to be injected into the floating gate 230. Thus, in this programming mechanism, scattering is an essential element of the programming mechanism.

図10Bは、EPROMセル300を組み込んだ先行技術による別のプログラミング機構の例を示している。図10Aに示したフラッシュセル200に関する説明と同じく、プログラミングの間、第1領域210は接地電圧又は略接地電圧に保たれる。領域220には、+12ボルト程度の高電圧が供給される。次いで、第2領域220の周りに空乏領域250が形成される。制御ゲート240にも+12ボルト程度の高電圧が印加され、その結果、浮遊ゲート230は+7ボルトに「遭遇する」。浮遊ゲート230の電圧が空乏領域250の電圧よりも低いことから、空乏領域250から浮遊ゲート230に磁力線が発生する。更には、浮遊ゲートが約+7ボルトに「遭遇する」と、浮遊ゲート230の下方のチャネル領域の部分は「オンになり」、即ち逆転層280が形成される。電子は、ピンチオフ点295に達するまで、逆転層280内の基板260表面付近の第1領域210から流れ出る。この点295で、電子は磁力線により加速される。しかしながら、電子は実際には磁力線により基板260の表面から跳ね返される。その結果、電子は「下向き」に移動する。電子を浮遊ゲート230に「注入する」ためには、第1領域210からの電子は、基板260内の不純物又は格子欠陥の何れかと衝突して、垂直方向の運動量成分を生成せねばならない。1)基板内の反発磁場と、2)シリコン−酸化物インターフェースにおけるエネルギーバリヤーと、3)酸化物内の反発磁場とに打ち勝てるだけの初期垂直速度と、その後の垂直方向上向きの速度を有する電子だけが、浮遊ゲート230に注入されることになる。その結果、電子は、最初は実際には「下向き」に移動しているので、フラッシュセル200内の電子の割合より更に小さな割合の電子(逆転層280内の電子電流の十万分の1又は百万分の1)だけが、浮遊ゲート230に注入されるに足るエネルギーを持つことになる。従って、このプログラミング機構でも同様に、散乱がプログラミング機構に欠かせない構成要素である。   FIG. 10B shows an example of another prior art programming mechanism incorporating an EPROM cell 300. Similar to the description of the flash cell 200 shown in FIG. 10A, the first region 210 is maintained at a ground voltage or a substantially ground voltage during programming. The region 220 is supplied with a high voltage of about +12 volts. Next, a depletion region 250 is formed around the second region 220. A high voltage on the order of +12 volts is also applied to the control gate 240, so that the floating gate 230 "sees" +7 volts. Since the voltage of the floating gate 230 is lower than the voltage of the depletion region 250, lines of magnetic force are generated from the depletion region 250 to the floating gate 230. Furthermore, when the floating gate “sees” about +7 volts, the portion of the channel region below the floating gate 230 is “turned on”, ie, the inversion layer 280 is formed. The electrons flow out of the first region 210 near the surface of the substrate 260 in the inversion layer 280 until the pinch-off point 295 is reached. At this point 295, the electrons are accelerated by the lines of magnetic force. However, the electrons are actually rebounded from the surface of the substrate 260 by the magnetic field lines. As a result, the electrons move “downward”. In order to “inject” electrons into the floating gate 230, the electrons from the first region 210 must collide with either impurities or lattice defects in the substrate 260 to generate a vertical momentum component. Only an electron with an initial vertical velocity that can overcome the repulsive magnetic field in the substrate, 2) the energy barrier at the silicon-oxide interface, and 3) the repulsive magnetic field in the oxide, and then the vertical upward velocity. Will be injected into the floating gate 230. As a result, since the electrons are actually moving “downward” at the beginning, a proportion of electrons smaller than the proportion of electrons in the flash cell 200 (one hundred thousandth of the electron current in the inversion layer 280 or Only 1 in million) will have enough energy to be injected into the floating gate 230. Therefore, in this programming mechanism as well, scattering is an indispensable component of the programming mechanism.

従って、本発明の1つの目的は、電子を蓄えるための浮遊ゲートを有する不揮発性メモリセルのプログラミング効率を改善するための方法を創出することである。   Accordingly, one object of the present invention is to create a method for improving the programming efficiency of a non-volatile memory cell having a floating gate for storing electrons.

メモリセル素子は基板の非平面部分に形成されることが知られている。例えば、米国特許第5,780,341号(オグラ)は、基板表面に段状チャネルが形成された数多くのメモリデバイス構成を開示している。段状チャネルの目的は、熱い電子をもっと効率的に浮遊ゲートに注入することであるが、上記メモリデバイスの設計では、メモリセル素子のサイズと形成、並びに効率的且つ信頼性の高い動作に求められる必要な作動パラメータ、を最適化するのが困難であるという点でなお不十分である。   It is known that memory cell elements are formed on non-planar portions of a substrate. For example, US Pat. No. 5,780,341 (Ogura) discloses a number of memory device configurations in which stepped channels are formed on the substrate surface. The purpose of the stepped channel is to inject hot electrons more efficiently into the floating gate, but the memory device design described above requires the size and formation of the memory cell elements as well as efficient and reliable operation. It is still insufficient in that it is difficult to optimize the required operating parameters.

プログラミング効率を強化しつつセルサイズを大幅に小型化した不揮発性の浮遊ゲート型メモリセル配列が必要とされている。   There is a need for a non-volatile floating gate memory cell array that has greatly reduced cell size while enhancing programming efficiency.

米国特許出願第10/358,623号US patent application Ser. No. 10 / 358,623 米国仮特許出願第60/370,888号US Provisional Patent Application No. 60 / 370,888 米国仮特許出願第60/393,696号US Provisional Patent Application No. 60 / 393,696 米国仮特許出願第60/398,146号US Provisional Patent Application No. 60 / 398,146 米国特許第5,029,130号US Pat. No. 5,029,130 米国特許第5,780,341号US Pat. No. 5,780,341 米国特許第5,572,054号US Pat. No. 5,572,054

本発明では、プログラミング効率は、第1導電型式の半導体材料の基板内のメモリセルを使うこと、及び第2導電型式の基板内に間隔を空けて設けられた第1及び第2の領域を有していることによって生じる。基板内の第1と第2領域の間に、非共面チャネル領域が形成される。非共面チャネル領域には、第1部分と第2部分の2つの部分が存在する。導電性の制御ゲートは、チャネル領域の第1部分に隣接し且つこれから絶縁されて、そこに逆転層を作成するために設けられた部分を有している。浮遊ゲートは、チャネル領域の第2部分に隣接し且つこれから絶縁体によって絶縁されて、正電圧が浮遊ゲートに接続されたときには、浮遊ゲートに向かう磁力線を有する空乏領域を作成するために設けられた部分を有している。第1領域は逆転層に隣接しており、デバイスをプログラムする方法は、この逆転層を作成する段階を含んでいる。電子の流れは第1領域で生成され、電子はこの逆転層を横切る。電子は次いで空乏領域内で磁力線により加速され、散乱は殆ど或いは全く無く、電子は絶縁体を通して加速され、浮遊ゲートに注入されることになる。   In the present invention, the programming efficiency is achieved by using memory cells in a substrate of a first conductivity type semiconductor material and having first and second regions spaced apart in the second conductivity type substrate. It is caused by doing. A non-coplanar channel region is formed between the first and second regions in the substrate. In the non-coplanar channel region, there are two parts, a first part and a second part. The conductive control gate has a portion adjacent to and insulated from the first portion of the channel region to provide an inversion layer there. The floating gate is provided to create a depletion region adjacent to the second portion of the channel region and insulated from it by an insulator, and having a magnetic field line toward the floating gate when a positive voltage is connected to the floating gate. Has a part. The first region is adjacent to the inversion layer and the method of programming the device includes creating the inversion layer. An electron flow is generated in the first region and the electrons traverse this inversion layer. The electrons are then accelerated by magnetic field lines in the depletion region, with little or no scattering, and the electrons are accelerated through the insulator and injected into the floating gate.

本発明の方法を、図1Aから図1F、図2Aから図2Q(本発明のメモリセル配列を製作する加工工程を示す)、及び図3Aから図3Q(半導体構造の周辺領域を製作する際の加工工程を示す)に示している。本方法は、半導体基板10で始まり、この基板10は、P型が望ましく当技術では周知である。以下に説明する層の厚さは、デザインルール並びに加工技術の世代によって異なることになる。ここに説明しているものは、0.10ミクロン加工用のものである。しかしながら、当業者には理解頂けるように、本発明は特定の加工技術世代に限定されるものでも、以下に説明する何れの加工パラメータの特定の値に限定されるものでもない。   The method of the present invention is shown in FIGS. 1A to 1F, 2A to 2Q (showing the processing steps for fabricating the memory cell array of the present invention), and FIGS. 3A to 3Q (for fabricating the peripheral region of the semiconductor structure). Shows processing steps). The method begins with a semiconductor substrate 10, which is preferably P-type and is well known in the art. The layer thicknesses described below will vary depending on the design rules and processing technology generations. What is described here is for 0.10 micron processing. However, as will be appreciated by those skilled in the art, the present invention is not limited to any particular processing technology generation, nor is it limited to any particular value of any of the processing parameters described below.

分離領域の形成
図1Aから図1Fは、基板上に分離領域を形成する周知のSTI法を示している。図1Aには、P型が好ましく、当技術では周知の半導体基板10(又は半導体井戸)の上面図を示している。基板上には第1及び第2の材料の層12、14を形成する(例えば、成長又は堆積させる)。例えば、第1層12は二酸化珪素(以下、酸化物)で、これを、基板10上に酸化又は酸化物堆積(例えば、化学蒸着即ちCVD法)の様な周知の技術で、厚さ約50Åから150Åに形成する。窒素ドープされた酸化物又は他の絶縁誘電体を使用してもよい。第2層14は、例えば窒化珪素(以下、窒化物)で、これを酸化物層12の上に、望ましくはCVD又はPECVD法で、厚さ約1000Åから5000Åに形成する。図1Bは、出来上がった構造の断面図を示している。
Formation of Isolation Regions FIGS. 1A-1F illustrate the well-known STI method of forming isolation regions on a substrate. FIG. 1A shows a top view of a semiconductor substrate 10 (or semiconductor well), preferably P-type, well known in the art. Layers 12 and 14 of first and second materials are formed (eg, grown or deposited) on the substrate. For example, the first layer 12 is silicon dioxide (hereinafter referred to as oxide), which is about 50 mm thick by a well-known technique such as oxidation or oxide deposition (eg, chemical vapor deposition or CVD) on the substrate 10. To 150cm. Nitrogen doped oxides or other insulating dielectrics may be used. The second layer 14 is made of, for example, silicon nitride (hereinafter referred to as nitride), and is formed on the oxide layer 12 with a thickness of about 1000 to 5000 mm, preferably by CVD or PECVD. FIG. 1B shows a cross-sectional view of the resulting structure.

第1及び第2層12/14が形成されると、適したフォトレジスト材料16が窒化物層14上に塗布され、図1Cに示すようにY方向又は列方向に伸びる或る一定の領域(ストライプ18)からフォトレジスト材料を選択的に除去するために、マスキング工程が行われる。フォトレジスト材料16が除去された箇所では、露出した窒化物層14と酸化物層12が、標準的なエッチング技術(例えば、異方性窒化物及び酸化物/誘電体エッチング処理)を使って、ストライプ18状にエッチング除去され、構造内にトレンチ20が形成される。隣接するストライプ18の間の距離Wは、使用される加工処理の最小リソグラフィー造形と同じほどに小さくできる。次いで、シリコンエッチング処理を用いて、図1Dに示すように、トレンチ20をシリコン基板10の中に掘り下げていく(例えば、約500Åから数ミクロンの深度まで)。フォトレジスト16が除去されない箇所では、窒化物層14と酸化物層12が維持される。図1Dに示す加工後の構造は、この時点では、活性領域22と分離領域24が交錯した構造を成している。   Once the first and second layers 12/14 are formed, a suitable photoresist material 16 is applied over the nitride layer 14 and a certain area (in the Y or column direction) as shown in FIG. 1C. A masking step is performed to selectively remove the photoresist material from the stripe 18). Where the photoresist material 16 has been removed, the exposed nitride layer 14 and oxide layer 12 are removed using standard etching techniques (eg, anisotropic nitride and oxide / dielectric etch processes) Etching is removed in the form of stripes 18 to form trenches 20 in the structure. The distance W between adjacent stripes 18 can be as small as the minimum lithographic shaping of the processing used. A silicon etch process is then used to dig the trench 20 into the silicon substrate 10, as shown in FIG. 1D (eg, from about 500 to a few microns deep). Where the photoresist 16 is not removed, the nitride layer 14 and the oxide layer 12 are maintained. The processed structure shown in FIG. 1D has a structure in which the active region 22 and the isolation region 24 intersect at this point.

