JP3408095B2 - Manufacturing method of nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Manufacturing method of nonvolatile semiconductor memory device

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JP3408095B2
JP3408095B2 JP02933997A JP2933997A JP3408095B2 JP 3408095 B2 JP3408095 B2 JP 3408095B2 JP 02933997 A JP02933997 A JP 02933997A JP 2933997 A JP2933997 A JP 2933997A JP 3408095 B2 JP3408095 B2 JP 3408095B2
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

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、不揮発性半導体記
憶装置の製造方法に関し、更に詳しく言えば、スプリッ
トゲート型のフラッシュメモリの多値化、微細化を図る
上で有利な製造方法を提供するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a non-volatile semiconductor memory device, and more specifically, it provides a manufacturing method advantageous for multi-valued and miniaturized split gate type flash memory. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下で、従来例に係わる不揮発性半導体
記憶装置であるスプリットゲート型フラッシュメモリの
製造方法について図面を参照しながら説明する。この種
のスプリットゲート型フラッシュメモリは、図8に示す
ように半導体基板51上にゲート酸化膜52を介してフ
ローティングゲート53が形成され、該フローティング
ゲート53を被覆するように形成された絶縁膜54を介
してコントロールゲート55が形成され、更に、前記フ
ローティングゲート53及びコントロールゲート55に
隣接するようにソース・ドレイン拡散層56、57が形
成され、層間絶縁膜58に形成されたコンタクト孔59
を介して前記ソース拡散層56あるいはドレイン拡散層
57にコンタクトするように金属配線60が形成されて
いる。
2. Description of the Related Art A method of manufacturing a split gate type flash memory which is a non-volatile semiconductor memory device according to a conventional example will be described below with reference to the drawings. In this type of split gate flash memory, as shown in FIG. 8, a floating gate 53 is formed on a semiconductor substrate 51 via a gate oxide film 52, and an insulating film 54 formed so as to cover the floating gate 53. A control gate 55 is formed through the vias, source / drain diffusion layers 56 and 57 are formed adjacent to the floating gate 53 and the control gate 55, and a contact hole 59 is formed in an interlayer insulating film 58.
A metal wiring 60 is formed so as to come into contact with the source diffusion layer 56 or the drain diffusion layer 57 via.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような不揮発性半
導体記憶装置において、前述したコントロールゲート5
5はフローティングゲート53上に絶縁膜54を形成し
た後に、全面にポリシリコン膜等の導電膜を形成し、該
導電膜を周知のホトリソグラフィー法により不図示のレ
ジスト膜をマスクにしてパターニング形成している。
In such a nonvolatile semiconductor memory device, the control gate 5 described above is used.
In reference numeral 5, after forming an insulating film 54 on the floating gate 53, a conductive film such as a polysilicon film is formed on the entire surface, and the conductive film is patterned by a well-known photolithography method using a resist film (not shown) as a mask. ing.

【0004】しかし、前記レジスト膜をマスクにした導
電膜のパターニング時に、マスクずれがあった場合に
は、コントロールゲート55がずれて形成されてしまう
ことになる。このような場合、例えば図9に示すように
対となるコントロールゲート55Aとコントロールゲー
ト55B、またはコントロールゲート55Cとコントロ
ールゲート55Dのゲート長に差が生じ、セル電流がず
れてしまう。
However, if there is a mask displacement during patterning of the conductive film using the resist film as a mask, the control gate 55 will be displaced. In such a case, for example, as shown in FIG. 9, a pair of the control gate 55A and the control gate 55B, or a pair of the control gate 55C and the control gate 55D have a difference in gate length, and the cell current deviates.

