JP2009147237A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009147237A
JP2009147237A JP2007325291A JP2007325291A JP2009147237A JP 2009147237 A JP2009147237 A JP 2009147237A JP 2007325291 A JP2007325291 A JP 2007325291A JP 2007325291 A JP2007325291 A JP 2007325291A JP 2009147237 A JP2009147237 A JP 2009147237A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charge storage
layer
groove portions
storage layer
forming
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.)
Granted
Application number
JP2007325291A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5367256B2 (ja
Inventor
Itsuhiro Utsuno
五大 宇津野
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.)
Spansion LLC
Original Assignee
Spansion LLC
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 Spansion LLC filed Critical Spansion LLC
Priority to JP2007325291A priority Critical patent/JP5367256B2/ja
Priority to US12/337,134 priority patent/US8273627B2/en
Publication of JP2009147237A publication Critical patent/JP2009147237A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5367256B2 publication Critical patent/JP5367256B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/792Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with charge trapping gate insulator, e.g. MNOS-memory transistors
    • 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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66833Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a charge trapping gate insulator, e.g. MNOS transistors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B43/00EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators
    • H10B43/30EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators characterised by the memory core region

Abstract

【課題】ゲート電極下で電荷蓄積層が分離した半導体装置と、容易に製造する方法を提供する。
【解決手段】半導体基板10に設けられた2つの溝部12と、2つの溝部12のそれぞれの側面に設けられ、溝部12の底面で分離された絶縁体からなる電荷蓄積層24と、2つの溝部12のそれぞれの底面の半導体基板10に設けられたビットライン14と、を具備し、半導体基板10のうち、2つの溝部12の一方の側面から2の溝部12の間に設けられた凸部13の上面を介し2つの溝部12の他方の側面にかけてチャネル領域30が形成される。
【選択図】図4

