JP3298469B2 - Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same

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JP3298469B2
JP3298469B2 JP21212497A JP21212497A JP3298469B2 JP 3298469 B2 JP3298469 B2 JP 3298469B2 JP 21212497 A JP21212497 A JP 21212497A JP 21212497 A JP21212497 A JP 21212497A JP 3298469 B2 JP3298469 B2 JP 3298469B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に関し、特に電気的書込消去可能な不揮発性
半導体記憶装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an electrically erasable nonvolatile semiconductor memory device and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のフラッシュメモリを図18と図1
9を用いて説明する。図18は、従来のスプリットゲー
ト型フラッシュメモリの例を説明する断面図である(特
開平8−97304号)。また、図19は、従来のスタ
ック型フラッシュメモリの例を説明する図である(特開
平6−283721号)。スタック型フラッシュメモリ
が、もともと1個のトランジスタで1個のメモリセルを
構成しているのに対し、スプリットゲート型フラッシュ
メモリは、選択トランジスタ部とメモリセルトランジス
タ部との2個のトランジスタで構成されている。図1
8、図19において、1は半導体基板、2はフラッシュ
メモリセル部チャネル、3は選択トランジスタ部チャネ
ル、4はトンネル絶縁膜、5は選択ゲート絶縁膜、6は
フローティングゲート、7、8はポリ間絶縁膜、9はコ
ントロールゲート、10はドレイン、13はシリコン窒
化膜12、17、20はシリコン酸化膜である。
2. Description of the Related Art A conventional flash memory is shown in FIGS.
9 will be described. FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional split gate flash memory (Japanese Patent Laid-Open No. 8-97304). FIG. 19 is a diagram for explaining an example of a conventional stack type flash memory (Japanese Patent Laid-Open No. 6-283721). While a stack-type flash memory originally constitutes one memory cell with one transistor, a split-gate flash memory is composed of two transistors, a select transistor part and a memory cell transistor part. ing. Figure 1
8, in FIG. 19, 1 is a semiconductor substrate, 2 is a flash memory cell section channel, and 3 is a select transistor section channel.
Le, the tunnel insulating film 4, the selection gate insulating film 5, 6 floating gates, 7,8 poly insulating film, 9 a control gate, 10 denotes a drain, 13 denotes a silicon nitride
The oxide films 12 , 17 , and 20 are silicon oxide films .

【0003】スプリットゲート型フラッシュメモリの利
点は、低レベル側のしきい値が選択トランジスタによっ
て決まっているという点にある。これにより、スプリッ
トゲート型フラッシュメモリは、スタック型フラッシュ
メモリのしきい値ばらつきに比べ、低レベル側のしきい
値ばらつきをかなり小さく抑えることができ、読み出し
電圧を容易に下げることができる。また、スプリットゲ
ート型フラッシュメモリでは、メモリセル部のしきい値
を十分ディプレッションになるように下げられるので、
セルサイズに対してオン電流を稼ぐことができ、高速で
の読出しを実現できる。
An advantage of the split gate flash memory is that the threshold value on the low level side is determined by the selection transistor. As a result, in the split gate flash memory, the variation in the threshold voltage on the low level side can be considerably reduced as compared with the variation in the threshold voltage in the stacked flash memory, and the read voltage can be easily reduced. Also, in the split gate type flash memory, the threshold value of the memory cell portion can be lowered so as to be sufficiently depleted.
On current can be increased with respect to the cell size, and high-speed reading can be realized.

【0004】スプリットゲート型フラッシュメモリは、
スタック型フラッシュメモリと異なり、フローティング
ゲート6とコントロールゲート9間の絶縁膜が2種類使
用される。スプリットゲート型フラッシュメモリは図1
8に示すように、フローティングゲート6の上面にはO
NO膜(シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸
化膜の3層構造)、フローティングゲート6の側面には
シリコン酸化膜が形成される。これは、フローティング
ゲート6の側面をONO膜にすると、選択トランジスタ
のゲート絶縁膜5も同時にONO膜となってしまい、書
込消去を繰り返すうちに、選択トランジスタのゲート絶
縁膜5に電子がトラップされ、特性変動を起こすのを防
止するためである。
A split gate flash memory is
Unlike the stack type flash memory, two types of insulating films are used between the floating gate 6 and the control gate 9. Figure 1 shows a split-gate flash memory.
As shown in FIG.
A silicon oxide film is formed on the side surfaces of the NO film (a three-layer structure of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film) and the floating gate 6. When the ONO film is formed on the side surface of the floating gate 6, the gate insulating film 5 of the select transistor also becomes an ONO film at the same time, and electrons are trapped in the gate insulating film 5 of the select transistor while writing and erasing are repeated. This is to prevent characteristic fluctuations.

【0005】次に、従来のスプリットゲート型フラッシ
ュメモリの製造方法を、図20〜図24を用いて説明す
る。図20に示すように、第1導電型の半導体基板1に
素子分離領域(図示しない)を形成した後、約30nm
シリコン酸化膜18と、約300nmのシリコン窒化
19を形成する。次にシリコン窒化膜19をフラッシ
ュメモリセル部チャネル2と選択トランジスタ部チャネ
ル3となる領域上にのみ残してパターニングし、シリコ
ン窒化膜19をマスクに砒素を注入してソース11及び
ドレイン10を形成する。
Next, a method of manufacturing a conventional split gate flash memory will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 20, after forming an element isolation region (not shown) in the semiconductor substrate 1 of the first conductivity type, the semiconductor substrate 1 has a thickness of about 30 nm.
Silicon oxide film 18 and silicon nitride of about 300 nm
A film 19 is formed. Next, the silicon nitride film 19 is flashed.
Memory cell section channel 2 and select transistor section channel
And patterned to leave only on the region to be a Le 3, silicone
The source 11 and the drain 10 are formed by implanting arsenic using the nitride film 19 as a mask.

【0006】次に図21に示すように、熱酸化により、
ソース11及びドレイン10上に約100nmのシリコ
ン酸化膜20を形成した後、シリコン窒化膜19及び
リコン酸化膜18を除去する。
[0006] Next, as shown in FIG.
Approximately 100 nm silicon on the source 11 and the drain 10
After forming the phosphorylated film 20, the silicon nitride film 19 and the sheet
The silicon oxide film 18 is removed.

