JP3876069B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP3876069B2
JP3876069B2 JP11663798A JP11663798A JP3876069B2 JP 3876069 B2 JP3876069 B2 JP 3876069B2 JP 11663798 A JP11663798 A JP 11663798A JP 11663798 A JP11663798 A JP 11663798A JP 3876069 B2 JP3876069 B2 JP 3876069B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
conductive film
oxide film
semiconductor substrate
element isolation
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11663798A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH1117038A (en
Inventor
辰雄 中島
文孝 菅谷
Original Assignee
ペグレ・セミコンダクターズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
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 ペグレ・セミコンダクターズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー filed Critical ペグレ・セミコンダクターズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
Priority to JP11663798A priority Critical patent/JP3876069B2/en
Publication of JPH1117038A publication Critical patent/JPH1117038A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3876069B2 publication Critical patent/JP3876069B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極薄のゲート絶縁膜を有する半導体装置及びその製造方法に関し、特に、ゲート酸化膜の一部に極薄のトンネル酸化膜が形成されてなる半導体装置に適用して好適である。
【0002】
【従来の技術】
近時では、半導体装置の更なる微細化及び高集積化が進み、それに伴ってトランジスタのゲート酸化膜が薄膜化される傾向にある。特に、電源との接続を断っても記憶データが保持され、しかも電気的に消去可能な不揮発性半導体メモリ、例えばFLOTOX型のEEPROMにおいては、ゲート酸化膜のうちドレインの上部に位置する部位に凹部状の膜厚100Å程度の極薄のトンネル酸化膜が形成されている。
【0003】
FLOTOX型のEEPROMを製造するに際しては、先ず、ゲート酸化膜を形成した後、ウェットエッチングによりトンネル酸化膜の一部を除去してトンネル酸化膜を形成する。ここで、既述のようにゲート酸化膜のうちドレインの上部に位置する部位にトンネル酸化膜を形成するため、浮遊ゲート等を形成する前にゲート酸化膜上に所定形状のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、ゲート酸化膜を介してレジストパターンの両側の半導体基板の表面領域にイオン注入して、ソース/ドレインを形成する。続いて、ゲート酸化膜のドレイン上に位置する部位を除去し、露出した半導体基板の表面を熱酸化してトンネル酸化膜を形成する。しかる後、浮遊ゲートや誘電体膜、制御ゲート等をパターン形成し、層間絶縁膜や各種配線を形成して、EEPROMを完成させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、FLOTOX型のEEPROMを製造する際には、浮遊ゲートや制御ゲート等を形成する前に、ゲート酸化膜上にレジストパターンを形成してイオン注入する必要があるため、フォト工程数が増加して製造工程が煩雑となるとともに製造コストの上昇を招く。更に上述の製造方法による場合、半導体基板中の高濃度不純物の影響でトンネル酸化膜の品質が低下する懸念もある。
【0005】
なお、特公平7−36441号公報には、P- ベース領域のみを形成する必要がなく、工程を簡略化するとともに素子の縮小化を図る技術が開示されている。この手法においては、上面に段差部を持つ酸化膜を半導体基板上に形成し、この酸化膜上の多結晶シリコン膜を形成してパターニングする。そして、酸化膜を介して超高エネルギーでイオン注入し、酸化膜下の半導体基板にP- ベース領域を形成する。続いて、酸化膜と多結晶シリコン膜との間の半導体基板にイオン注入してソース領域を形成する。しかしながら、この手法では、超高エネルギーでイオン注入を行うため、前記酸化膜が例えばトンネル酸化膜の如き極薄の酸化膜である場合には何らかの損傷を来す懸念がある。
【0006】
そこで、本発明の目的は、製造工程を増加させることなく形成され、信頼性の高い極薄のゲート絶縁膜、例えばトンネル酸化膜等を有する半導体装置及びその製造方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置は、ソース及びドレインと、前記ソースと前記ドレインとの間に形成された半導体基板のチャネル領域上に絶縁膜を介してパターン形成された浮遊ゲートと、前記浮遊ゲート上に誘電体膜を介して形成された制御ゲートとを備えた半導体装置において、前記浮遊ゲートは、第1及び第2の配線パターンを備え、前記第1の配線パターンは、上面に前記第2の配線パターンからなる凸部を有しており、前記第2の配線パターンは、前記第1の配線パターン幅より小さいパターン幅で形成されており、前記凸部の両側に位置する前記半導体基板の表面領域に前記ソース及び前記ドレインが形成されており、前記絶縁膜の前記ドレインの上部に位置する一部が除去されて露出した前記半導体基板の表面に、前記絶縁膜の膜厚に比して薄いトンネル絶縁膜が形成されており、前記浮遊ゲートは、前記トンネル絶縁膜の上部に位置する部位に前記凸部を有しているとともに、前記ソース及び前記ドレインがそれぞれ低濃度の不純物が導入されてなる第1の不純物層とされており、前記誘電体膜上に前記誘電体膜を介して前記凸部の側面を覆うように側壁導電膜が形成され、前記側壁導電膜が前記制御ゲートと一体とされているとともに、前記側壁導電膜の両側に位置する前記半導体基板の表面領域に高濃度の不純物が導入されて第2の不純物層が形成され、前記第1の不純物層と前記第2の不純物層とが接合されている。
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に素子分離構造を形成して素子活性領域を画定する工程と、前記素子活性領域上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の一部を除去し、露出した前記半導体基板の表面を熱酸化してトンネル絶縁膜を形成する工程と、前記素子分離構造上を含む前記絶縁膜及び前記トンネル絶縁膜の全面に第1の導電膜を形成し、前記第1の導電膜の表面を平坦化する工程と、平坦化された前記第1の導電膜上に帯状のマスクを形成し、前記第1の導電膜を前記素子分離構造の表面が露出するまでパターニングして、上面に前記マスクに倣った凸部を有する形状に前記第1の導電膜を加工し、前記第1の導電膜を各素子活性領域毎に分断する工程と、前記半導体基板に前記第1の導電膜を介して低濃度の不純物を導入し、前記凸部の両側に位置する前記半導体基板の表面領域に低濃度の第1の不純物層を形成し、一方の前記第1の不純物層上に前記トンネル絶縁膜が位置するようにする工程と、前記素子分離構造上を含む前記第1の導電膜の全面に誘電体膜を形成する工程と、前記第2の絶縁膜上に第2の導電膜を形成し、前記第2の絶縁膜の表面が露出するまで前記第2の導電膜の全面を異方性エッチングして、前記誘電体膜を介した前記凸部の側面に前記第2の導電膜を残して側壁導電膜を形成する工程と、前記半導体基板に前記誘電体膜及び前記浮遊ゲートを介して高濃度の不純物を導入し、前記半導体基板の表面領域における前記側壁導電膜の両側に位置する部位に高濃度の第2の不純物層を形成し、前記第1の不純物層と前記第2の不純物層とを接合する工程と、前記誘電体膜上及び前記側壁導電膜上に第3の導電膜を形成する工程と、前記第3の導電膜、前記誘電体膜及び前記第1の導電膜をパターニングして、各素子活性領域に対応して島状に前記第1の導電膜を残して浮遊ゲートを形成するとともに、前記浮遊ゲート上に前記誘電体膜を介して延在するように第3の導電膜を残して制御ゲートを形成する工程とを有する。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0025】
(第1の実施形態)
初めに、第1の実施形態について説明する。この第1の実施形態においては、半導体装置として、電源との接続を断っても記憶データが保持され、しかも電気的に消去可能な不揮発性半導体メモリであって、ゲート酸化膜のうちドレインの上部に位置する部位に極薄のトンネル酸化膜が形成されているFLOTOX型のEEPROMについて例示する。なお、この第1の実施形態では、EEPROMメモリセルの主要構成をその製造方法とともに説明する。図1は、第1の実施形態のEEPROMメモリセルの主要構成を示す概略平面図、図2〜図4はEEPROMの製造方法を工程順に示す概略断面図であり、図2及び図3が図1中の一点鎖線I−I’に沿った断面に対応し、図4が図1中の一点鎖線II−II’に沿った断面に対応している。
【0026】
先ず、図2(a)に示すように、p型のシリコン半導体基板1上に、フィールドシールド素子分離構造2を形成する。
【0027】
具体的には、シリコン半導体基板1の表面に熱酸化を施してフィールドゲート酸化膜21を形成し、続いてフィールドゲート酸化膜21上に多結晶シリコン膜22及びシリコン酸化膜23を順次形成する。続いて、これらフィールドゲート酸化膜21、多結晶シリコン膜22及びシリコン酸化膜23をフォトリソグラフィー及びそれに続くドライエッチング等によりパターニングしてそれぞれ選択的に除去する。
【0028】
そして、残存したフィールドゲート酸化膜21、多結晶シリコン膜22及びシリコン酸化膜23を覆うように全面にシリコン酸化膜24を成膜した後に、シリコン酸化膜23の全面をRIE等により異方性ドライエッチングしてフィールドゲート酸化膜21、多結晶シリコン膜22及びシリコン酸化膜23の側面のみにシリコン酸化膜24を残す。これにより、シリコン酸化膜により囲まれた多結晶シリコン膜からなるシールドプレート電極を備えたフィールドシールド素子分離構造2が形成される。
【0029】
なお、素子分離構造としては、フィールドシールド素子分離構造2の代わりに、いわゆるLOCOS法によりフィールド酸化膜を形成してもよい。
【0030】
続いて、画定された素子活性領域3の表面に熱酸化を施して、膜厚200Å程度のゲート酸化膜4を形成する。
【0031】
次に、図2(b)に示すように、ゲート酸化膜3の一部をウェットエッチングにより除去して、シリコン半導体基板1の表面の一部を露出させる。続いて、露出したシリコン半導体基板1の表面に再び熱酸化を施して、膜厚110Å程度のトンネル酸化膜5を形成する。
【0032】
次に、図2(c)に示すように、減圧CVD法により、フィールドシールド素子分離構造2上を含む全面に多結晶シリコン膜31を膜厚3000Å程度に堆積形成する。
【0033】
次に、図2(d)に示すように、多結晶シリコン膜31の表面を研磨、ここでは化学機械研磨(CMP)法により研磨して、多結晶シリコン膜31の表面を平坦化する。このとき、多結晶シリコン膜31の膜厚は、フィールドシールド素子分離構造2上では素子活性領域3上に比してフィールドシールド素子分離構造2の厚み分だけ薄くなる。
【0034】
次に、図3(a)及び図4(a)に示すように、多結晶シリコン膜31上のフォトレジスト32を塗布し、フォトリソグラフィーによりフォトレジスト32を加工して、所定の帯状にフォトレジスト32を残す。ここで、フォトレジスト32の直下にトンネル酸化膜5が存しないようなパターンにフォトレジスト32を加工することが必要である。
【0035】
続いて、フォトレジスト32をマスクとするとともに、フィールドシールド素子活性領域2の表面をストッパーとして、フィールドシールド素子分離構造2の表面が露出するまで多結晶シリコン膜31をドライエッチング(ハーフエッチング)する。このとき、多結晶シリコン膜31は、素子活性領域3を囲むフィールドシールド素子分離構造2上で分断されて素子活性領域3を埋め込む形状となるとともに、図3(a)に示すように、その表面にフォトレジスト32に倣った帯状の凸部11を有する形状に形成される。ここで、多結晶シリコン膜31の凸部11が形成されていない部位(以下、薄い部位と記す。)は、フィールドシールド素子分離構造2の厚みに応じて膜厚1000Å〜1500Å程度となる。なお、MOSトランジスタのゲート電極を形成する際にハーフエッチングを用いる一例が特開昭61−145868号公報に開示されている。
【0036】
次に、図3(b)に示すように、フォトレジスト32を灰化処理等により除去した後、凸部11及びフィールドシールド素子分離構造2をマスクとして、多結晶シリコン膜31の前記薄い部位及びゲート酸化膜4(トンネル酸化膜5)を介してシリコン半導体基板1の表面領域にイオン注入を施す。具体的には、加速エネルギーを200keV、ドーズ量を5×1015(1/cm2 )程度の各条件でn型不純物、ここでは砒素(As)をイオン注入する。
【0037】
続いて、シリコン半導体基板1を、温度900℃、時間30分程度の各条件でアニール処理してイオン注入された不純物を活性化させ、一対の不純物拡散層であるソース6及びドレイン7を形成する。
【0038】
次に、図3(c)及び図4(b)に示すように、減圧CVD法により、フィールドシールド素子分離構造2上を含む多結晶シリコン膜31の全面に、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜をそれぞれ膜厚100Å程度、150Å程度及び100Å程度に順次堆積形成し、3層構造のONO膜8を形成する。
【0039】
続いて、減圧CVD法により、ONO膜8上に膜厚1500Å程度の多結晶シリコン膜33を堆積形成する。
【0040】