【0005】そのため、対となるセルトランジスタを流
れる電流値を同じにすることができず、多値化を図る上
で大きな妨げとなっていた。また、ずれによるトランジ
スタの特性不良やコントロールゲートとコンタクトのシ
ョートを防ぐためにパターンを配置することは微細化を
図る上で障害となっていた。従って、本発明ではセルフ
アラインでコントロールゲートを形成する製造方法を提
供することで、多値化、微細化を図る上で有利な不揮発
性半導体記憶装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
For this reason, the current values flowing through the paired cell transistors cannot be made the same, which is a great obstacle in achieving multi-valued. Further, arranging the pattern for preventing the transistor characteristic failure due to the shift and the short-circuit between the control gate and the contact has been an obstacle to miniaturization. Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a non-volatile semiconductor memory device, which is advantageous in achieving multi-value and miniaturization, by providing a method for manufacturing a control gate by self-alignment.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は半導体
基板1上にフィールドSiO2 膜2を形成した後に、該
フィールドSiO2 膜2以外の領域にゲートSiO2 膜
3を形成し、基板全面に導電化したポリシリコン膜4を
形成した後に、該ポリシリコン膜4が前記フィールドS
iO2 膜2の周縁部に残膜するようにレジスト膜を介し
て該ポリシリコン膜4をパターニング形成する。次に、
前記ポリシリコン膜4の側壁部に第1のサイドウォール
膜5を形成する。続いて、前記ポリシリコン膜4上に開
口部7を有するSiN膜6を形成した後に、該開口部7
の側壁部に第2のサイドウォール膜7Aを形成し、該S
iN膜6及び第2のサイドウォール膜7Aをマスクにし
て前記ポリシリコン膜4を等方性エッチングして該ポリ
シリコン膜4に溝部8を形成する。次に、全面にCVD
法によりSiO2 膜を形成した後に前記SiN膜6が露
出する位置までエッチバックを行い前記溝部8にSiO
2 膜を埋設し、前記SiN膜6及び第2のサイドウォー
ル膜7Aを除去して前記ポリシリコン膜4上に凸部Aを
有するCVDSiO2 膜9を形成した後に、該SiO2
膜9をマスクにして前記ポリシリコン膜4をエッチング
・除去してフローティングゲート10を形成する。続い
て、全面を酸化して前記フローティングゲート10の側
壁部を被覆するようにSiO2 膜11を形成した後に、
全面にポリシリコン膜12を形成し導電化した後に、該
ポリシリコン膜12を異方性エッチングして前記CVD
SiO2 膜9の凸部Aを中心にして前記フローティング
ゲート10の両側の上部から側部にかけて当該ポリシリ
コン膜12を残膜形成し、更にレジスト膜をマスクにし
て前記CVDSiO2 膜9の凸部Aを中心にして前記フ
ローティングゲート10の両側の上部から側部にかけて
形成したポリシリコン膜12の片方を除去してコントロ
ールゲート13を形成する工程を少なくとも有するもの
である。
Therefore, according to the present invention, after forming a field SiO2 film 2 on a semiconductor substrate 1, a gate SiO2 film 3 is formed in a region other than the field SiO2 film 2 so that the entire surface of the substrate is made conductive. After the polysilicon film 4 is formed, the polysilicon film 4 is removed from the field S.
The polysilicon film 4 is patterned through a resist film so as to remain on the periphery of the iO2 film 2. next,
A first sidewall film 5 is formed on the sidewall of the polysilicon film 4. Then, after forming the SiN film 6 having the opening 7 on the polysilicon film 4, the opening 7 is formed.
Second side wall film 7A is formed on the side wall of
Using the iN film 6 and the second sidewall film 7A as a mask, the polysilicon film 4 is isotropically etched to form a groove 8 in the polysilicon film 4. Next, CVD is performed on the entire surface.
After the SiO2 film is formed by the etching method, the SiON film 6 is etched back to the position where the SiN film 6 is exposed.
2 film is buried, the SiN film 6 and the second sidewall film 7A are removed to form a CVD SiO2 film 9 having a convex portion A on the polysilicon film 4, and then the SiO2 film is formed.
The polysilicon film 4 is etched and removed using the film 9 as a mask to form the floating gate 10. Then, after the entire surface is oxidized to form the SiO2 film 11 so as to cover the side wall of the floating gate 10,
After the polysilicon film 12 is formed on the entire surface to make it conductive, the polysilicon film 12 is anisotropically etched to perform the CVD.
With the convex portion A of the SiO2 film 9 as the center, the remaining polysilicon film 12 is formed from the upper side to the side portion on both sides of the floating gate 10, and the convex portion A of the CVDSiO2 film 9 is further masked by using a resist film as a mask. At least the step of forming the control gate 13 by removing one side of the polysilicon film 12 formed from the upper part to the side part on both sides of the floating gate 10 with respect to the center is provided.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の不揮発性半導体記
憶装置の製造方法の一実施の形態について説明する。本
発明の一実施の形態に係わる不揮発性半導体記憶装置
は、図7に示すようにコントロールゲート13がSiO
2 膜11を介してフローティングゲート10の上部から
側部にかけて形成されて成ることを特徴とするスプリッ
トゲート型フラッシュメモリである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device of the present invention will be described below. In the nonvolatile semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG.
The split gate flash memory is characterized in that it is formed from the upper part to the side part of the floating gate 10 via the 2 film 11.

