JP2907774B2 - フラッシュeepromセルの接合部の形成方法 - Google Patents
フラッシュeepromセルの接合部の形成方法Info
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Description
ROM(flash EEPROM)セルの接合部の形成方法
に関するものであり、特にサブミクロンチャネル(submi
cron channel length)を有するスプリットゲート(split
gate)型フラッシュEEPROMセルのDDD(double
diffused drain) の接合部を形成する方法に関するもの
である。
OMセルの接合部を、DDD構造の接合部に形成する方
法に関して、従来の形成方法及びその問題点を、添付し
た図1(A)乃至図1(C)を参照して次のごとく説明
する。図1(A)乃至図1(C)は、従来のフラッシュ
EEPROMセルの接合部の形成方法を説明するため図
示した素子の断面図である。
ル酸化膜2を形成し、フローティングゲート(floating
gate) 3、誘電体膜4、コントロールゲート(control g
ate)5、及び酸化膜6が順次に積層されてスタック(sta
ck) 構造が形成され、ソース/ドレーン不純物イオン注
入マスクを使用したリソグラフィー工程で、第1フォト
レジストパターン7を形成した後ソース/ドレーン不純
物イオン注入工程を実施して第1不純物領域8Aを形成し
た状態を図示した。
ン7を除去した後、熱工程で第1不純物領域8Aを拡散し
た状態を図示した。
物イオン注入マスクを使用したリソグラフィー工程で第
1フォトレジストパターン7と同一の第2フォトレジス
トパターン9を形成した後、ソース/ドレーン不純物イ
オン注入工程を実施し、第1不純物領域8A内に完全に含
まれる第2不純物領域8Bの形成を図示した。このような
方法で第1及び第2不純物領域8A,8BからなるDDD構
造の接合部8が形成される。
連続的なマスク工程と熱工程を経る難しさがあり、図1
(C)のごとく、第2不純物領域8Bが第1不純物領域8A
内に完全に含まれたDDD構造の接合部8のため、接合
部8がセルのドレーンとして使用される場合は、セルの
特性が改善される反面、スプリットゲートのソースとし
て使用される場合は、チャネルの長さが短くなり、限界
電圧の減少及びパンチスルー(punch through) 現象が起
こりうるのでトランジスターの特性が悪化する問題点が
ある。
注入マスク工程及び熱工程を経ることなく、変形された
DDD構造の接合部を形成することにより、工程の単純
化と共に、スプリットゲートのチャネルの長さを維持す
ることができるフラッシュEEPROMセルの接合部の
形成方法を提供することにその目的がある。
るための本発明のフラッシュEEPROMセルの接合部
形成方法は、シリコン基板上にトンネル酸化膜を形成
し、フローティングゲート、誘電体膜、コントロールゲ
ート及び酸化膜が順次積層されたスタック構造を形成
し、スタック構造を含む前記シリコン基板上に窒化膜を
薄く形成する段階と、エネルギー100keV以上の斜
入射不純物注入工程(tilt angle implant process)で、
前記シリコン基板の接合部領域に第1不純物領域を形成
する段階と、前記スタック構造の側壁にスペーサ酸化膜
を形成した後、再び、エネルギー100keV未満の斜
入射不純物注入工程を実施して、前記第1不純物領域内
に含まれる第2不純物領域を形成することにより、フロ
ーティングゲートとコントロールゲートが積層された前
記スタック構造側ではDDD構造になり、反面、スプリ
ットゲート領域側ではDDD構造にならない、前記第1
及び第2不純物領域からなる変形されたDDD構造の接
合部が形成される段階とからなり、スタック構造の高さ
と斜入射不純物注入の際、その角度によりスプリットゲ
ートの長さが決定されることを特徴とする。
照して詳細に説明をする。図2(A)乃至図2(C)
は、本発明によるフラッシュEEPROMセルの接合部
の形成方法を説明するため図示した素子の断面図であ
る。
ル酸化膜12を形成し、フローティングゲート13、誘電体
膜14、コントロールゲート15及び酸化膜16が順次に積層
されたスタック構造を形成し、スタック構造を含むシリ
コン基板11上に窒化膜21を薄く形成した様子を図示し
た。
オン注入マスク工程を経ず、エネルギー100乃至16
0keVの斜入射不純物イオン注入工程により、接合部
領域に第1不純物領域18A が形成された様子を図示し
た。
射不純物イオン注入工程以前に形成された窒化膜21は、
斜入射不純物イオン注入工程の後で形成することも可能
である。
ーサ酸化膜22を形成した後、再び、エネルギー40乃至
100keVの斜入射不純物イオン注入工程を実施し
て、第1不純物領域18A 内に含まれる第2不純物領域18