次に、図3(d)に示すように、フォトリソグラフィー及びそれに続くドライエッチングにより、多結晶シリコン膜33、ONO膜8及び多結晶シリコン膜31を同時にパターニングする。具体的には、各素子活性領域3上でトンネル酸化膜5上を覆い、且つ各素子活性領域3上で各々独立するように多結晶シリコン膜31を残すとともに、凸部11の長手方向と略平行な帯状に多結晶シリコン膜33を残す。このとき、各素子活性領域3上に多結晶シリコン膜31からなる島状の浮遊ゲート9と、この浮遊ゲート9上にONO膜8を介するとともにフィールドシールド素子分離構造2を跨いで延在する多結晶シリコン膜33からなる制御ゲート10が形成される。
【0041】
なお、上記の特開昭61−145868号公報では、ハーフエッチングに続いてレジストをマスクとして多結晶シリコン膜に窒素をイオン注入した後、ソース/ドレインを形成し、半導体基板にアニール処理を施すことにより、多結晶シリコン膜の窒素がイオン注入された部位を絶縁化する。この手法では、高温のアニール処理が必要であるため、EEPROMに適用することは困難である。また、工程数の増加を招くという問題もある。
【0042】
しかる後、制御ゲート10を覆う層間絶縁膜やドレイン7と接続されて制御ゲート10と交差するビット線等(どちらも図示を省略する。)を形成し、EEPROMのメモリセルを完成させる。なお、説明は省略するが、メモリセルの選択トランジスタも上述した各工程とともに適宜形成する。
【0043】
このように、第1の実施形態においては、トンネル酸化膜5を形成した後に、ゲート酸化膜4(トンネル酸化膜5)のみならず多結晶シリコン膜31の薄い部位を不純物を通過させてソース6及びドレイン7を形成する。従って、従来のようにトンネル酸化膜5の形成前にソース/ドレインを形成する場合に比してフォト工程が削減され、製造工程の短縮及び製造コストの低減化が実現するとともに、トンネル酸化膜5が高濃度不純物の影響を受け難くなって信頼性の高いEEPROMが実現する。
【0044】
(変形例)
以下、第1の実施形態のいくつかの変形例について説明する。なお、第1の実施形態のEEPROMと対応する部材等については同符号を記して説明を省略する。
【0045】
−変形例1−
先ず、変形例1について説明する。この変形例1のEEPROMは、第1の実施形態のEEPROMとほぼ同一の構成を有して、ほぼ同一の工程を経て製造されるが、主に不純物拡散層がLDD構造とされている点で相違する。この変形例1においても、第1の実施形態と同様に、EEPROMメモリセルの主要構成をその製造方法とともに説明する。図5は、変形例1に係るEEPROMの製造方法の主要工程を示す概略断面図であり、図1の一点鎖線I−I’による断面、即ち図2及び図3に対応している。
【0046】
先ず、第1の実施形態と同様に、図2(a)〜図2(d)、図3(a)の各工程を経て、表面に凸部11を有し、且つ各々がフィールドシールド素子分離構造2で分離された多結晶シリコン膜31を形成する。
【0047】
次に、図5(a)に示すように、凸部11及びフィールドシールド素子分離構造2をマスクとして、多結晶シリコン膜31の前記薄い部位及びゲート酸化膜4(トンネル酸化膜5)を介してシリコン半導体基板1の表面領域にイオン注入を施す。具体的には、加速エネルギーを120keV、ドーズ量を5×1013(1/cm2 )程度の各条件でn型不純物、ここでは砒素(As)をイオン注入する。このとき、第1の実施形態の場合に比して低濃度に不純物が導入されることになる。
【0048】
次に、図5(b)に示すように、フォトレジスト32を灰化処理等により除去した後、低圧CVD法により、露出したフィールドシールド素子分離構造2上を含む全面に多結晶シリコン膜を形成し、再びフィールドシールド素子分離構造2をストッパーとして、多結晶シリコン膜の全面を異方性エッチングする。このとき、多結晶シリコン膜31上で凸部11側面のみを覆う多結晶シリコン膜からなるサイドウォール41が形成される。
【0049】
次に、図5(c)に示すように、凸部11、サイドウォール41及びフィールドシールド素子分離構造2をマスクとして、多結晶シリコン膜31の前記薄い部位及びゲート酸化膜4(トンネル酸化膜5)を介してシリコン半導体基板1の表面領域に再びイオン注入を施す。具体的には、加速エネルギーを200keV、ドーズ量を5×1015(1/cm2 )程度の各条件でn型不純物、ここでは砒素(As)をイオン注入する。このとき、1回目のイオン注入に比して高濃度に不純物が導入され、サイドウォール41の直下近傍のシリコン半導体基板1の表面領域を残して高濃度の不純物領域が形成される。
【0050】
次に、図5(d)に示すように、シリコン半導体基板1を、温度900℃、時間30分程度の各条件でアニール処理してイオン注入された不純物を活性化させ、サイドウォール41の直下近傍のn- 型の低濃度拡散層42とこの低濃度拡散層42と接合されたn+ 型の高濃度拡散層43とを形成し、これら両者からなるLDD構造のソース44及びドレイン45を形成する。
【0051】
そして、第1の実施形態と同様に、ONO膜8及び多結晶シリコン膜33を順次堆積形成し、多結晶シリコン膜33、ONO膜8及び多結晶シリコン膜31を同時にパターニングすることにより、図4(d)に示すように、多結晶シリコン膜31からなる島状の浮遊ゲート9と、この浮遊ゲート9上にONO膜8を介するとともにフィールドシールド素子分離構造2上を跨いで延在する多結晶シリコン膜33からなる制御ゲート10が形成される。
【0052】
しかる後、第1の実施形態と同様に、制御ゲート10を覆う層間絶縁膜やドレイン45と接続されて制御ゲート10と交差するビット線等(どちらも図示を省略する。)を形成し、EEPROMのメモリセルを完成させる。なお、説明は省略するが、このメモリセルの選択トランジスタも上述した各工程とともに適宜形成する。
【0053】
このように、第1の実施形態の変形例1においては、第1の実施形態の場合と同様に、トンネル酸化膜5を形成した後に、ゲート酸化膜4(トンネル酸化膜5)のみならず多結晶シリコン膜31の薄い部位を不純物を通過させてソース44及びドレイン45を形成する。従って、従来のようにトンネル酸化膜5の形成前にソース/ドレインを形成する場合に比してフォト工程が削減され、製造工程の短縮及び製造コストの低減化が実現するとともに、トンネル酸化膜5が高濃度不純物の影響を受け難くなって信頼性の高いEEPROMが実現する。
【0054】
更に、この変形例1においては、ソース44及びドレイン45がLDD構造とされているため、上述の諸効果に加えて、ホットキャリアの発生を抑止して耐圧を大幅に向上させることが可能となる。
【0055】
−変形例2−
次いで、第1の実施形態の変形例2について説明する。この変形例2のEEPROMは、変形例1と同様に不純物拡散層がLDD構造とされるが、その工程に若干の相違がある。図6は、変形例2に係るEEPROMの製造方法の主要工程を示す概略断面図であり、図1の一点鎖線I−I’による断面、即ち図2及び図3に対応している。
【0056】
先ず、第1の実施形態と同様に、図2(a)〜図2(d)、図3(a)の各工程を経て、表面に凸部11を有し、且つ各々がフィールドシールド素子分離構造2で分離された多結晶シリコン膜31を形成する。
【0057】
次に、図6(a)に示すように、フォトレジスト32を灰化処理等により除去した後、凸部11及びフィールドシールド素子分離構造2をマスクとして、多結晶シリコン膜31の前記薄い部位及びゲート酸化膜4(トンネル酸化膜5)を介してシリコン半導体基板1の表面領域にイオン注入を施す。具体的には、加速エネルギーを120keV、ドーズ量を5×1013(1/cm2 )程度の各条件でn型不純物、ここでは砒素(As)をイオン注入する。このとき、第1の実施形態の場合に比して低濃度に不純物が導入されることになる。
【0058】
次に、図6(b)に示すように、減圧CVD法により、フィールドシールド素子分離構造2上を含む多結晶シリコン膜31の全面に、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜をそれぞれ膜厚100Å程度、150Å程度及び100Å程度に順次堆積形成し、3層構造のONO膜8を形成する。
【0059】
次に、図6(c)に示すように、低圧CVD法により、ONO膜8上の全面に多結晶シリコン膜を形成し、ONO膜8の表面をストッパーとして、多結晶シリコン膜の全面を異方性エッチングする。このとき、ONO膜8を介して凸部11側面のみを覆う多結晶シリコン膜からなるサイドウォール51が形成される。
【0060】
次に、図6(d)に示すように、凸部11、サイドウォール51及びフィールドシールド素子分離構造2をマスクとして、ONO膜8、多結晶シリコン膜31の前記薄い部位及びゲート酸化膜4(トンネル酸化膜5)を介してシリコン半導体基板1の表面領域に再びイオン注入を施す。具体的には、加速エネルギーを200keV、ドーズ量を5×1015(1/cm2 )程度の各条件でn型不純物、ここでは砒素(As)をイオン注入する。このとき、1回目のイオン注入に比して高濃度に不純物が導入され、サイドウォール51の直下近傍のシリコン半導体基板1の表面領域を残して高濃度の不純物領域が形成される。
【0061】
続いて、シリコン半導体基板1を、温度900℃、時間30分程度の各条件でアニール処理してイオン注入された不純物を活性化させ、サイドウォール51の直下近傍のn- 型の低濃度拡散層52とこの低濃度拡散層52と接合されたn+ 型の高濃度拡散層53とを形成し、これら両者からなるLDD構造のソース54及びドレイン55を形成する。
【0062】
そして、第1の実施形態と同様に、ONO膜8及びサイドウォール51を覆うように多結晶シリコン膜33を順次堆積形成する。このとき、サイドウォール51と多結晶シリコン膜33が一体となる。続いて、多結晶シリコン膜33、ONO膜8及び多結晶シリコン膜31を同時にパターニングすることにより、図6(e)に示すように、多結晶シリコン膜31からなる島状の浮遊ゲート9と、この浮遊ゲート9上にONO膜8を介するとともにフィールドシールド素子分離構造2上を跨いで延在する多結晶シリコン膜33からなる制御ゲート10が形成される。
【0063】
このように、第1の実施形態の変形例2においては、第1の実施形態の場合と同様に、トンネル酸化膜5を形成した後に、ゲート酸化膜4(トンネル酸化膜5)のみならず多結晶シリコン膜31の薄い部位を不純物を通過させてソース54及びドレイン55を形成する。従って、従来のようにトンネル酸化膜5の形成前にソース/ドレインを形成する場合に比してフォト工程が削減され、製造工程の短縮及び製造コストの低減化が実現するとともに、トンネル酸化膜5が高濃度不純物の影響を受け難くなって信頼性の高いEEPROMが実現する。
【0064】
更に、この変形例2においては、ソース54及びドレイン55がLDD構造とされているため、上述の諸効果に加えて、ホットキャリアの発生を抑止して耐圧を大幅に向上させることが可能となる。
【0065】
−変形例3−
次いで、第1の実施形態の変形例3について説明する。この変形例3のEEPROMは、第1の実施形態のEEPROMとほぼ同様の構成を有し、ほぼ同様の工程を経て製造されるが、高濃度不純物によるトンネル酸化膜5への悪影響の抑止を更に考慮し、主に図3(a)及び図4(a)における多結晶シリコン膜31上のフォトレジスト32を、所定の帯状のものに加え、トンネル酸化膜5を覆う領域を残すように加工する点で相違するものである。図7は、変形例3のEEPROMメモリセルの主要構成を示す概略平面図、図8〜図9はEEPROMの製造方法を工程順に示す概略断面図であり、図8が図7中の一点鎖線I−I’に沿った断面に対応し、図9が図7中の一点鎖線II−II’に沿った断面に対応している。
【0066】
先ず、第1の実施形態の場合と同様に、図2(a)〜図2(d)の各工程を経て、フィールドシールド素子分離構造2及び素子活性領域3上で平坦化された多結晶シリコン膜31を形成する。
【0067】
次に、図8(a)及び図9(a)に示すように、多結晶シリコン腹31上にフォトレジスト32を塗布し、フォトリソグラフィーによりフォトレジスト32を加工して、所定の帯状にフォトレジスト32を残すとともに、トンネル酸化膜5を覆う領域にもフォトレジスト32を残す。
【0068】
続いて、フォトレジスト32をマスクとするとともに、フィールドシールド素子分離構造2の表面をストッパーとして、フィールドシールド素子分離構造2の表面が露出するまで多結晶シリコン膜31をドライエッチング(ハーフエッチング)する。このとき、多結晶シリコン膜31は、素子活性領域3を囲むフィールドシールド素子分離構造2上で分断されて素子活性領域3を埋め込む形状となるとともに、図8(a)に示すように、その表面にフォトレジスト32に倣った帯状の凸部11とトンネル酸化膜5を覆う島状、ここでは長方形の凸部11’を有する形状に形成される。ここで、多結晶シリコン腹31の薄い部位は、フィールドシールド素子分離構造2の厚みに応じて膜厚1000Å〜1500Å程度となる。
【0069】
次に、図8(b)に示すように、フォトレジスト32を灰化処理等により除去した後、凸部11,11’及びフィールドシールド素子分離構造2をマスクとして、多結晶シリコン膜31の前記簿い部位及びゲート酸化膜4を介してシリコン半導体基板1の表面領域にイオン注入を施す。具体的には、加速エネルギーを200keV、ドーズ量を5×1015(/cm2 )程度の各条件でn型不鈍物、ここでは砒素(As)をイオン注入する、このとき、トンネル酸化膜5上には凸部11’が存するため、シリコン半導体基板1のトンネル酸化膜5下の部位にはイオン注入が施されない。なおこの場合、トンネル酸化膜5下の部位に若干のイオン注入を施してもよい。具体的には、シリコン半導体基板1の表面に対して所定角傾斜させた方向からイオン注入を施す(斜めイオン注入)等の手法が好適である。
【0070】
続いて、図8(c)及び図9(b)に示すように、シリコン半導体基板1を、温度900℃、時間30分程度の各条件でアニール処理してイオン注入された不純物を活性化させ、一対の不純物拡散層であるソース6及びドレイン7を形成する、このとき、ドレイン7のトンネル酸化膜5の下部に相当する部位が、不純物拡散層の形成されない非形成領域7aとなる。
【0071】
しかる後、第1の実施形態と同様に、図3(d)に対応する図8(d)の工程を経て、EEPROMを完成させる。
【0072】
このように、第1の実施形態の変形例3においては、第1の実施形態の奏する諸効果に加え、多結晶シリコン膜31の前記薄い部位及びゲート酸化膜4に不純物を通過させてソース6及びドレイン7を形成する際に、トンネル酸化膜5には高濃度不純物を通過させないために、トンネル酸化膜5の更なる高品質が担保され、信頼性の高いEEPROMが実現できる。
【0073】
−変形例4−
次いで、第1の実施形態の変形例4について説明する。この変形例4のEEPROMは、変形例3と同様の構成を有し、同様の工程を経て製造されるが、素子分離構造が異なる点で相違する。図10〜図12は、変形例4に係るEEPROMの製造方法の主要工程を示す概略断面図であり、図10及び図11が図7の一点鎖線I−I’による断面に、図12が図7の一点鎖線II−II’による断面にそれぞれ略対応している。