【0008】先ず、図1に示すように半導体基板1上の
所望位置にLOCOS(local oxidation of silicon)
法によりフィールドSiO2 膜2を形成した後に、該フ
ィールドSiO2 膜2以外の素子形成領域上に膜厚約1
00ÅのゲートSiO2 膜3(図2参照)を形成し、基
板全面に膜厚約2000Åのポリシリコン膜を形成し、
該ポリシリコン膜にリンドープを行うことで、導電化を
図る。
First, as shown in FIG. 1, LOCOS (local oxidation of silicon) is formed at a desired position on the semiconductor substrate 1.
After forming the field SiO2 film 2 by the method, a film thickness of about 1 is formed on the element forming region other than the field SiO2 film 2.
A 00Å gate SiO 2 film 3 (see FIG. 2) is formed, and a polysilicon film having a film thickness of about 2000Å is formed on the entire surface of the substrate.
Conducting conductivity is achieved by performing phosphorus doping on the polysilicon film.

【0009】次に、前記ポリシリコン膜を周知のホトリ
ソグラフィー法により不図示のレジスト膜をマスクにし
てパターニングし、図1に示すように各フィールドSi
O2膜2の周縁部にその端部が残膜するようにポリシリ
コン膜4を形成した後に、前記レジスト膜を除去する。
そして、全面に膜厚約1500Åのポリシリコン膜また
はSiO2 膜を形成した後に、該ポリシリコン膜または
SiO2 膜を異方性エッチングし、図1に示すように前
記ポリシリコン膜4の側壁部に第1のサイドウォール膜
5を残膜させる。尚、当該サイドウォール膜5は、後述
するフローティングゲート10を形成する工程の、ポリ
シリコン膜4を等方性エッチングする際に後述するフロ
ーティングゲート10を構成する前記ポリシリコン膜4
がトランジスタの活性領域まで削れてしまうことを防止
するものである。
Next, the polysilicon film is patterned by a well-known photolithography method using a resist film (not shown) as a mask, and as shown in FIG.
After the polysilicon film 4 is formed on the peripheral portion of the O2 film 2 so that the end portion thereof remains, the resist film is removed.
Then, after forming a polysilicon film or a SiO2 film having a film thickness of about 1500 Å on the entire surface, the polysilicon film or the SiO2 film is anisotropically etched to form a second film on the side wall portion of the polysilicon film 4 as shown in FIG. The sidewall film 5 of No. 1 is left as a film. The sidewall film 5 is the polysilicon film 4 which forms the floating gate 10 described later when the polysilicon film 4 is isotropically etched in the step of forming the floating gate 10 described later.
Prevents the active region of the transistor from being scraped.

【0010】続いて、前記ポリシリコン膜4上に膜厚約
5000ÅのSiN膜(シリコン窒化膜)を形成し、該
SiN膜を周知のホトリソグラフィー法により不図示の
レジスト膜をマスクにしてパターニングし、図2に示す
ように当該SiN膜6に幅約0.6μm以下の開口部7
を形成し、前記ポリシリコン膜4の表面を露出させる。
そして、全面に膜厚約500ÅのSiN膜またはSiO
2 膜をCVD法により形成した後に、該SiN膜または
SiO2 膜を異方性エッチングして、前記開口部7の側
壁部に第2のサイドウォール膜7Aを形成する。尚、図
2は図1のX−X断面図である。
Subsequently, a SiN film (silicon nitride film) having a thickness of about 5000Å is formed on the polysilicon film 4, and the SiN film is patterned by a well-known photolithography method using a resist film (not shown) as a mask. As shown in FIG. 2, an opening 7 having a width of about 0.6 μm or less is formed in the SiN film 6.
To expose the surface of the polysilicon film 4.
Then, a SiN film or SiO having a film thickness of about 500Å is formed on the entire surface.
After forming the 2 film by the CVD method, the SiN film or the SiO 2 film is anisotropically etched to form the second sidewall film 7A on the side wall of the opening 7. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG.