【0007】次に図22に示すように、トンネル酸化膜
となるシリコン酸化膜4及びフローティングゲートとな
導電層6及び、シリコン酸化膜12とシリコン窒化膜
13とシリコン酸化膜17から成るONO構造のポリ間
絶縁膜を形成し、このポリ間絶縁膜と導電層6を同時に
パターニングし、フラッシュメモリセル部チャネル2
にのみ残るようにする。次に、導電層6の側面及び選択
トランジスタ部チャネル3の領域を熱酸化する。
Next, as shown in FIG. 22, a silicon oxide film 4 serving as a tunnel oxide film, a conductive layer 6 serving as a floating gate, a silicon oxide film 12 and a silicon nitride film are formed.
Between the ONO structure poly composed of silicon oxide film 13 and silicon oxide film 17
An insulating film is formed, and the interpoly insulating film and the conductive layer 6 are simultaneously patterned so that they remain only on the flash memory cell section channel 2 . Next, the side of the conductive layer 6 and the selection
The region of the transistor section channel 3 is thermally oxidized.

【0008】次に図23に示すように、コントロールゲ
ートとなる導電層9を形成し、導電層6及びONO構造
のポリ間絶縁膜及び導電層9を同時にエッチングし、コ
ントロールゲート9及びフローティングゲート6を形成
する。
Next, as shown in FIG. 23, a conductive layer 9 serving as a control gate is formed, and a conductive layer 6 and an ONO structure are formed.
The interpoly insulating film and the conductive layer 9 are simultaneously etched to form the control gate 9 and the floating gate 6.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のスプリットゲート型のフラッシュメモリでは、
ONO膜導電層6をエッチングした後の、導電層6の
側面の酸化の際に、導電層6の上部が窒化膜で覆われて
いる。この状態で酸化すると、図24(図18のフロー
ティングゲート上部の角を示す拡大図)のように、導電
6の端の角は、シリコン酸化膜が薄くなり、かつ、鋭
角に尖る。しかも、この角の近くにONO膜とシリコン
酸化膜8の境界があるため、フローティングゲート6か
らのリークが増大し、電荷保持やディスターブ特性が劣
化するという問題がある。
However, in the above-mentioned conventional split gate type flash memory,
When the side surfaces of the conductive layer 6 are oxidized after the ONO film and the conductive layer 6 are etched, the upper part of the conductive layer 6 is covered with the nitride film. When oxidized in this state, as shown in FIG. 24 (an enlarged view showing the upper corner of the floating gate in FIG. 18), the conductive
The corners of the ends of the layer 6 are sharpened with a thin silicon oxide film. In addition, since there is a boundary between the ONO film and the silicon oxide film 8 near this corner, there is a problem that leakage from the floating gate 6 increases, and charge retention and disturb characteristics deteriorate.

【0010】従来のスプリットゲート型フラッシュメモ
リでは、上述した問題を解決するために、フローティン
グゲート6の側面のシリコン酸化膜を厚く形成し、フロ
ーティングゲート6の上端の角の部分でも、十分な膜厚
になるようにしなければならなかった。
In the conventional split gate type flash memory, in order to solve the above-mentioned problem, the silicon oxide film on the side surface of the floating gate 6 is formed thick, and a sufficient thickness is formed even at the corner at the upper end of the floating gate 6. I had to make it.

【0011】しかし、フローティングゲート6の側面に
形成するシリコン酸化膜を厚くすると、フローティング
ゲート6からのリークは抑えられるが、同時に形成され
る選択トランジスタのゲート酸化膜5(図23参照)
厚くなり、オン電流の低下を招いてしまうという問題が
あった。
However, if the silicon oxide film formed on the side surface of the floating gate 6 is made thicker, the leakage from the floating gate 6 can be suppressed, but the gate oxide film 5 (see FIG. 23) of the select transistor formed at the same time becomes thicker. In addition, there is a problem that the ON current is reduced.

【0012】本発明の目的は、高速での読出可能で、
良好な電荷保持特性及び良好なディスターブ特性を実現
した不揮発性半導体記憶装置とその製造方法を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to enable high-speed reading,
It is an object of the present invention to provide a nonvolatile semiconductor memory device that has realized good charge retention characteristics and good disturb characteristics, and a method of manufacturing the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明による不揮発性半導体記憶装置は、第1導電
型の半導体基板の主表面上に形成された第2導電型のソ
ース及びドレインと、前記ソース及び前記ドレインの間
に形成されたフラッシュメモリセル部チャネル領域及び
選択トランジスタ部チャネル領域と、前記フラッシュメ
モリセル部チャネル領域上に形成されたトンネル絶縁膜
と、前記トンネル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の一部に形
成された第1の絶縁膜と、前記フローティングゲートの
上面の一部及び前記フローティングゲートの側面の一部
に形成された第2の絶縁膜と、前記選択トランジスタ部
チャネル領域上に形成された選択ゲート絶縁膜と、前記
第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜及び前記選択ゲート
絶縁膜に渡って形成されたコントロールゲートとを有
し、前記フローティングゲートにおける第1の側面及び
第2の側面及び第3の側面は、前記第2の絶縁膜を介し
てコントロールゲートに覆われており、前記フローティ
ングゲートにおける第4の側面は、コントロールゲート
に覆われておらず、前記フローティングゲートの上面に
おいて、前記フローティングゲートの前記第1の側面及
び前記第2の側面及び前記第3の側面に接する端部は、
前記第2の絶縁膜で覆われており、前記第1の絶縁膜
は、シリコン酸化膜,シリコン窒化膜及びシリコン酸化
膜の3層構造であり、前記第1の絶縁膜は、前記第2の
絶縁膜と前記フローティングゲートの上面で接したこと
を特徴とするものである。
In order to achieve the above object,
Therefore, the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention has the first conductivity type.
Of the second conductivity type formed on the main surface of the semiconductor substrate of the second conductivity type.
Between the source and the drain and the source and the drain
Formed inFlash memory cell section channelArea and
Select transistor section channelArea and saidFlash
Morisel channelTunnel insulating film formed on the region
And floating formed on the tunnel insulating film.
Gate and part of the top surface of the floating gate
MadeFirst insulating filmAnd the floating gate
Part of the top surface and part of the side surface of the floating gate
Formed inSecond insulating filmAnd the saidSelect transistor section
channelA select gate insulating film formed on the region,
First insulating filmAnd saidSecond insulating filmAnd the selection gate
With a control gate formed over the insulating film
A first side surface of the floating gate;
The second aspect and the third aspect are as described above.Second insulating filmThrough
Covered by the control gate,
The fourth aspect of the control gate is the control gate
Not covered with
The first side surface of the floating gate and
And an end contacting the second side surface and the third side surface,
SaidSecond insulating filmCovered with the saidFirst insulating film
Are silicon oxide, silicon nitride and silicon oxide
A three-layer structure of the membrane,First insulating filmIsSecond
Insulating filmContact with the upper surface of the floating gate
It is characterized by the following.