【0074】
先ず、図10(a)に示すように、p型のシリコン半導体基板1の表面を熱酸化してパッド酸化膜61を膜厚300Å程度に形成した後、CVD法によりパッド酸化膜61上にシリコン窒化膜62を厚めの膜厚、例えば1000Å〜1500Å程度に堆積形成する。
【0075】
次に、図10(b)に示すように、シリコン半導体基板の素子分離領域に相当する部位のシリコン窒化膜62及びパッド酸化膜61をフォトリソグラフィー及びそれに続くドライエッチングにより除去した後、残ったシリコン窒化膜62をマスクとして、シリコン半導体基板1に深さ4μm程度の溝63を形成する。
【0076】
次に、図10(c)に示すように、CVD法により、溝63を埋め込むように全面にシリコン酸化膜64を堆積形成し、シリコン窒化膜62をストッパーとしてシリコン酸化膜64に化学機械研磨(CMP)を施して、シリコン酸化膜64を溝63内に残す。
【0077】
そして、図10(d)に示すように、所定の薬液を用いてシリコン窒化膜62及びパッド酸化膜61を除去し、溝63内にシリコン酸化膜64が充填されてなるトレンチ型素子分離構造65を完成させる。このとき、シリコン酸化膜64はシリコン窒化膜62(及びパッド酸化膜61)の膜厚分だけ、シリコン半導体基板1の表面から突出した形状となる。
【0078】
続いて、第1の実施形態の場合のように、図2(b)〜図2(d)と同様の工程を経て、トンネル酸化膜5及び多結晶シリコン膜31を形成し、多結晶シリコン膜31の表面を平坦化する。
【0079】
次に、図11(a)及び図12(a)に示すように、多結晶シリコン膜31上のフォトレジスト32を塗布し、フォトリソグラフィーによりフォトレジスト32を加工して、所定の帯状フォトレジスト32を残すとともに、トンネル酸化膜5を覆う領域にもフォトレジスト32を残す。
【0080】
続いて、フォトレジスト32をマスクとするとともに、トレンチ型素子分離構造65のシリコン酸化膜64の表面をストッパーとして、シリコン酸化膜64の表面が露出するまで多結晶シリコン膜31をドライエッチング(ハーフエッチング)する。このとき、多結晶シリコン膜31は、素子活性領域3を囲むトレンチ型素子分離構造65上で分断されて素子活性領域3を埋め込む形状となるとともに、図11(a)に示すように、その表面にフォトレジスト32に倣った帯状の凸部11とトンネル酸化膜5を覆う島状、ここでは長方形の凸部11’を有する形状に形成される。ここで、多結晶シリコン腹31の薄い部位は、トレンチ型素子分離構造65のシリコン酸化膜64の厚みに応じて膜厚1000Å〜1500Å程度となる。
【0081】
次に、図11(b)に示すように、フォトレジスト32を灰化処理等により除去した後、凸部11,11’及びトレンチ型素子分離構造65をマスクとして、多結晶シリコン膜31の前記簿い部位及びゲート酸化膜4を介してシリコン半導体基板1の表面領域にイオン注入を施す。具体的には、加速エネルギーを200keV、ドーズ量を5×1015(/cm2 )程度の各条件でn型不鈍物、ここでは砒素(As)をイオン注入する、このとき、トンネル酸化膜5上には凸部11’が存するため、シリコン半導体基板1のトンネル酸化膜5下の部位にはイオン注入が施されない。
【0082】
続いて、図11(c)及び図12(b)に示すように、シリコン半導体基板1を、温度900℃、時間30分程度の各条件でアニール処理してイオン注入された不純物を活性化させ、一対の不純物拡散層であるソース6及びドレイン7を形成する、このとき、ドレイン7のトンネル酸化膜5の下部に相当する部位が、不純物拡散層の形成されない非形成領域7aとなる。
【0083】
しかる後、第1の実施形態と同様に、図3(d)に対応する図11(d)の工程を経て、EEPROMを完成させる。
【0084】
このように、第1の実施形態の変形例4においては、第1の実施形態の奏する諸効果に加え、多結晶シリコン膜31の前記薄い部位及びゲート酸化膜4に不納物を通過させてソース6及びドレイン7を形成する際に、トンネル酸化膜5には高濃度不純物を通過させないために、トンネル酸化膜5の更なる高品質が担保され、信頼性の高いEEPROMが実現できる。
【0085】
更に、素子分離構造としてトレンチ型素子分離構造65を形成するため、EEPROMの更なる微細化にも十分に対応することが可能となる。
【0086】
なお、変形例4で例示したトレンチ型素子分離構造65は、第1の実施形態及び後述の第2の実施形態やこれらの諸変形例の全てに適用可能である。なお、素子分離構造としては、フィールドシールド素子分離構造やトレンチ型素子分離構造以外、例えばLOCOS法により形成するフィールド酸化膜を適用しても好適である。
【0087】
(第2の実施形態)
次いで、本発明の第2の実施形態について説明する。この第2の実施形態においては、半導体装置として、薄いゲート酸化膜を有するMOSトランジスタについて例示する。なお、この第2の実施形態では、MOSトランジスタの主要構成をその製造方法とともに説明する。図13は、第2の実施形態のMOSトランジスタの主要構成を示す概略平面図、図14〜図16はMOSトランジスタの製造方法を工程順に示す概略断面図であり、図14及び図15が図13中の一点鎖線I−I’に沿った断面に対応し、図16が図13中の一点鎖線II−II’に沿った断面に対応している。
【0088】
先ず、図14(a)に示すように、p型のシリコン半導体基板101上に、フィールドシールド素子分離構造102を形成する。
【0089】
具体的には、シリコン半導体基板101の表面に熱酸化を施してフィールドゲート酸化膜121を形成し、続いてフィールドゲート酸化膜121上に多結晶シリコン膜122及びシリコン酸化膜123を順次形成する。続いて、これら,フィールドゲート酸化膜121、多結晶シリコン膜122及びシリコン酸化膜123をフォトリソグラフィー及びそれに続くドライエッチング等によりパターニングしてそれぞれ選択的に除去して素子活性領域103を画定する。
【0090】
そして、残存したフィールドゲート酸化膜121、多結晶シリコン膜122及びシリコン酸化膜123を覆うように全面にシリコン酸化膜124を成膜した後に、シリコン酸化膜123の全面をRIE等により異方性ドライエッチングしてフィールドゲート酸化膜121、多結晶シリコン膜122及びシリコン酸化膜123の側壁のみにシリコン酸化膜124を残す。これにより、フィールド領域に、シリコン酸化膜により囲まれた多結晶シリコン膜からなるシールドプレート電極を備えたフィールドシールド素子分離構造102が形成される。
【0091】
なお、素子分離構造としては、フィールドシールド素子分離構造102の代わりに、いわゆるLOCOS法によりフィールド酸化膜を形成してもよい。
【0092】
続いて、画定された素子活性領域103の表面に熱酸化を施して、膜厚110Å程度の薄いゲート酸化膜104を形成する。
【0093】
次に、図14(b)に示すように、減圧CVD法により、フィールドシールド素子分離構造102上を含む全面に多結晶シリコン膜131を膜厚3000Å程度に堆積形成する。
【0094】
次に、図14(c)に示すように、多結晶シリコン膜131の表面を研磨、ここでは化学機械研磨(CMP)法により研磨して、多結晶シリコン膜131の表面を平坦化する。このとき、多結晶シリコン膜131の膜厚は、フィールドシールド素子分離構造102上では素子活性領域103上に比してフィールドシールド素子分離構造102の厚み分だけ薄くなる。
【0095】
次に、図15(a)及び図16(a)に示すように、多結晶シリコン膜131上のフォトレジスト132を塗布し、フォトリソグラフィーによりフォトレジスト132を加工して、所定の帯状にフォトレジスト132を残す。
【0096】
続いて、フォトレジスト132をマスクとするとともに、フィールドシールド素子分離構造102上で所定の膜厚となるまで多結晶シリコン膜131をドライエッチング(ハーフエッチング)する。このとき、多結晶シリコン膜131は、図15(a)に示すように、その表面にフォトレジスト132に倣った帯状の凸部111を有する形状に形成される。
【0097】
次に、図15(b)に示すように、フォトレジスト132を灰化処理等により除去した後、凸部111及びフィールドシールド素子分離構造102をマスクとして、多結晶シリコン膜131の前記薄い部位及びゲート酸化膜104を介してシリコン半導体基板101の表面領域にイオン注入を施す。具体的には、加速エネルギーを200keV、ドーズ量を5×1015(1/cm2 )程度の各条件でn型不純物、ここでは砒素(As)をイオン注入する。
【0098】
続いて、シリコン半導体基板101を、温度900℃、時間30分程度の各条件でアニール処理してイオン注入された不純物を活性化させ、一対の不純物拡散層であるソース106及びドレイン107を形成する。
【0099】
次に、図15(c)及び図16(b)に示すように、フォトリソグラフィー及びそれに続くドライエッチングにより多結晶シリコン膜131をパターニングし、凸部111の長手方向と略平行な帯状に多結晶シリコン膜131を残す。このとき、フィールドシールド素子分離構造102を跨いで素子活性領域103上に延在する多結晶シリコン膜131からなるゲート電極108が形成される。
【0100】
しかる後、ゲート電極108を覆う層間絶縁膜や、ソース106及びドレイン107と接続される各種配線等(どちらも図示を省略する。)を形成し、MOSトランジスタを完成させる。
【0101】
このように、第2の実施形態においては、ゲート酸化膜104を形成した後に、ゲート酸化膜104のみならず多結晶シリコン膜131の薄い部位を不純物を通過させてソース106及びドレイン107を形成するので、薄いゲート酸化膜104が高濃度不純物の影響を受け難くなって信頼性の高いMOSトランジスタが実現する。
【0102】
(変形例)
以下、第2の実施形態の変形例について説明する。なお、第2の実施形態のMOSトランジスタと対応する部材等については同符号を記して説明を省略する。この変形例のMOSトランジスタは、第2の実施形態のMOSトランジスタとほぼ同一の構成を有して、ほぼ同一の工程を経て製造されるが、主に不純物拡散層がLDD構造とされている点で相違する。この変形例においても、第2の実施形態と同様に、MOSトランジスタの主要構成をその製造方法とともに説明する。図17は、変形例に係るMOSトランジスタの製造方法の主要工程を示す概略断面図であり、第2の実施形態の図13の一点鎖線I−I’による断面、即ち図14及び図15に対応している。
【0103】
先ず、第2の実施形態と同様に、図14(a)〜図14(c)、図15(a)の各工程を経て、表面に凸部111を有する多結晶シリコン膜131を形成する。
【0104】
次に、図17(a)に示すように、フォトレジスト132を灰化処理等により除去した後、凸部111及びフィールドシールド素子分離構造102をマスクとして、多結晶シリコン膜131の前記薄い部位及びゲート酸化膜104を介してシリコン半導体基板101の表面領域にイオン注入を施す。具体的には、加速エネルギーを120keV、ドーズ量を5×1013(1/cm2 )程度の各条件でn型不純物、ここでは砒素(As)をイオン注入する。このとき、第2の実施形態の場合に比して低濃度に不純物が導入されることになる。
【0105】
次に、図17(b)に示すように、低圧CVD法により、露出したフィールドシールド素子分離構造102上を含む全面に多結晶シリコン膜を形成し、フィールドシールド素子分離構造102をストッパーとして、多結晶シリコン膜の全面を異方性エッチングする。このとき、多結晶シリコン膜131上で凸部111側面のみを覆う多結晶シリコン膜からなるサイドウォール141が形成される。
【0106】
次に、図17(c)に示すように、凸部111、サイドウォール141及びフィールドシールド素子分離構造102をマスクとして、多結晶シリコン膜131の前記薄い部位及びゲート酸化膜104を介してシリコン半導体基板101の表面領域に再びイオン注入を施す。具体的には、加速エネルギーを200keV、ドーズ量を5×1015(1/cm2 )程度の各条件でn型不純物、ここでは砒素(As)をイオン注入する。このとき、1回目のイオン注入に比して高濃度に不純物が導入され、サイドウォール141の直下近傍のシリコン半導体基板101の表面領域を残して高濃度の不純物領域が形成される。
【0107】
次に、、図17(d)に示すように、シリコン半導体基板101を、温度900℃、時間30分程度の各条件でアニール処理してイオン注入された不純物を活性化させ、サイドウォール141の直下近傍のn- 型の低濃度拡散層142とこの低濃度拡散層142と接合されたn+ 型の高濃度拡散層143とを形成し、これら両者からなるLDD構造のソース144及びドレイン145を形成する。
【0108】
そして、第2の実施形態と同様に、多結晶シリコン膜131をパターニングすることにより、図17(e)に示すように、フィールドシールド素子分離構造102上を跨いで素子活性領域103上に延在する多結晶シリコン膜131からなる帯状のゲート電極108が形成される。
【0109】
しかる後、第2の実施形態と同様に、ゲート電極108を覆う層間絶縁膜や、ソース106及びドレイン107と接続される各種配線等(どちらも図示を省略する。)を形成し、MOSトランジスタを完成させる。
【0110】
このように、第2の実施形態の変形例においては、ゲート酸化膜104を形成した後に、ゲート酸化膜104のみならず多結晶シリコン膜131の薄い部位を不純物を通過させてソース145及びドレイン146を形成するので、薄いゲート酸化膜104が高濃度不純物の影響を受け難くなって信頼性の高いMOSトランジスタが実現する。
【0111】
更に、この変形例においては、ソース144及びドレイン145がLDD構造とされているため、上述の諸効果に加えて、ホットキャリアの発生を抑止して耐圧を大幅に向上させることが可能となる。
【0112】
【発明の効果】
本発明によれば、フォト工程が省略されて製造工程数が短縮化され、しかも良質で信頼性の高い極薄のゲート絶縁膜、例えばトンネル酸化膜等を有する半導体装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のEEPROMメモリセルの主要構成を示す概略平面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態のEEPROMメモリセルの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図3】図2に引き続き、本発明の第1の実施形態のEEPROMメモリセルの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態のEEPROMメモリセルの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図5】本発明の第1の実施形態の変形例1において、EEPROMメモリセルの製造方法の主要工程を工程順に示す概略断面図である。