【0011】次に、前記SiN膜6及び第2のサイドウ
ォール膜7Aをマスクにして前記ポリシリコン膜4をド
ライ法あるいはウェット法による等方性エッチングし
て、図3に示すように約1000Åの深さの溝部8を形
成する。本工程では、前述した第2のサイドウォール膜
7Aにより開口部7の側壁部にサイドウォールを形成し
ているため、当該サイドウォール膜7Aの幅分だけ開口
部7の幅を狭めることができる。従って、その幅分だけ
前述した等方性エッチングによるエッチング幅Hを狭め
ることができ、例えば現在の露光技術では限界の開口部
寸法より開口部を形成できるため、後述するフローティ
ングゲート10の形成工程において、該フローティング
ゲート10の上部(後述するCVDSiO2 膜9をマス
クにしてポリシリコン膜4をエッチングしてフローティ
ングゲート10を形成する当該CVDSiO2 膜9の
幅)の寸法を狭めることができ、微細化が図れる。
Next, the polysilicon film 4 is isotropically etched by the dry method or the wet method by using the SiN film 6 and the second sidewall film 7A as a mask, and as shown in FIG. A groove portion 8 having a depth is formed. In this step, since the sidewall is formed on the side wall of the opening 7 by the above-described second sidewall film 7A, the width of the opening 7 can be reduced by the width of the sidewall film 7A. Therefore, the etching width H by the above-mentioned isotropic etching can be narrowed by that amount. For example, in the present exposure technique, the opening can be formed with a limit opening size. The size of the upper portion of the floating gate 10 (width of the CVD SiO2 film 9 forming the floating gate 10 by etching the polysilicon film 4 by using the CVD SiO2 film 9 described later as a mask) can be narrowed and miniaturization can be achieved. .

【0012】続いて、全面にCVD法により膜厚約40
00ÅのSiO2 膜を形成した後に、該SiO2 膜をエ
ッチバックして、図4に示すように前記溝部8内に埋設
され、かつ上部に凸部A(後述するコントロールゲート
13を形成する際の壁の役割を果たす。)を有するCV
DSiO2 膜9を形成する。次に、前記SiN膜6及び
第2のサイドウォール膜7Aをホットリン酸によりエッ
チングし、更にポリシリコン膜4を前記CVDSiO2
膜9をマスクにしてエッチング除去して、図5に示すよ
うにフローティングゲート10を形成する。このとき、
前述したようにSiN膜6の開口部7の側壁部に第2の
サイドウォール膜7Aを形成しておくことで、等方性エ
ッチングによりポリシリコン膜4に形成する溝部8のエ
ッチング幅Hを狭めているため、装置の微細化が図れ
る。また、ポリシリコン膜4を等方性エッチングする際
に、該ポリシリコン膜4の側壁部に前記第1のサイドウ
ォール膜5形成しておくことで、ポリシリコン膜4の削
れすぎを防止しているため、フローティングゲート10
を構成するポリシリコン膜4がトランジスタの活性領域
まで削れてしまうことがなくなり、生産性が向上する。
Subsequently, a film thickness of about 40 is formed on the entire surface by the CVD method.
After the SiO2 film of 00 Å is formed, the SiO2 film is etched back to be embedded in the groove 8 as shown in FIG. 4 and the convex portion A (the wall for forming the control gate 13 described later) on the upper portion. Plays a role of
A DSiO2 film 9 is formed. Next, the SiN film 6 and the second sidewall film 7A are etched with hot phosphoric acid, and the polysilicon film 4 is further etched with the CVDSiO2.
The film 9 is used as a mask and removed by etching to form the floating gate 10 as shown in FIG. At this time,
As described above, by forming the second sidewall film 7A on the sidewall of the opening 7 of the SiN film 6, the etching width H of the groove 8 formed in the polysilicon film 4 is narrowed by isotropic etching. Therefore, the device can be miniaturized. Further, when the polysilicon film 4 is isotropically etched, the first sidewall film 5 is formed on the sidewall portion of the polysilicon film 4 to prevent the polysilicon film 4 from being over-cut. Floating gate 10
The polysilicon film 4 forming the structure is not cut down to the active region of the transistor, and the productivity is improved.