【0014】また本発明に係る不揮発性半導体記憶装置
の製造方法は、第1導電型の半導体基板の主表面上にト
ンネル絶縁膜を形成する工程と、前記トンネル絶縁膜上
にフローティングゲートとなる第1の導電層を形成する
工程と、前記第1の導電層上に、第1のシリコン酸化膜
及びシリコン窒化膜及び第2の導電層を順に形成する工
程と、前記第1のシリコン酸化膜及び前記シリコン窒化
膜及び前記第2の導電層をパターニングする工程と、前
第1のシリコン酸化膜の側面及び、前記シリコン窒化
の側面及び、前記第2の導電層の側面に、シリコン酸
化膜からなる側壁を形成する工程と、前記側壁をマスク
にして前記第1の導電層及び前記第2の導電層をエッチ
ングする工程と、前記側壁を除去する工程と、選択トラ
ンジスタ部チャネル領域上に選択ゲート絶縁膜を形成す
る工程と、前記第1の導電層の側面及び前記第1の導電
層の上面の一部に第1の絶縁膜を形成する工程と、前記
シリコン窒化膜上にシリコン酸化膜から成る第2の絶縁
膜を形成する工程と、前記第2の絶縁膜上にコントロー
ルゲートとなる第3の導電層を形成する工程と、前記
3の導電層及び前記第2の絶縁膜及び前記第1の絶縁膜
及び前記第1の導電層をパターニングして、前記フロー
ティングゲート及び前記コントロールゲートを形成する
工程とを有するものである。
Further, in the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, a step of forming a tunnel insulating film on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type; forming a first conductive layer, the first conductive layer, forming a first silicon oxide film <br/> and the silicon nitride film and the second conductive layer in this order, the first Silicon oxide film and silicon nitride
A step of patterning the film and the second conductive layer, the side surface and the silicon nitride of the first silicon oxide film
Silicon oxide is applied to the side surface of the film and the side surface of the second conductive layer.
Forming a side wall consisting of film, etching the first conductive layer and the second conductive layer and the sidewall as a mask, removing the sidewalls, selected tiger
Forming a select gate insulating film Njisuta section channel region, forming a first insulating film on a part of the upper surface side and the first conductive layer of the first conductive layer, wherein
Forming a step of forming a second insulating film made of a silicon oxide film on the silicon nitride film, a third conductive layer serving as a control gate on said second insulating film, said first
Patterning the third conductive layer, the second insulating film, the first insulating film, and the first conductive layer to form the floating gate and the control gate. is there.

【0015】また本発明に係る不揮発性半導体記憶装置
の製造方法は、第1導電型の半導体基板の主表面上にト
ンネル絶縁膜を形成する工程と、前記トンネル絶縁膜上
にフローティングゲートとなる第1の導電層を形成する
工程と、前記第1の導電層上に、シリコン酸化膜,シリ
コン窒化膜及びシリコン酸化膜の3層構造から成る第1
の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の絶縁膜上にレジ
ストを塗布する工程と、前記レジストをパターニングす
る工程と、前記レジストをマスクに前記第1の導電層及
び前記第1の絶縁膜をパターニングする工程と、前記レ
ジストをアッシングして細らせる工程と、前記レジスト
をマスクに前記第1の絶縁膜及び前記トンネル絶縁膜を
エッチングする工程と、前記レジストを剥離する工程
と、選択トランジスタ部チャネル上に選択ゲート絶縁膜
及び、前記第1の導電層の上面の一部及び前記第1の導
電層の側面に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第1
の絶縁膜上に、コントロールゲートとなる第2の導電層
を形成する工程と、前記第2の導電層及び前記第1の絶
縁膜及び前記第2の絶縁膜及び前記第1の導電層をパタ
ーニングして、前記フローティングゲート及び前記コン
トロールゲートを形成する工程とを有するものである。
Further, in the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, a step of forming a tunnel insulating film on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type; and forming a floating gate on the tunnel insulating film. Forming a first conductive layer; and forming a first layer having a three-layer structure of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film on the first conductive layer .
Of forming an insulating film, wherein the steps of applying a resist on the first insulating film, patterning the resist, the first conductive layer and the first insulating layer using the resist as a mask a step of patterning, a step of thinning by ashing the resist, etching the first insulating film and said tunnel insulating layer using the resist as a mask, a step of removing the resist, the selection transistor select gate insulating film and on the section channel, and forming a second insulating film on the side surface of a part and the first conductive layer of the upper surface of the first conductive layer, the first
Forming a second conductive layer serving as a control gate on the insulating film , and forming the second conductive layer and the first insulating layer on the insulating film.
Patterning the edge film, the second insulating film, and the first conductive layer to form the floating gate and the control gate.

【0016】また本発明に係る不揮発性半導体記憶装置
の製造方法は、第1導電型の半導体基板の主表面上にト
ンネル絶縁膜を形成する工程と、前記トンネル絶縁膜上
にフローティングゲートとなる第1の導電層を形成する
工程と、前記第1の導電層上に第1のシリコン酸化膜
シリコン窒化膜及び第2のシリコン酸化膜及び第2の
導電層を順に形成する工程と、前記第1のシリコン酸化
及び前記シリコン窒化膜及び前記第2のシリコン酸化
及び前記第2の導電層をパターニングする工程と、前
第1のシリコン酸化膜の側面及び前記シリコン窒化膜
の側面及び前記第2のシリコン酸化膜の側面及び前記
2の導電層の側面に、シリコン酸化膜からなる側壁を形
成する工程と、前記側壁をマスクにして前記第1の導電
層及び前記第2の導電層をエッチングする工程と、前記
側壁及び前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程と、
選択トランジスタ部チャネル領域上に選択ゲート絶縁膜
を形成する工程と、前記第1の導電層の側面及び前記第
1の導電層の上面の一部に第1の絶縁膜を形成する工程
と、前記シリコン窒化膜上にシリコン酸化膜から成る第
2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2の絶縁膜上にコ
ントロールゲートとなる第3の導電層を形成する工程
と、前記第3の導電層及び前記第2の絶縁膜及び前記
1の絶縁膜及び前記第1の導電層をパターニングして、
前記フローティングゲート及び前記コントロールゲート
を形成する工程とを有するものである。
Further, in the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, a step of forming a tunnel insulating film on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type; and a step of forming a floating gate on the tunnel insulating film. forming a first conductive layer, the first conductive layer on the first silicon oxide film及<br/> beauty silicon nitride film and the second silicon oxide film and the second
Forming a conductive layer in order, and the first silicon oxide
Film, the silicon nitride film, and the second silicon oxide
A step of patterning the film and the second conductive layer, the side surface and the first side surface and the silicon nitride film <br/> side surface and said second silicon oxide film of the first silicon oxide film
The side surface of the second conductive layer, forming a sidewall made of a silicon oxide film, etching the first conductive layer and the second conductive layer and the sidewall as a mask, the sidewalls and the first Removing the silicon oxide film of Step 2 ;
Forming a select gate insulating film to the selection transistor section channel region, forming a first insulating film on a part of the upper surface side and the first conductive layer of the first conductive layer, wherein Forming a second insulating film made of a silicon oxide film on a silicon nitride film , forming a third conductive layer serving as a control gate on the second insulating film, and forming the third conductive layer And the second insulating film and the second
Patterning the first insulating film and the first conductive layer,
Forming the floating gate and the control gate.