Description

本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、溝部に絶縁体からなる電荷蓄積層を有する半導体装置およびその製造方法に関する。
近年、電源を切ってもデータ保持が可能な半導体装置である不揮発性メモリが広く利用されている。代表的な不揮発性メモリであるフラッシュメモリにおいては、メモリセルを構成するトランジスタが電荷蓄積層と呼ばれるフローティングゲートまたは絶縁膜を有している。電荷蓄積層に電荷を蓄積させることにより、データを記憶する。絶縁膜を電荷蓄積層とするフラッシュメモリとして、ONO(酸化膜/窒化膜/酸化膜)膜中の電荷蓄積層に電荷を蓄積するSONOS(Silicon Oxide Nitride Oxide silicon)型構造を有するフラッシュメモリがある。SONOS型フラッシュメモリの1つとして、ソースとドレインを入れ替えて対称的に動作させる仮想接地型メモリセルを有するフラッシュメモリが開示されている。これにより、メモリセルに2ビットを記憶することができる。
特許文献1には、溝部の側面に電荷蓄積層が形成され、溝部間の半導体基板上面に不純物領域を有する不揮発性メモリが開示されている特許文献2には、溝部の側面に電荷蓄積層が形成され、溝部の底面および溝部間の半導体基板上面に不純物領域を有する不揮発性メモリが開示されている。
特開2005−116964号公報 特開2005−136426号公報
特許文献1および特許文献2に記載の不揮発性メモリにおいては、溝部の側面に電荷蓄積層が形成されるため、メモリセルの微細化が可能である。しかしながら、特許文献1に記載の不揮発性メモリにおいては、ビットラインである不純物領域は、その底面でチャネル領域に接する。よって、チャネル領域とビットラインとの間の電界が小さく、書き込み特性および消去特性を向上させることができない。
特許文献2に記載の不揮発性メモリにおいては、溝部の1つの側面に形成された電荷蓄積層に2ビットを記憶するため、電荷蓄積層に蓄積された電荷の干渉が生じてしまう。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、書き込み特性および消去特性が良好で、かつ電荷蓄積層に蓄積された電荷の干渉を抑制することが可能な半導体装置とその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、半導体基板に設けられた2つの溝部と、前記2つの溝部のそれぞれの側面に設けられ、前記2つの溝部のそれぞれの底面で分離され絶縁体からなる電荷蓄積層と、前記2つの溝部のそれぞれの底面の前記半導体基板内に設けられたビットラインと、を具備し、前記半導体基板のうち、前記2つの溝部の一方の側面から前記2の溝部の間に設けられた凸部の上面を介し前記2つの溝部の他方の側面にかけてチャネル領域が形成されることを特徴とする半導体装置である。本発明によれば、書き込み動作および消去動作時のビットラインとチャネル領域との界面付近の電界を急峻とし、書き込み特性および消去特性を向上させることができる。さらに、絶縁体からなる電荷蓄積層が溝部底辺で分離しているため、電荷蓄積層に蓄積された電荷の干渉を抑制することができる。
上記構成において、前記ビットラインは、前記2つの溝部のそれぞれの側面から離間して設けられている構成とすることができる。この構成によれば、書き込み特性、消去特性を向上させることができる。
上記構成において、前記2つの溝部のそれぞれの底面において、前記ビットラインは前記分離された電荷蓄積層により画定されている構成とすることができる。この構成によれば、書き込み特性および消去特性のばらつきを抑制することができる。
本発明は、半導体基板に2つの溝部を形成する工程と、前記2つの溝部のそれぞれの側面に、前記2つの溝部のそれぞれの底面で分離され絶縁体からなる電荷蓄積層を形成する工程と、前記2つの溝部のそれぞれの底面の前記半導体基板内にビットラインを形成する工程と、を有し、前記半導体基板のうち、前記2つの溝部の一方の側面から前記2の溝部の間に設けられた凸部の上面を介し前記2つの溝部の他方の側面にかけてチャネル領域が形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法である。本発明によれば、書き込み特性および消去特性を向上させることができる。さらに、電荷蓄積層に蓄積された電荷の干渉を抑制することができる。
上記構成において、前記2つの溝部のそれぞれの側面に形成された前記電荷蓄積層の側面に側壁層を形成する工程を有し、前記電荷蓄積層を形成する工程は、前記側壁層をマスクに前記2つの溝部のそれぞれの底面に形成された電荷蓄積層を除去する工程を含む構成とすることができる。この構成によれば、ビットラインを溝部の底面の端から離間して形成することができる。
上記構成において、前記ビットラインを形成する工程は、前記側壁層をマスクに前記ビットラインを形成する工程である構成とすることができる。この構成によれば、電荷蓄積層とビットラインとを自己整合的に形成することができる。