【0013】続いて、基板全面を熱酸化することで、図
6に示すように前記フローティングゲート10を形成す
るポリシリコン膜の表面にSiO2 膜を形成して、該フ
ローティングゲート10の側壁部を被覆するように膜厚
約300ÅのSiO2 膜11を形成し、更に、全面に膜
厚約5000Åのポリシリコン膜を形成し、リンドープ
して導電化を図った後に、当該ポリシリコン膜を異方性
エッチングして、前記CVDSiO2 膜9の凸部Aを中
心に前記フローティングゲート10の両側にSiO2 膜
11を介して該フローティングゲート10の上部から側
部にかけて後述するコントロールゲート13となるポリ
シリコン膜12を残膜させる。
Then, the entire surface of the substrate is thermally oxidized to form a SiO2 film on the surface of the polysilicon film forming the floating gate 10 as shown in FIG. 6, and the side wall of the floating gate 10 is covered. As described above, a SiO2 film 11 having a film thickness of about 300Å is formed, a polysilicon film having a film thickness of about 5000Å is further formed on the entire surface, and phosphorus is doped to make the film conductive, and then the polysilicon film is anisotropically etched. Then, a polysilicon film 12 is formed on both sides of the floating gate 10 centering on the convex portion A of the CVD SiO2 film 9 via the SiO2 film 11 from the upper portion to the side portion of the floating gate 10 to be a control gate 13 described later. Film.

【0014】そして、周知のホトリソグラフィー法によ
り不図示のレジスト膜をマスクにして前述したフローテ
ィングゲート10の両側に該フローティングゲート10
の上部から側部にかけてセルフアラインで形成したポリ
シリコン膜12の片方をエッチング除去することによ
り、図7に示すように前記フローティングゲート10の
上部から側部にかけて幅約0.4μmのコントロールゲ
ート13を形成する。
The floating gate 10 is formed on both sides of the floating gate 10 by using a resist film (not shown) as a mask by a well-known photolithography method.
By removing one side of the polysilicon film 12 formed by self-alignment from the upper part to the side part of the floating gate 10, a control gate 13 having a width of about 0.4 μm is formed from the upper part to the side part of the floating gate 10 as shown in FIG. Form.

【0015】このように本発明では、前述したようにフ
ローティングゲート10上にセルフアラインで形成した
CVDSiO2 膜9の凸部Aの壁を使って、コントロー
ルゲート13をセルフアラインにより形成できる。この
ため、従来のようにフローティングゲートとコントロー
ルゲートとのマスク合わせずれのため、対となるセル電
流の差が大きくなるという問題が解消できる。従って、
各セル毎に扱う電流値を同じにすることができ、多値化
を図る上で有利であると共に、ずれ分を考慮して設計す
る必要が無くなり、微細化を図る上でも有利な不揮発性
半導体記憶装置の製造方法を提供することができる。
As described above, in the present invention, the control gate 13 can be formed by self-alignment by using the wall of the convex portion A of the CVD SiO2 film 9 formed on the floating gate 10 by self-alignment as described above. Therefore, the problem that the difference between the paired cell currents becomes large due to the mask misalignment between the floating gate and the control gate as in the related art can be solved. Therefore,
A non-volatile semiconductor that can handle the same current value for each cell, is advantageous in achieving multi-valued, and does not need to be designed in consideration of deviation, and is also advantageous in achieving miniaturization. A method for manufacturing a memory device can be provided.

【0016】続いて、前記フローティングゲート10、
コントロールゲート13をマスクにして全面にリンイオ
ン等の不純物を注入して、ソース・ドレイン拡散層1
4、15を形成する。そして、従来と同様に全面を層間
絶縁膜16で被覆した後に、前記ソース・ドレイン拡散
層14、15上にコンタクトするコンタクト孔17を形
成し、該コンタクト孔17を介してソース・ドレイン拡
散層14、15にコンタクトする金属配線18を形成し
て、本発明の不揮発性半導体記憶装置を形成する。
Subsequently, the floating gate 10,
Impurities such as phosphorus ions are implanted into the entire surface using the control gate 13 as a mask to form the source / drain diffusion layer 1
4 and 15 are formed. Then, after covering the entire surface with the interlayer insulating film 16 as in the conventional case, a contact hole 17 is formed on the source / drain diffusion layers 14 and 15 to make contact therewith, and the source / drain diffusion layer 14 is formed through the contact hole 17. , 15 are formed to form the metal wiring 18 to form the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上、本発明によれば、フローティング
ゲート10上にセルフアラインで形成したCVDSiO
2 膜9の凸部Aの壁を使って、コントロールゲート13
をセルフアラインで形成できるため、多値化、微細化を
図る上で有利な不揮発性半導体記憶装置の製造方法を提
供できる。
As described above, according to the present invention, the CVD SiO formed on the floating gate 10 by self-alignment.
2 Using the wall of the convex portion A of the film 9, the control gate 13
Since it can be formed by self-alignment, it is possible to provide a manufacturing method of a nonvolatile semiconductor memory device which is advantageous in achieving multi-valued and miniaturization.