【0017】また本発明に係る不揮発性半導体記憶装置
は、選択トランジスタのゲート酸化膜は薄い状態で、フ
ローティングゲートの上端の角の酸化膜厚く形成さ
れ、さらにリークの生じやすいONO膜と酸化膜の境界
フローティングゲートの上端の角から離れて形成され
ているため、フローティングゲートからのリークを抑え
ながら、大きなオン電流を得られ、良好な保持特性と高
速読出を兼ね備えたフラッシュメモリを得ることができ
る。
Further, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the gate oxide film of the select transistor is thin, the oxide film at the upper corner of the floating gate is formed thick, and the ONO film and the oxide film which are liable to leak are formed. Boundary
There because it is formed away from the corner of the upper end of the floating gate, while suppressing leakage from the floating gate, resulting a large on-current, it is possible to obtain a flash memory having both good retention properties and high-speed readout.

【0018】さらに本発明に係る不揮発性半導体記憶装
置の製造方法によれば、フローティングゲートへのリン
の注入量を多く(3E15/cm以上)することによ
り、フローティングゲートの側面及び選択トランジスタ
のゲートを酸化する際に、増速酸化によってフローティ
ングゲートの側面が速く酸化され、選択トランジスタの
ゲート酸化膜を薄くしても、リークを抑えるだけの酸化
膜をフローティングゲートの上端の角につけることがで
きる。
Further, according to the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, the side surface of the floating gate and the gate of the select transistor are increased by increasing the amount of phosphorus implanted into the floating gate (3E15 / cm 2 or more). When oxidizing, the side surface of the floating gate is rapidly oxidized by the accelerated oxidation, and even if the gate oxide film of the select transistor is thinned, an oxide film enough to suppress leakage can be provided at the upper corner of the floating gate .

【0019】また本発明に係る不揮発性半導体記憶装置
の製造方法によれば、フローティングゲートの側面及び
選択トランジスタのゲートを酸化する際に、フローティ
ングゲートの上端の角の酸化を阻害しないように、フロ
ーティングゲート上面のONO膜を、フローティングゲ
ートの端から離して形成することができ、同時にリーク
を生じやすいONO膜との境界をフローティングゲート
の角から遠く形成できる。
Further, according to the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, when oxidizing the side surface of the floating gate and the gate of the selection transistor, the floating gate is prevented from being oxidized at the upper corner of the floating gate. The ONO film on the upper surface of the gate can be formed apart from the edge of the floating gate, and at the same time, the boundary with the ONO film that easily causes leakage can be formed far from the corner of the floating gate.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1を示す断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing Embodiment 1 of the present invention.

【0022】図1において、1は半導体基板、2はフラ
ッシュメモリセル部チャネル、3は選択トランジスタ部
チャネル、4はトンネル絶縁膜、5は選択ゲート絶縁
膜、6はフローティングゲート、7、8はポリ間絶縁
、9はコントロールゲート、10はドレイン、11は
ソースである。
In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate, 2 is a flash memory cell section channel, 3 is a select transistor section channel, 4 is a tunnel insulating film, 5 is a select gate insulating film, 6 is a floating gate, and 7 and 8 are poly. Insulation between
The film , 9 is a control gate, 10 is a drain, and 11 is a source.

【0023】本発明の実施形態1では、選択トランジス
タのゲート酸化膜5を過度に厚くせずに(例えば約30
0Å)、フローティングゲート6の側面上部の角のシリ
コン酸化膜8を厚く形成している(例えば約400
Å)。このため、高いオン電流を保ちながら、フローテ
ィングゲート6からの電子のリークを抑えることができ
る。すなわち、高速での読出しと、良好な保持特性及び
良好なディスターブ特性を同時に備えたフラッシュメモ
リを得ることができる。
In the first embodiment of the present invention, the gate oxide film 5 of the select transistor is not excessively thickened (for example, about 30
0 °), the silicon oxide film 8 at the upper corner of the side surface of the floating gate 6 is formed thick (for example, about 400).
Å). Therefore, it is possible to suppress the leakage of electrons from the floating gate 6 while maintaining a high on-current. That is, it is possible to obtain a flash memory having high-speed reading, good holding characteristics and good disturb characteristics at the same time.

【0024】本発明の実施形態1に係る製造方法を図2
〜図5を用いて説明する。図2に示すように、半導体基
板1の主表面上に素子分離絶縁膜を形成した後、トンネ
ル酸化膜となるシリコン酸化膜4及び、フローティング
ゲートとなる導電層6を形成する。次に、導電層6にリ
ンイオンを3E15/cm以上注入した後、導電層
上にポリ間絶縁膜7を形成する。
FIG. 2 shows the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, after forming an element isolation insulating film on the main surface of the semiconductor substrate 1, a silicon oxide film 4 serving as a tunnel oxide film and a conductive layer 6 serving as a floating gate are formed. Next, after injecting the phosphorus ions 3E15 / cm 2 or more electrically conductive layers 6, a conductive layer 6
An interpoly insulating film 7 is formed thereon.

【0025】次に、図3に示すように、ポリ間絶縁膜
及び導電層6をパターニングする。このとき、導電層
が、後にフラッシュメモリセル部チャネルとなるチャネ
ル領域2を覆い、かつ後に選択トランジスタ部チャネル
となるチャネル領域3を覆わないようにする。
Next, as shown in FIG. 3, the poly insulating film 7
Then, the conductive layer 6 is patterned. At this time, the conductive layer 6
Is the channel that will later become the channel
Channel region 2 and later select transistor section channel
Channel region 3 to be covered.