構造には更に加工が施され、残りのフォトレジスト16が除去される。その後、二酸化ケイ素の様な絶縁材料が厚い酸化物層を堆積させることによりトレンチ20内に形成され、次いで化学機械研磨即ちCMPエッチングが施され(窒化物層14をエッチング・ストップとして使用)、図1Eに示すように、トレンチ20内の酸化物ブロック26以外の酸化物層が除去される。その後、残りの窒化物層及び酸化物層14/12が窒化物/酸化物エッチング処理を使って除去され、その結果、図1Fに示すように、分離領域24に沿って伸張するSTI酸化物ブロック26が残される。   The structure is further processed and the remaining photoresist 16 is removed. Thereafter, an insulating material such as silicon dioxide is formed in the trench 20 by depositing a thick oxide layer, followed by a chemical mechanical polishing or CMP etch (using the nitride layer 14 as an etch stop). As shown in 1E, oxide layers other than the oxide block 26 in the trench 20 are removed. Thereafter, the remaining nitride and oxide layers 14/12 are removed using a nitride / oxide etch process, resulting in an STI oxide block extending along isolation region 24, as shown in FIG. 1F. 26 is left.

上記STI分離法は、分離領域24を形成する好適な方法である。しかしながら、周知のLOCOS分離法(例えば、リセスLOCOS、ポリバッファ式LOCOSなど)を代わりに用いてもよく、その場合は、トレンチ20が基板内へ伸張するわけではなく、絶縁材料が基板表面上のストライプ領域18に形成される。図1Aから図1Fは、基板のメモリセル配列領域を示しており、メモリセルの列が、分離領域24で分離されている活性領域22内に形成されることになる。なお、基板10は、メモリセル配列領域に形成されたメモリセルを作動させるために使用されることになる制御回路が形成される少なくとも1つの周辺領域28も含んでいる点に留意されたい。好適にも、上記の同じSTI又はLOCOS処理中に、周辺領域28にも分離ブロック26が形成される。   The STI isolation method is a suitable method for forming the isolation region 24. However, well-known LOCOS isolation methods (eg, recess LOCOS, polybuffered LOCOS, etc.) may be used instead, in which case the trench 20 does not extend into the substrate and the insulating material is on the substrate surface. It is formed in the stripe region 18. 1A to 1F show the memory cell array region of the substrate, and a column of memory cells is formed in the active region 22 separated by the isolation region 24. It should be noted that the substrate 10 also includes at least one peripheral region 28 in which a control circuit to be used for operating the memory cells formed in the memory cell array region is formed. Preferably, isolation blocks 26 are also formed in the peripheral region 28 during the same STI or LOCOS process described above.

メモリセルの形成
図1Fに示す構造には、更に以下のように加工が施される。図2Aから図2Qは、図1Fの断面に直交する方向から見た(図1C及び図1Fの2A−2A線に沿う)活性領域22の構造の断面図を示し、図3Aから図3Qは、周辺領域28の構造の断面図を示しており、本発明の加工における次の工程が両方の領域で同時に行われる。
Formation of Memory Cell The structure shown in FIG. 1F is further processed as follows. 2A to 2Q show sectional views of the structure of the active region 22 (along the line 2A-2A in FIGS. 1C and 1F) viewed from a direction orthogonal to the cross section of FIG. 1F, and FIGS. A sectional view of the structure of the peripheral region 28 is shown, and the next step in the processing of the present invention is performed simultaneously in both regions.

先ず、絶縁層30(酸化物又は窒化物ドープされた酸化物が望ましい)が、図2A及び図3Aに示すように、基板10上に形成される。基板10の活性領域部分は、メモリデバイスのセル配列部分を周辺領域28に対してより独立して制御できるようにするため、この時点でドープされる。このようなドーピングは、しばしばVt注入又はセル井戸注入と呼ばれ、当技術では周知である。この注入時、周辺領域は、構造全体を覆って堆積させ基板のメモリセル配列領域だけから除去されたフォトレジスト層で保護されている。 First, an insulating layer 30 (preferably an oxide or nitride doped oxide) is formed on the substrate 10 as shown in FIGS. 2A and 3A. The active region portion of the substrate 10 is doped at this point to allow the cell array portion of the memory device to be controlled more independently with respect to the peripheral region 28. Such doping is often referred to as V t implantation or cell well injection, which is well known in the art. During this implantation, the peripheral region is protected with a photoresist layer deposited over the entire structure and removed only from the memory cell array region of the substrate.

次に、窒化物などの硬いマスク材料32の厚い層が酸化物層30上に形成される(例えば、厚さ3500Åまで)。窒化物層32上にフォトレジスト(マスキング)材料を塗布し、次いでマスキング工程を行ってフォトレジスト材料を選択された平行なストライプ領域から除去することにより、窒化物層32内に複数の平行な第2トレンチ34が形成される。異方性窒化物エッチングを用いて、このストライプ領域の窒化物層32の露出した部分を除去すると、酸化物層30へ下向きに伸張し酸化物層30を露出する第2トレンチ34が残る。フォトレジストを除去した後、異方性酸化物エッチングを用いて、酸化物層30の露出した部分を取り除き、第2トレンチ34を基板10まで下に伸張させる。次に、シリコン異方性エッチング処理を用いて、第2トレンチ34を、各活性領域22において基板10内へと下に伸張させる(例えば、造形約1個分の深度まで、例えば0.15um技術では約500Åから数ミクロンまで)。或いは、フォトレジストは、トレンチ34が基板10内へと形成された後、除去してもよい。加工後の活性/周辺領域22/28を図2B/3Bに示している。   Next, a thick layer of hard mask material 32, such as nitride, is formed on oxide layer 30 (eg, up to a thickness of 3500 mm). Applying a photoresist (masking) material over the nitride layer 32 and then performing a masking process to remove the photoresist material from the selected parallel stripe regions, thereby providing a plurality of parallel first layers in the nitride layer 32. Two trenches 34 are formed. Using anisotropic nitride etching to remove the exposed portion of the nitride layer 32 in this stripe region leaves a second trench 34 that extends downward into the oxide layer 30 and exposes the oxide layer 30. After removing the photoresist, an exposed portion of the oxide layer 30 is removed using anisotropic oxide etching, and the second trench 34 is extended down to the substrate 10. The second trench 34 is then extended down into the substrate 10 in each active region 22 using a silicon anisotropic etching process (e.g., to a depth of about one feature, e.g., 0.15 um technology). (From about 500 mm to several microns). Alternatively, the photoresist may be removed after the trench 34 is formed into the substrate 10. The active / peripheral region 22/28 after processing is shown in FIGS. 2B / 3B.

次に、第2トレンチ34内の露出したシリコンに沿って絶縁材料36の層を(望ましくは、熱酸化又はCVD酸化処理を用いて)形成するが、これが第2トレンチ34の底部及び下部側壁となる(例えば、厚さ60Åから150Åまで)。次に、構造を覆って第2トレンチ34を埋めるポリシリコンの厚い層38(以後、ポリ)を形成する。ポリ層38は、イオン注入、又は現場ドープ・ポリ処理により、ドープされる(例えば、n+)。加工後の活性/周辺領域22/28を図2C/3Cに示している。   Next, a layer of insulating material 36 is formed along the exposed silicon in second trench 34 (desirably using thermal or CVD oxidation), which is the bottom and lower sidewalls of second trench 34. (For example, from 60 to 150 mm thick). Next, a thick polysilicon layer 38 (hereinafter poly) is formed covering the structure and filling the second trench 34. The poly layer 38 is doped (eg, n +) by ion implantation or in situ doped poly treatment. The active / peripheral region 22/28 after processing is shown in FIGS. 2C / 3C.

ポリ・エッチング処理(例えば、窒化物層32をエッチング・ストップとして使用したCMP処理)を用いて、ポリ層を、ポリシリコン38のブロック40を除いて除去し、その部分はそのまま第2トレンチ内に残される。次いで、制御されたポリ・エッチングを使ってポリブロック40の高さを低くするが、その際ポリブロック40の上面は、図2D/3Dに示すように、基板の表面よりも上にあり、分離領域24のSTIブロック26の上面よりも下にある。   Using a poly etch process (e.g., a CMP process using the nitride layer 32 as an etch stop), the poly layer is removed except for the block 40 of polysilicon 38, and that portion remains in the second trench. Left behind. A controlled poly etch is then used to reduce the height of the polyblock 40, with the top surface of the polyblock 40 being above the surface of the substrate and separated as shown in FIGS. 2D / 3D. It is below the upper surface of the STI block 26 in the region 24.

次に、図2Eに示すように、ポリブロック40の上面に(第2トレンチの側壁に隣接して)傾斜部42を作るため、再度随意的にポリ・エッチングを行う。次いで、傾斜部分42の先端を成形又は際立たせるために熱酸化処理を行い、図2Fに示すように、ポリブロック40の露出した表面を酸化する(上に酸化物層46を形成する)。次に、第2トレンチ34の側壁に沿って酸化物スペーサ48を形成する。スペーサの形成は当技術では周知であり、構造の輪郭を覆って材料を堆積させることを含んでおり、これに続いて異方性エッチング処理を行い、それにより材料を構造の水平面から除去するが、一方で(丸みを帯びた上面を有する)構造の縦方向に向いた面では材料は大部分そのまま残る。構造上に酸化物を(例えば、300Åから1000Åの厚さ)堆積させ、次いで異方性酸化物エッチングを行うことにより、スペーサ48が形成される。酸化物エッチングにより、第2トレンチ34それぞれの酸化物層46の中央部分も除去される。周辺領域28は影響を受けずそのまま残る。加工後の活性/周辺領域22/28を図2G/3Gに示している。   Next, as shown in FIG. 2E, poly etching is optionally performed again to form an inclined portion 42 on the upper surface of the poly block 40 (adjacent to the side wall of the second trench). Next, thermal oxidation is performed to shape or make the tip of the inclined portion 42 stand out, and the exposed surface of the polyblock 40 is oxidized (the oxide layer 46 is formed thereon) as shown in FIG. 2F. Next, an oxide spacer 48 is formed along the side wall of the second trench 34. The formation of the spacer is well known in the art and involves depositing material over the contours of the structure, followed by an anisotropic etch process, thereby removing the material from the horizontal plane of the structure. On the other hand, the material remains largely intact on the longitudinally oriented surface of the structure (having a rounded top surface). Spacers 48 are formed by depositing an oxide (eg, 300 to 1000 inches thick) on the structure followed by an anisotropic oxide etch. The central portion of the oxide layer 46 of each second trench 34 is also removed by the oxide etching. The peripheral area 28 remains unaffected. The active / peripheral region 22/28 after processing is shown in FIGS. 2G / 3G.

次に、異方性ポリ・エッチングを何らかの酸化物エッチング(トレンチ34に沿ってSTI酸化物の高さを調整するためのエッチング)と組み合わせて実施し、酸化物スペーサ48で保護されていないポリブロック40の中央部分を除去すると、図2Hに示すように、第2トレンチ34それぞれに1対の相対するポロブロック40aが残る。次に、絶縁層の堆積と異方性エッチバック処理を用いて、第2トレンチ34内側のポリブロック40aの露出した側面に沿って絶縁層50を形成する。絶縁材料は、どの様な絶縁材料でもよい(例えば、ONO、即ち酸化物/窒化物/酸化物、又は他の高誘電体材料)。望ましくは、絶縁材料を酸化物にして、酸化物の堆積/エッチング処理により酸化物スペーサ48の厚みも増すようにし、結果的に、図2I/3Iに示すように、各第2トレンチ34の底部の酸化物層36の露出した部分が除去され基板が露出するようにする。   Next, an anisotropic poly etch is performed in combination with some oxide etch (an etch to adjust the height of the STI oxide along the trench 34), and the polyblock not protected by the oxide spacer 48 When the central portion of 40 is removed, a pair of opposing polo blocks 40a remain in each of the second trenches 34, as shown in FIG. 2H. Next, the insulating layer 50 is formed along the exposed side surface of the polyblock 40a inside the second trench 34 using deposition of an insulating layer and anisotropic etch back processing. The insulating material can be any insulating material (eg, ONO, ie oxide / nitride / oxide, or other high dielectric material). Desirably, the insulating material is oxide and the oxide deposition / etch process also increases the thickness of the oxide spacer 48, resulting in the bottom of each second trench 34 as shown in FIGS. 2I / 3I. The exposed portion of the oxide layer 36 is removed so that the substrate is exposed.