【0018】また、図1に示すようにポリシリコン膜4
の側壁部に第1のサイドウォール膜5を形成しているた
め、フローティングゲート10を形成する工程の、ポリ
シリコン膜4を等方性エッチングする際にフローティン
グゲート10を構成するポリシリコン膜4がトランジス
タの活性領域まで削れてしまうことがなくなり、生産性
が向上する。
Further, as shown in FIG.
Since the first sidewall film 5 is formed on the sidewall portion of the polysilicon film 4, the polysilicon film 4 forming the floating gate 10 is isotropically etched when the polysilicon film 4 is isotropically etched in the step of forming the floating gate 10. The active region of the transistor is not scraped off, and the productivity is improved.

【0019】更に、図2に示すようにポリシリコン膜4
上に形成したSiN膜6に開口部7を形成した後に、該
開口部7の側壁部に第2のサイドウォール膜7Aを形成
することで、図3に示すように前記SiN膜6及び第2
のサイドウォール膜7Aをマスクにして前記ポリシリコ
ン膜4を等方性エッチングして溝部8を形成しているた
め、前記サイドウォール膜7Aの幅分だけ開口部7の幅
を狭めることができ、従って、その幅分だけ等方性エッ
チングによるエッチング幅Hを狭めることができ、溝部
8上に形成するCVDSiO2 膜9をマスクにしてポリ
シリコン膜4をエッチングしてフローティングゲート1
0を形成する工程において、該フローティングゲート1
0の幅を狭めることができ、当該フローティングゲート
10の微細化が図れる。
Further, as shown in FIG.
After the opening 7 is formed in the SiN film 6 formed above, the second sidewall film 7A is formed on the side wall of the opening 7, so that the SiN film 6 and the second sidewall film 7A are formed as shown in FIG.
Since the polysilicon film 4 is isotropically etched using the side wall film 7A as a mask to form the groove 8, the width of the opening 7 can be narrowed by the width of the side wall film 7A. Therefore, the etching width H by the isotropic etching can be narrowed by that amount, and the polysilicon film 4 is etched by using the CVD SiO2 film 9 formed on the groove portion 8 as a mask to make the floating gate 1
In the process of forming 0, the floating gate 1
The width of 0 can be narrowed, and the floating gate 10 can be miniaturized.

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

【図1】本発明の一実施の形態の不揮発性半導体記憶装
置の製造方法を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態の不揮発性半導体記憶装
置の製造方法を示す第1の断面図である。
FIG. 2 is a first cross-sectional view showing the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態の不揮発性半導体記憶装
置の製造方法を示す第2の断面図である。
FIG. 3 is a second cross-sectional view showing the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施の形態の不揮発性半導体記憶装
置の製造方法を示す第3の断面図である。
FIG. 4 is a third cross-sectional view showing the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施の形態の不揮発性半導体記憶装
置の製造方法を示す第4の断面図である。
FIG. 5 is a fourth cross-sectional view showing the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施の形態の不揮発性半導体記憶装
置の製造方法を示す第5の断面図である。
FIG. 6 is a fifth cross-sectional view showing the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施の形態の不揮発性半導体記憶装
置の製造方法を示す第6の断面図である。
FIG. 7 is a sixth cross-sectional view showing the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in the embodiment of the present invention.