【0026】次に図4に示すように、チャネル領域3上
にすでに形成されているシリコン酸化膜4を除去した
後、シリコン酸化膜5を形成する。このとき同時に、導
電層6の側面に、ポリ間絶縁膜8が形成され、選択トラ
ンジスタのチャネルとなるチャネル領域3上に、選択ゲ
ート酸化膜5が形成される。この選択ゲート酸化膜5の
厚さは、300Å程度が望ましい。次にコントロールゲ
ートとなる導電層9を形成する。次に、導電層9及び
リ間絶縁膜7及び導電層6をパターニングして、コント
ロールゲート9とフローティングゲート6を形成する。
[0026] Next, as shown in FIG. 4, the channel region 3 above
After the silicon oxide film 4 already formed is removed, a silicon oxide film 5 is formed. At this time,
An inter-poly insulating film 8 is formed on the side surface of the conductive layer 6, and a select gate oxide film 5 is formed on a channel region 3 which is to be a channel of a select transistor. The thickness of this select gate oxide film 5 is desirably about 300 °. Next, a conductive layer 9 serving as a control gate is formed. Next, the conductive layer 9 and port
The control gate 9 and the floating gate 6 are formed by patterning the inter-layer insulating film 7 and the conductive layer 6.

【0027】次に図5に示すように、コントロールゲー
ト9をマスクに砒素イオンを注入し、ソース11及びド
レイン10を形成する。
Next, as shown in FIG. 5, arsenic ions are implanted using the control gate 9 as a mask to form a source 11 and a drain 10.

【0028】(実施形態2)図6は、本発明の実施形態
2を示す断面図である。図6に示す本発明の実施形態2
では、フローティングゲート6上に形成されたONO膜
から成るポリ間絶縁膜7が、フローティングゲート6の
端よりも内側になるように形成されている。フローティ
ングゲート6の上部の角からONO膜7の端に掛けて、
フローティングゲート6の側面酸化膜であるポリ間絶縁
8によって覆われている。
(Embodiment 2) FIG. 6 is a sectional view showing Embodiment 2 of the present invention. Embodiment 2 of the present invention shown in FIG.
Now, the ONO film formed on the floating gate 6
Poly insulating film 7 made of, it is formed so as to be positioned inside from the end of the floating gate 6. From the upper corner of the floating gate 6 to the end of the ONO film 7,
Interpoly insulation which is a side oxide film of the floating gate 6
Covered by membrane 8.

【0029】このため、フローティングゲート6の上部
の角の酸化の際に、従来のスプリットゲート型フラッシ
ュメモリでは生じていたONO膜中の窒化膜による酸化
の阻害がなくなり、従来のスプリットゲート型フラッシ
ュメモリに比べて厚い酸化膜が形成されている。例え
ば、選択トランジスタのゲート酸化膜3が約300Åで
ある場合に、フローティングゲート6の角に形成された
シリコン酸化膜厚が約400Åとなる。
Therefore, when the upper corner of the floating gate 6 is oxidized, the inhibition of the oxidation by the nitride film in the ONO film which has occurred in the conventional split gate flash memory is eliminated, and the conventional split gate flash memory is prevented. An oxide film thicker than that is formed. For example, when the gate oxide film 3 of the select transistor is about 300 °, the silicon oxide film formed at the corner of the floating gate 6 becomes about 400 °.

【0030】さらに、リークの生じやすいONO膜7と
側面酸化膜8の境界面が、電界の集中しやすいフローテ
ィングゲート6の角から離れているため、従来のスプリ
ットゲート型フラッシュメモリよりも、フローティング
ゲートからの電子のリークが少ない。
Further, since the boundary between the ONO film 7 and the side oxide film 8 where leakage tends to occur is far from the corner of the floating gate 6 where the electric field is apt to concentrate, the floating gate is smaller than the conventional split gate type flash memory. Leakage of electrons from

【0031】本発明の実施形態2に係る不揮発性半導体
記憶装置の製造方法を図7〜図12を用いて説明する。
図7に示すように、半導体基板1の主表面上に素子分離
絶縁膜を形成した後、トンネル酸化膜となるシリコン酸
化膜4及びフローティングゲートとなる導電層6を形成
する。次に、導電層6にリンイオンを注入した後、シリ
コン酸化膜12及び第1のシリコン窒化膜13及び導電
14を形成する。このとき、シリコン窒化膜13と
電層14の間に、酸化膜を挾んでも良い。
A method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 7, after an element isolation insulating film is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1, silicon oxide serving as a tunnel oxide film is formed.
An oxide film 4 and a conductive layer 6 serving as a floating gate are formed. Next, after injecting the phosphorus ions to the conductive layer 6, Siri
CON oxide film 12 and first silicon nitride film 13 and conductive
The layer 14 is formed. At this time, conduction with the silicon nitride film 13 is performed.
An oxide film may be interposed between the conductive layers 14.

【0032】次に図8に示すように、導電層14及び
リコン窒化膜13及びシリコン酸化膜12をパターニン
グする。次に、シリコン酸化膜15を形成し、異方性エ
ッチングにより導電層14及びシリコン窒化膜13及び
シリコン酸化膜12の側面にシリコン酸化膜からなる側
15を形成する。
[0032] Next, as shown in FIG. 8, the conductive layer 14 and the sheet
The silicon nitride film 13 and the silicon oxide film 12 are patterned. Next, a silicon oxide film 15 is formed, and the conductive layer 14, the silicon nitride film 13,
The side composed of the silicon oxide film on the side of the silicon oxide film 12
A wall 15 is formed.

【0033】次に図9に示すように、側壁15をマスク
導電層6及び導電層14をエッチングする。このと
き、第1の導電層6の一方の端が、後にフラッシュメモ
リセル部チャネルとなる領域を覆うようにパターニング
する。
Next, as shown in FIG. 9, the conductive layer 6 and the conductive layer 14 are etched using the side wall 15 as a mask. At this time, one end of the first conductive layer 6 is, flash memory after
The patterning is performed so as to cover the region to be the channel of the recell part .

【0034】次に図10に示すように、側壁15を除去
した後、シリコン酸化膜からなる選択ゲート酸化膜5及
ポリ間絶縁膜8を形成する。同時に、フローティング
ゲート6の上部には、シリコン酸化膜及びシリコン窒化
及びシリコン酸化膜からなるポリ間絶縁膜7が形成さ
れる。このとき、上記シリコン酸化膜の形成方法は、熱
酸化でもCVDでもよいし、その2つの組み合わせでも
良い。
Next, as shown in FIG. 10, after removing the side wall 15, a select gate oxide film 5 made of a silicon oxide film and an interpoly insulating film 8 are formed. At the same time, a silicon oxide film and a silicon nitride
An interpoly insulating film 7 made of a film and a silicon oxide film is formed. At this time, the method of forming the silicon oxide film may be thermal oxidation, CVD, or a combination of the two.