【図6】本発明の第1の実施形態の変形例2において、EEPROMメモリセルの製造方法の主要工程を工程順に示す概略断面図である。
【図7】本発明の第1の実施形態の変形例3において、EEPROMメモリセルの主要構成を示す概略平面図である。
【図8】本発明の第1の実施形態の変形例3において、EEPROMメモリセルの製造方法の主要工程を工程順に示す概略断面図である。
【図9】本発明の第1の実施形態の変形例3において、EEPROMメモリセルの製造方法の主要工程を工程順に示す概略断面図である。
【図10】本発明の第1の実施形態の変形例4において、EEPROMメモリセルの製造方法の主要工程を工程順に示す概略断面図である。
【図11】図10に引き続き、本発明の第1の実施形態の変形例4において、EEPROMメモリセルの製造方法の主要工程を工程順に示す概略断面図である。
【図12】本発明の第1の実施形態の変形例4において、EEPROMメモリセルの製造方法の主要工程を工程順に示す概略断面図である。
【図13】本発明の第2の実施形態のMOSトランジスタの主要構成を示す概略平面図である。
【図14】本発明の第2の実施形態のMOSトランジスタの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図15】図14に引き続き、本発明の第2の実施形態のMOSトランジスタの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図16】本発明の第2の実施形態のMOSトランジスタの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図17】本発明の第2の実施形態の変形例において、MOSトランジスタの製造方法の主要工程を工程順に示す概略断面図である。
【符号の説明】
1,102 シリコン半導体基板
2,102 フィールドシールド素子分離構造
3,103 素子活性領域
4,104 ゲート酸化膜
5,105 トンネル酸化膜
6,44,54,106,144 ソース
7,45,55,107,145 ドレイン
7a 非形成領域
8 ONO膜
9 浮遊ゲート
10 制御ゲート
11,11’111 凸部
21,121 フィールドゲート酸化膜
22,122 多結晶シリコン膜
23,24,64,123,124 シリコン酸化膜
31,33,131 多結晶シリコン膜
41,51,141 サイドウォール
42,52,142 低濃度拡散層
43,53,143 高濃度拡散層
61 パッド酸化膜
62 シリコン窒化膜
63 溝
65 トレンチ型素子分離構造
108 ゲート電極
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device having an extremely thin gate insulating film and a manufacturing method thereof, and is particularly suitable for application to a semiconductor device in which an extremely thin tunnel oxide film is formed on a part of a gate oxide film.
[0002]
[Prior art]
In recent years, further miniaturization and high integration of semiconductor devices have progressed, and accordingly, gate oxide films of transistors tend to be thinned. In particular, in a nonvolatile semiconductor memory, for example, a FLOTOX type EEPROM, in which stored data is retained even when the connection with the power source is cut off and electrically erasable, a recess is formed in a portion of the gate oxide film located above the drain A very thin tunnel oxide film having a thickness of about 100 mm is formed.
[0003]
When manufacturing a FLOTOX type EEPROM, first, after forming a gate oxide film, a part of the tunnel oxide film is removed by wet etching to form a tunnel oxide film. Here, as described above, in order to form a tunnel oxide film in a portion of the gate oxide film located above the drain, a resist pattern having a predetermined shape is formed on the gate oxide film before forming a floating gate or the like. Then, using this resist pattern as a mask, ions are implanted into the surface region of the semiconductor substrate on both sides of the resist pattern through the gate oxide film to form the source / drain. Subsequently, the portion located on the drain of the gate oxide film is removed, and the exposed surface of the semiconductor substrate is thermally oxidized to form a tunnel oxide film. Thereafter, a floating gate, a dielectric film, a control gate, and the like are patterned, an interlayer insulating film and various wirings are formed, and the EEPROM is completed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when a FLOTOX type EEPROM is manufactured, it is necessary to form a resist pattern on the gate oxide film and implant ions before forming the floating gate, the control gate, and the like. This increases the manufacturing process and increases the manufacturing cost. Further, in the case of the above-described manufacturing method, there is a concern that the quality of the tunnel oxide film is deteriorated due to the influence of high concentration impurities in the semiconductor substrate.
[0005]
In Japanese Patent Publication No. 7-36441, P - A technique is disclosed in which it is not necessary to form only the base region, the process is simplified, and the elements are reduced. In this method, an oxide film having a stepped portion on the upper surface is formed on a semiconductor substrate, and a polycrystalline silicon film on the oxide film is formed and patterned. Then, ion implantation is performed with ultrahigh energy through the oxide film, and P is applied to the semiconductor substrate under the oxide film. - A base region is formed. Subsequently, ions are implanted into the semiconductor substrate between the oxide film and the polycrystalline silicon film to form a source region. However, in this method, since ion implantation is performed with ultrahigh energy, there is a concern that some damage may be caused when the oxide film is an extremely thin oxide film such as a tunnel oxide film.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly reliable semiconductor device having an extremely thin gate insulating film, such as a tunnel oxide film, which is formed without increasing the number of manufacturing steps, and a method for manufacturing the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The semiconductor device of the present invention includes a source and a drain, a floating gate patterned through an insulating film on a channel region of a semiconductor substrate formed between the source and the drain, and a dielectric on the floating gate. In a semiconductor device including a control gate formed through a body film, the floating gate includes first and second wiring patterns, and the first wiring pattern has the second wiring pattern on an upper surface. The second wiring pattern is formed with a pattern width smaller than the first wiring pattern width, and is formed on a surface region of the semiconductor substrate located on both sides of the convex portion. The source and the drain are formed, and a portion of the insulating film located above the drain is removed and exposed to a surface of the semiconductor substrate, which is compared with a thickness of the insulating film. A thin tunnel insulating film is formed, the floating gate has the convex portion at a position located above the tunnel insulating film, and low concentration impurities are introduced into the source and the drain, respectively. A sidewall conductive film is formed on the dielectric film so as to cover a side surface of the convex portion via the dielectric film, and the sidewall conductive film is formed on the control gate. And a second impurity layer is formed by introducing a high-concentration impurity into a surface region of the semiconductor substrate located on both sides of the sidewall conductive film, and the first impurity layer and the first impurity layer are formed. The two impurity layers are joined.