【図8】従来の不揮発性半導体記憶装置を示す断面図で
ある。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図9】従来の不揮発性半導体記憶装置の問題点を示す
断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a problem of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板上にフィールド酸化膜を形成
した後に該フィールド酸化膜以外の領域にゲート酸化膜
を形成する工程と、 前記基板全面に導電膜を形成した後に該導電膜が前記フ
ィールド酸化膜の周縁部に残膜するようにレジスト膜を
介して該導電膜をパターニングする工程と、 前記導電膜上に開口部を有するシリコン窒化膜を形成し
た後に該シリコン窒化膜をマスクにして前記導電膜を等
方性エッチングして導電膜に溝部を形成する工程と、 全面にCVD法により酸化膜を形成した後に前記シリコ
ン窒化膜が露出する位置までエッチバックを行い前記溝
部に酸化膜を埋設する工程と、 前記シリコン窒化膜を除去して前記導電膜上に凸部を有
する酸化膜を形成した後に該酸化膜をマスクにして前記
導電膜をエッチング・除去してフローティングゲートを
形成する工程と、 全面を酸化して前記フローティングゲートを被覆するよ
うに絶縁膜を形成した後に全面に導電膜を形成し、該導
電膜を異方性エッチングして前記酸化膜の凸部を中心に
して前記フローティングゲートの両側の上部から側部に
かけて当該導電膜を残膜形成する工程と、 レジスト膜をマスクにして前記酸化膜の凸部を中心にし
て前記フローティングゲートの両側の上部から側部にか
けて形成した導電膜の片方を除去してコントロールゲー
トを形成する工程とを少なくとも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。
1. A step of forming a field oxide film on a semiconductor substrate and then forming a gate oxide film in a region other than the field oxide film; and a step of forming a conductive film on the entire surface of the substrate and thereafter forming the field oxide film on the semiconductor substrate. Patterning the conductive film via a resist film so as to leave a residual film on the periphery of the film; and forming a silicon nitride film having an opening on the conductive film, and using the silicon nitride film as a mask A step of isotropically etching the film to form a groove portion in the conductive film; and, after forming an oxide film on the entire surface by a CVD method, etch back to a position where the silicon nitride film is exposed to embed the oxide film in the groove portion. A step of removing the silicon nitride film to form an oxide film having a convex portion on the conductive film, and then etching and removing the conductive film using the oxide film as a mask. And forming an insulating film so as to cover the floating gate, and then form a conductive film on the entire surface. Then, the conductive film is anisotropically etched to form the oxide film. A step of forming a residual film of the conductive film from the upper part to the side parts on both sides of the floating gate centering on the convex part; and a step of forming a residual film on the both sides of the floating gate centering on the convex part of the oxide film using a resist film as a mask. And a step of removing one side of the conductive film formed from the upper portion to the side portion to form a control gate.
【請求項2】 半導体基板上にフィールド酸化膜を形成
した後に該フィールド酸化膜以外の領域にゲート酸化膜
を形成する工程と、 前記基板全面に導電膜を形成した後に該導電膜が前記フ
ィールド酸化膜の周縁部に残膜するようにレジスト膜を
介して該導電膜をパターニングする工程と、 全面に導電膜または酸化膜を形成した後に異方性エッチ
ングして前記導電膜の側壁部に前記導電膜または酸化膜
を残膜させてサイドウォール膜を形成する工程と、 前記導電膜上に開口部を有するシリコン窒化膜を形成し
た後に該シリコン窒化膜をマスクにして前記導電膜を等
方性エッチングして導電膜に溝部を形成する工程と、 全面にCVD法により酸化膜を形成した後に前記シリコ
ン窒化膜が露出する位置までエッチバックを行い前記溝
部に酸化膜を埋設する工程と、 前記シリコン窒化膜を除去して前記導電膜上に凸部を有
する酸化膜を形成した後に該酸化膜をマスクにして前記
導電膜をエッチング・除去してフローティングゲートを
形成する工程と、 全面を酸化して前記フローティングゲートを被覆するよ
うに絶縁膜を形成した後に全面に導電膜を形成し、該導
電膜を異方性エッチングして前記酸化膜の凸部を中心に
して前記フローティングゲートの両側の上部から側部に
かけて当該導電膜を残膜形成する工程と、 レジスト膜をマスクにして前記酸化膜の凸部を中心にし
て前記フローティングゲートの両側の上部から側部にか
けて形成した導電膜の片方を除去してコントロールゲー
トを形成する工程を少なくとも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。
2. A step of forming a field oxide film on a semiconductor substrate and then forming a gate oxide film in a region other than the field oxide film; and a step of forming a conductive film on the entire surface of the substrate and thereafter forming the field oxide film on the semiconductor substrate. Patterning the conductive film via a resist film so as to leave a residual film on the periphery of the film; and forming a conductive film or an oxide film on the entire surface and then anisotropically etching the conductive film on the sidewall of the conductive film. A step of forming a sidewall film by leaving a film or an oxide film as a remaining film, and isotropic etching of the conductive film using the silicon nitride film as a mask after forming a silicon nitride film having an opening on the conductive film. Forming a groove in the conductive