【0035】次に図11に示すように、コントロールゲ
ートとなる導電層9を形成し、導電層9及びポリ間絶縁
7及びポリ間絶縁膜8及び導電層6を同時にパターニ
ングし、コントロールゲート9とフローティングゲート
6を形成する。
[0035] Next, as shown in FIG. 11, a conductive layer 9 serving as a control gate, a conductive layer 9 and the interpoly dielectric
The film 7, the interpoly insulating film 8, and the conductive layer 6 are simultaneously patterned to form the control gate 9 and the floating gate 6.

【0036】次に図12に示すように、コントロールゲ
ート9をマスクに、砒素イオンを注入し、ソース11及
びドレイン10を形成する。
Next, as shown in FIG. 12, arsenic ions are implanted using the control gate 9 as a mask to form a source 11 and a drain 10.

【0037】本発明の実施形態2に係る別の製造方法を
図13〜図17を用いて説明する。図13に示すよう
に、半導体基板1の主表面上に素子分離絶縁膜を形成し
た後、トンネル酸化膜となるシリコン酸化膜4及びフロ
ーティングゲートとなる導電層6を形成する。次に、
電層6にリンイオンを注入した後、ポリ間絶縁膜7を形
成する。ポリ間絶縁膜7はシリコン酸化膜及びシリコン
窒化膜及びシリコン酸化膜のONO構造になっている。
Another manufacturing method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 13, after forming an element isolation insulating film on the main surface of the semiconductor substrate 1, a silicon oxide film 4 serving as a tunnel oxide film and a conductive layer 6 serving as a floating gate are formed. Then, conductive
After phosphorus ions are implanted into the conductive layer 6, an interpoly insulating film 7 is formed. The interpoly insulating film 7 has an ONO structure of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film.

【0038】次に図14に示すように、ポリ間絶縁膜
及び導電層6をパターニングする。このとき、導電層
の一方の端が、後にフラッシュメモリセル部チャネルと
なる領域上を覆うようにパターニングする。次に、ポリ
間絶縁膜7及び導電層6をパターニングする際に用いた
レジスト16を、プラズマアッシングによって、例えば
300Å程度細らせる。
[0038] Next, as shown in FIG. 14, interpoly insulating film 7
Then, the conductive layer 6 is patterned. At this time, the conductive layer 6
Of the flash memory cell section later
Patterning so as to cover the region to be formed. Next, poly
The resist 16 used for patterning the inter-insulating film 7 and the conductive layer 6 is thinned by, for example, about 300 ° by plasma ashing.

【0039】次に図15に示すように、レジスト16を
マスクに、異方性エッチングを行い、ポリ間絶縁膜7を
パターニングする。次に、レジスト16を除去した後、
シリコン酸化膜を形成する。これにより、導電層6の側
面及び上面の端部に、ポリ間絶縁膜7に接して、ポリ間
絶縁膜8が形成され、選択トランジスタ部チャネルとな
る領域上に選択ゲート酸化膜5が形成される。上記シリ
コン酸化膜の形成方法は、熱酸化でもCVDでもよい
し、その2つの組み合わせでも良い。
Next, as shown in FIG. 15, anisotropic etching is performed using the resist 16 as a mask to pattern the interpoly insulating film 7. Next, after removing the resist 16,
A silicon oxide film is formed. Thus, the end portions of the side and top surfaces of the conductive layer 6 in contact with the poly insulating film 7, interpoly
An insulating film 8 is formed to serve as a channel for the select transistor portion.
A selection gate oxide film 5 is formed on that region. The Siri
The method of forming the con oxide film may be thermal oxidation or CVD, or a combination of the two.

【0040】次に図16に示すように、コントロールゲ
ートとなる導電層9を形成し、導電層9及びポリ間絶縁
7及びポリ間絶縁膜8及び導電層6を同時にパターニ
ングし、コントロールゲート9とフローティングゲート
6を形成する。
[0040] Next, as shown in FIG. 16, a conductive layer 9 serving as a control gate, a conductive layer 9 and the interpoly dielectric
The film 7, the interpoly insulating film 8, and the conductive layer 6 are simultaneously patterned to form the control gate 9 and the floating gate 6.

【0041】次に図17に示すように、コントロールゲ
ート9をマスクに、砒素イオンを注入し、ソース11及
びドレイン10を形成する。
Next, as shown in FIG. 17, arsenic ions are implanted using the control gate 9 as a mask to form a source 11 and a drain 10.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
速での読み出しと良好な保持特性を兼ね備えた不揮発性
半導体記憶装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a nonvolatile semiconductor memory device having both high-speed reading and good holding characteristics.

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

【図1】本発明の実施形態1を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing Embodiment 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施形態1に係る製造方法を工程順に
示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view illustrating a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図3】本発明の実施形態1に係る製造方法を工程順に
示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view illustrating a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図4】本発明の実施形態1に係る製造方法を工程順に
示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view illustrating a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図5】本発明の実施形態1に係る製造方法を工程順に
示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view illustrating a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図6】本発明の実施形態2を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing Embodiment 2 of the present invention.

【図7】本発明の実施形態2に係る製造方法を工程順に
示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing method according to Embodiment 2 of the present invention in the order of steps.

【図8】本発明の実施形態2に係る製造方法を工程順に
示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing method according to Embodiment 2 of the present invention in the order of steps.

【図9】本発明の実施形態2に係る製造方法を工程順に
示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a manufacturing method according to Embodiment 2 of the present invention in the order of steps.

【図10】本発明の実施形態2に係る製造方法を工程順
に示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view illustrating a manufacturing method according to the second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図11】本発明の実施形態2に係る製造方法を工程順
に示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a manufacturing method according to Embodiment 2 of the present invention in the order of steps.

【図12】本発明の実施形態2に係る製造方法を工程順
に示す断面図である。
FIG. 12 is a sectional view illustrating the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図13】本発明の実施形態2に係る別の製造方法を工
程順に示す断面図である。
FIG. 13 is a sectional view illustrating another manufacturing method according to the second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図14】本発明の実施形態2に係る別の製造方法を工
程順に示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing another manufacturing method according to the second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図15】本発明の実施形態2に係る別の製造方法を工
程順に示す断面図である。
FIG. 15 is a sectional view showing another manufacturing method according to the second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図16】本発明の実施形態2に係る別の製造方法を工
程順に示す断面図である。
FIG. 16 is a sectional view illustrating another manufacturing method according to the second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図17】本発明の実施形態2に係る別の製造方法を工
程順に示す断面図である。
FIG. 17 is a sectional view illustrating another manufacturing method according to the second embodiment of the present invention in the order of steps.