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming an element isolation structure on a semiconductor substrate to define an element active region, a step of forming an insulating film on the element active region, Forming a tunnel insulating film by thermally oxidizing the exposed surface of the semiconductor substrate, and forming a first conductive film on the entire surface of the insulating film and the tunnel insulating film including the element isolation structure And flattening the surface of the first conductive film, forming a strip-shaped mask on the flattened first conductive film, and forming the surface of the element isolation structure on the first conductive film. Patterning until exposed, processing the first conductive film into a shape having a convex portion following the mask on the upper surface, and dividing the first conductive film into each element active region; and the semiconductor Impurities of low concentration through the first conductive film on the substrate So that a low-concentration first impurity layer is formed on the surface region of the semiconductor substrate located on both sides of the convex portion, and the tunnel insulating film is located on one of the first impurity layers. Forming a dielectric film on the entire surface of the first conductive film including the element isolation structure; forming a second conductive film on the second insulating film; and The entire surface of the second conductive film is anisotropically etched until the surface of the insulating film is exposed, and the second conductive film is left on the side surface of the convex portion through the dielectric film to form a sidewall conductive film. A high concentration impurity is introduced into the semiconductor substrate through the dielectric film and the floating gate, and a high concentration first region is formed at a portion located on both sides of the sidewall conductive film in the surface region of the semiconductor substrate. 2 impurity layers are formed, and the first impurity layer and the second impurity layer are formed. Bonding a layer, forming a third conductive film on the dielectric film and the sidewall conductive film, the third conductive film, the dielectric film, and the first conductive film. Patterning is performed to form a floating gate leaving the first conductive film in an island shape corresponding to each element active region, and a third so as to extend on the floating gate via the dielectric film. And forming a control gate leaving the conductive film.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, some preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0025]
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described. In the first embodiment, the semiconductor device is a non-volatile semiconductor memory that retains stored data even when the connection with the power source is cut off and is electrically erasable, and is above the drain of the gate oxide film. An example of a FLOTOX type EEPROM in which an extremely thin tunnel oxide film is formed at a position located in the region will be described. In the first embodiment, the main configuration of the EEPROM memory cell will be described together with its manufacturing method. FIG. 1 is a schematic plan view showing the main configuration of the EEPROM memory cell of the first embodiment, FIGS. 2 to 4 are schematic cross-sectional views showing the manufacturing method of the EEPROM in the order of steps, and FIGS. 4 corresponds to the cross section along the alternate long and short dash line II ′, and FIG. 4 corresponds to the cross section along the alternate long and short dash line II-II ′ in FIG.
[0026]
First, as shown in FIG. 2A, a field shield element isolation structure 2 is formed on a p-type silicon semiconductor substrate 1.
[0027]
Specifically, the field gate oxide film 21 is formed by performing thermal oxidation on the surface of the silicon semiconductor substrate 1, and then the polycrystalline silicon film 22 and the silicon oxide film 23 are sequentially formed on the field gate oxide film 21. Subsequently, the field gate oxide film 21, the polycrystalline silicon film 22, and the silicon oxide film 23 are selectively removed by patterning by photolithography and subsequent dry etching or the like.
[0028]
Then, after a silicon oxide film 24 is formed on the entire surface so as to cover the remaining field gate oxide film 21, polycrystalline silicon film 22 and silicon oxide film 23, the entire surface of the silicon oxide film 23 is anisotropically dried by RIE or the like. The silicon oxide film 24 is left only on the side surfaces of the field gate oxide film 21, the polycrystalline silicon film 22, and the silicon oxide film 23 by etching. Thereby, the field shield element isolation structure 2 including the shield plate electrode made of the polycrystalline silicon film surrounded by the silicon oxide film is formed.
[0029]
As an element isolation structure, a field oxide film may be formed by a so-called LOCOS method instead of the field shield element isolation structure 2.
[0030]
Subsequently, the surface of the defined element active region 3 is thermally oxidized to form a gate oxide film 4 having a thickness of about 200 mm.
[0031]
Next, as shown in FIG. 2B, a part of the gate oxide film 3 is removed by wet etching, and a part of the surface of the silicon semiconductor substrate 1 is exposed. Subsequently, the exposed surface of the silicon semiconductor substrate 1 is again thermally oxidized to form a tunnel oxide film 5 having a thickness of about 110 mm.
[0032]
Next, as shown in FIG. 2C, a polycrystalline silicon film 31 is deposited to a thickness of about 3000 mm on the entire surface including the field shield element isolation structure 2 by low pressure CVD.
[0033]
Next, as shown in FIG. 2D, the surface of the polycrystalline silicon film 31 is polished, here by a chemical mechanical polishing (CMP) method, so that the surface of the polycrystalline silicon film 31 is planarized. At this time, the thickness of the polycrystalline silicon film 31 is thinner on the field shield element isolation structure 2 by the thickness of the field shield element isolation structure 2 than on the element active region 3.
[0034]
Next, as shown in FIGS. 3A and 4A, a photoresist 32 on the polycrystalline silicon film 31 is applied, the photoresist 32 is processed by photolithography, and the photoresist is formed into a predetermined strip shape. Leave 32. Here, it is necessary to process the photoresist 32 into a pattern in which the tunnel oxide film 5 does not exist immediately below the photoresist 32.
[0035]
Subsequently, using the photoresist 32 as a mask and using the surface of the field shield element active region 2 as a stopper, the polycrystalline silicon film 31 is dry-etched (half-etched) until the surface of the field shield element isolation structure 2 is exposed. At this time, the polycrystalline silicon film 31 is divided on the field shield element isolation structure 2 surrounding the element active region 3 so as to embed the element active region 3, and as shown in FIG. Further, it is formed in a shape having a belt-like convex portion 11 following the photoresist 32. Here, the portion of the polycrystalline silicon film 31 where the convex portion 11 is not formed (hereinafter referred to as a thin portion) has a thickness of about 1000 to 1500 1 depending on the thickness of the field shield element isolation structure 2. An example of using half etching when forming the gate electrode of a MOS transistor is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-145868.
[0036]
Next, as shown in FIG. 3B, after the photoresist 32 is removed by ashing or the like, the thin portion of the polycrystalline silicon film 31 and the convex portion 11 and the field shield element isolation structure 2 are used as a mask. Ions are implanted into the surface region of the silicon semiconductor substrate 1 through the gate oxide film 4 (tunnel oxide film 5). Specifically, the acceleration energy is 200 keV and the dose amount is 5 × 10. 15 (1 / cm 2 ) N-type impurities, here arsenic (As), are ion-implanted under various conditions.
[0037]
Subsequently, the silicon semiconductor substrate 1 is annealed under conditions of a temperature of 900 ° C. and a time of about 30 minutes to activate the implanted ions, thereby forming a source 6 and a drain 7 as a pair of impurity diffusion layers. .
[0038]
Next, as shown in FIGS. 3C and 4B, a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film are formed on the entire surface of the polycrystalline silicon film 31 including the field shield element isolation structure 2 by a low pressure CVD method. A silicon oxide film is sequentially deposited to a film thickness of about 100 mm, about 150 mm, and about 100 mm to form an ONO film 8 having a three-layer structure.
[0039]
Subsequently, a polycrystalline silicon film 33 having a thickness of about 1500 mm is deposited on the ONO film 8 by low pressure CVD.
[0040]
Next, as shown in FIG. 3D, the polycrystalline silicon film 33, the ONO film 8, and the polycrystalline silicon film 31 are simultaneously patterned by photolithography and subsequent dry etching. More specifically, the tunnel oxide film 5 is covered on each element active region 3, and the polycrystalline silicon film 31 is left so as to be independent on each element active region 3. The polycrystalline silicon film 33 is left in parallel strips. At this time, an island-like floating gate 9 made of a polycrystalline silicon film 31 is formed on each element active region 3, and a multi-layer extending across the field shield element isolation structure 2 via the ONO film 8 on the floating gate 9. A control gate 10 made of the crystalline silicon film 33 is formed.
[0041]
In the above Japanese Patent Laid-Open No. 61-145868, after half etching, nitrogen is ion-implanted into the polycrystalline silicon film using a resist as a mask, source / drains are formed, and the semiconductor substrate is annealed. This insulates the portion of the polycrystalline silicon film into which nitrogen ions are implanted. This technique requires a high-temperature annealing process and is difficult to apply to an EEPROM. There is also a problem of increasing the number of processes.
[0042]
Thereafter, an interlayer insulating film covering the control gate 10 and a bit line etc. (both not shown) connected to the drain 7 and intersecting the control gate 10 are formed to complete an EEPROM memory cell. Although description is omitted, the selection transistor of the memory cell is formed as appropriate together with the above-described steps.
[0043]
As described above, in the first embodiment, after forming the tunnel oxide film 5, not only the gate oxide film 4 (tunnel oxide film 5) but also the thin portion of the polycrystalline silicon film 31 is allowed to pass through the source 6 And the drain 7 are formed. Therefore, the photo process is reduced as compared with the case where the source / drain is formed before the tunnel oxide film 5 is formed as in the prior art, and the manufacturing process can be shortened and the manufacturing cost can be reduced. This makes it difficult to be affected by high-concentration impurities, thereby realizing a highly reliable EEPROM.
[0044]
(Modification)
Hereinafter, some modified examples of the first embodiment will be described. In addition, about the member etc. corresponding to EEPROM of 1st Embodiment, the same code | symbol is described and description is abbreviate | omitted.
[0045]
-Modification 1-
First, Modification 1 will be described. The EEPROM according to the first modification has substantially the same configuration as the EEPROM according to the first embodiment and is manufactured through substantially the same process. However, the impurity diffusion layer mainly has an LDD structure. Is different. In the first modification, as in the first embodiment, the main configuration of the EEPROM memory cell will be described together with its manufacturing method. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the main steps of the method for manufacturing an EEPROM according to the first modification, and corresponds to the cross section taken along the alternate long and short dash line II ′ of FIG. 1, that is, FIGS.
[0046]
First, similarly to the first embodiment, the respective steps shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d) and FIG. 3 (a) are used to have a convex portion 11 on the surface, and each is a field shield element isolation. A polycrystalline silicon film 31 separated by the structure 2 is formed.
[0047]
Next, as shown in FIG. 5A, the convex portion 11 and the field shield element isolation structure 2 are used as a mask through the thin portion of the polycrystalline silicon film 31 and the gate oxide film 4 (tunnel oxide film 5). Ions are implanted into the surface region of the silicon semiconductor substrate 1. Specifically, the acceleration energy is 120 keV and the dose amount is 5 × 10. 13 (1 / cm 2 ) N-type impurities, here arsenic (As), are ion-implanted under various conditions. At this time, impurities are introduced at a lower concentration than in the case of the first embodiment.
[0048]
Next, as shown in FIG. 5B, after removing the photoresist 32 by ashing or the like, a polycrystalline silicon film is formed on the entire surface including the exposed field shield element isolation structure 2 by low pressure CVD. Then, the entire surface of the polycrystalline silicon film is anisotropically etched again using the field shield element isolation structure 2 as a stopper. At this time, a sidewall 41 made of a polycrystalline silicon film covering only the side surface of the convex portion 11 on the polycrystalline silicon film 31 is formed.
[0049]
Next, as shown in FIG. 5C, the thin portion of the polycrystalline silicon film 31 and the gate oxide film 4 (tunnel oxide film 5) using the convex portion 11, the sidewall 41 and the field shield element isolation structure 2 as a mask. ) To the surface region of the silicon semiconductor substrate 1 again. Specifically, the acceleration energy is 200 keV and the dose amount is 5 × 10. 15 (1 / cm 2 ) N-type impurities, here arsenic (As), are ion-implanted under various conditions. At this time, impurities are introduced at a higher concentration than in the first ion implantation, and a high concentration impurity region is formed leaving the surface region of the silicon semiconductor substrate 1 in the vicinity immediately below the sidewall 41.