適したイオン注入は、基板がP型かN型かで違うが、砒素、リン、ホウ素、及び/又はアンチモン(そして恐らくはアニール)を含んでおり、このイオン注入を構造の表面に亘って施し、露出した基板部分の第2トレンチ34の底部に第1(ソース)領域52を形成する。ソース領域52は、第2トレンチ34と自己整列し、基板の第1導電型式(例えばP型)とは異なる第2導電型式(例えばN型)を有する。イオンは窒化物層32に何ら大きな影響を与えない。加工後の活性/周辺領域22/28を図2J/3Jに示している。   Suitable ion implantation depends on whether the substrate is P-type or N-type, but includes arsenic, phosphorus, boron, and / or antimony (and possibly annealing), and this ion implantation is performed across the surface of the structure, A first (source) region 52 is formed at the bottom of the second trench 34 in the exposed substrate portion. The source region 52 is self-aligned with the second trench 34 and has a second conductivity type (eg, N-type) that is different from the first conductivity type (eg, P-type) of the substrate. The ions do not affect the nitride layer 32 at all. The active / peripheral region 22/28 after processing is shown in FIGS. 2J / 3J.

ポリ堆積工程並びにその後のポリCMPエッチング(エッチングストップとして窒化物層32を使用)を用いて、図2Kに示すように第2トレンチ34をポリブロック54で満たす。次いで窒化物エッチングを行って窒化物32を除去し、ポリブロック40aの上縁部を露出させる。次に、熱酸化と酸化物堆積の一方又は両方により、ポリブロック40aの露出した上縁部上にトンネル酸化物層56を形成する。この酸化物形成工程により、ポリブロック54の露出した上面上にも酸化物層58が形成されると共に、恐らくは基板10上の酸化物層30も厚みを増すことになる。この時点で、活性領域22をマスキングすることにより、周辺領域28に随意的Vt注入を実施してもよい。加工後の活性/周辺領域22/28を図2L/3Lに示す。 Using a poly deposition process and subsequent poly CMP etch (using nitride layer 32 as an etch stop), second trench 34 is filled with polyblock 54 as shown in FIG. 2K. Nitride etching is then performed to remove nitride 32 and expose the upper edge of polyblock 40a. A tunnel oxide layer 56 is then formed on the exposed upper edge of the polyblock 40a by one or both of thermal oxidation and oxide deposition. This oxide formation step forms an oxide layer 58 on the exposed upper surface of the polyblock 54 and possibly increases the thickness of the oxide layer 30 on the substrate 10. At this point, an optional V t implant may be performed in the peripheral region 28 by masking the active region 22. The active / peripheral region 22/28 after processing is shown in FIGS. 2L / 3L.

酸化物層30は、活性領域内のメモリセル及び周辺領域内の制御回路の両方に対してゲート酸化物として働く。各デバイス毎に、ゲート酸化物の厚さによってその最大動作電圧が決まる。従って、制御回路の幾つかがメモリセル又は制御回路の他のデバイスと異なる電圧で作動するのが望ましい場合、ゲート酸化物32の厚さを加工中のこの時点で変更する。限定ではなく一例を挙げると、フォトレジスト60を構造上に形成し、次いで、周辺領域のフォトレジスト部分を選択的に除去するためのマスキング工程を行い、酸化物層30の部分を露出させる。酸化物層30の露出した部分は、図2M/3Mに示すように、(例えば、制御されたエッチングを用いて)肉薄にし、又は(例えば、酸化物エッチング及び酸化物堆積で)所望の厚さの酸化物層30aに置き換えられる。   The oxide layer 30 acts as a gate oxide for both the memory cells in the active region and the control circuitry in the peripheral region. For each device, the maximum operating voltage is determined by the thickness of the gate oxide. Thus, if it is desired that some of the control circuits operate at a different voltage than the memory cells or other devices of the control circuit, the thickness of the gate oxide 32 is changed at this point during processing. By way of example and not limitation, a photoresist 60 is formed on the structure, and then a masking step is performed to selectively remove the photoresist portion in the peripheral region to expose portions of the oxide layer 30. The exposed portion of the oxide layer 30 is thinned (eg, using controlled etching) or desired thickness (eg, with oxide etching and oxide deposition), as shown in FIGS. 2M / 3M. The oxide layer 30a is replaced.

フォトレジスト60の除去後、ポリ堆積工程を使って、構造上に(例えば、約500Åから300Åの厚さの)ポリ層62を形成する。次にフォトレジスト堆積及びマスキング工程が続き、図2N/3Nに示すように、周辺領域28のポリ層上にフォトレジスト64のブロックを形成する。次いで、異方性ポリ・エッチングを用いて、(周辺領域28の)フォトレジストブロック64の下のポリブロック66、及び(活性領域22の)酸化物スペーサ48に隣接するポリスペーサ68を除き、ポリ層62を除去する。適したイオン注入(及びアニール)を使って、領域内のデバイス用として、基板活性領域に第2(ドレイン)領域70と基板周辺領域28にソース・/ドレイン領域72/74を形成する。加工後の活性/周辺領域22/28を図2O/3Oに示す。   After removal of the photoresist 60, a poly deposition process is used to form a poly layer 62 (eg, about 500 to 300 inches thick) on the structure. A photoresist deposition and masking step is then followed to form a block of photoresist 64 on the poly layer in the peripheral region 28, as shown in FIGS. 2N / 3N. An anisotropic poly etch is then used to remove the polyblock 66 under the photoresist block 64 (in the peripheral region 28) and the polyspacer 68 adjacent to the oxide spacer 48 (in the active region 22) to remove the polylayer. 62 is removed. Using appropriate ion implantation (and annealing), a second (drain) region 70 in the substrate active region and a source / drain region 72/74 in the substrate peripheral region 28 are formed for the devices in the region. The active / peripheral region 22/28 after processing is shown in FIGS. 2O / 3O.

次いでフォトレジストブロック64が除去された後、絶縁材料堆積と異方性エッチング(例えば、窒化物又は酸化物)により絶縁スペーサ76が形成され、ポリスペーサ68、酸化物スペーサ48、及びポリブロック66に当たるように設けられる。次いで金属蒸着工程を行い、タングステン、コバルト、チタニウム、ニッケル、プラチナ、又はモリブデンの様な金属を活性領域及び周辺領域22/28上に堆積させる。次に、構造をアニール処理し、高温の金属が流れてポリスペーサ68とポリブロック66の露出した上部に浸透し、そこに金属化ポリシリコン78(ポリサイド)の導電層を形成するようにする。残りの構造部分に堆積した金属を、金属エッチング処理で取り除く。加工後の活性/周辺領域22/28を図2P/3Pに示している。   Then, after the photoresist block 64 is removed, an insulating spacer 76 is formed by insulating material deposition and anisotropic etching (eg, nitride or oxide) so as to strike the poly spacer 68, oxide spacer 48, and poly block 66. Is provided. A metal deposition process is then performed to deposit a metal such as tungsten, cobalt, titanium, nickel, platinum, or molybdenum on the active and peripheral regions 22/28. The structure is then annealed so that hot metal flows and penetrates into the exposed tops of the poly spacers 68 and poly blocks 66 to form a conductive layer of metallized polysilicon 78 (polycide) there. The metal deposited on the remaining structure is removed by a metal etching process. The active / peripheral region 22/28 after processing is shown in FIGS. 2P / 3P.

その後、構造全体を覆ってBPSG又は酸化物の様な絶縁材料80を形成する。ドレイン領域70/74上のエッチング区域を画定するためにマスキング工程を行う。絶縁材料80は、ドレイン領域70/74へと下に伸びる接点孔を作るために、マスクされた領域で選択的にエッチングされる。次に接点孔には導電体金属(例えば、タングステン)が充填され、ドレイン領域70/74と電気的に接続された金属接点部82が形成される。絶縁材料80上に金属マスキングを施すことにより、ドレイン線接点部84/86(例えば、アルミニウム、銅など)を、活性及び周辺領域22/28それぞれに加えて、各活性領域22内の全ての接点82(従って全てのドレイン領域70)を一体に接続し、周辺領域28内の複数のドレイン領域74を一体に接続する。最終的な活性領域メモリセル構造を図2Qに示し、最終的な周辺領域制御回路構造を図3Qに示す。   Thereafter, an insulating material 80 such as BPSG or oxide is formed over the entire structure. A masking step is performed to define an etched area on the drain region 70/74. Insulative material 80 is selectively etched in the masked areas to create contact holes extending down to drain regions 70/74. The contact hole is then filled with a conductive metal (eg, tungsten) to form a metal contact 82 that is electrically connected to the drain region 70/74. By applying metal masking on the insulating material 80, a drain line contact 84/86 (eg, aluminum, copper, etc.) is added to each of the active and peripheral regions 22/28, and all contacts in each active region 22 are added. 82 (and thus all drain regions 70) are connected together, and a plurality of drain regions 74 in the peripheral region 28 are connected together. The final active region memory cell structure is shown in FIG. 2Q, and the final peripheral region control circuit structure is shown in FIG. 3Q.

図2Qに示すように、本発明の加工処理では、メモリセルがポリブロック54の各側に形成されたミラー形状のメモリセルの対が形成される。メモリセル毎に、第1及び第2領域52/70が、それぞれソース領域とドレイン領域を形成する(しかしながら、当業者には承知のように、ソースとドレインは動作時には入切り替わることがある)。ポリブロック40aは浮遊ゲートを構成し、ポリスペーサ68は制御ゲートを構成する。各メモリセル毎のチャネル領域90は、基板の表面部分に画定され、ソースとドレイン52/70の間に存在する。各チャネル領域90は、略直角に接合された2つの部分を含んでおり、その第1(垂直方向)部分92は充填された第2トレンチ34の垂直壁に沿って伸張し、第2(水平方向)部分94は充填された第2トレンチ34の側壁とドレイン領域70の間に伸張している。メモリセルの各対は、充填された第2トレンチ34の下に配置されポリブロック54と電気的に接触している共通のソース領域52を共有している。同様に、各ドレイン領域70は、メモリセルの別々のミラーセットの隣接するメモリセル同士の間に共有されている。   As shown in FIG. 2Q, in the processing of the present invention, a pair of mirror-shaped memory cells in which memory cells are formed on each side of the polyblock 54 is formed. For each memory cell, the first and second regions 52/70 respectively form a source region and a drain region (however, as will be appreciated by those skilled in the art, the source and drain may be switched during operation). The poly block 40a constitutes a floating gate, and the poly spacer 68 constitutes a control gate. A channel region 90 for each memory cell is defined in the surface portion of the substrate and exists between the source and drain 52/70. Each channel region 90 includes two portions joined at substantially right angles, the first (vertical) portion 92 extending along the vertical wall of the filled second trench 34 and the second (horizontal). The (direction) portion 94 extends between the sidewall of the filled second trench 34 and the drain region 70. Each pair of memory cells share a common source region 52 that is disposed below the filled second trench 34 and is in electrical contact with the polyblock 54. Similarly, each drain region 70 is shared between adjacent memory cells in separate mirror sets of memory cells.

図4は、ビットライン84とドレイン領域70の間の相互接続、並びに活性領域と分離領域22/24の両方を横切って伸張する制御(ワード)線として連続的に形成されている制御ゲート68を示す加工後の構造の上面図である。上記加工では、分離領域24を横切って伸張するソース領域52は作られない(これは、深部注入により、又はイオン注入前に第2トレンチ34の分離領域部分からSTI絶縁材料を除去することにより容易に行える)。しかしながら、ポリブロック54(ソース領域52と電気的に接触している)は、分離領域を横切って隣接する活性領域まで連続的に形成され、ソースラインを成し、各ソースラインは対になったメモリセルの各行毎にソース領域52の全てと一体に電気的に接続している。   FIG. 4 shows a control gate 68 formed continuously as an interconnect between the bit line 84 and the drain region 70, as well as a control (word) line extending across both the active region and the isolation region 22/24. It is a top view of the structure after the process shown. The above process does not create a source region 52 that extends across the isolation region 24 (this is facilitated by deep implantation or by removing the STI insulating material from the isolation region portion of the second trench 34 prior to ion implantation. Can be done). However, the polyblock 54 (which is in electrical contact with the source region 52) is formed continuously across the isolation region to the adjacent active region, forming source lines, each source line being paired For each row of memory cells, all of the source regions 52 are electrically connected together.