【図18】従来のスプリットゲート型フラッシュメモリ
を示す断面図である。
FIG. 18 is a sectional view showing a conventional split gate flash memory.

【図19】従来のスタック型フラッシュメモリを示す断
面図である。
FIG. 19 is a sectional view showing a conventional stack type flash memory.

【図20】従来のスプリットゲート型フラッシュメモリ
の製造方法を工程順に示す断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a conventional split gate flash memory in the order of steps.

【図21】従来のスプリットゲート型フラッシュメモリ
の製造方法を工程順に示す断面図である。
FIG. 21 is a sectional view illustrating a method of manufacturing a conventional split gate flash memory in the order of steps.

【図22】従来のスプリットゲート型フラッシュメモリ
の製造方法を工程順に示す断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a conventional split gate flash memory in the order of steps.

【図23】従来のスプリットゲート型フラッシュメモリ
の製造方法を工程順に示す断面図である。
FIG. 23 is a sectional view illustrating a method of manufacturing a conventional split gate flash memory in the order of steps.

【図24】従来のスプリットゲート型フラッシュメモリ
の製造方法を工程順に示す断面図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a conventional split gate flash memory in the order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 フラッシュメモリセル部チャネル 3 選択トランジスタ部チャネル 4 トンネル絶縁膜選択ゲート絶縁膜 6 フローティングゲート 7 ポリ間絶縁膜ポリ間絶縁膜 9 コントロールゲート 10 ドレイン 11 ソース 12 シリコン酸化膜 13 シリコン窒化膜 14 導電層 15 側壁 16レジスト 17 シリコン酸化膜 18 シリコン酸化膜 19 シリコン窒化膜 20 シリコン酸化膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 Flash memory cell part channel 3 Select transistor part channel 4 Tunnel insulating film 5 Select gate insulating film 6 Floating gate 7 Interpoly insulating film 8 Interpoly insulating film 9 Control gate 10 Drain 11 Source 12 Silicon oxide film 13 Silicon nitride Film 14 Conductive layer 15 Side wall 16 Resist 17 Silicon oxide film 18 Silicon oxide film 19 Silicon nitride film 20 Silicon oxide film

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−196714(JP,A) 特開 昭61−198682(JP,A) 特開 昭63−177567(JP,A) 特開 平8−97304(JP,A) 特開 平2−27773(JP,A) 特開 平4−14880(JP,A) 特開 平9−129759(JP,A) 特開 平6−120514(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8247 H01L 27/115 H01L 29/788 H01L 29/792 Continuation of front page (56) References JP-A-6-196714 (JP, A) JP-A-61-198682 (JP, A) JP-A-63-177567 (JP, A) JP-A-8-97304 (JP, A) JP-A-2-27773 (JP, A) JP-A-4-14880 (JP, A) JP-A-9-129759 (JP, A) JP-A-6-120514 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/8247 H01L 27/115 H01L 29/788 H01L 29/792