[0050]
Next, as shown in FIG. 5D, the silicon semiconductor substrate 1 is annealed under conditions of a temperature of 900 ° C. and a time of about 30 minutes to activate the ion-implanted impurities, and immediately below the sidewalls 41. N nearby - Type low concentration diffusion layer 42 and n bonded to the low concentration diffusion layer 42 + A high-concentration diffusion layer 43 of the mold is formed, and a source 44 and a drain 45 having an LDD structure made of both of them are formed.
[0051]
Then, similarly to the first embodiment, the ONO film 8 and the polycrystalline silicon film 33 are sequentially deposited, and the polycrystalline silicon film 33, the ONO film 8 and the polycrystalline silicon film 31 are patterned at the same time, so that FIG. As shown in (d), the island-like floating gate 9 made of the polycrystalline silicon film 31 and the polycrystalline extending over the field shield element isolation structure 2 via the ONO film 8 on the floating gate 9. A control gate 10 made of the silicon film 33 is formed.
[0052]
Thereafter, as in the first embodiment, an interlayer insulating film covering the control gate 10 and a bit line (not shown) that is connected to the drain 45 and intersects the control gate 10 are formed, and the EEPROM is formed. The memory cell is completed. Although description is omitted, the selection transistor of this memory cell is also formed as appropriate together with the above-described steps.
[0053]
As described above, in the first modification of the first embodiment, not only the gate oxide film 4 (tunnel oxide film 5) but also many after the tunnel oxide film 5 is formed, as in the case of the first embodiment. A source 44 and a drain 45 are formed by allowing impurities to pass through a thin portion of the crystalline silicon film 31. Therefore, the photo process is reduced as compared with the case where the source / drain is formed before the tunnel oxide film 5 is formed as in the prior art, and the manufacturing process can be shortened and the manufacturing cost can be reduced. This makes it difficult to be affected by high-concentration impurities, thereby realizing a highly reliable EEPROM.
[0054]
Furthermore, in the first modification, since the source 44 and the drain 45 have an LDD structure, in addition to the above effects, generation of hot carriers can be suppressed and the breakdown voltage can be greatly improved. .
[0055]
-Modification 2-
Next, Modification 2 of the first embodiment will be described. In the EEPROM of the second modification, the impurity diffusion layer has an LDD structure as in the first modification, but there are some differences in the process. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the main steps of the method for manufacturing an EEPROM according to the modified example 2, and corresponds to the cross section taken along the alternate long and short dash line II ′ of FIG. 1, that is, FIGS.
[0056]
First, similarly to the first embodiment, the respective steps shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d) and FIG. 3 (a) are used to have a convex portion 11 on the surface, and each is a field shield element isolation. A polycrystalline silicon film 31 separated by the structure 2 is formed.
[0057]
Next, as shown in FIG. 6A, after the photoresist 32 is removed by ashing or the like, the thin portion of the polycrystalline silicon film 31 and the convex portion 11 and the field shield element isolation structure 2 are used as a mask. Ions are implanted into the surface region of the silicon semiconductor substrate 1 through the gate oxide film 4 (tunnel oxide film 5). Specifically, the acceleration energy is 120 keV and the dose amount is 5 × 10. 13 (1 / cm 2 ) N-type impurities, here arsenic (As), are ion-implanted under various conditions. At this time, impurities are introduced at a lower concentration than in the case of the first embodiment.
[0058]
Next, as shown in FIG. 6B, a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film are respectively formed on the entire surface of the polycrystalline silicon film 31 including the field shield element isolation structure 2 by low pressure CVD. The ONO film 8 having a three-layer structure is formed by sequentially depositing and forming a thickness of about 100 mm, about 150 mm, and about 100 mm.
[0059]
Next, as shown in FIG. 6C, a polycrystalline silicon film is formed on the entire surface of the ONO film 8 by low-pressure CVD, and the entire surface of the polycrystalline silicon film is changed using the surface of the ONO film 8 as a stopper. Isotropic etching. At this time, a sidewall 51 made of a polycrystalline silicon film covering only the side surface of the convex portion 11 is formed via the ONO film 8.
[0060]
Next, as shown in FIG. 6D, the ONO film 8, the thin portion of the polycrystalline silicon film 31, and the gate oxide film 4 (with the convex portion 11, the sidewall 51, and the field shield element isolation structure 2 as a mask) Ion implantation is again performed on the surface region of the silicon semiconductor substrate 1 through the tunnel oxide film 5). Specifically, the acceleration energy is 200 keV and the dose amount is 5 × 10. 15 (1 / cm 2 ) N-type impurities, here arsenic (As), are ion-implanted under various conditions. At this time, impurities are introduced at a higher concentration than in the first ion implantation, and a high concentration impurity region is formed leaving the surface region of the silicon semiconductor substrate 1 in the vicinity immediately below the sidewall 51.
[0061]
Subsequently, the silicon semiconductor substrate 1 is annealed under conditions of a temperature of 900 ° C. and a time of about 30 minutes to activate the ion-implanted impurities, and n near the sidewall 51 is activated. - Type low concentration diffusion layer 52 and n bonded to this low concentration diffusion layer 52 + A high-concentration diffusion layer 53 of the mold is formed, and a source 54 and a drain 55 having an LDD structure made of both of them are formed.
[0062]
Then, as in the first embodiment, the polycrystalline silicon film 33 is sequentially deposited so as to cover the ONO film 8 and the sidewalls 51. At this time, the sidewall 51 and the polycrystalline silicon film 33 are integrated. Subsequently, by simultaneously patterning the polycrystalline silicon film 33, the ONO film 8, and the polycrystalline silicon film 31, as shown in FIG. 6E, an island-shaped floating gate 9 made of the polycrystalline silicon film 31, On the floating gate 9, the control gate 10 made of the polycrystalline silicon film 33 is formed with the ONO film 8 interposed and extending across the field shield element isolation structure 2.
[0063]
As described above, in the second modification of the first embodiment, as in the case of the first embodiment, not only the gate oxide film 4 (tunnel oxide film 5) but also the many after the tunnel oxide film 5 is formed. A source 54 and a drain 55 are formed by allowing impurities to pass through a thin portion of the crystalline silicon film 31. Therefore, the photo process is reduced as compared with the case where the source / drain is formed before the tunnel oxide film 5 is formed as in the prior art, and the manufacturing process can be shortened and the manufacturing cost can be reduced. This makes it difficult to be affected by high-concentration impurities, thereby realizing a highly reliable EEPROM.
[0064]
Furthermore, in the second modification, since the source 54 and the drain 55 have an LDD structure, in addition to the above-described effects, generation of hot carriers can be suppressed and the breakdown voltage can be greatly improved. .
[0065]
-Modification 3-
Next, Modification 3 of the first embodiment will be described. The EEPROM of Modification 3 has substantially the same configuration as that of the EEPROM of the first embodiment and is manufactured through substantially the same process, but further suppresses adverse effects on the tunnel oxide film 5 due to high-concentration impurities. In consideration, mainly, the photoresist 32 on the polycrystalline silicon film 31 in FIGS. 3A and 4A is processed so as to leave a region covering the tunnel oxide film 5 in addition to a predetermined band-like one. It is different in point. FIG. 7 is a schematic plan view showing the main configuration of the EEPROM memory cell of the third modification, FIGS. 8 to 9 are schematic cross-sectional views showing the manufacturing method of the EEPROM in the order of steps, and FIG. 8 is an alternate long and short dash line I in FIG. 9 corresponds to a cross section taken along the line −I ′, and FIG. 9 corresponds to a cross section taken along the alternate long and short dash line II-II ′ in FIG. 7.
[0066]
First, as in the case of the first embodiment, the polycrystalline silicon planarized on the field shield element isolation structure 2 and the element active region 3 through the respective steps of FIGS. 2A to 2D. A film 31 is formed.
[0067]
Next, as shown in FIGS. 8A and 9A, a photoresist 32 is applied on the polycrystalline silicon belly 31, the photoresist 32 is processed by photolithography, and the photoresist is formed into a predetermined strip shape. 32 and the photoresist 32 are also left in the region covering the tunnel oxide film 5.
[0068]
Subsequently, using the photoresist 32 as a mask and using the surface of the field shield element isolation structure 2 as a stopper, the polycrystalline silicon film 31 is dry-etched (half-etched) until the surface of the field shield element isolation structure 2 is exposed. At this time, the polycrystalline silicon film 31 is divided on the field shield element isolation structure 2 surrounding the element active region 3 to embed the element active region 3, and as shown in FIG. In addition, it is formed in an island shape covering the strip-shaped convex portion 11 and the tunnel oxide film 5 following the photoresist 32, in this case, having a rectangular convex portion 11 ′. Here, the thin part of the polycrystalline silicon belly 31 has a film thickness of about 1000 to 1500 mm depending on the thickness of the field shield element isolation structure 2.
[0069]
Next, as shown in FIG. 8B, after the photoresist 32 is removed by ashing or the like, the above-described polycrystalline silicon film 31 is formed using the convex portions 11 and 11 ′ and the field shield element isolation structure 2 as a mask. Ions are implanted into the surface region of the silicon semiconductor substrate 1 through the book portion and the gate oxide film 4. Specifically, the acceleration energy is 200 keV and the dose amount is 5 × 10. 15 (/ Cm 2 ) An n-type blunt material, here arsenic (As), is ion-implanted under the various conditions. At this time, since the convex portion 11 ′ exists on the tunnel oxide film 5, the tunnel oxide film 5 of the silicon semiconductor substrate 1 is present. Ion implantation is not performed on the lower part. In this case, a slight ion implantation may be performed on the portion below the tunnel oxide film 5. Specifically, a technique such as ion implantation (oblique ion implantation) from a direction inclined by a predetermined angle with respect to the surface of the silicon semiconductor substrate 1 is suitable.
[0070]
Subsequently, as shown in FIGS. 8C and 9B, the silicon semiconductor substrate 1 is annealed under conditions of a temperature of 900 ° C. and a time of about 30 minutes to activate the implanted ions. A source 6 and a drain 7 which are a pair of impurity diffusion layers are formed. At this time, a portion corresponding to the lower portion of the tunnel oxide film 5 of the drain 7 becomes a non-formation region 7a where no impurity diffusion layer is formed.
[0071]
Thereafter, similarly to the first embodiment, the EEPROM is completed through the process of FIG. 8D corresponding to FIG.
[0072]
As described above, in Modification 3 of the first embodiment, in addition to the various effects of the first embodiment, the source 6 is formed by allowing impurities to pass through the thin portion of the polycrystalline silicon film 31 and the gate oxide film 4. In forming the drain 7, the tunnel oxide film 5 does not allow high-concentration impurities to pass through, so that further high quality of the tunnel oxide film 5 is ensured and a highly reliable EEPROM can be realized.
[0073]
-Modification 4-
Next, Modification 4 of the first embodiment will be described. The EEPROM of Modification 4 has the same configuration as that of Modification 3 and is manufactured through the same steps, but differs in that the element isolation structure is different. 10 to 12 are schematic cross-sectional views showing the main steps of the manufacturing method of the EEPROM according to the modified example 4. FIGS. 10 and 11 are cross-sectional views taken along the alternate long and short dash line II ′ of FIG. 7 substantially correspond to the cross section taken along the alternate long and short dash line II-II ′.
[0074]
First, as shown in FIG. 10A, after the surface of the p-type silicon semiconductor substrate 1 is thermally oxidized to form a pad oxide film 61 with a thickness of about 300 mm, silicon is deposited on the pad oxide film 61 by a CVD method. The nitride film 62 is deposited to a thick film thickness, for example, about 1000 to 1500 mm.
[0075]
Next, as shown in FIG. 10B, the silicon nitride film 62 and the pad oxide film 61 corresponding to the element isolation region of the silicon semiconductor substrate are removed by photolithography and subsequent dry etching, and then the remaining silicon Using the nitride film 62 as a mask, a groove 63 having a depth of about 4 μm is formed in the silicon semiconductor substrate 1.