film, and etching back to a position where the silicon nitride film is exposed after forming an oxide film on the entire surface by a CVD method to form an oxide film in the groove. And a step of removing the silicon nitride film to form an oxide film having protrusions on the conductive film, and then etching / removing the conductive film using the oxide film as a mask to form a floating gate. And oxidizing the entire surface to form an insulating film so as to cover the floating gate, forming a conductive film on the entire surface, and anisotropically etching the conductive film to center the convex portion of the oxide film. The step of forming the remaining conductive film from the upper side to the side portions of both sides of the floating gate and the step of forming the remaining film from the upper side to the side portions of both sides of the floating gate centering on the convex portion of the oxide film using the resist film as a mask A method for manufacturing a non-volatile semiconductor memory device, comprising at least a step of removing one of the conductive films to form a control gate.
【請求項3】 半導体基板上にフィールド酸化膜を形成
した後に該フィールド酸化膜以外の領域にゲート酸化膜
を形成する工程と、 前記基板全面に導電膜を形成した後に該導電膜が前記フ
ィールド酸化膜の周縁部に残膜するようにレジスト膜を
介して該導電膜をパターニングする工程と、 全面に導電膜または酸化膜を形成した後に異方性エッチ
ングして前記導電膜の側壁部に前記導電膜または酸化膜
を残膜させて第1のサイドウォール膜を形成する工程
と、 前記導電膜上に開口部を有するシリコン窒化膜を形成す
る工程と、 全面にシリコン窒化膜または酸化膜を形成した後に異方
性エッチングして前記開口部の側壁部に第2のサイドウ
ォール膜を形成する工程と、 前記シリコン窒化膜及び第2のサイドウォール膜をマス
クにして前記導電膜を等方性エッチングして導電膜に溝
部を形成する工程と、 全面にCVD法により酸化膜を形成した後に前記シリコ
ン窒化膜が露出する位置までエッチバックを行い前記溝
部に酸化膜を埋設する工程と、 前記シリコン窒化膜を除去して前記導電膜上に凸部を有
する酸化膜を形成した後に該酸化膜をマスクにして前記
導電膜をエッチング・除去してフローティングゲートを
形成する工程と、 全面を酸化して前記フローティングゲートを被覆するよ
うに絶縁膜を形成した後に全面に導電膜を形成し、該導
電膜を異方性エッチングして前記酸化膜の凸部を中心に
して前記フローティングゲートの両側の上部から側部に
かけて当該導電膜を残膜形成する工程と、 レジスト膜をマスクにして前記酸化膜の凸部を中心にし
て前記フローティングゲートの両側の上部から側部にか
けて形成した導電膜の片方を除去してコントロールゲー
トを形成する工程を少なくとも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 field oxide film on a semiconductor substrate and then forming a gate oxide film in a region other than the field oxide film; and a step of forming a conductive film on the entire surface of the substrate and thereafter forming the field oxide film on the semiconductor substrate. Patterning the conductive film via a resist film so as to leave a residual film on the peripheral edge of the film; and forming a conductive film or an oxide film on the entire surface and then anisotropically etching the conductive film on the sidewall of the conductive film. A step of forming a first sidewall film by leaving the film or oxide film as a residual film, a step of forming a silicon nitride film having an opening on the conductive film, and a silicon nitride film or an oxide film formed over the entire surface A step of performing anisotropic etching later to form a second sidewall film on the sidewall of the opening; and using the silicon nitride film and the second sidewall film as a mask, the conductive film A step of forming a groove portion in the conductive film by isotropic etching, and a step of forming an oxide film on the entire surface by a CVD method and then etching back to a position where the silicon nitride film is exposed to bury the oxide film in the groove portion. Removing the silicon nitride film to form an oxide film having convex portions on the conductive film, and then etching / removing the conductive film using the oxide film as a mask to form a floating gate; After forming an insulating film so as to cover the floating gate by oxidation, a conductive film is formed on the entire surface, and the conductive film is anisotropically etched to center the convex portion of the oxide film on both sides of the floating gate. Both the step of forming a residual film of the conductive film from the upper part to the side part of the floating gate, Method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device characterized by having at least a step of then removing the one of the conductive film formed over the side from the top to form a control gate.
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