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基板の主表面上に形
成された第2導電型のソース及びドレインと、 前記ソース及び前記ドレインの間に形成されたフラッシ
ュメモリセル部チャネル領域及び選択トランジスタ部チ
ャネル領域と、 前記フラッシュメモリセル部チャネル領域上に形成され
たトンネル絶縁膜と、 前記トンネル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の一部に形成された
1の絶縁膜と、 前記フローティングゲートの上面の一部及び前記フロー
ティングゲートの側面の一部に形成された第2の絶縁膜
と、 前記選択トランジスタ部チャネル領域上に形成された選
択ゲート絶縁膜と、 前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜及び前記選択ゲ
ート絶縁膜に渡って形成されたコントロールゲートとを
有し、 前記フローティングゲートにおける第1の側面及び第2
の側面及び第3の側面は、前記第2の絶縁膜を介してコ
ントロールゲートに覆われており、 前記フローティングゲートにおける第4の側面は、コン
トロールゲートに覆われておらず、前記フローティング
ゲートの上面において、前記フローティングゲートの前
記第1の側面及び前記第2の側面及び前記第3の側面に
接する端部は、前記第2の絶縁膜で覆われており、 前記第1の絶縁膜は、シリコン酸化膜,シリコン窒化膜
及びシリコン酸化膜の3層構造であり、 前記第1の絶縁膜は、前記第2の絶縁膜と前記フローテ
ィングゲートの上面で接したものであることを特徴とす
る不揮発性半導体記憶装置。
A first conductive type source and a drain formed on a main surface of a first conductive type semiconductor substrate; and a flash formed between the source and the drain.
Memory cell section channel region and select transistor section channel.
A channel region; a tunnel insulating film formed on the flash memory cell unit channel region; a floating gate formed on the tunnel insulating film; and a second gate formed on a part of an upper surface of the floating gate .
An insulating film , a second insulating film formed on a part of an upper surface of the floating gate and a part of a side surface of the floating gate, and a selection formed on a channel region of the selection transistor unit. A gate insulating film; and a control gate formed over the first insulating film, the second insulating film, and the select gate insulating film, and a first side surface and a second side of the floating gate.
And a third side surface are covered by a control gate via the second insulating film . A fourth side surface of the floating gate is not covered by the control gate, and an upper surface of the floating gate is provided. An end portion of the floating gate, which is in contact with the first side surface, the second side surface, and the third side surface, is covered with the second insulating film , and the first insulating film is formed of silicon. A three-layer structure including an oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film, wherein the first insulating film is in contact with the second insulating film on an upper surface of the floating gate; Semiconductor storage device.
【請求項2】 第1導電型の半導体基板の主表面上にト
ンネル絶縁膜を形成する工程と、 前記トンネル絶縁膜上にフローティングゲートとなる第
1の導電層を形成する工程と、 前記第1の導電層上に、第1のシリコン酸化膜及びシリ
コン窒化膜及び第2の導電層を順に形成する工程と、 前記第1のシリコン酸化膜及び前記シリコン窒化膜及び
前記第2の導電層をパターニングする工程と、 前記第1のシリコン酸化膜の側面及び、前記シリコン窒
化膜の側面及び、前記第2の導電層の側面に、シリコン
酸化膜からなる側壁を形成する工程と、 前記側壁をマスクにして前記第1の導電層及び前記第2
の導電層をエッチングする工程と、 前記側壁を除去する工程と、選択トランジスタ部チャネル 領域上に選択ゲート絶縁膜
を形成する工程と、 前記第1の導電層の側面及び前記第1の導電層の上面の
一部に第1の絶縁膜を形成する工程と、 前記シリコン窒化膜上にシリコン酸化膜から成る第2の
絶縁膜を形成する工程と、 前記第2の絶縁膜上にコントロールゲートとなる第3の
導電層を形成する工程と、 前記第3の導電層及び前記第2の絶縁膜及び前記第1の
絶縁膜及び前記第1の導電層をパターニングして、前記
フローティングゲート及び前記コントロールゲートを形
成する工程とを有することを特徴とする不揮発性半導体
記憶装置の製造方法。
A step of forming a tunnel insulating film on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type; a step of forming a first conductive layer serving as a floating gate on the tunnel insulating film; on the conductive layer, a first silicon oxide film and silicon
Forming a con nitride film and the second conductive layer in this order, and patterning the first silicon oxide film and the silicon nitride film and <br/> the second conductive layer, the first silicon The side of the oxide film and the silicon nitride
Silicon on the side surface of the oxide film and the side surface of the second conductive layer.
Forming a sidewall made of an oxide film ; and using the sidewall as a mask, the first conductive layer and the second conductive layer .
Etching the conductive layer , removing the side wall, forming a select gate insulating film on the channel region of the select transistor section, and forming a side surface of the first conductive layer and the first conductive layer. A step of forming a first insulating film on a part of the upper surface; a step of forming a second insulating film made of a silicon oxide film on the silicon nitride film; and a control gate on the second insulating film Third
Forming a conductive layer , the third conductive layer, the second insulating film, and the first
Patterning an insulating film and said first conductive layer to form said floating gate and said control gate.
【請求項3】 第1導電型の半導体基板の主表面上にト
ンネル絶縁膜を形成する工程と、 前記トンネル絶縁膜上にフローティングゲートとなる第
1の導電層を形成する工程と、 前記第1の導電層上に、シリコン酸化膜,シリコン窒化
膜及びシリコン酸化膜の3層構造から成る第1の絶縁膜
を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜上にレジストを塗布する工程と、 前記レジストをパターニングする工程と、 前記レジストをマスクに前記第1の導電層及び前記第1
の絶縁膜をパターニングする工程と、 前記レジストをアッシングして細らせる工程と、 前記レジストをマスクに前記第1の絶縁膜及び前記トン
ネル絶縁膜をエッチングする工程と、前記レジストを剥
離する工程と、選択トランジスタ部チャネル上 に選択ゲート絶縁膜及
び、前記第1の導電層の上面の一部及び前記第1の導電
層の側面に第2の絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜上に、コントロールゲートとなる第2
の導電層を形成する工程と、 前記第2の導電層及び前記第1の絶縁膜及び前記第2の
絶縁膜及び前記第1の導電層をパターニングして、前記
フローティングゲート及び前記コントロールゲートを形
成する工程とを有することを特徴とする不揮発性半導体
記憶装置の製造方法。
3. A step of forming a tunnel insulating film on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type; a step of forming a first conductive layer serving as a floating gate on the tunnel insulating film; Forming a first insulating film having a three-layer structure of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film on the conductive layer, and applying a resist on the first insulating film A step of patterning the resist; a step of patterning the first conductive layer and the first layer using the resist as a mask;
Patterning the insulating film , ashing the resist to thin it, etching the first insulating film and the tunnel insulating film using the resist as a mask, and stripping the resist. , selection gate insulating film and on the selection transistor section channel, forming a second insulating film on the side surface of a part and the first conductive layer of the upper surface of the first conductive layer, the first insulating On the film , a second control gate
Forming a second conductive layer, the second conductive layer, the first insulating film, and the second
Patterning an insulating film and said first conductive layer to form said floating gate and said control gate.
【請求項4】 第1導電型の半導体基板の主表面上にト
ンネル絶縁膜を形成する工程と、 前記トンネル絶縁膜上にフローティングゲートとなる第
1の導電層を形成する工程と、 前記第1の導電層上に第1のシリコン酸化膜及びシリコ
ン窒化膜及び第2のシリコン酸化膜及び第2の導電層
順に形成する工程と、 前記第1のシリコン酸化膜及び前記シリコン窒化膜及び
前記第2のシリコン酸化膜及び前記第2の導電層をパタ
ーニングする工程と、 前記第1のシリコン酸化膜の側面及び前記シリコン窒化
の側面及び前記第2のシリコン酸化膜の側面及び前記
第2の導電層の側面に、シリコン酸化膜からなる側壁を
形成する工程と、 前記側壁をマスクにして前記第1の導電層及び前記第2
の導電層をエッチングする工程と、 前記側壁及び前記第2のシリコン酸化膜を除去する工程
と、選択トランジスタ部チャネル 領域上に選択ゲート絶縁膜
を形成する工程と、 前記第1の導電層の側面及び前記第1の導電層の上面の
一部に第1の絶縁膜を形成する工程と、 前記シリコン窒化膜上にシリコン酸化膜から成る第2の
絶縁膜を形成する工程と、 前記第2の絶縁膜上にコントロールゲートとなる第3の
導電層を形成する工程と、 前記第3の導電層及び前記第2の絶縁膜及び前記第1の
絶縁膜及び前記第1の導電層をパターニングして、前記
フローティングゲート及び前記コントロールゲートを形
成する工程とを有することを特徴とする不揮発性半導体
記憶装置の製造方法。
4. A step of forming a tunnel insulating film on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type; a step of forming a first conductive layer serving as a floating gate on the tunnel insulating film; A first silicon oxide film and a silicon
Forming a silicon nitride film, a second silicon oxide film, and a second conductive layer sequentially; and forming the first silicon oxide film, the silicon nitride film, the second silicon oxide film, and the second conductive layer. Patterning a side surface of the first silicon oxide film and the silicon nitride film.
A side surface of the film and a side surface of the second silicon oxide film ;
Forming a side wall made of a silicon oxide film on a side surface of the second conductive layer; and using the side wall as a mask, the first conductive layer and the second side.
Etching the conductive layer , removing the side wall and the second silicon oxide film, forming a select gate insulating film on the select transistor unit channel region, and side surfaces of the first conductive layer. A step of forming a first insulating film on a part of the upper surface of the first conductive layer; a step of forming a second insulating film made of a silicon oxide film on the silicon nitride film ; Third control gate on insulating film
Forming a conductive layer , the third conductive layer, the second insulating film, and the first
Patterning an insulating film and said first conductive layer to form said floating gate and said control gate.
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