B の形成を図示した。このようにして、第1及び第2不
純物領域18A ,18B よりなる変形したDDD構造の接合
部18が形成される。
去し、スプリットゲートを形成して、スプリットゲート
型フラッシュEEPROMセルが製造される。
は、図1(C)に図示された従来のDDD構造の接合部
8とは異なり、第2不純物領域18B が第1不純物領域18
A に含まれることにより、後で形成されるスプリットゲ
ート側で第1不純物領域18Aと重なって形成される。
部18は、フローティングゲート13とコントロールゲート
15が積層されたスタック構造側ではDDD構造ができ、
後で形成されるスプリットゲート側ではDDD構造がで
きない。
接合部18がセルのドレーンとして使用される場合は、既
存のDDD構造の接合部8と同様にセルの特性が改善さ
れる反面、スプリットゲートのソースとして使用される
場合は、接合部18がDDD構造でないためチャネル長さ
の減少、限界電圧の減少、及びパンチスルー現象等を予
防することができる。
高いエネルギーの斜入射不純物注入工程により形成し、
第2不純物領域をスペーサを適用した低いエネルギーの
斜入射不純物注入工程で形成することにより、フローテ
ィングゲートとコントロールゲートが積層されたスタッ
ク構造側ではDDD構造ができる反面、スプリットゲー
ト側ではDDD構造ができない変形されたDDD構造の
接合部を形成する。
領域でなるDDD構造の接合部を形成するため実施する
2回のマスク工程と第1不純物領域を拡散させるための
熱工程を省略することができ、スプリットゲートの特性
を改善することができると同時にセルサイズを減少する
ことができる。
ROMセルの接合部形成方法を説明するため図示した素
子の断面図である。
EEPROMセルの接合部形成方法を説明するため図示
した素子の断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】フラッシュEEPROMセルの接合部形成
方法において、 シリコン基板上にトンネル酸化膜を形成し、フローティ
ングゲート、誘電体膜、コントロールゲート及び酸化膜
が順次に積層されたスタック構造を形成し、上記スタッ
ク構造を含む上記シリコン基板上に窒化膜を薄く形成す
る段階と、 第1斜入射不純物イオン注入工程を実施して上記シリコ
ン基板の接合部領域に第1不純物領域を形成する段階
と、 上記スタック構造の側壁にスぺーサ酸化膜を形成した
後、上記第1斜入射不純物イオン注入工程の斜入射方向
と同じ方向に第2斜入射不純物注入工程を実施し上記第
1不純物領域内に含まれる第2不純物領域を形成し、こ
のため上記第1及び第2不純物領域によって一側部はD
DD構造に形成され他側部は非DDD構造に形成された
接合部が形成される段階と、 上記窒化膜及び上記スぺーサ酸化膜を除去する段階とに
よりなることを特徴とするフラッシュEEPROMセル
の接合部形成方法。 - 【請求項2】請求項1において、 前記第1不純物領域を形成するための斜入射不純物の注
入工程は、エネルギー100乃至160keVの範囲で
実施され、一方、前記第2不純物領域を形成するための
斜入射不純物の注入工程は、エネルギー40乃至100
keVの範囲で実施されることを特徴とするフラッシュ
EEPROMセルの接合部の形成方法。 - 【請求項3】フラッシュEEPROMセルの接合部形成
方法において、 シリコン基板上にトンネル酸化膜を形成し、フローティ
ングゲート、誘電体膜、コントロールゲート及び酸化膜
が順次に積層されたスタック構造を形成する段階と、 第1斜入射不純物イオン注入工程を実施して上記シリコ
ン基板の接合部領域に第1不純物領域を形成する段階
と、 上記スタック構造を含む上記シリコン基板上に窒化膜を
薄く形成する段階と、 上記スタック構造の側壁にスペーサ酸化膜を形成した
後、上記第1斜入射不純物イオン注入工程の斜入射方向
と同じ方向に第2斜入射不純物注入工程を実施し上記第
1斜入射不純物イオン注入工程の斜入射方向と同じ方向
に第2斜入射不純物注入工程を実施し上記上記第1不純
物領域内に含まれる第2不純物領域を形成し、このため
上記第1及び第2不純物領域によって一側部はDDD構
造に形成され他側部は非DDD構造に形成された接合部
が形成される段階と、 上記窒化膜及び上記スペーサ酸化膜を除去する段階とに
よりなることを特徴とするフラッシュEEPROMセル
の接合部形成方法。 - 【請求項4】請求項3において、 前記第1不純物領域を形成するための斜入射不純物の注
入工程は、エネルギー100乃至160keVの範囲で
実施され、一方、前記第2不純物領域を形成するため
の、斜入射不純物の注入工程は、エネルギー40乃至1
00keVの範囲で実施されることを特徴とするフラッ
シュEEPROMセルの接合部の形成方法。
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