上記構成において、前記2つの溝部を形成する工程は、前記半導体基板上に形成されたマスク層をマスクに前記溝部を形成する工程であり、前記電荷蓄積層を形成する工程は、前記2つの溝部の内面、前記マスク層の側面および上面に電荷蓄積層を形成する工程であり、前記側壁層を形成する工程は、前記2つの溝部の側面および前記マスク層の側面に形成された前記電荷蓄積層の側面に前記側壁層を形成する工程である構成とすることができる。この構成によれば、書き込み特性および消去特性のばらつきを抑制することができる。
上記構成において、前記マスク層を研磨し、前記マスク層を除去する工程を有する構成とすることができる。
上記構成において、前記マスク層は、前記半導体基板上に保護層を介し形成されており、前記マスク層を前記保護膜に対し選択的に除去する工程を有する構成とすることができる。
上記構成において、前記2つの溝部を形成する工程は、前記半導体基板上に形成されたマスク層をマスクに前記2つの溝部を形成する工程であり、前記電荷蓄積層を形成する工程は、前記マスク層を除去した後、前記2つの溝部の内面に前記電荷蓄積層を形成する工程である構成とすることができる。
本発明によれば、書き込み動作および消去動作時のビットラインとチャネル領域との界面付近の電界を急峻とし、書き込み特性および消去特性を向上させることができる。さらに、絶縁体からなる電荷蓄積層が溝部底辺で分離しているため、電荷蓄積層に蓄積された電荷の干渉を抑制することができる。
まず、特許文献1および特許文献2に記載された不揮発性メモリの課題について、図面を参照に説明する。図1は特許文献1に記載された不揮発性メモリの断面図である。図1を参照に、半導体基板10に溝部12が設けられている。溝部12の両側の半導体基板10の上面には拡散領域からなるビットライン14が形成されている。溝部12の両側面にはトンネル絶縁膜22、電荷蓄積層24およびトップ絶縁膜26からなるONO膜20が形成されている。溝部12内にはゲート電極を兼ねるワードライン16が形成されている。
溝部12の両側のビットライン14間に電圧を印加し、ゲート電極を兼ねるワードライン16に正電圧を印加すると、図1のように、溝部12内面の半導体基板10内にチャネル領域30が形成される。溝部12の両側面に形成された電荷蓄積層24にそれぞれ1ビットを記憶することができる。ビットライン14はイオン注入法を用いて形成された拡散領域であるため、底面32においてはイオン注入された不純物のプロファイルが緩慢となる。よって、ビットライン14とチャンル領域30との界面付近の電界を高くすることができず、書き込み特性および消去特性を向上させることができない。特許文献1に記載の不揮発性メモリには上記課題が生じる。
図2は特許文献2に記載された不揮発性メモリの断面図である。溝部12の底面の半導体基板10にビットライン14a形成され、溝部12両側の半導体基板10上面にビットライン14bが形成されている。ビットライン14aおよび14b間に溝部12の片側面に沿ってチャネル領域30が形成される。片側面に形成された電荷蓄積層24は一体として形成されている。このため、1つの電荷蓄積層24内の2つの領域34にそれぞれ1ビットを記憶する。よって、2つの領域34間の電荷蓄積層24を除去することは難しい。よって、電荷蓄積層24の2つの領域34に蓄積された電荷同士が干渉してしまう。特許文献2に記載の不揮発性メモリには上記課題が生じる。
以下、特許文献1および特許文献2の不揮発性メモリの課題を解決する本発明の実施例につき、図面を参照に説明する。
図3は実施例1に係る不揮発性メモリの上面図(ONO膜は不図示)であり、図4は図3のA−A断面図である。図3を参照に、半導体基板10内に複数のビットライン14が延伸している。ビットライン14に交差し延伸するように、半導体基板10上に複数のワードライン16が設けられている。
図4を参照に、p型シリコン半導体基板(または半導体基板内のp型領域)10に2つの溝部12が設けられている。2つの溝部12のそれぞれの底面の半導体基板10内にn型拡散領域であるビットライン14が設けられている。2つの溝部12のそれぞれの側面には、トンネル絶縁膜22、電荷蓄積層24およびトップ絶縁膜26からなるONO膜20が設けられている。ONO膜20中の電荷蓄積層24は溝部12の底面において分離している。溝部12を埋め込むように、半導体基板10上にポリシリコン等の導電体からなるワードライン16が設けられている。ワードライン16はゲート電極を兼ねている。
2つの溝部12の底面のビットライン14間に電圧を印加し、ゲート電極を兼ねるワードライン16に正電圧を印加すると、半導体基板10のうち、2つの溝部12の一方の側面から2つの溝部12の間に設けられた凸部13の上面を介し2つの溝部12の他方の側面にかけてチャネル領域30が形成される。ビットライン14の側面はチャネル領域30と接している。ビットライン14は上方からのイオン注入により形成されるため、ビットライン14の側面付近の不純物プロファイルは急峻となる。これにより、書き込み動作および消去動作時のビットライン14とチャネル領域30との界面付近の電界は急峻となり、書き込み特性および消去特性が向上する。
また、ONO膜20は溝部12の底面で分離されている。これにより、分割されたONO膜20に蓄積された電荷間の干渉を抑制することができる。