浮遊ゲート40aは、第2トレンチ34内に配置され、各浮遊ゲートは、チャネル領域の縦部分92の1つ、ソース領域52の1つ、及びポリブロック54の1つに面し、且つそれらから絶縁されている。各浮遊ゲート40aは、基板表面の上方に伸張し制御ゲート68の1つに面し且つこれから絶縁されている縁部96で終端している上側部分を含んでおり、而して、酸化物層56を通るファウラー−ノルトハイム・トンネル用の経路を提供している。ポリブロック54は、それぞれ浮遊ゲート44aに沿って伸張し、且つそれらから(酸化物層50で)絶縁されており、その間の電圧結合の強化を図っている。何れの制御ゲートと何れの浮遊ゲートの間でも垂直方向の重なりは最大でも部分的にすることが重要であり、そうすると、相互間の過剰な容量結合によって以下に説明するメモリセルの動作が妨げられることはない。これは、制御ゲートと浮遊ゲートの間に少しでも垂直方向の重なりがあると、制御ゲートは浮遊ゲートと(垂直方向に)完全に重なるだけ(水平方向に)伸張することはないことを意味している。   A floating gate 40a is disposed in the second trench 34, each floating gate facing and from one of the vertical portions 92 of the channel region, one of the source regions 52, and one of the polyblocks 54. Insulated. Each floating gate 40a includes an upper portion that extends above the substrate surface and faces one of the control gates 68 and terminates at an edge 96 that is insulated therefrom, thus providing an oxide layer. Route 56 is provided for the Fowler-Nordheim tunnel. The polyblocks 54 each extend along the floating gate 44a and are insulated (with the oxide layer 50) from them to enhance the voltage coupling therebetween. It is important that the vertical overlap between any control gates and any floating gates is at most partly, so that excessive capacitive coupling between them prevents the operation of the memory cells described below. There is nothing. This means that if there is any vertical overlap between the control gate and the floating gate, the control gate will not extend (horizontally) as long as it completely overlaps (vertically) the floating gate. ing.

メモリセルの動作
メモリの動作についてこれより説明する。このようなメモリの動作及び動作理論については米国特許第5,572,054号にも記載されており、その開示内容を、浮遊ゲートと制御ゲートを有する不揮発性メモリセルの動作及び動作理論、浮遊ゲート対制御ゲートのトンネル効果、及びこれにより形成されたメモリセルの配列に関する参考文献として本願に援用する。
Operation of Memory Cell The operation of the memory will now be described. The operation and operation theory of such a memory are also described in US Pat. No. 5,572,054, the disclosure of which includes the operation and operation theory of a nonvolatile memory cell having a floating gate and a control gate, floating This is incorporated herein by reference as a reference for the tunneling effect of the gate-to-control gate and the arrangement of the memory cells formed thereby.

初めに、所与の活性領域22内の選択されたメモリセルを消去するために、接地電位をそのソース52とドレイン70の両方に印加する。正の高電圧(例えば、+7から+15ボルト)を制御ゲート68に印加する。浮遊ゲート40aの電子は、ファウラー−ノルトハイムのトンネル機構により誘導されて、浮遊ゲート40aの上端から(主に縁部96から)酸化物層56を通り制御ゲート68まで進むので、浮遊ゲート40aが正の電荷を帯びることになる。トンネル効果は縁部96が鋭利なことにより強化される。なお、制御ゲート68は、それぞれ、連続した制御(ワード)線として活性及び分離領域を横切って伸張しているので、各活性領域内の1つのメモリセルが同時に「消去」される。   Initially, a ground potential is applied to both its source 52 and drain 70 to erase a selected memory cell in a given active region 22. A positive high voltage (eg, +7 to +15 volts) is applied to the control gate 68. The electrons of the floating gate 40a are induced by the Fowler-Nordheim tunneling mechanism and travel from the upper end of the floating gate 40a (mainly from the edge 96) through the oxide layer 56 to the control gate 68, so that the floating gate 40a is positive. Will be charged. The tunnel effect is enhanced by the sharp edges 96. Note that each control gate 68 extends across the active and isolation regions as a continuous control (word) line, so that one memory cell in each active region is simultaneously “erased”.

選択されたメモリセルをプログラムする場合は、そのドレイン領域70に低電圧(例えば0.5から2.0V)を印加する。MOS構造の閾値電圧に近い正電圧レベル(ドレインノード70より約+0.2から1ボルト高い程度)が、その制御ゲート68に印加される。正の高電圧(例えば、5から10ボルト程度)がそのソース領域52に印加される。浮遊ゲート40は、ソース領域52と同じ電圧電位であるポリブロック54に高容量結合されているので、浮遊ゲート40は+4から+8ボルト程度の電圧電位に「遭遇」する。これにより、基板10に深い空乏領域250が形成される。更に、浮遊ゲート40の電圧は制御ゲート68の電圧よりも高いので、図10Cに示すように、磁力線が浮遊ゲート40から制御ゲート68へと放射される。更に、制御ゲート68には正電圧が印加されるので、基板10には逆転層280が形成される。逆転層280はドレイン領域70に繋がっている。すると、プログラム電子の流れ(周知のように、電流は電子の流れと逆方向に流れる)がドレイン領域70に発生する。電子は逆転層280を通ってピンンチオフ点295に到る。ピンチオフ点295は空乏領域250に又はその内側にあるが、このピンチオフ点295で、電子は浮遊ゲート40からの磁力線により加速される。図10Cから分かるように、浮遊ゲート40から制御ゲート68に向けて磁力線40が発生するので、電子は磁力線の全体的方向と同じ方向に単純に加速される。電子は、加速されてエネルギーを得るので、十分なエネルギーを持った電子が絶縁層36を横切って浮遊ゲート40に注入されることになる。従って、先行技術によるプログラミング機構とは違って、空乏領域250の電子は、浮遊ゲート40の全体的方向に運動量成分を発生させるための散乱を必要としない。事実、散乱は、ピンチオフ点295からの電子に実際には浮遊ゲート40に向かう方向の運動量とエネルギーを失わせるので、望ましくない。この様に、本発明のプログラミング機構では、空乏領域の電子は、散乱が殆ど或いは全くない状態で、加速されて浮遊ゲート40に注入される。   When programming the selected memory cell, a low voltage (for example, 0.5 to 2.0 V) is applied to the drain region 70. A positive voltage level (approximately +0.2 to 1 volt above the drain node 70) close to the threshold voltage of the MOS structure is applied to its control gate 68. A positive high voltage (eg, about 5 to 10 volts) is applied to the source region 52. Since the floating gate 40 is highly capacitively coupled to the polyblock 54 which is at the same voltage potential as the source region 52, the floating gate 40 "sees" a voltage potential on the order of +4 to +8 volts. As a result, a deep depletion region 250 is formed in the substrate 10. Further, since the voltage of the floating gate 40 is higher than the voltage of the control gate 68, the magnetic field lines are radiated from the floating gate 40 to the control gate 68 as shown in FIG. 10C. Further, since a positive voltage is applied to the control gate 68, an inversion layer 280 is formed on the substrate 10. The inversion layer 280 is connected to the drain region 70. Then, a flow of program electrons (as is well known, a current flows in a direction opposite to the flow of electrons) is generated in the drain region 70. The electrons pass through the inversion layer 280 and reach the pinch-off point 295. The pinch-off point 295 is at or inside the depletion region 250, but at this pinch-off point 295, electrons are accelerated by the magnetic field lines from the floating gate 40. As can be seen from FIG. 10C, magnetic field lines 40 are generated from the floating gate 40 toward the control gate 68, so that electrons are simply accelerated in the same direction as the general direction of the magnetic field lines. Since electrons are accelerated to obtain energy, electrons having sufficient energy are injected into the floating gate 40 across the insulating layer 36. Thus, unlike prior art programming mechanisms, the electrons in the depletion region 250 do not require scattering to generate a momentum component in the overall direction of the floating gate 40. In fact, scattering is undesirable because it causes the electrons from the pinch-off point 295 to actually lose momentum and energy in the direction toward the floating gate 40. Thus, in the programming mechanism of the present invention, electrons in the depletion region are accelerated and injected into the floating gate 40 with little or no scattering.

選択されなかったメモリセルについては、選択されたメモリセルを含んでいないメモリセル行/列のソース/ドレイン領域52/70及び制御ゲートに、低い又は接地電位が印加される。従って、選択された行と列のメモリセルしかプログラムされない。   For memory cells that are not selected, a low or ground potential is applied to the source / drain regions 52/70 and control gates of the memory cell rows / columns that do not include the selected memory cell. Therefore, only the memory cells in the selected row and column are programmed.

浮遊ゲート40aに対する電子の注入は、浮遊ゲート40aの電荷の減少が、熱い電子を生成するための垂直チャネル領域部分92に沿う高い表面電位を維持できなくなるまで継続する。この時点で、浮遊ゲート40aの電子即ち負の電荷が、ドレイン領域70から浮遊ゲート40aへの電子の流れを低下させることになる。   The injection of electrons into the floating gate 40a continues until the charge reduction of the floating gate 40a cannot maintain a high surface potential along the vertical channel region portion 92 for generating hot electrons. At this point, the electrons of the floating gate 40a, that is, negative charges, reduce the flow of electrons from the drain region 70 to the floating gate 40a.

最終的には、選択されたメモリセルを読み出すために、そのソース領域52に接地電位が印加される。読取電圧(例えば、0.5から2ボルトまで)がそのドレイン領域70に印加され、約1から4ボルト(装置の電源電圧により異なる)が制御ゲート68に印加される。浮遊ゲート40aが正に帯電している場合(即ち、浮遊ゲートが電子を放出している場合)には、(浮遊ゲート40aに直接隣接している)垂直チャネル領域部分92がオンになる。制御ゲート68が読取電位まで上がると、(制御ゲート68に直接隣接している)水平チャネル領域部分94もオンになる。こうして、チャネル領域90全体がオンになり、電子がソース領域52からドレイン領域70に流れるようになる。この感知された電流が「1」の状態となる。   Finally, a ground potential is applied to the source region 52 in order to read the selected memory cell. A read voltage (eg, 0.5 to 2 volts) is applied to its drain region 70, and approximately 1 to 4 volts (depending on the power supply voltage of the device) is applied to the control gate 68. When the floating gate 40a is positively charged (ie, when the floating gate emits electrons), the vertical channel region portion 92 (which is directly adjacent to the floating gate 40a) is turned on. As control gate 68 rises to the read potential, horizontal channel region portion 94 (directly adjacent to control gate 68) is also turned on. Thus, the entire channel region 90 is turned on, and electrons flow from the source region 52 to the drain region 70. This sensed current is in a “1” state.

一方、浮遊ゲート40aが負に帯電している場合、垂直チャネル領域部分92は弱くオンになるか全面的に閉止されるかの何れかとなる。制御ゲート68とドレイン領域70が読取電位まで上がっても、電流は、垂直チャネル領域部分92を通って殆ど又は全く流れない。この場合、電流は「1」状態に比較して非常に低いか、又は電流が一切存在していないかの何れかである。この様にして、メモリセルは感知され「0」の状態でプログラムされる。選択されていない列及び行のソース/ドレイン領域52/70と制御ゲート68には接地電位が印加されるので、選択されたメモリセルだけが読取られる。   On the other hand, when the floating gate 40a is negatively charged, the vertical channel region portion 92 is either weakly turned on or completely closed. Little or no current flows through the vertical channel region portion 92 even when the control gate 68 and drain region 70 rise to the read potential. In this case, the current is either very low compared to the “1” state, or no current is present. In this way, the memory cell is sensed and programmed with a "0" state. Since the ground potential is applied to the source / drain regions 52/70 and the control gate 68 of the unselected column and row, only the selected memory cell is read.

メモリセル配列は、当技術では周知の、従来型の行アドレスデコーディング回路、列アドレスデコーディング回路、感知増幅回路、出力バッファ回路、及び入力バッファ回路を含む周辺回路類を含んでいる。   The memory cell array includes peripheral circuitry including well-known row address decoding circuits, column address decoding circuits, sense amplifier circuits, output buffer circuits, and input buffer circuits, as is well known in the art.

本発明は、小型化され優れたプログラム効率を備えたメモリセル配列を提供する。ソース領域52が基板10の内部に埋め込まれ、第2トレンチ34と自己整列するので、メモリセルのサイズを大幅に縮小でき、リソグラフィー生成時の制限、接点整列、及び接点の完全性により空間が無駄になることはない。各浮遊ゲート40aは、プログラム動作時のトンネル効果電子を受け取るため、及び読取動作時に垂直チャネル領域部分92をオンにするために、基板内に形成された第2トレンチ34に設けられた下側部分を有している。各浮遊ゲート40aは、更に、消去動作時のファウラー−ノルドハイム・トンネル効果のために、基板内に形成された第2トレンチから伸張し制御ゲートに面する縁部で終端している上側部分も有している。   The present invention provides a memory cell array that is miniaturized and has excellent program efficiency. Since the source region 52 is embedded inside the substrate 10 and self-aligned with the second trench 34, the size of the memory cell can be greatly reduced, and space is wasted due to limitations during lithography generation, contact alignment, and contact integrity. Never become. Each floating gate 40a receives a tunnel effect electron during a program operation, and a lower portion provided in a second trench 34 formed in the substrate for turning on the vertical channel region portion 92 during a read operation. have. Each floating gate 40a also has an upper portion that extends from a second trench formed in the substrate and terminates at an edge facing the control gate due to the Fowler-Nordheim tunnel effect during the erase operation. doing.

プログラム効率は、本発明の方法では、浮遊ゲートから発生する磁力線により加速されている電子により、且つ電子に運動量又はエネルギーを失わせてしまう衝突イオン化が殆ど或いは全くないことによって、大幅に上がる。図10Aに示す先行技術における装置の推定されるプログラム効率(総電子数に対する注入電子の個数)は、約1/1000と推定される。しかしながら、本発明では、プログラム効率は10倍或いは100倍にも改善され、殆ど全ての電子が浮遊ゲートに注入される。   Program efficiency is greatly increased in the method of the present invention by the electrons being accelerated by the magnetic field lines generated from the floating gate and little or no impact ionization that causes the electrons to lose momentum or energy. The estimated program efficiency (number of injected electrons with respect to the total number of electrons) of the prior art device shown in FIG. 10A is estimated to be about 1/1000. However, in the present invention, the program efficiency is improved by 10 times or 100 times, and almost all electrons are injected into the floating gate.

本発明では、更に、各浮遊ゲート40aと、対応するソース領域52との間には、ポリブロック54(ソース領域52に電気的に接続されている)を介して強化された電圧結合が存在する。同時に、浮遊ゲート40aと制御ゲート68の間の電圧結合は比較的低い。更には、ソース領域52とドレイン領域70を垂直方向並びに水平方向に分離していることにより、セルのサイズに影響を及ぼすこと無く信頼性パラメータを容易に最適化することができる。   In the present invention, there is also an enhanced voltage coupling between each floating gate 40a and the corresponding source region 52 via a polyblock 54 (which is electrically connected to the source region 52). . At the same time, the voltage coupling between the floating gate 40a and the control gate 68 is relatively low. Furthermore, since the source region 52 and the drain region 70 are separated in the vertical direction and the horizontal direction, the reliability parameter can be easily optimized without affecting the cell size.

第1の代わりの実施形態
図5Aから図5Jは、本発明のメモリセル配列を製作するための代わりの方法における活性領域22内の構造の断面図を示している。この第1の代わりの加工は、図2Aに示す構造で開始される。簡潔さを期して、上記第1の実施形態と共通している要素は同じ構成要素番号を使って示している。
First Alternative Embodiment FIGS. 5A through 5J show cross-sectional views of structures within active region 22 in an alternative method for fabricating the memory cell array of the present invention. This first alternative processing begins with the structure shown in FIG. 2A. For the sake of brevity, elements common to the first embodiment are indicated using the same component numbers.

厚い窒化物層32(例えば、厚さ1000から10,000Å)を酸化物層30の上に形成する。窒化物層32の上にフォトレジスト材料を塗布し、次いでマスキング工程を実施して選択された平行なストライプ領域からフォトレジスト材料を除去することにより、窒化物層32内に平行な第2トレンチ34を形成する。異方性窒化物エッチングを用いて、ストライプ領域内の窒化物層32の露出した部分を除去し、酸化物層30まで下向きに伸張して酸化物層30を露出させる第2トレンチ34を形成する。フォトレジスト層を除去した後、酸化物堆積工程及びその後の酸化物異方性エッチング工程により第2トレンチ34内に酸化物スペーサ102を形成する。この酸化物エッチング工程中に、第2トレンチの底部中央の酸化物層30の部分も除去され、下層の基板10が露出する。加工後の構造を図5Aに示している。   A thick nitride layer 32 (eg, a thickness of 1000 to 10,000 か ら) is formed on the oxide layer 30. A second trench 34 parallel to the nitride layer 32 is applied by applying a photoresist material over the nitride layer 32 and then performing a masking process to remove the photoresist material from the selected parallel stripe regions. Form. An anisotropic nitride etch is used to remove the exposed portion of the nitride layer 32 in the stripe region and form a second trench 34 that extends down to the oxide layer 30 to expose the oxide layer 30. . After removing the photoresist layer, an oxide spacer 102 is formed in the second trench 34 by an oxide deposition process and a subsequent oxide anisotropic etching process. During this oxide etching process, the portion of the oxide layer 30 at the center of the bottom of the second trench is also removed, and the underlying substrate 10 is exposed. The structure after processing is shown in FIG. 5A.

シリコン異方性エッチング処理を使って、第2トレンチ34を、各活性領域22において基板10内へと下方に伸ばす(例えば、0.15um技術では、約500Åから数ミクロンの深さまで)。基板10内の第2トレンチ34の幅は、基本的に酸化物スペーサ102の間の間隔となる。次いで、構造の表面に亘って適したイオン注入を(及び多分アニールも)行って、第2トレンチ34の底部の露出した基板部分に第1(ソース)領域52を形成する。ソース領域52は、第2トレンチ34と自己整列し、基板の第1導電型式(例えばP型)とは異なる第2導電型式(例えばN型)を有する。イオンは窒化物層32には何ら大きな影響を与えない。加工後の構造を図5Bに示す。   Using a silicon anisotropic etch process, the second trenches 34 are extended down into the substrate 10 in each active region 22 (eg, from about 500 to a few microns deep for 0.15 um technology). The width of the second trench 34 in the substrate 10 is basically the distance between the oxide spacers 102. A suitable ion implantation (and possibly also annealing) is then performed across the surface of the structure to form a first (source) region 52 in the exposed substrate portion at the bottom of the second trench 34. The source region 52 is self-aligned with the second trench 34 and has a second conductivity type (eg, N-type) that is different from the first conductivity type (eg, P-type) of the substrate. The ions do not affect the nitride layer 32 at all. The structure after processing is shown in FIG. 5B.

次に、望ましくは熱酸化により、酸化物層100を、(第2トレンチ34の底部と下部側壁を形成している)露出したシリコン基板10上に形成する(例えば、厚さは70から150Å)。次に、構造を覆うように厚いポリ層を形成し、これによって第2トレンチ34を充填する。窒化物層32をエッチングストップとして使用し、ポリCMPエッチング処理を使って、第2トレンチ34にポリブロック54が残るようにして、それ以外のポリ層を除去する。次いで制御されたポリ・エッチングを使って、ポリブロック54の高さを窒化物層32の上面より低くする。次に、ポリブロック54上に(例えば、熱酸化で)随意的な酸化物層104を形成する。次いで、構造を覆って薄い窒化物層106を堆積させ、その後マスキング工程及び窒化物エッチングにより、酸化物層104とポリブロック54を覆う部分以外の窒化物層106を除去する。これは、構造上にフォトレジストを堆積させ、その後、第2トレンチ34内のフォトレジストだけが堆積した窒化物を覆って残るように、制御された露光を行うことによって実現できる。加工後の構造を図5Cに示す。   Next, an oxide layer 100 is formed on the exposed silicon substrate 10 (forming the bottom and lower sidewalls of the second trench 34), preferably by thermal oxidation (eg, thickness is 70 to 150 mm). . Next, a thick poly layer is formed to cover the structure, thereby filling the second trench 34. Using the nitride layer 32 as an etch stop, a poly CMP etch process is used to leave the polyblock 54 in the second trench 34 and remove the other poly layer. A controlled poly etch is then used to lower the height of polyblock 54 below the top surface of nitride layer 32. Next, an optional oxide layer 104 is formed on the polyblock 54 (eg, by thermal oxidation). A thin nitride layer 106 is then deposited over the structure, followed by a masking step and nitride etch to remove the nitride layer 106 other than the portions covering the oxide layer 104 and polyblock 54. This can be accomplished by depositing a photoresist on the structure and then performing a controlled exposure so that only the photoresist in the second trench 34 remains over the deposited nitride. The structure after processing is shown in FIG. 5C.

窒化物層106をマスクとして使用し、ドライ及び/又はウェット酸化物エッチングを使って酸化物スペーサ102を除去する。これに続き熱酸化処理を行い、ポリブロック54の露出した側部と基板の露出した部分の上に酸化物層108を形成する。異方性酸化物エッチングを使って、基板上に形成されたばかりの酸化物層108を除去する。加工後の構造を図5Dに示す。   Using the nitride layer 106 as a mask, the oxide spacers 102 are removed using dry and / or wet oxide etching. This is followed by a thermal oxidation process to form an oxide layer 108 on the exposed sides of the polyblock 54 and the exposed portions of the substrate. An anisotropic oxide etch is used to remove the oxide layer 108 just formed on the substrate. The structure after processing is shown in FIG. 5D.

窒化物層32と106をマスクとして使用し、シリコンエッチングを使って、第2トレンチ34内の露出したシリコン基板を、ポリブロック54の底部と同じ深さまで下向きにエッチングして除去する。追加的なイオン注入を(及び多分アニールも)使って、図5Eに示すように、第2トレンチ34の下のソース領域52を広げる。   Using the nitride layers 32 and 106 as a mask, silicon etching is used to etch away the exposed silicon substrate in the second trench 34 down to the same depth as the bottom of the polyblock 54. Additional ion implantation (and possibly also annealing) is used to widen the source region 52 under the second trench 34, as shown in FIG. 5E.

次に、望ましくは酸化物のCVD蒸着により、第2トレンチの側壁上に(例えば厚さ70から150Åの)絶縁層110を形成する。構造を覆って厚いポリ層を形成して第2トレンチ34を充填し、その後、(窒化物層32をエッチングストップとして使用する)CMPポリ・エッチングと、追加的なポリ・エッチングを行って、上面が分離領域24内のSTI酸化物ブロック26よりも低いポリブロック40aを形成する。次に、傾斜エッチング又は酸化を使って、ポリブロック40aの上面の縁部96を鋭くする。次に、酸化物の堆積とエッチバック処理を使って、第2トレンチ34の上部分を酸化物112で充填し、これによりポリブロック40aをシールして、第2トレンチ34の上部に酸化物スペーサを作り出す。加工後の構造は図5Fに示しているが、各第2トレンチ内に、酸化物で取り囲まれシールされた3つのポリブロックが含まれている。ポリブロック54はソース領域52と電気的に接触しており、(ソース領域52から絶縁されている)1対のポリブロック40aの間に配置されている。   Next, an insulating layer 110 (eg, 70 to 150 mm thick) is formed on the sidewalls of the second trench, preferably by oxide CVD deposition. A thick poly layer is formed over the structure to fill the second trench 34, followed by a CMP poly etch (using the nitride layer 32 as an etch stop) and an additional poly etch to form the top surface. Forms a lower polyblock 40a than the STI oxide block 26 in the isolation region 24. Next, the edge 96 on the top surface of the polyblock 40a is sharpened using gradient etching or oxidation. Next, an oxide deposition and etchback process is used to fill the upper portion of the second trench 34 with oxide 112, thereby sealing the polyblock 40a and providing an oxide spacer on top of the second trench 34. To produce. The processed structure is shown in FIG. 5F, but each second trench contains three polyblocks surrounded and sealed with oxide. Polyblock 54 is in electrical contact with source region 52 and is disposed between a pair of polyblocks 40a (insulated from source region 52).

制御された窒化物及び酸化物エッチングによって、窒化物層106と酸化物層104を除去し、その後、ポリ堆積とポリCMPエッチバックを施すことにより、ポリブロック54を随意的に伸ばすことができる。酸化処理を使ってポリブロック54を覆う保護用酸化物層114を形成する前に、図5Gに示すように、随意的ポリ・エッチングを使ってポリブロック54の新しい上面を下げてもよい。次に窒化物エッチングを使って窒化物層32を除去する。次いで制御された酸化物エッチングを使って、露出した酸化物を約10ないし数百オングストロームだけ掘り込み、その後、熱酸化処理を行って、酸化物層30と114を再形成すると、ポリブロック40aの上面を取り囲む酸化物に凹みができる。加工後の構造を図5Hに示す。   The polyblock 54 can optionally be stretched by removing nitride layer 106 and oxide layer 104 by controlled nitride and oxide etching, followed by poly deposition and poly CMP etchback. Prior to forming a protective oxide layer 114 overlying polyblock 54 using an oxidation process, an optional poly etch may be used to lower the new top surface of polyblock 54 as shown in FIG. 5G. Next, nitride layer 32 is removed using nitride etching. A controlled oxide etch is then used to excavate the exposed oxide by about 10 to several hundred angstroms, followed by a thermal oxidation process to re-form oxide layers 30 and 114, thereby forming polyblock 40a. There is a dent in the oxide surrounding the top surface. The structure after processing is shown in FIG. 5H.

ポリ堆積と異方性ポリ・エッチングを使って、酸化物スペーサ112に隣接するポリスペーサ68を形成する。適したイオン注入(及びアニール)を用いて、基板内に第2(ドレイン)領域を形成する。次に、絶縁材料の堆積及び異方性エッチング(例えば、窒化物又は酸化物)により、絶縁スペーサ76を形成し、ポリスペーサ68に面して配置する。次いで、金属堆積工程を行い、タングステン、コバルト、チタニウム、ニッケル、プラチナ、又はモリブデンの様な金属を構造上に堆積させ、その状態でアニールして高温の金属がポリスペーサ68の露出した上面部分に流れ込んで浸透し、その上にポリサイド78が形成されるようにする。残りの構造の上に堆積した残りの金属は、金属エッチング処理によって取り除く。加工後の構造を図5Iに示す。   Poly spacers 68 adjacent to oxide spacers 112 are formed using poly deposition and anisotropic poly etching. A second (drain) region is formed in the substrate using suitable ion implantation (and annealing). Next, an insulating spacer 76 is formed by depositing an insulating material and anisotropic etching (eg, nitride or oxide) and placed facing the poly spacer 68. A metal deposition process is then performed to deposit a metal, such as tungsten, cobalt, titanium, nickel, platinum, or molybdenum, on the structure, and anneal in that state to allow the hot metal to flow into the exposed top portion of the poly spacer 68. So that the polycide 78 is formed thereon. The remaining metal deposited on the remaining structure is removed by a metal etching process. The structure after processing is shown in FIG. 5I.

絶縁材料80、金属接点82、及びドレイン配線接点84が、図2Qに関連して先に説明したように形成され、その結果図5Jに示す最終的な構造ができあがる。この実施形態の利点は、固体ソースライン・ポリブロック54及びそれらとソース領域52との電気的接点を容易に形成できることにある。更に、ポリブロック54を使って、後で形成された浮遊ゲート・ポリブロック40aを分離することにより、浮遊ゲート間の短絡を容易に防止できるようになる。   Insulating material 80, metal contacts 82, and drain wiring contacts 84 are formed as described above in connection with FIG. 2Q, resulting in the final structure shown in FIG. 5J. The advantage of this embodiment is that the solid source line polyblocks 54 and their electrical contacts with the source region 52 can be easily formed. Further, by separating the floating gate / polyblock 40a formed later using the polyblock 54, a short circuit between the floating gates can be easily prevented.

第2の代わりの実施形態
図6Aから図6G並びに図7Aから図7Gは、本発明のメモリセル配列を製作するための第2の代わりの方法を示している。この第2の代わりの処理は、図2B及び3Bに示す構造で始まるが、窒化物層32の下に酸化物層30が形成されておらず、酸化物層30はこの実施形態では随意のものである。図2Cに関連して先に説明した絶縁材料36を形成した後、イオン注入を(及び多分アニールも)使って、第2トレンチ34の底部の露出した基板部分に第1(ソース)領域52を形成する。次いで、図6A及び図7Aに示すように、構造を覆って薄いポリ層118を形成する。ポリ層118は、イオン注入により、又は現場処理により、(例えばn+)ドープしてもよい。ポリ層118の厚さは、望ましくは50から500Åであるが、最終的なメモリセルデバイス用の浮遊ゲートの最終的な厚さを決定付ける。
Second Alternative Embodiment FIGS. 6A-6G and FIGS. 7A-7G illustrate a second alternative method for fabricating the memory cell array of the present invention. This second alternative process begins with the structure shown in FIGS. 2B and 3B, but the oxide layer 30 is not formed under the nitride layer 32, and the oxide layer 30 is optional in this embodiment. It is. After forming the insulating material 36 described above in connection with FIG. 2C, the first (source) region 52 is formed on the exposed substrate portion at the bottom of the second trench 34 using ion implantation (and possibly also annealing). Form. A thin poly layer 118 is then formed over the structure, as shown in FIGS. 6A and 7A. The poly layer 118 may be (eg, n +) doped by ion implantation or by in situ processing. The thickness of the poly layer 118 is desirably 50 to 500 mm, but determines the final thickness of the floating gate for the final memory cell device.

構造を覆って酸化物を形成し、続いて平坦化酸化物エッチング(例えば、窒化物層32上のポリ層118の部分をエッチングストップとして使用したCMPエッチング)を行い、第2トレンチ34を酸化物ブロック120で充填する。これに続くポリ・エッチングで、ポリ層118の露出した部分(即ち、窒化物層32上の部分)を除去する。次に酸化物エッチングを使って、酸化物ブロック120を、分離領域24内のSTIブロック26上に残されたポリ層118部分と面一になるまで掘り込む(例えば、非活性領域内のポリ層118のSTIブロック26を覆っている部分を酸化物エッチングストップとして使用する)。加工後の活性/周辺領域構造を図6B/7Bに示す。   An oxide is formed over the structure, followed by a planarization oxide etch (eg, a CMP etch using the poly layer 118 portion on the nitride layer 32 as an etch stop), and the second trench 34 is oxidized. Fill with block 120. A subsequent poly etch removes the exposed portion of the poly layer 118 (ie, the portion on the nitride layer 32). An oxide etch is then used to dig the oxide block 120 until it is flush with the portion of the poly layer 118 left on the STI block 26 in the isolation region 24 (eg, a poly layer in the inactive region). The portion covering 118 STI blocks 26 is used as an oxide etch stop). The active / peripheral region structure after processing is shown in FIGS. 6B / 7B.

なお、ポリ層118の2つの異なる微細構成レベルに位置する2つの別々の部分を、先に説明したばかりの酸化物エッチング、ポリ・エッチング、酸化物エッチングでエッチングストップとして使用することに留意されたい。具体的には、図6Aに示すように、ポリ層118はトレンチ34の外側の窒化物層32の上に形成された第1部分119aを有している。図6Hは、図6Aに示す第2トレンチ34と同じ図であるが、活性領域22ではなく分離領域24のものである。図6Hに示すように、ポリ層118は、STIブロック26上に形成された第2部分119bを有している。この様に、ポリ層部分119aは、ポリ層部分119bの微細構成レベルよりも高い微細構成レベルに設けられている。酸化物ブロック120を活性領域に形成するために、ポリ層部分119aをエッチングストップとして使って第1の酸化物エッチングを行い、活性及び分離領域22/24両方で第2トレンチ34をむらなく充填する。次の酸化物エッチングでは、ポリ層部分119bをエッチングストップとして使用して、活性領域では酸化物ブロック120の適切なレベルを設定し、分離領域24ではポリ層118を完全に露出させる。   Note that two separate portions of the poly layer 118 located at two different topography levels are used as etch stops in the oxide etch, poly etch, and oxide etch just described. . Specifically, as shown in FIG. 6A, the poly layer 118 has a first portion 119 a formed on the nitride layer 32 outside the trench 34. FIG. 6H is the same view as the second trench 34 shown in FIG. 6A, but in the isolation region 24 instead of the active region 22. As shown in FIG. 6H, the poly layer 118 has a second portion 119b formed on the STI block. Thus, the poly layer portion 119a is provided at a fine structure level higher than the fine structure level of the poly layer portion 119b. To form the oxide block 120 in the active region, a first oxide etch is performed using the poly layer portion 119a as an etch stop to fill the second trench 34 evenly in both the active and isolation regions 22/24. . In the next oxide etch, poly layer portion 119b is used as an etch stop to set the appropriate level of oxide block 120 in the active region and poly layer 118 is completely exposed in isolation region 24.

次いで、ポリ・エッチングを使用して、ポリ層118の露出した(即ち、活性領域では第2トレンチ34の上側部分に沿う、そして分離領域24ではSTIブロック26を覆っている)部分を除去する。その後、酸化処理を施して、ポリ層118の露出した端部上に酸化物ブロック122を形成する。次に、図6Cに示すように、第2トレンチの内側に、酸化物ブロック122を覆い、且つ酸化物ブロック120を部分的に覆うように、酸化物堆積とエッチバックにより、酸化物の様な誘電スペーサ124を形成する。再度酸化物エッチングを用いて、酸化物ブロック120の露出した中央部分を除去し(スペーサ124の間の部分で、酸化物エッチングにより高さが削られる)、第2トレンチ34の中央部のポリ層118を露出させる。続けてポリ・エッチングと酸化物エッチングを行い、第2トレンチ34の底部中央のポリ層118と酸化物層36の露出部分を除去し、基板の部分を露出させる。加工後の構造を図6D/7Dに示す。   A poly etch is then used to remove exposed portions of the poly layer 118 (ie, along the upper portion of the second trench 34 in the active region and covering the STI block 26 in the isolation region 24). Thereafter, an oxidation process is performed to form an oxide block 122 on the exposed end of the poly layer 118. Next, as shown in FIG. 6C, an oxide-like layer is formed by oxide deposition and etch back so as to cover the oxide block 122 and partially cover the oxide block 120 inside the second trench. A dielectric spacer 124 is formed. Using oxide etching again, the exposed central portion of the oxide block 120 is removed (the height between the spacers 124 is reduced by the oxide etching), and the poly layer in the central portion of the second trench 34 is removed. 118 is exposed. Subsequently, poly etching and oxide etching are performed to remove the exposed portion of the poly layer 118 and the oxide layer 36 at the center of the bottom of the second trench 34, thereby exposing a portion of the substrate. The structure after processing is shown in FIGS. 6D / 7D.

次に、窒化物(又は酸化物)を構造上に堆積させ、次いで異方性窒化物エッチングを行うことにより、第2トレンチ34内側に誘電スペーサ125を形成する。次に、第2トレンチ34を、図6Eに示すように、ポリ堆積及び(窒化物層32をエッチングストップとする)CMPエッチバック処理を使って、ポリブロック54で充填する。窒化物層32を、窒化物エッチングを使って活性及び分離領域22/24及び周辺領域28から除去する。次に、熱酸化、酸化物堆積の何れか又は両方により、ポリ層118の露出した上縁部の上にトンネル酸化物層56を形成する。酸化物層32がこの処理では先に形成されていないので、酸化物層56は基板10の露出した部分も覆うように広がる。この酸化物形成工程では、ポリブロック54の露出した上面の上にも酸化物層58が形成される。活性領域22をマスキングすることにより、この時点で周辺領域28に随意的なVt注入を行ってもよい。加工後の活性/周辺領域22/28を図6F/7Fに示す。 Next, a dielectric spacer 125 is formed inside the second trench 34 by depositing nitride (or oxide) on the structure and then performing anisotropic nitride etching. Next, the second trench 34 is filled with poly blocks 54 using a poly deposition and CMP etch back process (with nitride layer 32 as an etch stop) as shown in FIG. 6E. Nitride layer 32 is removed from active and isolation regions 22/24 and peripheral region 28 using a nitride etch. A tunnel oxide layer 56 is then formed on the exposed upper edge of the poly layer 118 by thermal oxidation, oxide deposition, or both. Since the oxide layer 32 has not been previously formed in this process, the oxide layer 56 extends to cover the exposed portion of the substrate 10. In this oxide formation step, an oxide layer 58 is also formed on the exposed upper surface of the polyblock 54. By masking the active region 22, an optional V t implant may be performed at this point in the peripheral region 28. The active / peripheral region 22/28 after processing is shown in FIGS. 6F / 7F.

次に、図2Mから図2Qに関連付けて先に説明した残りの処理工程を、図6Fと図7Fに示す構造に実施すると、結果的に、図6Gに示す最終的な活性領域メモリセル構造と、図7Gに示す最終的な周辺領域制御回路構造ができあがる。   Next, the remaining processing steps described above in connection with FIGS. 2M through 2Q are performed on the structure shown in FIGS. 6F and 7F, resulting in the final active region memory cell structure shown in FIG. 6G. Thus, the final peripheral area control circuit structure shown in FIG. 7G is completed.

図6Gに示すように、L字型のポリ層118が、各メモリセル毎の浮遊ゲートを構成している。各浮遊ゲート118は、近位端で一体に接合された一対の直交する細長い部分118a/118bを含んでいる。浮遊ゲート部分118aは、第2トレンチ34の基板側壁に沿って伸張し且つこれから絶縁されており、上側部分118cは基板表面上方に伸びている。浮遊ゲート部分118bは、第2トレンチ34の底部基板壁に沿って伸張し且つこれから絶縁されている(即ち、ソース領域52を覆って伸張し且つこれから絶縁されている)。制御ゲートスペーサ68は、浮遊ゲートの上側部分118cに横方向に隣接し且つこれから絶縁されている第1部分と、上側部分118cを覆って配置され且つこれから絶縁されている第2部分を有している。浮遊ゲート部分118cは、遠位端が、制御ゲート68に直接対面し且つこれから絶縁された縁部96を有する薄い先端部分で終端しており、こうして、ファウラー−ノルドハイム・トンネル用の経路を、浮遊ゲート118と制御ゲート68の間に形成している。   As shown in FIG. 6G, an L-shaped poly layer 118 constitutes a floating gate for each memory cell. Each floating gate 118 includes a pair of orthogonal elongated portions 118a / 118b joined together at the proximal end. The floating gate portion 118a extends along and is insulated from the substrate sidewall of the second trench 34, and the upper portion 118c extends above the substrate surface. The floating gate portion 118b extends along and is insulated from the bottom substrate wall of the second trench 34 (ie, extends over and is insulated from the source region 52). The control gate spacer 68 has a first portion laterally adjacent to and insulated from the upper portion 118c of the floating gate and a second portion disposed over and insulated from the upper portion 118c. Yes. The floating gate portion 118c terminates in a thin tip portion having a distal end directly facing the control gate 68 and insulated from it, thus floating the path for the Fowler-Nordheim tunnel. It is formed between the gate 118 and the control gate 68.

本発明の第2の代わりの実施形態は、小型化され優れたプログラム効率を備えたメモリセルを提供している。メモリセルのサイズは、ソール領域52が基板10の内側に埋め込まれ、トレンチ34と自己整列しているので、リソグラフィー生成、接点整列、及び接点の完全性における制約で空間が無駄になることもなく、大幅に縮小することができる。浮遊ゲート118のチャネル領域90の水平部分94を「狙うこと」により、プログラム効率が大幅に高められる。本発明のL字型浮遊ゲート構成は、多くの利点をもたらす。浮遊ゲート部分118a/118bがポリ材料の薄層で製作されているので、その上部先端は細く、制御ゲート68に対するファウラー−ノルドハイム・トンネル効果が高まる。トンネル効果の強化を目指して鋭利な縁部を形成するために、広範な熱酸化工程を行う必要はなくなる。各浮遊ゲート118と、対応するソース領域52との間の電圧結合率も、水平方向の浮遊ゲート部分118bとソース領域52とが接近した(薄い酸化層36のみで分離されている)ことにより強化されている。浮遊ゲート部分118aの浮遊ゲート上側部分118cの上部先端は、酸化物処理を使って形成されてはおらず、代わりにポリシリコンの薄層の堆積によって形成されているので、動作時のポリ空乏問題を防ぐために、より濃密にドープしたポリシリコンを使用することができる。更に、ソース領域52とドレイン領域70を垂直方向並びに水平方向にも分離したことにより、セルのサイズに影響を与えることなく、信頼性パラメータの最適化を容易行えるようになった。   A second alternative embodiment of the present invention provides a memory cell that is miniaturized and has excellent program efficiency. The size of the memory cell is such that the sole region 52 is embedded inside the substrate 10 and is self-aligned with the trench 34 so that space is not wasted due to constraints in lithography generation, contact alignment, and contact integrity. Can be significantly reduced. By “aiming” the horizontal portion 94 of the channel region 90 of the floating gate 118, the program efficiency is greatly enhanced. The L-shaped floating gate configuration of the present invention provides many advantages. Since the floating gate portion 118a / 118b is made of a thin layer of poly material, its upper tip is narrow and the Fowler-Nordheim tunneling effect for the control gate 68 is enhanced. There is no need for extensive thermal oxidation processes to form sharp edges with the aim of enhancing the tunnel effect. The voltage coupling ratio between each floating gate 118 and the corresponding source region 52 is also enhanced by the close proximity of the horizontal floating gate portion 118b and the source region 52 (separated by only the thin oxide layer 36). Has been. The upper tip of the floating gate upper portion 118c of the floating gate portion 118a is not formed by using an oxide process, but instead is formed by depositing a thin layer of polysilicon. To prevent, more heavily doped polysilicon can be used. Furthermore, by separating the source region 52 and the drain region 70 in the vertical and horizontal directions, the reliability parameters can be easily optimized without affecting the cell size.

なお、この実施形態では、浮遊ゲート118とソース領域52の間の電圧結合が十分なので、ポリブロック54との追加の電圧結合は、好ましいが、必要ではない。この実施形態のポリブロック54は、主に、対になったメモリセルの各行の全てのソース領域52を電気的に一体に接続する働きをする。従って、接点82と同様の電気的接点が各ソース領域52まで形成されている限り、ポリブロック54は、この実施形態から省くこともできる。なお、各ポリブロック54は、分離領域と交差する場合には、基板と短絡しないために、基板から絶縁する必要がある点にも留意されたい。これは、分離領域のSTIブロック26の深さを第2トレンチ34の底よりも深くすることにより、又はSTIブロック26の材料が酸化物ブロック120の形成に使用された材料よりも確実にゆっくりとエッチングされるようにすることによって実現される。   It should be noted that in this embodiment, the voltage coupling between the floating gate 118 and the source region 52 is sufficient, so additional voltage coupling with the polyblock 54 is preferred but not necessary. The poly block 54 of this embodiment mainly serves to electrically connect all the source regions 52 of each row of the paired memory cells electrically. Thus, the polyblock 54 can be omitted from this embodiment as long as electrical contacts similar to the contacts 82 are formed up to each source region 52. It should also be noted that each polyblock 54 needs to be insulated from the substrate so as not to short-circuit with the substrate when intersecting the isolation region. This can be done by making the depth of the STI block 26 in the isolation region deeper than the bottom of the second trench 34, or ensure that the material of the STI block 26 is slower than the material used to form the oxide block 120. This is realized by making it be etched.

第3の代わりの実施形態
図8Aから図8D及び図9Aから図9Dは、本発明のメモリセル配列を製作するための第3の代わりの方法を示している。この第3の代わりの加工は、図2B及び3Bに示す構造で始まる。図2Cに関連付けて先に説明した絶縁材料36の形成後、イオン注入を(及び多分アニールも)使用して、第2トレンチ34の底部の露出した基板部分に、第1(ソース)領域52を形成する。次いで、構造上にポリシリコン層を形成し、その後、異方性ポリ・エッチングを行ってポリスペーサ126以外のポリ層を除去することにより、図8A及び図9Aに示すように、第2トレンチ34内にポリスペーサ126を形成する。ポリスペーサは、高さが分離領域24のSTIブロック26以上ではないことが望ましく(例えば、非活性領域のSTIブロック26をエッチングストップとして使用)、これにより全てのポリシリコンが分離領域から確実に除去される。
Third Alternative Embodiment FIGS. 8A-8D and 9A-9D illustrate a third alternative method for fabricating the memory cell array of the present invention. This third alternative process begins with the structure shown in FIGS. 2B and 3B. After formation of the insulating material 36 described above in connection with FIG. 2C, the first (source) region 52 is formed in the exposed substrate portion at the bottom of the second trench 34 using ion implantation (and possibly also annealing). Form. Next, a polysilicon layer is formed on the structure, and thereafter, an anisotropic poly etching is performed to remove the poly layers other than the poly spacers 126, thereby forming the second trench 34 as shown in FIGS. 8A and 9A. A poly spacer 126 is formed on the substrate. The poly-spacer is preferably not higher in height than the STI block 26 in the isolation region 24 (eg, using the non-active region STI block 26 as an etch stop) to ensure that all polysilicon is removed from the isolation region. The

図8A/9Aの構造上に酸化物を形成し、その後、平坦化酸化物エッチング(例えば、窒化物層32をエッチングストップとして使用したCMP)によりエッチングを施し、第2トレンチ34を酸化物ブロック128で充填する。次に酸化物エッチングを使用して、酸化物ブロック128を(例えば、ポリスペーサ126を酸化物エッチングストップとして使用し)ポリスペーサ126の上面と面一になるように掘り下げる。次いで、図8に示すように、酸化物堆積とエッチバックを介して、第2トレンチ34の内側とポリスペーサ126上に酸化物の様な誘電スペーサ130を形成する。ここで再度酸化物エッチングを使って、酸化物ブロック128と酸化物層36の露出した中央部分を除去し(スペーサ130の間の部分で、酸化物エッチングにより高さが削られる)、基板部分を露出させる。加工後の構造を図8C/9Cに示す。   An oxide is formed on the structure of FIGS. 8A / 9A and then etched by planarization oxide etching (eg, CMP using nitride layer 32 as an etch stop) to form second trench 34 in oxide block 128. Fill with. An oxide etch is then used to dig down the oxide block 128 so that it is flush with the top surface of the poly spacer 126 (eg, using the poly spacer 126 as an oxide etch stop). Next, as shown in FIG. 8, an oxide-like dielectric spacer 130 is formed on the inner side of the second trench 34 and on the poly spacer 126 through oxide deposition and etch back. Here, the oxide etching is again used to remove the exposed central portion of the oxide block 128 and the oxide layer 36 (the height between the spacers 130 is reduced by the oxide etching), and the substrate portion is removed. Expose. The structure after processing is shown in FIGS. 8C / 9C.

次に、図2Kから図2Qに関連付けて先に説明した残りの処理を、図8C及び図9Cに示す構造に施すと、その結果、図8Dに示す最終的な活性領域メモリセル構造と、図9Dに示す最終的な周辺領域制御回路構造ができあがる。この実施形態では、ポリスペーサ126が浮遊ゲートを構成し、この浮遊ゲートは酸化物56を介して制御ゲート68から絶縁されている。浮遊ゲートをスペーサとして形成することにより、処置工程の数及び/又は複雑さが低減される。浮遊ゲートスペーサ126は、それぞれ、制御ゲート68と直接対面し且つこれから絶縁されている鋭利な縁部96で終端しており、こうして、浮遊ゲート126と制御ゲート68の間にファウラー−ノルドハイム・トンネル用の経路を提供している。   Next, the remaining processing described above with reference to FIGS. 2K to 2Q is applied to the structure shown in FIGS. 8C and 9C, resulting in the final active region memory cell structure shown in FIG. The final peripheral area control circuit structure shown in 9D is completed. In this embodiment, the polyspacer 126 constitutes a floating gate, which is insulated from the control gate 68 via an oxide 56. By forming the floating gate as a spacer, the number and / or complexity of treatment steps is reduced. The floating gate spacers 126 each terminate at a sharp edge 96 that directly faces and is insulated from the control gate 68, and thus for the Fowler-Nordheim tunnel between the floating gate 126 and the control gate 68. Provides a route.

なお、本発明は、以上に説明しここに示した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に述べる内容に当てはまる全ての変形を含むものである旨理解頂きたい。例えば、トレンチ20/34は、基板内にどの様な形状で伸張し終わっていてもよく、図に示す細長い矩形に限定されるものではない。更に、上記方法では、適切にドープされたポリシリコンをメモリセル形成に使用する導電材料として使用する例を説明しているが、当業者には自明のように、本開示及び特許請求の範囲において、「ポリシリコン」という用語は、不揮発性メモリセルの構成要素を形成するのに使用できるあらゆる適切な導電材料を指している。また、適切であればどの様な絶縁材でも、二酸化珪素又は窒化硅素の代わりに使用することができる。更に、エッチング特性が二酸化硅素(又は何れかの絶縁体)及びポリシリコン(又は何れかの導体)とは異なる適切な材料を、窒化ケイ素の代わりに使用してもよい。更に、請求項の内容から明らかなように、全ての方法段階は、説明又は請求項に記載の順序通りに実施する必要はなく、本発明のメモリセルを正しく形成できるのであればどの様な順序で実施してもよい。更に、上記発明は、均一にドープされたものとして示されている基板に形成されるように示されているが、メモリセル要素を、基板の他の部分とは異なる導電型式を有するようにドープされている基板の井戸領域に形成できることも、周知であり本発明で考慮している。最後に、絶縁材料又は導電性材料の単層を、そのような材料の複数の層として形成することも、またその逆も可能である。   It should be understood that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown here, but includes all modifications that fall within the scope of the claims. For example, the trench 20/34 may end in any shape in the substrate, and is not limited to the elongated rectangle shown in the figure. Further, while the above method describes an example of using appropriately doped polysilicon as a conductive material for use in forming a memory cell, as will be apparent to those skilled in the art, in the present disclosure and claims The term “polysilicon” refers to any suitable conductive material that can be used to form the components of a non-volatile memory cell. Also, any suitable insulating material can be used in place of silicon dioxide or silicon nitride. In addition, any suitable material that differs in etching characteristics from silicon dioxide (or any insulator) and polysilicon (or any conductor) may be used in place of silicon nitride. Moreover, as is apparent from the claims, all method steps need not be performed in the order described in the description or the claims, but in any order as long as the memory cells of the present invention can be formed correctly. May be implemented. Further, although the invention has been shown to be formed on a substrate that is shown as being uniformly doped, the memory cell elements may be doped to have a conductivity type that differs from the rest of the substrate. It is also well known and considered in the present invention that it can be formed in the well region of the substrate being fabricated. Finally, a single layer of insulating or conductive material can be formed as multiple layers of such material and vice versa.

分離領域を形成するための、本発明の方法の第1の工程に使用される半導体基板の上面図である。It is a top view of the semiconductor substrate used for the 1st process of the method of this invention for forming an isolation region. 本発明の初期の加工工程を示す、図1Aの1B−1B線に沿う構造の断面図である。It is sectional drawing of the structure which follows the 1B-1B line | wire of FIG. 1A which shows the initial processing process of this invention. 図1Bの構造の、分離領域が画定される次の加工工程を示す構造の上面図である。FIG. 1C is a top view of the structure illustrating the next processing step of the structure of FIG. 構造に形成された分離トレンチを示す、図1Cの1D−1D線に沿う構造の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the structure taken along line 1D-1D of FIG. 1C, showing isolation trenches formed in the structure. 分離トレンチ内に材料の分離ブロックが形成された状態を示す、図1Dの構造の断面図である。1D is a cross-sectional view of the structure of FIG. 1D showing a state in which an isolation block of material is formed in the isolation trench. FIG. 分離領域の最終的構造を示す、図1Eの構造の断面図である。FIG. 1E is a cross-sectional view of the structure of FIG. 1E showing the final structure of the isolation region. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、図1Fの2A−2Aに沿う、半導体構造の断面図である。2B is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the processing steps of the semiconductor structure when forming a non-volatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明の浮遊ゲートメモリセルの不揮発性メモリ配列を形成する際の、半導体構造の加工工程を順に示している、半導体構造の周辺領域の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a peripheral region of a semiconductor structure, which sequentially shows the processing steps of the semiconductor structure when forming a nonvolatile memory array of floating gate memory cells of the present invention. 本発明のメモリセル配列の上部平面図である。It is a top plan view of the memory cell array of the present invention. 本発明の半導体構造の第1の別の加工実施形態における工程を順に示している、図1Fの2A−2A線に沿う半導体構造の断面図である。FIG. 2C is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along line 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the steps in the first alternative processing embodiment of the semiconductor structure of the present invention. 本発明の半導体構造の第1の別の加工実施形態における工程を順に示している、図1Fの2A−2A線に沿う半導体構造の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along line 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating steps in the first alternative processing embodiment of the semiconductor structure of the present invention. 本発明の半導体構造の第1の別の加工実施形態における工程を順に示している、図1Fの2A−2A線に沿う半導体構造の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along line 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating steps in the first alternative processing embodiment of the semiconductor structure of the present invention. 本発明の半導体構造の第1の別の加工実施形態における工程を順に示している、図1Fの2A−2A線に沿う半導体構造の断面図である。FIG. 2C is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along line 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the steps in the first alternative processing embodiment of the semiconductor structure of the present invention. 本発明の半導体構造の第1の別の加工実施形態における工程を順に示している、図1Fの2A−2A線に沿う半導体構造の断面図である。FIG. 2C is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along line 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the steps in the first alternative processing embodiment of the semiconductor structure of the present invention. 本発明の半導体構造の第1の別の加工実施形態における工程を順に示している、図1Fの2A−2A線に沿う半導体構造の断面図である。FIG. 2C is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along line 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the steps in the first alternative processing embodiment of the semiconductor structure of the present invention. 本発明の半導体構造の第1の別の加工実施形態における工程を順に示している、図1Fの2A−2A線に沿う半導体構造の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along line 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating steps in the first alternative processing embodiment of the semiconductor structure of the present invention. 本発明の半導体構造の第1の別の加工実施形態における工程を順に示している、図1Fの2A−2A線に沿う半導体構造の断面図である。FIG. 2C is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along line 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the steps in the first alternative processing embodiment of the semiconductor structure of the present invention. 本発明の半導体構造の第1の別の加工実施形態における工程を順に示している、図1Fの2A−2A線に沿う半導体構造の断面図である。FIG. 2C is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along line 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the steps in the first alternative processing embodiment of the semiconductor structure of the present invention. 本発明の半導体構造の第1の別の加工実施形態における工程を順に示している、図1Fの2A−2A線に沿う半導体構造の断面図である。FIG. 2C is a cross-sectional view of the semiconductor structure taken along line 2A-2A of FIG. 1F, sequentially illustrating the steps in the first alternative processing embodiment of the semiconductor structure of the present invention. 図2Bに示す半導体構造の第2の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。3 is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative processing embodiment of the semiconductor structure shown in FIG. 2B; 図2Bに示す半導体構造の第2の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。3 is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative processing embodiment of the semiconductor structure shown in FIG. 2B; 図2Bに示す半導体構造の第2の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。3 is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative processing embodiment of the semiconductor structure shown in FIG. 2B; 図2Bに示す半導体構造の第2の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。3 is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative processing embodiment of the semiconductor structure shown in FIG. 2B; 図2Bに示す半導体構造の第2の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。3 is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative processing embodiment of the semiconductor structure shown in FIG. 2B; 図2Bに示す半導体構造の第2の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。3 is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative processing embodiment of the semiconductor structure shown in FIG. 2B; 図2Bに示す半導体構造の第2の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。3 is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative processing embodiment of the semiconductor structure shown in FIG. 2B; 図2Bに示す半導体構造の第2の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。3 is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative processing embodiment of the semiconductor structure shown in FIG. 2B; 図3Bに示す構造の第2の別の加工実施例における工程を順に示している、半導体構造の分離領域の断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view of an isolation region of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative working example of the structure shown in FIG. 3B. 図3Bに示す構造の第2の別の加工実施例における工程を順に示している、半導体構造の分離領域の断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view of an isolation region of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative working example of the structure shown in FIG. 3B. 図3Bに示す構造の第2の別の加工実施例における工程を順に示している、半導体構造の分離領域の断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view of an isolation region of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative working example of the structure shown in FIG. 3B. 図3Bに示す構造の第2の別の加工実施例における工程を順に示している、半導体構造の分離領域の断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view of an isolation region of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative working example of the structure shown in FIG. 3B. 図3Bに示す構造の第2の別の加工実施例における工程を順に示している、半導体構造の分離領域の断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view of an isolation region of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative working example of the structure shown in FIG. 3B. 図3Bに示す構造の第2の別の加工実施例における工程を順に示している、半導体構造の分離領域の断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view of an isolation region of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative working example of the structure shown in FIG. 3B. 図3Bに示す構造の第2の別の加工実施例における工程を順に示している、半導体構造の分離領域の断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view of an isolation region of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a second alternative working example of the structure shown in FIG. 3B. 図2Bに示す半導体構造の第3の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。FIG. 2D is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a third alternative processing embodiment of the semiconductor structure illustrated in FIG. 2B. 図2Bに示す半導体構造の第3の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。FIG. 2D is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a third alternative processing embodiment of the semiconductor structure illustrated in FIG. 2B. 図2Bに示す半導体構造の第3の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。FIG. 2D is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a third alternative processing embodiment of the semiconductor structure illustrated in FIG. 2B. 図2Bに示す半導体構造の第3の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の断面図である。FIG. 2D is a cross-sectional view of a semiconductor structure sequentially illustrating steps in a third alternative processing embodiment of the semiconductor structure illustrated in FIG. 2B. 図3Bに示す構造の第3の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の分離用領域の断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view of an isolation region of a semiconductor structure, sequentially illustrating steps in a third alternative processing embodiment of the structure shown in FIG. 3B. 図3Bに示す構造の第3の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の分離用領域の断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view of an isolation region of a semiconductor structure, sequentially illustrating steps in a third alternative processing embodiment of the structure shown in FIG. 3B. 図3Bに示す構造の第3の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の分離用領域の断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view of an isolation region of a semiconductor structure, sequentially illustrating steps in a third alternative processing embodiment of the structure shown in FIG. 3B. 図3Bに示す構造の第3の別の加工実施形態における工程を順に示している、半導体構造の分離用領域の断面図である。FIG. 3C is a cross-sectional view of an isolation region of a semiconductor structure, sequentially illustrating steps in a third alternative processing embodiment of the structure shown in FIG. 3B. 先行技術のフラッシュ型不揮発性メモリセル並びにそのプラグラミング機構の部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a prior art flash type nonvolatile memory cell and its plug-lamming mechanism. 先行技術のEPROM型不揮発性メモリセル並びにそのプラグラミング機構の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of a prior art EPROM type non-volatile memory cell and its pramming mechanism. 本発明の不揮発性メモリセルの一部とそのプログラミン機構の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of a part of nonvolatile memory cell of the present invention, and its programming mechanism.

Claims (5)

第1導電型式の半導体材料の基板を有し、第2導電型式の基板に非共面チャネル領域を間に形成して間隔を空けて設けられた第1及び第2の領域を有する電気的にプログラム可能で消去可能なメモリデバイスであって、前記非共面チャネル領域は、2つの部分、即ち第1部分と第2部分を有し、導電性の制御ゲートは、前記チャネル領域の第1部分に隣接し且つこれから絶縁されて、そこに逆転層を作成するために設けられた部分を有し、浮遊ゲートは、前記チャネル領域の第2部分に隣接し且つこれから絶縁体によって絶縁されて、前記浮遊ゲートに向かう磁力線を有する空乏領域を作成するために設けられた部分を有し、且つ前記第1領域は前記逆転層に隣接するように構成されているメモリデバイスをプログラムする方法において、
前記逆転層を作成する段階と、
前記第1領域に電子の流れを生成し、前記電子の流れに前記逆転層を通って横断させる段階と、
殆ど又は全く散乱無しに、前記磁力線によって、前記空乏領域を通る前記電子の流れを加速して、前記電子が加速されて前記絶縁体を通り前記浮遊ゲートに注入されるようにする段階と、から成ることを特徴とする方法。
Electrically having a substrate of a semiconductor material of a first conductivity type and having first and second regions spaced apart by forming a non-coplanar channel region therebetween on the second conductivity type substrate A programmable and erasable memory device, wherein the non-coplanar channel region has two parts, a first part and a second part, and a conductive control gate is a first part of the channel area. The floating gate is adjacent to the second portion of the channel region and is then insulated by an insulator, In a method of programming a memory device having a portion provided to create a depletion region having magnetic field lines directed to a floating gate, and wherein the first region is configured to be adjacent to the inversion layer.
Creating the inversion layer;
Generating a flow of electrons in the first region and traversing the flow of electrons through the inversion layer;
Accelerating the flow of electrons through the depletion region by the magnetic field lines with little or no scattering so that the electrons are accelerated and injected through the insulator into the floating gate; A method characterized by comprising.
前記チャネル領域は、水平面に沿う第1部分とトレンチ内の第2部分を有していることを特徴とする、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the channel region has a first portion along a horizontal plane and a second portion in a trench. 前記チャネル領域は、トレンチ内の第1部分と水平面に沿う第2部分を有していることを特徴とする、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the channel region has a first portion in a trench and a second portion along a horizontal plane. 前記第1部分は第2部分に対して実質的に垂直であることを特徴とする、請求項2に記載の方法。   The method of claim 2, wherein the first portion is substantially perpendicular to the second portion. 前記逆転層は、前記空乏領域に隣接して又は前記空乏領域内にピンチオフ点を有しており、前記電子の流れは、前記空乏領域を通して加速するため前記ピンチオフ点から開始していることを特徴とする、請求項4に記載の方法。   The inversion layer has a pinch-off point adjacent to or in the depletion region, and the electron flow starts from the pinch-off point to accelerate through the depletion region. The method of claim 4.
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