[0076]
Next, as shown in FIG. 10C, a silicon oxide film 64 is deposited and formed on the entire surface by the CVD method so as to fill the groove 63, and chemical mechanical polishing (chemical mechanical polishing) is performed on the silicon oxide film 64 using the silicon nitride film 62 as a stopper. CMP) is performed to leave the silicon oxide film 64 in the trench 63.
[0077]
Then, as shown in FIG. 10D, the silicon nitride film 62 and the pad oxide film 61 are removed using a predetermined chemical solution, and the trench type element isolation structure 65 in which the silicon oxide film 64 is filled in the groove 63 is obtained. To complete. At this time, the silicon oxide film 64 has a shape protruding from the surface of the silicon semiconductor substrate 1 by the thickness of the silicon nitride film 62 (and the pad oxide film 61).
[0078]
Subsequently, as in the case of the first embodiment, the tunnel oxide film 5 and the polycrystalline silicon film 31 are formed through the same steps as in FIG. 2B to FIG. The surface of 31 is flattened.
[0079]
Next, as shown in FIGS. 11A and 12A, a photoresist 32 on the polycrystalline silicon film 31 is applied, the photoresist 32 is processed by photolithography, and a predetermined strip-shaped photoresist 32 is formed. And the photoresist 32 is also left in the region covering the tunnel oxide film 5.
[0080]
Subsequently, using the photoresist 32 as a mask and using the surface of the silicon oxide film 64 of the trench type element isolation structure 65 as a stopper, the polycrystalline silicon film 31 is dry-etched (half-etched) until the surface of the silicon oxide film 64 is exposed. ) At this time, the polycrystalline silicon film 31 is divided on the trench type element isolation structure 65 surrounding the element active region 3 so as to embed the element active region 3, and as shown in FIG. In addition, it is formed in an island shape covering the strip-shaped convex portion 11 and the tunnel oxide film 5 following the photoresist 32, in this case, having a rectangular convex portion 11 ′. Here, the thin portion of the polycrystalline silicon belly 31 has a film thickness of about 1000 to 1500 mm depending on the thickness of the silicon oxide film 64 of the trench type element isolation structure 65.
[0081]
Next, as shown in FIG. 11B, after the photoresist 32 is removed by ashing or the like, the above-described polycrystalline silicon film 31 is formed using the protrusions 11 and 11 ′ and the trench-type element isolation structure 65 as a mask. Ions are implanted into the surface region of the silicon semiconductor substrate 1 through the book portion and the gate oxide film 4. Specifically, the acceleration energy is 200 keV and the dose amount is 5 × 10. 15 (/ Cm 2 ) An n-type blunt material, here arsenic (As), is ion-implanted under various conditions. At this time, since the protrusion 11 ′ exists on the tunnel oxide film 5, the tunnel oxide film 5 of the silicon semiconductor substrate 1 is present. Ion implantation is not performed on the lower part.
[0082]
Subsequently, as shown in FIGS. 11C and 12B, the silicon semiconductor substrate 1 is annealed under conditions of a temperature of 900 ° C. and a time of about 30 minutes to activate the implanted ions. A source 6 and a drain 7 which are a pair of impurity diffusion layers are formed. At this time, a portion corresponding to the lower portion of the tunnel oxide film 5 of the drain 7 becomes a non-formation region 7a where no impurity diffusion layer is formed.
[0083]
Thereafter, similarly to the first embodiment, the EEPROM is completed through the process of FIG. 11D corresponding to FIG.
[0084]
As described above, in the fourth modification of the first embodiment, in addition to the various effects of the first embodiment, a source of non-conformity is passed through the thin portion of the polycrystalline silicon film 31 and the gate oxide film 4. In forming the drain 6 and the drain 7, since the high-concentration impurities are not allowed to pass through the tunnel oxide film 5, further high quality of the tunnel oxide film 5 is ensured, and a highly reliable EEPROM can be realized.
[0085]
Furthermore, since the trench type element isolation structure 65 is formed as the element isolation structure, it is possible to sufficiently cope with further miniaturization of the EEPROM.
[0086]
The trench type element isolation structure 65 exemplified in the modification 4 can be applied to the first embodiment, the second embodiment described later, and all of these modifications. As the element isolation structure, a field oxide film formed by, for example, a LOCOS method may be applied other than the field shield element isolation structure and the trench type element isolation structure.
[0087]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, a MOS transistor having a thin gate oxide film is illustrated as a semiconductor device. In the second embodiment, the main structure of the MOS transistor will be described together with its manufacturing method. FIG. 13 is a schematic plan view showing the main configuration of the MOS transistor of the second embodiment, FIGS. 14 to 16 are schematic cross-sectional views showing the manufacturing method of the MOS transistor in the order of steps, and FIGS. FIG. 16 corresponds to the cross section taken along the alternate long and short dash line II-II ′ in FIG. 13.
[0088]
First, as shown in FIG. 14A, a field shield element isolation structure 102 is formed on a p-type silicon semiconductor substrate 101.
[0089]
Specifically, the surface of the silicon semiconductor substrate 101 is thermally oxidized to form a field gate oxide film 121, and then a polycrystalline silicon film 122 and a silicon oxide film 123 are sequentially formed on the field gate oxide film 121. Subsequently, the field gate oxide film 121, the polycrystalline silicon film 122, and the silicon oxide film 123 are patterned and removed selectively by photolithography and subsequent dry etching to define the element active region 103.
[0090]
A silicon oxide film 124 is formed on the entire surface so as to cover the remaining field gate oxide film 121, polycrystalline silicon film 122, and silicon oxide film 123, and then the entire surface of the silicon oxide film 123 is anisotropically dried by RIE or the like. The silicon oxide film 124 is left only on the side walls of the field gate oxide film 121, the polycrystalline silicon film 122, and the silicon oxide film 123 by etching. As a result, a field shield element isolation structure 102 having a shield plate electrode made of a polycrystalline silicon film surrounded by a silicon oxide film is formed in the field region.
[0091]
As an element isolation structure, a field oxide film may be formed by a so-called LOCOS method instead of the field shield element isolation structure 102.
[0092]
Subsequently, the surface of the defined device active region 103 is thermally oxidized to form a thin gate oxide film 104 having a thickness of about 110 mm.
[0093]
Next, as shown in FIG. 14B, a polycrystalline silicon film 131 is deposited to a thickness of about 3000 mm on the entire surface including the field shield element isolation structure 102 by low pressure CVD.
[0094]
Next, as shown in FIG. 14C, the surface of the polycrystalline silicon film 131 is polished, here by a chemical mechanical polishing (CMP) method, and the surface of the polycrystalline silicon film 131 is planarized. At this time, the thickness of the polycrystalline silicon film 131 is thinner on the field shield element isolation structure 102 by the thickness of the field shield element isolation structure 102 than on the element active region 103.
[0095]
Next, as shown in FIGS. 15A and 16A, a photoresist 132 on the polycrystalline silicon film 131 is applied, the photoresist 132 is processed by photolithography, and the photoresist is formed into a predetermined strip shape. Leave 132.
[0096]
Subsequently, while using the photoresist 132 as a mask, the polycrystalline silicon film 131 is dry-etched (half-etched) until the film thickness reaches a predetermined thickness on the field shield element isolation structure 102. At this time, as shown in FIG. 15A, the polycrystalline silicon film 131 is formed in a shape having a belt-like convex portion 111 following the photoresist 132 on the surface thereof.
[0097]
Next, as shown in FIG. 15B, after the photoresist 132 is removed by ashing or the like, the thin portion of the polycrystalline silicon film 131 and the convex portion 111 and the field shield element isolation structure 102 are used as a mask. Ions are implanted into the surface region of the silicon semiconductor substrate 101 through the gate oxide film 104. Specifically, the acceleration energy is 200 keV and the dose amount is 5 × 10. 15 (1 / cm 2 ) N-type impurities, here arsenic (As), are ion-implanted under various conditions.
[0098]
Subsequently, the silicon semiconductor substrate 101 is annealed under conditions of a temperature of 900 ° C. and a time of about 30 minutes to activate the ion-implanted impurities, thereby forming a source 106 and a drain 107 as a pair of impurity diffusion layers. .
[0099]
Next, as shown in FIG. 15C and FIG. 16B, the polycrystalline silicon film 131 is patterned by photolithography and subsequent dry etching to form a polycrystal in a strip shape substantially parallel to the longitudinal direction of the convex portion 111. The silicon film 131 is left. At this time, the gate electrode 108 made of the polycrystalline silicon film 131 extending on the element active region 103 across the field shield element isolation structure 102 is formed.
[0100]
Thereafter, an interlayer insulating film covering the gate electrode 108, various wirings connected to the source 106 and the drain 107 (both not shown) are formed, and the MOS transistor is completed.
[0101]
Thus, in the second embodiment, after forming the gate oxide film 104, the source 106 and the drain 107 are formed by allowing impurities to pass through not only the gate oxide film 104 but also the thin portion of the polycrystalline silicon film 131. Therefore, the thin gate oxide film 104 is hardly affected by high concentration impurities, and a highly reliable MOS transistor is realized.
[0102]
(Modification)
Hereinafter, modifications of the second embodiment will be described. Note that members corresponding to those of the MOS transistor of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The MOS transistor of this modification has almost the same configuration as the MOS transistor of the second embodiment and is manufactured through substantially the same process, but the impurity diffusion layer mainly has an LDD structure. Is different. Also in this modification, as in the second embodiment, the main configuration of the MOS transistor will be described together with its manufacturing method. FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the main steps of the MOS transistor manufacturing method according to the modification, corresponding to the cross section taken along the alternate long and short dash line II ′ of FIG. 13 of the second embodiment, that is, FIG. 14 and FIG. is doing.
[0103]
First, similarly to the second embodiment, a polycrystalline silicon film 131 having a convex portion 111 on the surface is formed through the steps of FIGS. 14A to 14C and FIG. 15A.
[0104]
Next, as shown in FIG. 17A, after removing the photoresist 132 by ashing or the like, the thin portion of the polycrystalline silicon film 131 and the convex portion 111 and the field shield element isolation structure 102 are used as a mask. Ions are implanted into the surface region of the silicon semiconductor substrate 101 through the gate oxide film 104. Specifically, the acceleration energy is 120 keV and the dose amount is 5 × 10. 13 (1 / cm 2 ) N-type impurities, here arsenic (As), are ion-implanted under various conditions. At this time, impurities are introduced at a lower concentration than in the case of the second embodiment.
[0105]
Next, as shown in FIG. 17B, a polycrystalline silicon film is formed on the entire surface including the exposed field shield element isolation structure 102 by low-pressure CVD, and the field shield element isolation structure 102 is used as a stopper. The entire surface of the crystalline silicon film is anisotropically etched. At this time, a sidewall 141 made of a polycrystalline silicon film is formed on the polycrystalline silicon film 131 so as to cover only the side surface of the convex portion 111.
[0106]
Next, as shown in FIG. 17C, a silicon semiconductor is formed through the thin portion of the polycrystalline silicon film 131 and the gate oxide film 104 using the convex portion 111, the sidewall 141, and the field shield element isolation structure 102 as a mask. Ion implantation is again performed on the surface region of the substrate 101. Specifically, the acceleration energy is 200 keV and the dose amount is 5 × 10. 15 (1 / cm 2 ) N-type impurities, here arsenic (As), are ion-implanted under various conditions. At this time, impurities are introduced at a higher concentration than in the first ion implantation, and a high-concentration impurity region is formed leaving the surface region of the silicon semiconductor substrate 101 in the vicinity immediately below the sidewall 141.
[0107]
Next, as shown in FIG. 17D, the silicon semiconductor substrate 101 is annealed under conditions of a temperature of 900 ° C. and a time of about 30 minutes to activate the ion-implanted impurities, and the sidewall 141 N in the immediate vicinity - Type low concentration diffusion layer 142 and n bonded to the low concentration diffusion layer 142 + A high-concentration diffusion layer 143 of the mold is formed, and a source 144 and a drain 145 having an LDD structure made of both of them are formed.
