JP2006019579A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2006019579A
JP2006019579A JP2004196975A JP2004196975A JP2006019579A JP 2006019579 A JP2006019579 A JP 2006019579A JP 2004196975 A JP2004196975 A JP 2004196975A JP 2004196975 A JP2004196975 A JP 2004196975A JP 2006019579 A JP2006019579 A JP 2006019579A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
film
floating gate
control gate
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004196975A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Ozawa
良夫 小澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2004196975A priority Critical patent/JP2006019579A/ja
Priority to US10/986,074 priority patent/US7109549B2/en
Priority to KR1020050059121A priority patent/KR100768982B1/ko
Publication of JP2006019579A publication Critical patent/JP2006019579A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42324Gate electrodes for transistors with a floating gate
    • H01L29/42336Gate electrodes for transistors with a floating gate with one gate at least partly formed in a trench
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • H10B41/30Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the memory core region
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices

Abstract

【課題】 メモリセルのキャパシタンス比を大きくすることができ、しかもフローティングゲート間にコントロールゲートを確実に形成することが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】 第1の方向及び第1の方向に垂直な第2の方向に配列した複数のメモリセルを備えた半導体装置であって、各メモリセルは、半導体基板101上に形成された第1の絶縁膜102と、第1の絶縁膜上に形成されたフローティングゲート103と、フローティングゲートの上面に形成された第1の部分と、フローティングゲートの第1の方向に平行な側面に形成された第2の部分とを含む第2の絶縁膜109と、第2の絶縁膜の第1及び第2の部分を覆うコントロールゲート110とを備え、フローティングゲートの第2の方向における幅は下部から上部に向かって増加し、第2の絶縁膜の第2の部分の第2の方向における幅は下部から上部に向かって減少している。
【選択図】 図3

Description

本発明は、半導体装置に関する。
近年、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)等の電気的に消去可能な不揮発性半導体記憶装置(不揮発性メモリ)の需要が増大してきている。不揮発性メモリの各メモリセルは、半導体基板上にトンネル絶縁膜、フローティングゲート、電極間絶縁膜及びコントロールゲートが順次積層された構造を有している。
不揮発性メモリでは、メモリセルの動作電圧を下げるために、フローティングゲートとコントロールゲートとの間に形成された上部キャパシタのキャパシタンスC2と、半導体基板とフローティングゲートとの間に形成された下部キャパシタのキャパシタンスC1との比(C2/(C1+C2))を大きくすることが重要である。
上記キャパシタンス比(カップリング比)を大きくするために、フローティングゲートの上面の幅を底面の幅より広くした構造(逆テーパー構造)や、フローティングゲートの上面及び側面に電極間絶縁膜を形成した構造が提案されている。しかしながら、これらの構造を組み合わせた構造では、以下のような問題が生じる。
上述した構造を得るためには、逆テーパー形状に加工されたフローティングゲート膜間にコントロールゲート膜を形成する必要がある。しかしながら、フローティングゲート膜が逆テーパー形状に加工されているため、フローティングゲート膜間の領域にコントロールゲート膜を完全に形成することが困難になる。その結果、素子特性の悪化や信頼性の低下を招くこととなる。
公知文献として、例えば特許文献1及び特許文献2には、逆テーパー形状のフローティングゲートを有する不揮発性半導体記憶装置が記載されているが、上述した問題を解決できるものではない。
以上のように、上部キャパシタと下部キャパシタとのキャパシタンス比(C2/(C1+C2))を大きくするために、フローティングゲートを逆テーパー構造にするといった提案や、フローティングゲートの上面及び側面に電極間絶縁膜を形成するといった提案がなされている。しかしながら、フローティングゲート間の領域にコントロールゲートを完全に形成することが困難であり、素子特性の悪化や信頼性の低下を招くという問題があった。
特開平8−316348号公報 特開2000−22008号公報
本発明は、メモリセルのキャパシタンス比を大きくすることができ、しかもフローティングゲート間にコントロールゲートを確実に形成することが可能な半導体装置及びその製造方法を提供することを目的としている。
本発明の第1の視点に係る半導体装置は、第1の方向及び第1の方向に垂直な第2の方向に配列した複数のメモリセルを備えた半導体装置であって、各メモリセルは、半導体基板上に形成された第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜上に形成されたフローティングゲートと、前記フローティングゲートの上面に形成された第1の部分と、前記フローティングゲートの前記第1の方向に平行な側面に形成された第2の部分とを含む第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜の前記第1及び第2の部分を覆うコントロールゲートと、を備え、前記フローティングゲートの前記第2の方向における幅は下部から上部に向かって増加し、前記第2の絶縁膜の第2の部分の前記第2の方向における幅は下部から上部に向かって減少していることを特徴とする。
本発明の第2の視点に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上に第1の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の絶縁膜上にフローティングゲート膜を形成する工程と、前記フローティングゲート膜をパターニングして、第1の方向に延伸した複数の延伸構造を形成する工程と、前記延伸構造の上面及び側面に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2の絶縁膜を覆うコントロールゲート膜を形成する工程と、前記コントロールゲート膜、前記第2の絶縁膜及び前記フローティングゲート膜をパターニングして、フローティングゲート及び前記第1の方向に垂直な第2の方向に延伸したコントロールゲートを形成する工程と、を備え、前記延伸構造の幅は下部から上部に向かって増加しており、前記第2の絶縁膜の前記延伸構造の側面に形成された部分の幅は下部から上部に向かって減少していることを特徴とする。
本発明によれば、メモリセルのキャパシタンス比を大きくすることができるとともに、フローティングゲート間にコントロールゲートを確実に形成することでき、特性に優れた信頼性の高い不揮発性半導体記憶装置を得ることができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。本実施形態では、電気的に消去可能な不揮発性半導体記憶装置としてNAND型フラッシュメモリを例に説明する。
図1は、本実施形態に係るNAND型フラッシュメモリの概略構成を模式的に示した平面図である(ただし、ビット線は図示していない)。図2は、図1に示した構成の等価回路図である。
図1及び図2に示すように、各NANDセルユニットは、選択トランジスタS1及びS2間に、直列接続されたメモリセルM1〜M8を設けた構成となっている。選択トランジスタS1及びS2には選択ゲート線SG1及びSG2が接続されており、メモリセルM1〜M8にはコントロールゲート線(ワード線)CG1〜CG8が接続されている。また、各選択トランジスタS1には、ビット線BL1及びBL2が接続されている。なお、ここではメモリセルが8個の場合について示したが、メモリセルの数は8個に限定されるものではない。
図3(a)、図3(b)及び図3(c)は、図1及び図2に示したNAND型フラッシュメモリの断面を模式的に示した図である。図3(a)は図1のA−Aに沿った断面(ワード線方向(第2の方向)の断面)に、図3(b)は図1のB−Bに沿った断面(ビット線方向(第1の方向)の断面)に、図3(c)は図1のC−Cに沿った断面(ワード線方向の断面)に、それぞれ対応している。
ソース・ドレイン拡散層114を有するシリコン基板(半導体基板)101上には、トンネル絶縁膜(ゲート絶縁膜、第1の絶縁膜)102が形成され、トンネル絶縁膜102上にフローティングゲート103が形成されている。このフローティングゲート103は、シリコン基板101からトンネル絶縁膜102を通して注入された電荷を保持することが可能である。図3(a)に示すように、フローティングゲート103のワード線方向における幅Wfgは下部から上部に向かって増加しており、フローティングゲート103のワード線方向に平行な断面は逆テーパー形状となっている。
隣接するフローティングゲート103間の領域には、素子分離絶縁膜107によって素子分離領域が形成されている。フローティングゲート103及び素子分離絶縁膜107上には電極間絶縁膜(第2の絶縁膜)109が形成され、フローティングゲート103の上面及びビット線方向に平行な側面は電極間絶縁膜109によって覆われている。電極間絶縁膜109のフローティングゲート103の上面に形成された部分109x(第1の部分)の厚さは一定であるが、電極間絶縁膜109のフローティングゲート103の側面に形成された部分109y(第2の部分)の幅Wieは、下部から上部に向かって減少しており、電極間絶縁膜109の第2の部分109yの断面は、順テーパー形状となっている。電極間絶縁膜109は、図3(c)に示すように、第2の部分109yからビット線方向に延伸した部分109z(第3の部分)を有しており、この第3の部分109zの幅も第2の部分109yと同様、下部から上部に向かって減少している。
電極間絶縁膜109上にはコントロールゲート(ワード線)110が形成されており、フローティングゲート103は、電極間絶縁膜109を介してコントロールゲート110で覆われている。コントロールゲート110は、ワード線方向で互いに隣接するメモリセルのフローティングゲート間の空隙に形成された部分を有しており、コントロールゲート110によって空隙が埋められている。したがって、コントロールゲート110の空隙に形成された部分の幅Wcgは、下部から上部に向かって増加している。ビット線方向で互いに隣接するメモリセル間は、絶縁物108によって電気的に分離されている。
このように、本実施形態では、フローティングゲート103の幅Wfgが下部から上部に向かって増加しているため、フローティングゲート103の上面の面積を底面の面積よりも大きくすることができる。また、フローティングゲート103の上面及び側面を利用して上部キャパシタを形成しているため、上部キャパシタの面積を大きくすることができる。したがって、メモリセルのキャパシタンス比(カップリング比)を大きくすることができ、メモリセルの動作電圧(書込み電圧及び消去電圧)を下げることが可能となる。
また、電極間絶縁膜109のフローティングゲート103の側面に形成された部分109yの幅Wieが、下部から上部に向かって減少しているため、コントロールゲート110を確実にフローティングゲート間の空隙に形成することができる。
したがって、本実施形態によれば、メモリセルのキャパシタンス比を大きくすることができるとともに、フローティングゲート間にコントロールゲートを確実に形成することでき、特性に優れた信頼性の高い不揮発性半導体記憶装置を得ることができる。
また、本実施形態では、図3(c)に示すように、電極間絶縁膜109の第3の部分109zの幅も第2の部分109yと同様、下部から上部に向かって減少している。仮に、第3の部分109zの幅が一定であるとすると、コントロールゲート膜をパターニングする際に、電極間絶縁膜109の外側の側面にコントロールゲート膜の一部が残ってしまう。その結果、図18の比較例に示すように、コントロールゲート膜の残部110aによって、ビット線方向で隣接するメモリセルのコントロールゲートどうしが短絡してしまうという問題が生じる。本実施形態では、そのようなコントロールゲート膜の残部が生成されないため、コントロールゲートの短絡を防止することができる。その結果、短絡に起因するメモリセルの誤動作を大幅に低減することができる。
以下、本実施形態の製造方法を、図4(a)及び図4(b)〜図9(a)及び図9(b)を参照して説明する。なお、図4(a)〜図9(a)は、図1のA−Aに沿った断面(ワード線方向の断面)に対応し、図4(b)〜図9(b)は、図1のB−Bに沿った断面(ビット線方向の断面)に対応している。
まず、図4(a)及び図4(b)に示すように、不純物をドーピングしたシリコン基板101の表面に、ゲート絶縁膜(第1の絶縁膜)として厚さ10nmのトンネル絶縁膜102を熱酸化法で形成する。続いて、フローティングゲート膜103として、厚さ150nmのリンドープ多結晶シリコン膜を、減圧CVD(chemical vapor deposition)法で堆積する。その後、CMP(chemical mechanical polishing)のストッパー膜104及びRIE(reactive ion etching)のマスク膜105を、順次減圧CVD法で堆積する。さらに、マスク膜105上に、ビット線方向に延伸したレジストパターン(図示せず)を形成する。
次に、レジストパターンをマスクとして、RIE法により、マスク膜105及びストッパー膜104を順次エッチングする。レジストパターンを除去した後、マスク膜105をマスクとして、RIE法により、多結晶シリコン膜103を逆テーパー形状に加工する。さらに、トンネル絶縁膜102、シリコン基板101の露出領域を順次エッチングして、深さ150nmの素子分離溝106を形成する。なお、多結晶シリコン膜103を逆テーパー形状に加工するには、エッチングガスとして臭化水素(HBr)と塩素(Cl2 )と酸素(O2 )との混合ガスを用いて、長時間エッチングを行えばよい。このようにして、テーパー形状にパターニングされた多結晶シリコン膜103で形成され、ビット線方向に延伸した複数の延伸構造が形成される。
次に、図5(a)及び図5(b)に示すように、露出したシリコン基板101の表面に、厚さ5nmのシリコン酸化膜(図示せず)を熱酸化法で形成する。続いて、素子分離絶縁膜107として厚さ400nmのシリコン酸化膜を塗布法で形成し、このシリコン酸化膜で素子分離溝106を完全に埋める。その後、シリコン酸化膜107の表面領域とマスク膜105とをCMP法で除去し、表面を平坦化する。このとき、ストッパー膜104の表面が露出する。
次に、図6(a)及び図6(b)に示すように、露出したストッパー膜104をリン酸溶液でエッチング除去する。さらに、シリコン酸化膜107の露出表面を希フッ酸溶液でエッチング除去して、多結晶シリコン膜103の側壁面(側面)を露出させる。側壁面の高さは100nmである。
次に、図7(a)及び図7(b)に示すように、全面にシリコン酸化膜を減圧CVD法で堆積する。続いて、多結晶シリコン膜103の上面及び素子分離絶縁膜107の上面に形成されたシリコン酸化膜をRIE法(エッチバックRIE法)で除去し、多結晶シリコン膜103の側壁面にのみシリコン酸化膜109aを残す。このとき、シリコン酸化膜109aの露出面(側面)が順テーパー状になるように、エッチバックRIE条件を設定する。次に、シリコン酸化膜/シリコン窒化膜/シリコン酸化膜構造のONO膜109bを全面に、減圧CVD法により厚さ15nm形成する。このとき、シリコン酸化膜109aの側面が順テーパー状であるため、ONO膜109bの側面も順テーパー状となる。
このようにして、多結晶シリコン膜103の表面は、シリコン酸化膜109a及びONO膜109bで形成された電極間絶縁膜109で覆われる。多結晶シリコン膜103の側壁には、シリコン酸化膜109aで形成された内側膜部分と、ONO膜109bで形成された外側膜部分とが形成される。内側膜部分109aの幅は下部から上部に向かって減少しているため、電極間絶縁膜109の多結晶シリコン膜103の側壁に形成された部分の幅も、下部から上部に向かって減少している。
次に、図8(a)及び図8(b)に示すように、コントロールゲート膜110として、多結晶シリコン膜及びタングステンシリサイド膜の積層膜を、減圧CVD法により厚さ100nm形成する。電極間絶縁膜109の側面が順テーパー状であるため、隣接するフローティングゲート膜103間の領域に確実にコントロールゲート膜110を形成することができる。
なお、コントロールゲート膜110を構成する多結晶シリコン膜には、所定の不純物がドーピングされている。不純物のドーピングは、ノンドープ多結晶シリコン膜を堆積した後、イオン注入によって行ってもよい。この場合には、電極間絶縁膜109の側面が順テーパー状であるため、イオン注入の際に不純物イオンが電極間絶縁膜109の側面で遮られることがない。したがって、多結晶シリコン膜中に確実に不純物イオンを注入することができる。
次に、RIEのマスク膜111を減圧CVD法によって堆積する。その後、ワード線方向に延伸したレジストパターン(図示せず)をマスクとして用い、RIE法により、マスク膜111、コントロールゲート膜110、電極間絶縁膜109、フローティングゲート膜103及びトンネル絶縁膜102を順次エッチングする。これにより、コントロールゲート110、電極間絶縁膜109、フローティングゲート103及びトンネル絶縁膜102で形成された複数の積層セル構造が形成され、隣接する積層セル構造は空隙112によって分離される。
図10〜図13は、上述した積層セル構造を形成する際のエッチングステップを示したものであり、図1のC−C断面に対応した断面図である。図10の工程でマスク膜111を形成した後、マスク膜111とコントロールゲート膜110をエッチングすることで図11の構造が得られる。続いて、ONO膜109bを異方性エッチングすることで、図12に示すように、フローティングゲート膜103の側壁にのみONO膜109bが残る。さらに、図13に示すように、フローティングゲート膜103をエッチングして除去する。その結果、積層セル構造間の領域には、シリコン酸化膜109a及びONO膜109bが残るが、ONO膜109bの側面が順テーパー状であるため、コントロールゲート膜110は確実に除去されており、ONO膜109bの側面にはコントロールゲート膜110は残っていない。
次に、図9(a)及び図9(b)に示すように、厚さ10nmのシリコン酸化膜113を、熱酸化法及び減圧CVD法を組み合わせて形成する。その後、イオン注入法を用いてセル拡散層(ソース・ドレイン拡散層)114を形成する。さらに、全面に層間絶縁膜115としてBPSG膜を減圧CVD法で形成する。その後は、周知の方法で配線層等を形成して不揮発性半導体記憶装置が完成する。
以上のように、上述した製造方法を用いることで、すでに述べたような種々の優れた効果を得ることができ、特性に優れた信頼性の高い不揮発性半導体記憶装置を得ることが可能となる。
なお、上述した実施形態では、隣接したフローティングゲート103間の空隙をコントロールゲート110で完全に埋めるようにしたが、図14に示すように、コントロールゲート110が電極間絶縁膜109に沿って形成されていてもよい。
また、上述した実施形態では、フローティングゲート103、電極間絶縁膜109及びコントロールゲート110の側面の傾斜角がいずれも一定であったが、以下のような変更も可能である。
図15(a)、図15(b)及び図15(c)は、フローティングゲート103の断面形状の変更例を示した図である。図15(a)及び図15(b)に示すように、フローティングゲート103の側面の傾斜角が、下から上に向かってしだいに増加或いは減少していてもよい。また、図15(c)に示すように、フローティングゲート103の側面が階段状になっていてもよい。これらの場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
図16(a)、図16(b)及び図16(c)は、電極間絶縁膜109のフローティングゲート103の側面に形成された部分の断面形状の変更例を示した図である。図16(a)及び図16(b)に示すように、電極間絶縁膜109の側面の傾斜角が下から上に向かってしだいに増加或いは減少していてもよい。また、図16(c)に示すように、電極間絶縁膜109の側面が階段状になっていてもよい。これらの場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
図17(a)、図17(b)及び図17(c)は、コントロールゲート110のフローティングゲート103間に形成された部分の断面形状の変更例を示した図である。図17(a)及び図17(b)に示すように、コントロールゲート110の側面の傾斜角が下から上に向かってしだいに増加或いは減少していてもよい。また、図17(c)に示すように、コントロールゲート110の側面が階段状になっていてもよい。これらの場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
なお、図からわかるように、上述した図15(a)、図16(a)及び図17(a)の構造は互いに組み合わせることが可能である。同様に、図15(b)、図16(b)及び図17(b)の構造も互いに組み合わせることが可能であり、図15(c)、図16(c)及び図17(c)の構造も互いに組み合わせることが可能である。
また、上述した実施形態の手法は、NAND型メモリに限らず、NOR型メモリについても適用可能である。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば発明として抽出され得る。
本発明の実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示した平面図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置の等価回路を示した図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造工程の一部を模式的に示した断面図である。 図8の工程の一部を模式的に示した断面図である。 図8の工程の一部を模式的に示した断面図である。 図8の工程の一部を模式的に示した断面図である。 図8の工程の一部を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係り、コントロールゲートの変更例を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係り、フローティングゲートの変更例を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係り、電極間絶縁膜の変更例を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係り、コントロールゲートの変更例を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態の比較例の問題点を示した図である。
符号の説明
101…シリコン基板 102…トンネル絶縁膜
103…フローティングゲート 104…ストッパー膜
105…マスク膜 106…素子分離溝
107…素子分離絶縁膜 108…絶縁物
109…電極間絶縁膜 109a…シリコン酸化膜 109b…ONO膜
110…コントロールゲート 111…マスク膜
112…空隙 113…シリコン酸化膜
114…ソース・ドレイン拡散層 115…層間絶縁膜

Claims (5)

  1. 第1の方向及び第1の方向に垂直な第2の方向に配列した複数のメモリセルを備えた半導体装置であって、
    各メモリセルは、
    半導体基板上に形成された第1の絶縁膜と、
    前記第1の絶縁膜上に形成されたフローティングゲートと、
    前記フローティングゲートの上面に形成された第1の部分と、前記フローティングゲートの前記第1の方向に平行な側面に形成された第2の部分とを含む第2の絶縁膜と、
    前記第2の絶縁膜の前記第1及び第2の部分を覆うコントロールゲートと、
    を備え、
    前記フローティングゲートの前記第2の方向における幅は下部から上部に向かって増加し、
    前記第2の絶縁膜の第2の部分の前記第2の方向における幅は下部から上部に向かって減少している
    ことを特徴とする半導体装置。
  2. 前記コントロールゲートは、前記第2の方向で互いに隣接するメモリセルのフローティングゲート間に形成された部分を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 前記コントロールゲートの前記フローティングゲート間に形成された部分の前記第2の方向における幅は、下部から上部に向かって増加している
    ことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
  4. 前記第2の絶縁膜は、前記第2の部分から前記第1の方向に延伸した第3の部分をさらに含み、前記第3の部分の前記第2の方向における幅は下部から上部に向かって減少している
    ことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  5. 半導体基板上に第1の絶縁膜を形成する工程と、
    前記第1の絶縁膜上にフローティングゲート膜を形成する工程と、
    前記フローティングゲート膜をパターニングして、第1の方向に延伸した複数の延伸構造を形成する工程と、
    前記延伸構造の上面及び側面に第2の絶縁膜を形成する工程と、
    前記第2の絶縁膜を覆うコントロールゲート膜を形成する工程と、
    前記コントロールゲート膜、前記第2の絶縁膜及び前記フローティングゲート膜をパターニングして、フローティングゲート及び前記第1の方向に垂直な第2の方向に延伸したコントロールゲートを形成する工程と、
    を備え、
    前記延伸構造の幅は下部から上部に向かって増加しており、
    前記第2の絶縁膜の前記延伸構造の側面に形成された部分の幅は下部から上部に向かって減少している
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP2004196975A 2004-07-02 2004-07-02 半導体装置及びその製造方法 Pending JP2006019579A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004196975A JP2006019579A (ja) 2004-07-02 2004-07-02 半導体装置及びその製造方法
US10/986,074 US7109549B2 (en) 2004-07-02 2004-11-12 Semiconductor device and method of manufacturing the same
KR1020050059121A KR100768982B1 (ko) 2004-07-02 2005-07-01 반도체 장치 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004196975A JP2006019579A (ja) 2004-07-02 2004-07-02 半導体装置及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006019579A true JP2006019579A (ja) 2006-01-19

Family

ID=35512987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004196975A Pending JP2006019579A (ja) 2004-07-02 2004-07-02 半導体装置及びその製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7109549B2 (ja)
JP (1) JP2006019579A (ja)
KR (1) KR100768982B1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008118110A (ja) * 2006-10-31 2008-05-22 Hynix Semiconductor Inc 半導体素子の製造方法
JP2010087134A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Rohm Co Ltd 半導体記憶装置およびその製造方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7217604B2 (en) * 2005-01-31 2007-05-15 International Business Machines Corporation Structure and method for thin box SOI device
US7256081B2 (en) * 2005-02-01 2007-08-14 International Business Machines Corporation Structure and method to induce strain in a semiconductor device channel with stressed film under the gate
JP2006319232A (ja) * 2005-05-16 2006-11-24 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JP4762036B2 (ja) * 2006-04-14 2011-08-31 株式会社東芝 半導体装置
JP4746468B2 (ja) * 2006-04-14 2011-08-10 株式会社東芝 半導体装置
JP2008071827A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Toshiba Corp 不揮発性半導体メモリ及びその製造方法
KR100770700B1 (ko) * 2006-11-06 2007-10-30 삼성전자주식회사 불휘발성 메모리 장치 및 그 제조 방법
JP2010067854A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法
US9041091B2 (en) * 2013-03-22 2015-05-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device
KR102432793B1 (ko) * 2015-09-30 2022-08-17 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08316348A (ja) 1995-03-14 1996-11-29 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JP3512976B2 (ja) * 1997-03-21 2004-03-31 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法
US6136653A (en) 1998-05-11 2000-10-24 Mosel Vitelic, Inc. Method and device for producing undercut gate for flash memory
JP2000022008A (ja) 1998-07-01 2000-01-21 Mitsubishi Electric Corp 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法
JP2000216274A (ja) 1999-01-26 2000-08-04 Seiko Epson Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2001332637A (ja) * 2000-05-23 2001-11-30 Nec Corp 半導体記憶装置及びその製造方法
JP2002190538A (ja) 2001-10-09 2002-07-05 Nec Corp 半導体集積回路装置およびその製造方法
JP2003163290A (ja) 2001-11-27 2003-06-06 Mitsubishi Electric Corp 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法
KR20030048957A (ko) * 2001-12-13 2003-06-25 주식회사 하이닉스반도체 자기정렬 플로팅 게이트를 갖는 플래쉬 메모리의 제조 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008118110A (ja) * 2006-10-31 2008-05-22 Hynix Semiconductor Inc 半導体素子の製造方法
JP2010087134A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Rohm Co Ltd 半導体記憶装置およびその製造方法
US8575676B2 (en) 2008-09-30 2013-11-05 Rohm Co., Ltd. Semiconductor storage device and method for manufacturing the same
US9515174B2 (en) 2008-09-30 2016-12-06 Rohm Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor storage device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060049748A (ko) 2006-05-19
US7109549B2 (en) 2006-09-19
US20060001076A1 (en) 2006-01-05
KR100768982B1 (ko) 2007-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100768982B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조 방법
US10236301B1 (en) Methods of forming an array of elevationally-extending strings of memory cells
KR100736287B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조 방법
US7049180B2 (en) Method of fabricating a memory transistor array utilizing insulated word lines as gate electrodes
US6570215B2 (en) Nonvolatile memories with floating gate spacers, and methods of fabrication
KR100414507B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조 방법
JP2004281662A (ja) 半導体記憶装置及びその製造方法
US20050167729A1 (en) Self-aligned split-gate nonvolatile memory structure and a method of making the same
JP2006286720A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2004022819A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP4868864B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH11103033A (ja) 不揮発性半導体記憶装置の製造方法
JP2007005380A (ja) 半導体装置
JP2008091614A (ja) 半導体装置およびその製造方法
KR20020061900A (ko) 플래쉬 메모리의 부유 전극의 형성 방법
JP2009129981A (ja) 不揮発性半導体記憶装置
JP4799189B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2006032489A (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
US7560765B2 (en) Nonvolatile memory device and method of fabricating the same
JP2008108787A (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
TWI823398B (zh) 非揮發性記憶體元件
JP4856201B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US20240081052A1 (en) Memory Arrays Comprising Strings Of Memory Cells And Methods Used In Forming A Memory Array Comprising Strings Of Memory Cells
US8354335B2 (en) Apparatus and associated method for making a floating gate cell with increased overlay between the control gate and floating gate
JP2009027082A (ja) 半導体装置及び半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071225

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080708