ビットライン14は、2つの溝部12のそれぞれの側面から距離L離間して設けられている。これにより、ビットライン14とチャネル領域30との間の電界を高くすることとができる。よって、書き込み特性、消去特性を向上させることができる。
次に、図5(a)から図7(b)を参照に、実施例1に係る不揮発性メモリの製造方法について説明する。図5(a)を参照に、シリコン半導体基板10上に、例えば窒化シリコン膜からなるハードマスク50を形成する。ハードマスク50には、溝部12を形成するための開口部11が形成されている。
図5(b)を参照に、ハードマスク50をマスクに半導体基板10に溝部12を形成する。溝部12の深さは例えば100nm、幅は例えば60nm、溝部12の間隔は例えば60nmである。溝部12の側面はスロープ状に形成されている。図5(c)を参照に、溝部12の内面、ハードマスク50の側面および上面を覆うように、例えば酸化シリコン膜からなるトンネル絶縁膜22および例えば窒化シリコン膜からなる電荷蓄積層24を形成する。
図6(a)を参照に、溝部12の内面、ハードマスク50の側面および上面にポリマー膜を形成する。ポリマー膜は、ドライエッチング装置内でエッチングガスを用い形成する。ポリマー膜はC、F、H等で形成される。ポリマー膜を上方から異方性エッチングする。これにより、2つの溝部12のそれぞれの側面に形成された電荷蓄積層24の側面にポリマーからなる側壁層52が形成される。
図6(b)を参照に、側壁層52をマスクに、2つの溝部12のそれぞれの底面に形成された電荷蓄積層24を除去する。このとき、ハードマスク50上の電荷蓄積層24も除去する。側壁層52をマスクに半導体基板10内に例えばAs等の不純物をイオン注入し、ビットライン14を形成する。このとき、ハードマスク50より溝部12間の半導体基板10には不純物はイオン注入されない。これにより、ビットライン14は、電荷蓄積層24により画定される。
図6(c)を参照に、溝部12内をポリマーからなる埋込層54で埋め込む。CMP(Chemical Mechanical Polish)法を用い、2つの溝部12間の半導体基板10が露出するように、ハードマスク50およびポリマーを研磨する。これにより、ハードマスク50が除去される。また、溝部12は側壁層52と埋込層54とからなる層56で埋め込まれる。
図7(a)を参照に、層56を除去し、電荷蓄積層24を覆うように酸化シリコン膜からなるトップ絶縁膜26を形成する。これにより、溝部12の側面にはONO膜20が形成される。図7(b)を参照に、トップ絶縁膜26上に導電性のポリシリコン膜を形成する。所定領域を除去することにより、ビットライン14に交差するワードライン16が形成される。その後、層間絶縁膜および配線層等を形成し、実施例1に係る不揮発性メモリが完成する。
実施例1によれば、図6(a)のように、2つの溝部12のそれぞれの側面に形成された電荷蓄積層24の側面に側壁層52を形成する。図6(b)のように、側壁層52をマスクに2つの溝部12のそれぞれの底面に形成された電荷蓄積層24を除去する。これにより、ビットライン14を溝部12の底面の端から離間して形成することができる。
また、図6(b)のように、側壁層52をマスクにビットライン14を形成する。これにより、電荷蓄積層24とビットライン14とを自己整合的に形成することができる。
さらに、図5(b)のように、半導体基板10上にマスク層として形成されたハードマスク50をマスクに溝部12を形成する。図5(c)のように、溝部12の内面、ハードマスク50の側面および上面に電荷蓄積層24を形成する。図6(a)のように、溝部12の側面およびハードマスク50の側面に形成された電荷蓄積層24の側面に側壁層52を形成する。図6(b)のように、電荷蓄積層24の分離およびビットライン14の形成は側壁層52をマスクに実施される。これにより、電荷蓄積層24の分離およびビットライン14の形成を溝部12と自己整合的に行うことができる。ビットライン14と電荷蓄積層24との位置関係は、書き込み特性および消去特性に影響する。よって、実施例1によれば、2つの溝部12のそれぞれの底面において、ビットライン14は電荷蓄積層24により画定される。これにより、書き込み特性および消去特性のばらつきを抑制することができる。
実施例2は、実施例1に係る不揮発性メモリを製造する別の例である。図8(a)から図9(c)を用い、実施例2に係る不揮発性メモリの製造方法について説明する。図8(a)を参照に、半導体基板10上に開口部を有する酸化シリコン膜からなる保護層58およびハードマスク50を形成する。ハードマスク50をマスクに半導体基板10に溝部12を形成する。
図8(b)を参照に、溝部12の内面に熱酸化法等の直接酸化法を用い酸化シリコン膜からなるトンネル絶縁膜22を形成する。ハードマスク50は窒化シリコン膜からなるため、ハードマスク50の表面には酸化シリコン膜はほとんど形成されない。溝部12の内面のトンネル絶縁膜22、ハードマスク50の側面および上面を覆うように、電荷蓄積層24を形成する。
図8(c)を参照に、実施例1の図6(b)と同じ工程を行い、溝部12の底面の電荷蓄積層24を分離する。また、溝部12の底面の半導体基板10内にビットライン14を形成する。
図9(a)を参照に、溝部12内をポリマーからなる埋込層54で埋め込む。これにより、側壁層52と埋込層54とからポリマーからからなる層56が形成される。
図9(b)を参照に、ハードマスク50を除去する。ハードマスク50と電荷蓄積層24とは同じ材料からなるため、層56の側面に形成された電荷蓄積層24も除去される。
図9(c)を参照に、層56を除去する。溝部12の側面に形成された電荷蓄積層24、溝部12底面のトンネル絶縁膜22および溝部12間の半導体基板10を覆うようにトップ絶縁膜26を形成する。その後、実施例1の図7(b)と同じ工程を行うことにより、実施例2に係る製造工程が終了する。
実施例1および実施例2のように、側壁層52は、電荷蓄積層24とは異なる材料であるポリマーからなることが好ましい。これにより、実施例1の図7(a)や実施例2の図9(c)のように、電荷蓄積層24に対し選択的に層56を除去することができる。よって、電荷蓄積層24に導入されるダメージを抑制することができる。
ハードマスク50の除去は、実施例1の図6(c)のように、CMP法を用いてもよいし、実施例2の図9(b)のように、エッチングを用いてもよい。
実施例1においては、図6(c)のように、ハードマスク50を研磨し除去するため、簡単にハードマスク50を除去することができる。しかしながら、研磨の際に、チャネル領域となる半導体基板10にダメージが導入される。一方、実施例2においては、図8(a)のように、ハードマスク50が半導体基板10上に保護層58を介し形成されている。図9(b)のように、ハードマスク50を保護層58に対し選択的に除去している。このように、保護層58が半導体基板10の上面を保護するため、チャネル領域に導入されるダメージを抑制することができる。
実施例3は、ビットラインの形成を電荷蓄積層の形成の前に行う例である。図10(a)から図11(b)を用い、実施例3に係る不揮発性メモリの製造方法について説明する。図10(a)を参照に、実施例2の図8(a)と同じ工程を行う。図10(b)を参照に、溝部12の側面およびハードマスク50の側面にポリマーからなる側壁層60を形成する。側壁層60およびハードマスク50をマスクに、溝部12の底面にビットライン14を形成する。
図10(c)を参照に、側壁層60およびハードマスク50を除去する。このとき、保護層58により半導体基板10表面が保護される。溝部12の内面および溝部12間の半導体基板10上にトンネル絶縁膜22および電荷蓄積層24を形成する。溝部12の側面の電荷蓄積層24に接するようにポリマーからなる側壁層52を形成する。
図11(a)を参照に、側壁層52をマスクに溝部12の底面に形成された電荷蓄積層24および溝部12間の半導体基板10上に形成された電荷蓄積層24を除去する。
図11(b)を参照に、側壁層52を除去する。トップ絶縁膜26を形成する。その後、実施例1の図7(b)と同じ工程を行う。以上により、実施例3に係る不揮発性メモリの製造工程が完了する。
実施例2においては、図8(b)のように、ハードマスク50の側面に窒化シリコン膜からなる電荷蓄積層24が形成される。図9(b)を参照に、ハードマスク50および電荷蓄積層24をドライエッチングする際、ハードマスク50の側面がテーパ状になっていると、ポリマーからからなる層56の上面形状がフレア形状になってしまう。これにより、電荷蓄積層24の糸状の残膜が残存し易くなり、図9(c)のようにポリマーからからなる層56を除去した後に糸状の残膜が発生してしまう。実施例3によれば、図10(c)のように、ハードマスク50を除去した後、溝部12の内面に電荷蓄積層24を形成する。これにより、糸状の残膜の発生を抑制することができる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
図1は、課題を説明するための断面図(その1)である。 図2は、課題を説明するための断面図(その2)である。 図3は、実施例1に係る不揮発性メモリの上面図である。 図4は、図3のA−A断面図である。 図5(a)から図5(c)は、実施例1に係る不揮発性メモリの製造工程を示す図であり、図3のA−A断面に相当する断面図(その1)である。 図6(a)から図6(c)は、実施例1に係る不揮発性メモリの製造工程を示す図であり、図3のA−A断面に相当する断面図(その2)である。 図7(a)および図7(b)は、実施例1に係る不揮発性メモリの製造工程を示す図であり、図3のA−A断面に相当する断面図(その3)である。 図8(a)から図8(c)は、実施例2に係る不揮発性メモリの製造工程を示す図であり、図3のA−A断面に相当する断面図(その1)である。 図9(a)から図9(c)は、実施例2に係る不揮発性メモリの製造工程を示す図であり、図3のA−A断面に相当する断面図(その2)である。 図10(a)から図10(c)は、実施例3に係る不揮発性メモリの製造工程を示す図であり、図3のA−A断面に相当する断面図(その1)である。 図11(a)および図11(b)は、実施例3に係る不揮発性メモリの製造工程を示す図であり、図3のA−A断面に相当する断面図(その2)である。
符号の説明
10 半導体基板
12 溝部
13 凸部
14 ビットライン
16 ワードライン
20 ONO膜
22 トンネル絶縁膜
24 電荷蓄積層
26 トップ絶縁膜
50 マスク層
52 側壁層
58 保護層

Claims (10)

  1. 半導体基板に設けられた2つの溝部と、
    前記2つの溝部のそれぞれの側面に設けられ、前記2つの溝部のそれぞれの底面で分離され絶縁体からなる電荷蓄積層と、
    前記2つの溝部のそれぞれの底面の前記半導体基板内に設けられたビットラインと、を具備し、
    前記半導体基板のうち、前記2つの溝部の一方の側面から前記2の溝部の間に設けられた凸部の上面を介し前記2つの溝部の他方の側面にかけてチャネル領域が形成されることを特徴とする半導体装置。
  2. 前記ビットラインは、前記2つの溝部のそれぞれの側面から離間して設けられていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 前記2つの溝部のそれぞれの底面において、前記ビットラインは前記分離された電荷蓄積層により画定されていることを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置。
  4. 半導体基板に2つの溝部を形成する工程と、
    前記2つの溝部のそれぞれの側面に、前記2つの溝部のそれぞれの底面で分離され絶縁体からなる電荷蓄積層を形成する工程と、
    前記2つの溝部のそれぞれの底面の前記半導体基板内にビットラインを形成する工程と、を有し、
    前記半導体基板のうち、前記2つの溝部の一方の側面から前記2の溝部の間に設けられた凸部の上面を介し前記2つの溝部の他方の側面にかけてチャネル領域が形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 前記2つの溝部のそれぞれの側面に形成された前記電荷蓄積層の側面に側壁層を形成する工程を有し、
    前記電荷蓄積層を形成する工程は、前記側壁層をマスクに前記2つの溝部のそれぞれの底面に形成された電荷蓄積層を除去する工程を含むことを特徴とする請求項4記載の半導体装置の製造方法。
  6. 前記ビットラインを形成する工程は、前記側壁層をマスクに前記ビットラインを形成する工程であることを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
  7. 前記2つの溝部を形成する工程は、前記半導体基板上に形成されたマスク層をマスクに前記溝部を形成する工程であり、
    前記電荷蓄積層を形成する工程は、前記2つの溝部の内面、前記マスク層の側面および上面に電荷蓄積層を形成する工程であり、
    前記側壁層を形成する工程は、前記2つの溝部の側面および前記マスク層の側面に形成された前記電荷蓄積層の側面に前記側壁層を形成する工程であることを特徴とする請求項5または6記載の半導体装置の製造方法。
  8. 前記マスク層を研磨し、前記マスク層を除去する工程を有することを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造方法。
  9. 前記マスク層は、前記半導体基板上に保護層を介し形成されており、
    前記マスク層を前記保護膜に対し選択的に除去する工程を有することを特徴とする請求項7記載の半導体装置の製造方法。
  10. 前記2つの溝部を形成する工程は、前記半導体基板上に形成されたマスク層をマスクに前記2つの溝部を形成する工程であり、
    前記電荷蓄積層を形成する工程は、前記マスク層を除去した後、前記2つの溝部の内面に前記電荷蓄積層を形成する工程であることを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
JP2007325291A 2007-12-17 2007-12-17 半導体装置およびその製造方法 Active JP5367256B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007325291A JP5367256B2 (ja) 2007-12-17 2007-12-17 半導体装置およびその製造方法
US12/337,134 US8273627B2 (en) 2007-12-17 2008-12-17 Semiconductor device and method for manufacturing thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007325291A JP5367256B2 (ja) 2007-12-17 2007-12-17 半導体装置およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009147237A true JP2009147237A (ja) 2009-07-02
JP5367256B2 JP5367256B2 (ja) 2013-12-11

Family

ID=40917483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007325291A Active JP5367256B2 (ja) 2007-12-17 2007-12-17 半導体装置およびその製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8273627B2 (ja)
JP (1) JP5367256B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014081928A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 Spansion Llc Forming charge trap separation in a flash memory semiconductor device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003309192A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Fujitsu Ltd 不揮発性半導体メモリおよびその製造方法
JP2003332469A (ja) * 2002-05-10 2003-11-21 Fujitsu Ltd 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
JP2006245579A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Infineon Technologies Ag 電荷トラップメモリセルを有する半導体メモリとその形成方法
WO2007014034A2 (en) * 2005-07-25 2007-02-01 Freescale Semiconductor Programmable structure including nanocrystal storage elements in a trench

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002280465A (ja) * 2001-03-19 2002-09-27 Sony Corp 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法
US6754105B1 (en) * 2003-05-06 2004-06-22 Advanced Micro Devices, Inc. Trench side wall charge trapping dielectric flash memory device
US6963108B1 (en) * 2003-10-10 2005-11-08 Advanced Micro Devices, Inc. Recessed channel
US7049652B2 (en) * 2003-12-10 2006-05-23 Sandisk Corporation Pillar cell flash memory technology
TWI270977B (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Powerchip Semiconductor Corp Non-volatile memory and manufacturing method and operating method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003309192A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Fujitsu Ltd 不揮発性半導体メモリおよびその製造方法
JP2003332469A (ja) * 2002-05-10 2003-11-21 Fujitsu Ltd 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
JP2006245579A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Infineon Technologies Ag 電荷トラップメモリセルを有する半導体メモリとその形成方法
WO2007014034A2 (en) * 2005-07-25 2007-02-01 Freescale Semiconductor Programmable structure including nanocrystal storage elements in a trench

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014081928A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 Spansion Llc Forming charge trap separation in a flash memory semiconductor device
US8975185B2 (en) 2012-11-26 2015-03-10 Spansion, Llc Forming charge trap separation in a flash memory semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
US8273627B2 (en) 2012-09-25
US20100052038A1 (en) 2010-03-04
JP5367256B2 (ja) 2013-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101640999B1 (ko) 자기 정렬된 스플릿 게이트 플래시 메모리
JP2007281092A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2007150317A (ja) 半導体構造およびその製造方法(垂直soiトレンチsonosセル)
JP2017123398A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US9985039B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2010182751A (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
JP2009099672A (ja) 不揮発性半導体記憶装置、不揮発性半導体記憶装置の製造方法
JP4250616B2 (ja) 半導体集積回路装置及びその製造方法
JP2008053651A (ja) 不揮発性半導体記憶装置
JP2006073813A (ja) 直接トンネル型半導体記憶装置およびその製造方法
JP2005159361A (ja) スプリットゲート型フラッシュメモリ装置の製造方法
JP2018200936A (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2019117913A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2018195718A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US8669606B2 (en) Semiconductor device and method for manufacturing thereof
JP5367256B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP5319107B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2010109019A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP5319092B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2010021461A (ja) 半導体記憶装置およびその製造方法
JP2009194221A (ja) 半導体装置およびその製造方法
CN111326516A (zh) 非挥发性存储器结构及其制造方法
JP5443676B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2009088143A (ja) 不揮発性半導体記憶装置の製造方法
JP5681761B2 (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100402

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100616

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101202

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20120830

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130321

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130402

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130702

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130827

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130911

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5367256

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250