[0108]
Then, as in the second embodiment, the polycrystalline silicon film 131 is patterned to extend over the element active region 103 across the field shield element isolation structure 102 as shown in FIG. A strip-shaped gate electrode 108 made of the polycrystalline silicon film 131 is formed.
[0109]
Thereafter, as in the second embodiment, an interlayer insulating film covering the gate electrode 108, various wirings connected to the source 106 and the drain 107 (both are not shown), and the MOS transistor is formed. Finalize.
[0110]
As described above, in the modification of the second embodiment, after forming the gate oxide film 104, the impurity is allowed to pass through not only the gate oxide film 104 but also the thin portion of the polycrystalline silicon film 131, and the source 145 and the drain 146. Therefore, the thin gate oxide film 104 is hardly affected by high-concentration impurities, and a highly reliable MOS transistor is realized.
[0111]
Furthermore, in this modified example, since the source 144 and the drain 145 have an LDD structure, in addition to the above effects, generation of hot carriers can be suppressed and the breakdown voltage can be significantly improved.
[0112]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize a semiconductor device having a very thin gate insulating film, for example, a tunnel oxide film, which has a high quality and high reliability, by omitting the photo process and reducing the number of manufacturing processes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing a main configuration of an EEPROM memory cell according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the method of manufacturing the EEPROM memory cell according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.
3 is a schematic cross-sectional view showing the method of manufacturing the EEPROM memory cell according to the first embodiment of the present invention in the order of steps, following FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the method of manufacturing the EEPROM memory cell according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the main steps of a method for manufacturing an EEPROM memory cell in order of steps in Modification 1 of the first embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view showing the main steps of a method for manufacturing an EEPROM memory cell in order of steps in Modification 2 of the first embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 is a schematic plan view showing a main configuration of an EEPROM memory cell in a third modification of the first embodiment of the present invention.
8 is a schematic cross-sectional view showing the main steps of a method of manufacturing an EEPROM memory cell in order of steps in Modification 3 of the first embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the main steps of the method of manufacturing the EEPROM memory cell in order of steps in Modification 3 of the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the main steps of the method of manufacturing the EEPROM memory cell in order of steps in Modification 4 of the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing main steps of the method of manufacturing the EEPROM memory cell in the order of steps in the fourth modification of the first embodiment of the present invention following FIG. 10;
12 is a schematic cross-sectional view showing the main steps of a method of manufacturing an EEPROM memory cell in order of steps in Modification 4 of the first embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 13 is a schematic plan view showing the main configuration of a MOS transistor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic cross sectional view showing the method of manufacturing the MOS transistor according to the second embodiment of the present invention in the order of steps.
15 is a schematic cross-sectional view subsequent to FIG. 14, showing a MOS transistor manufacturing method according to the second embodiment of the present invention in the order of steps; FIG.
FIG. 16 is a schematic cross sectional view showing the method of manufacturing the MOS transistor according to the second embodiment of the present invention in the order of steps.
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the main steps of a MOS transistor manufacturing method in the order of steps in a modification of the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1,102 Silicon semiconductor substrate
2,102 Field shield element isolation structure
3,103 Device active region
4,104 Gate oxide film
5,105 Tunnel oxide film
6,44,54,106,144 source
7, 45, 55, 107, 145 Drain
7a Non-formation area
8 ONO film
9 Floating gate
10 Control gate
11, 11'111 convex part
21, 121 Field gate oxide film
22,122 Polycrystalline silicon film
23, 24, 64, 123, 124 Silicon oxide film
31, 33, 131 Polycrystalline silicon film
41, 51, 141 sidewall
42, 52, 142 Low concentration diffusion layer
43, 53, 143 High concentration diffusion layer
61 Pad oxide film
62 Silicon nitride film
63 groove
65 Trench type element isolation structure
108 Gate electrode

Claims (2)

ソース及びドレインと、
前記ソースと前記ドレインとの間に形成された半導体基板のチャネル領域上に絶縁膜を介してパターン形成された浮遊ゲートと、
前記浮遊ゲート上に誘電体膜を介して形成された制御ゲートと
を備えた半導体装置において、
前記浮遊ゲートは、第1及び第2の配線パターンを備え、
前記第1の配線パターンは、上面に前記第2の配線パターンからなる凸部を有しており、
前記第2の配線パターンは、前記第1の配線パターン幅より小さいパターン幅で形成されており、
前記凸部の両側に位置する前記半導体基板の表面領域に前記ソース及び前記ドレインが形成されており、
前記絶縁膜の前記ドレインの上部に位置する一部が除去されて露出した前記半導体基板の表面に、前記絶縁膜の膜厚に比して薄いトンネル絶縁膜が形成されており、
記ソース及び前記ドレインがそれぞれ低濃度の不純物が導入されてなる第1の不純物層とされており、
前記誘電体膜上に前記誘電体膜を介して前記凸部の側面を覆うように側壁導電膜が形成され、前記側壁導電膜が前記制御ゲートと一体とされているとともに、前記側壁導電膜の両側に位置する前記半導体基板の表面領域に高濃度の不純物が導入されて第2の不純物層が形成され、前記第1の不純物層と前記第2の不純物層とが接合されていることを特徴とする半導体装置。
A source and a drain;
A floating gate patterned through an insulating film on a channel region of a semiconductor substrate formed between the source and the drain;
In a semiconductor device comprising a control gate formed on the floating gate via a dielectric film,
The floating gate includes first and second wiring patterns,
The first wiring pattern has a convex portion formed of the second wiring pattern on an upper surface,
The second wiring pattern is formed with a pattern width smaller than the first wiring pattern width,
The source and the drain are formed in a surface region of the semiconductor substrate located on both sides of the convex portion,
Wherein a surface of said semiconductor substrate partially exposed by removing positioned above the drain of the insulating film, Ri Contact the thin tunnel insulating film than the film thickness of the insulating film is formed,
Before SL source and the drain are a first impurity layer low-concentration impurity respectively is introduced,
A sidewall conductive film is formed on the dielectric film so as to cover a side surface of the convex portion via the dielectric film, and the sidewall conductive film is integrated with the control gate. A high-concentration impurity is introduced into a surface region of the semiconductor substrate located on both sides to form a second impurity layer, and the first impurity layer and the second impurity layer are joined. A semiconductor device.
半導体基板上に素子分離構造を形成して素子活性領域を画定する工程と、
前記素子活性領域上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の一部を除去し、露出した前記半導体基板の表面を熱酸化してトンネル絶縁膜を形成する工程と、
前記素子分離構造上を含む前記絶縁膜及び前記トンネル絶縁膜の全面に第1の導電膜を形成し、前記第1の導電膜の表面を平坦化する工程と、
平坦化された前記第1の導電膜上に帯状のマスクを形成し、前記第1の導電膜を前記素子分離構造の表面が露出するまでパターニングして、上面に前記マスクに倣った凸部を有する形状に前記第1の導電膜を加工し、前記第1の導電膜を各素子活性領域毎に分断する工程と、
前記半導体基板に前記第1の導電膜を介して低濃度の不純物を導入し、前記凸部の両側に位置する前記半導体基板の表面領域に低濃度の第1の不純物層を形成し、一方の前記第1の不純物層上に前記トンネル絶縁膜が位置するようにする工程と、
前記素子分離構造上を含む前記第1の導電膜の全面に誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜上に第2の導電膜を形成し、前記誘電体膜の表面が露出するまで前記第2の導電膜の全面を異方性エッチングして、前記誘電体膜を介した前記凸部の側面に前記第2の導電膜を残して側壁導電膜を形成する工程と、
前記半導体基板に前記誘電体膜及び前記浮遊ゲートを介して高濃度の不純物を導入し、前記半導体基板の表面領域における前記側壁導電膜の両側に位置する部位に高濃度の第2の不純物層を形成し、前記第1の不純物層と前記第2の不純物層とを接合する工程と、
前記誘電体膜上及び前記側壁導電膜上に第3の導電膜を形成する工程と、
前記第3の導電膜、前記誘電体膜及び前記第1の導電膜をパターニングして、各素子活性領域に対応して島状に前記第1の導電膜を残して浮遊ゲートを形成するとともに、前記浮遊ゲート上に前記誘電体膜を介して延在するように第3の導電膜を残して制御ゲートを形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming an element isolation structure on a semiconductor substrate to define an element active region;
Forming an insulating film on the device active region;
Removing a part of the insulating film and thermally oxidizing the exposed surface of the semiconductor substrate to form a tunnel insulating film;
Forming a first conductive film on the entire surface of the insulating film and the tunnel insulating film including on the element isolation structure, and planarizing a surface of the first conductive film;
A band-shaped mask is formed on the planarized first conductive film, the first conductive film is patterned until the surface of the element isolation structure is exposed, and a convex portion following the mask is formed on the upper surface. Processing the first conductive film into a shape having, and dividing the first conductive film for each element active region;
A low-concentration impurity is introduced into the semiconductor substrate through the first conductive film, and a low-concentration first impurity layer is formed in a surface region of the semiconductor substrate located on both sides of the convex portion. The tunnel insulating film is positioned on the first impurity layer;
Forming a dielectric film on the entire surface of the first conductive film including on the element isolation structure;
Forming a second conductive film on the dielectric film; anisotropically etching the entire surface of the second conductive film until the surface of the dielectric film is exposed; Forming a sidewall conductive film leaving the second conductive film on the side surface of the portion;
A high-concentration impurity is introduced into the semiconductor substrate through the dielectric film and the floating gate, and a high-concentration second impurity layer is formed at portions located on both sides of the sidewall conductive film in the surface region of the semiconductor substrate. Forming and bonding the first impurity layer and the second impurity layer;
Forming a third conductive film on the dielectric film and the sidewall conductive film;
Patterning the third conductive film, the dielectric film, and the first conductive film to form a floating gate leaving the first conductive film in an island shape corresponding to each element active region; And a step of forming a control gate leaving the third conductive film so as to extend through the dielectric film on the floating gate.
JP11663798A 1997-04-28 1998-04-27 Semiconductor device and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP3876069B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11663798A JP3876069B2 (en) 1997-04-28 1998-04-27 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9-124944 1997-04-28
JP12494497 1997-04-28
JP11663798A JP3876069B2 (en) 1997-04-28 1998-04-27 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1117038A JPH1117038A (en) 1999-01-22
JP3876069B2 true JP3876069B2 (en) 2007-01-31

Family

ID=26454934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11663798A Expired - Fee Related JP3876069B2 (en) 1997-04-28 1998-04-27 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3876069B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5237554B2 (en) * 2004-10-29 2013-07-17 スパンション エルエルシー Manufacturing method of semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1117038A (en) 1999-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100375235B1 (en) Sonos flash memory device and a method for fabricating the same
EP2760048B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US8043930B2 (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
US7422949B2 (en) High voltage transistor and method of manufacturing the same
JP2002064157A (en) Semiconductor memory integrated circuit and its manufacturing method
JP4037750B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US20040033664A1 (en) Semiconductor device having electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM) and Mask-ROM and method of fabricating the same
JP5998512B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
JP4122181B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device having double gate oxide film
JP4266089B2 (en) Manufacturing method of semiconductor memory device
JPH10289990A (en) Manufacture of semiconductor device
JP3876069B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US7250339B2 (en) Electrically erasable programmable read-only memory cell and memory device and manufacturing method thereof
JP4672197B2 (en) Manufacturing method of semiconductor memory device
US10483273B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP3686318B2 (en) Manufacturing method of semiconductor memory device
US10446401B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
KR100330948B1 (en) Non-volatile semiconductor memory device and method for manufacturing same
EP1193763A2 (en) Semiconductor memory device and method for fabricating the same
US8143122B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory and method of manufacturing the same
US7408221B2 (en) Electrically erasable programmable read-only memory cell and memory device and manufacturing method thereof
JP7007013B2 (en) Semiconductor devices and methods for manufacturing semiconductor devices
JP5161408B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP2001185630A (en) Nonvolatile semiconductor memory and method for fabricating the same
JP2001351994A (en) Semiconductor memory device and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050711

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20060417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060602

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060831

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: 20061003

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061030

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees