JPH02122570A - Nonvolatile memory and manufacture thereof - Google Patents
Nonvolatile memory and manufacture thereofInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、EPROM、EEPROM等の不揮発性メモ
リ及びその製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a nonvolatile memory such as an EPROM or an EEPROM, and a method for manufacturing the same.
[発明の概要コ
本発明は、半導体基体上に形成されたフローティングゲ
ートと該フローティングゲート上方に形成されたコント
ロールゲートとの積層構造を有する不揮発性メモリにお
いて、
フローティングゲートをホウ素及び/又はヒ素を含む多
結晶シリコンで形成したことにより、フローティングゲ
ートを熱処理(熱酸化)する際に、フローティングゲー
トを形成する多結晶シリコンにおけるグレインの増速成
長効果を抑え、フローティングゲートの質向上を図った
ものである。[Summary of the Invention] The present invention provides a nonvolatile memory having a stacked structure of a floating gate formed on a semiconductor substrate and a control gate formed above the floating gate, wherein the floating gate contains boron and/or arsenic. By forming the floating gate with polycrystalline silicon, when the floating gate is heat-treated (thermal oxidation), the effect of accelerating grain growth in the polycrystalline silicon that forms the floating gate is suppressed, and the quality of the floating gate is improved. .
[従来の技術]
従来、この種の不揮発性メモリとしては、EPROMや
、EEPROMが知られている。これら従来の不揮発性
メモリにおいては、フローティングゲートを多結晶シリ
コンで形成し、不純物としてはリン(P)が用いられて
いる。このようにして、リンのゲッター効果により、外
部汚染(例えばNa’等)の防止を図っている。[Prior Art] Conventionally, EPROM and EEPROM are known as this type of nonvolatile memory. In these conventional nonvolatile memories, the floating gate is formed of polycrystalline silicon, and phosphorus (P) is used as an impurity. In this way, external contamination (for example, Na', etc.) is prevented by the getter effect of phosphorus.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、このようにフローティングゲートを構成
する多結晶シリコンにリンを拡散させて、その後熱処理
を施した場合、リンイオンが種となって多結晶シリコン
のグレインサイズが増大する。[Problem to be solved by the invention] However, when phosphorus is diffused into the polycrystalline silicon that constitutes the floating gate and then subjected to heat treatment, the phosphorus ions become seeds and the grain size of the polycrystalline silicon increases. do.
このため、フローティングゲート表面に凹凸が生じ、こ
のフローティングゲートを熱酸化して形成する酸化膜に
も凹凸ができてしまい、膜質の低下を招く問題点を有し
ていた。As a result, unevenness occurs on the surface of the floating gate, and an oxide film formed by thermally oxidizing the floating gate also becomes uneven, resulting in a problem of deterioration of film quality.
本発明は、このように従来の問題点に着目して創案され
たものであって、フローティングゲートとコントロール
ゲート間の酸化膜の膜質を向上させ、デバイスの信頼性
を高めた不揮発性メモリを得んとするものである。The present invention was devised by focusing on these conventional problems, and aims to improve the quality of the oxide film between the floating gate and the control gate, thereby improving the reliability of the device. This is what we do.
[課題を解決するための手段]
そこで、本発明は、半導体基体上に形成されたフローテ
ィングゲートと該フローティングゲート上方に形成され
たコントロールゲートとの積層構造を有する不揮発性メ
モリにおいて、
前記フローティングゲートをホウ素及び/又はヒ素を含
む多結晶シリコンで形成したことを、その解決手段とし
ている。[Means for Solving the Problems] Accordingly, the present invention provides a nonvolatile memory having a stacked structure of a floating gate formed on a semiconductor substrate and a control gate formed above the floating gate, in which the floating gate is The solution is to use polycrystalline silicon containing boron and/or arsenic.
「作用」
フローティングゲートを形成する多結晶シリコンに含ま
れたホウ素及び/又はヒ素は、熱処理の際に、グレイン
成長の種となりにくいため、グレインサイズの増大化を
抑制する。このため、フローティングゲートの表面に凹
凸が生じるのを防止出来、フローティングゲートを熱酸
化して酸化膜を形成した場合、その膜質が向上する。"Operation" Boron and/or arsenic contained in the polycrystalline silicon that forms the floating gate is less likely to become a seed for grain growth during heat treatment, so it suppresses increase in grain size. Therefore, it is possible to prevent unevenness from occurring on the surface of the floating gate, and when an oxide film is formed by thermally oxidizing the floating gate, the quality of the film is improved.
[実施例]
以下、本発明に係る不揮発性メモリ及びその製造方法の
詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。[Example] Hereinafter, details of a nonvolatile memory and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described based on an example shown in the drawings.
まず、第1図に示すように、半導体基板であるp型のシ
リコン基板1の活性領域上に第1ゲート酸化膜となるS
iOx膜2を形成し、このSin。First, as shown in FIG. 1, an S film, which will become a first gate oxide film, is placed on an active region of a p-type silicon substrate 1, which is a semiconductor substrate.
An iOx film 2 is formed, and this Sin.
の上にフローティングゲートとなる多結晶シリコン層3
をCVD法により形成する。Polycrystalline silicon layer 3 which becomes a floating gate on top
is formed by CVD method.
次に、第2図に示すように、多結晶シリコン層3の上に
、ヒ素(As)の拡散源となるヒ素シリケートガラス(
AsSG)B4をCVD法により形成し、次に、熱処理
を施して、前記多結晶シリコン層3中にヒ素を拡散させ
る。Next, as shown in FIG. 2, arsenic silicate glass (which serves as a diffusion source for arsenic (As)) is placed on top of the polycrystalline silicon layer 3.
AsSG) B4 is formed by the CVD method, and then heat treatment is performed to diffuse arsenic into the polycrystalline silicon layer 3.
次に、第3図に示すように、ヒ素シリケートガラス層4
をエッチバックして除去し所定の形に加工した後、露出
した多結晶シリコン層3の表面を熱酸化して第2ゲート
酸化膜となる5hot膜5を形成する。Next, as shown in FIG.
After etching back and removing and processing into a predetermined shape, the exposed surface of the polycrystalline silicon layer 3 is thermally oxidized to form a 5-hot film 5 that will become a second gate oxide film.
さらに、第4図に示すように、前記SiOx膜5の上に
コントロールゲートとなる多結晶シリコン層6をCVD
法により形成し、不純物を注入した後、フォトリソグラ
フィー法を用いてレジスト7ののパターンを形成し、こ
のレジスト7をマスクとして異方性エツチングを行いシ
リコン基板lを露出させる。Furthermore, as shown in FIG. 4, a polycrystalline silicon layer 6 that will become a control gate is formed on the SiOx film 5 by CVD.
After implanting impurities, a resist 7 pattern is formed using a photolithography method, and anisotropic etching is performed using the resist 7 as a mask to expose the silicon substrate 1.
次に、このように露出したシリコン基板1のソース・ド
レインとなる領域9.IOにヒ素をイオン注入し、さら
に、熱酸化を施して、シリコン基板1の露出面、フロー
ティングゲートを形成する多結晶シリコン層3の側壁面
、コントロールゲートを形成する多結晶シリコン層6の
側壁面及び上面等に5iOy膜8を形成する。この際、
熱酸化の熱によりソース・ドレイン領域9.10に注入
されたヒ素が活性化される。Next, the regions 9. which will become the sources and drains of the silicon substrate 1 exposed in this way. Arsenic is ion-implanted into the IO and thermal oxidation is performed to remove the exposed surface of the silicon substrate 1, the side wall surface of the polycrystalline silicon layer 3 forming the floating gate, and the side wall surface of the polycrystalline silicon layer 6 forming the control gate. A 5iOy film 8 is formed on the upper surface and the like. On this occasion,
Arsenic implanted into the source/drain regions 9.10 is activated by the heat of thermal oxidation.
次に、第7図に示すように、S i Oを膜8上に、層
間絶縁膜であるリンシリケートガラス(PSG)層11
を形成する。Next, as shown in FIG.
form.
このような製造方法により製造された不揮発性メモリは
、フローティングゲートを形成する多結晶シリコン層3
にヒ素が導入されているため、熱酸化によるグレイン成
長を抑制することが出来る。A nonvolatile memory manufactured by such a manufacturing method has a polycrystalline silicon layer 3 forming a floating gate.
Since arsenic is introduced into the material, grain growth due to thermal oxidation can be suppressed.
このため、第2ゲート酸化膜となる5iOz膜3や側面
の5iOt膜8に凹凸が生じることを防止する。Therefore, unevenness is prevented from occurring in the 5iOz film 3 serving as the second gate oxide film and the 5iOt film 8 on the side surface.
なお、上記実施例においては、フローティングゲートに
ヒ素を導入したが、ホウ素(B)を単独で導入してもよ
く、またはホウ素とヒ素を共に導入しても同様にグレイ
ンサイズの拡大の加速を抑制することが可能である。従
って、拡散源としてホウ素シリケートガラスBSG、ヒ
素ホウ素ンリケートガラス(AsBSG)を用いること
も可能である。In the above example, arsenic was introduced into the floating gate, but boron (B) may be introduced alone, or boron and arsenic may be introduced together to similarly suppress the acceleration of grain size expansion. It is possible to do so. Therefore, it is also possible to use boron silicate glass BSG or arsenic boron silicate glass (AsBSG) as a diffusion source.
また、上記実施例におけるように、フローティングゲー
ト及びコントロールゲートを覆う5iO1膜8の上にP
SG層I■を設ければ、リン(P)のゲッター効果によ
り、外部からの汚染に対処できる。Further, as in the above embodiment, P is applied on the 5iO1 film 8 covering the floating gate and the control gate.
By providing the SG layer I2, it is possible to deal with external contamination due to the getter effect of phosphorus (P).
なお、上記実施例においては、フローティングゲートを
覆うS i Oy膜を熱酸化により形成したが、CVD
法により堆積させても勿論よい。In the above example, the SiOy film covering the floating gate was formed by thermal oxidation, but CVD
Of course, it may be deposited by a method.
以上、実施例について説明したが、本発明は、これに限
られず各種の設計変更が可能である。Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited thereto, and various design changes are possible.
[発明の効果]
以上の説明から明らかなように、本発明に依れば、フロ
ーティングゲートの不純物としてホウ素及び/又はヒ素
を用いたため、熱酸化などの熱処理の際に、グレインサ
イズの拡大の加速を抑えることが出来、フローティング
ゲートを囲む酸化膜に凹凸が生じるのを防止できる。そ
のため、酸化膜の膜質を向上させる効果がある。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, since boron and/or arsenic are used as impurities in the floating gate, the increase in grain size is accelerated during heat treatment such as thermal oxidation. It is possible to suppress the occurrence of unevenness in the oxide film surrounding the floating gate. Therefore, there is an effect of improving the film quality of the oxide film.
また、コントロールゲートを形成した後、PSGで層間
絶縁膜を形成すれば、外部からの汚染を防止する効果が
得られる。Further, if an interlayer insulating film is formed using PSG after forming the control gate, an effect of preventing contamination from the outside can be obtained.
第1図〜第7図は本発明に係る不揮発性メモリの製造方
法の実施例を示す断面図である。
■・・・シリコン基板、2・・・SiO!膜、3・・・
多結晶ンリコン層、4・・・As5G層、5・・・5i
Ot膜、6・・・多結晶シリコン層、8・・・5iot
膜、11・・・PSG層。
第1
図
ネ更厖イ芹゛jの、*a ζ5]
第2図
ホ九万屯例の断面口
第3図
第4図
オ尖充4J:If)断面旧
第5図
第6
図
、Δミ、ジ【:施イケ」の断面圓
第7図1 to 7 are cross-sectional views showing an embodiment of the method for manufacturing a nonvolatile memory according to the present invention. ■...Silicon substrate, 2...SiO! Membrane, 3...
Polycrystalline silicon layer, 4...As5G layer, 5...5i
Ot film, 6...polycrystalline silicon layer, 8...5iot
Film, 11...PSG layer. Figure 1: *A Diagram 7 of the cross-sectional circle of Mi, Ji [: Seike]
Claims (3)
と該フローティングゲート上方に形成されたコントロー
ルゲートとの積層構造を有する不揮発性メモリにおいて
、 前記フローティングゲートをホウ素及び/又はヒ素を含
む多結晶シリコンで形成したことを特徴とする不揮発性
メモリ。(1) In a nonvolatile memory having a stacked structure of a floating gate formed on a semiconductor substrate and a control gate formed above the floating gate, the floating gate is formed of polycrystalline silicon containing boron and/or arsenic. Non-volatile memory characterized by
と該フローティングゲート上方に形成されたコントロー
ルゲートとの積層構造を有する不揮発性メモリの製造方
法において、 前記フローティングゲートとなる多結晶シリコン上にホ
ウ素及び/又はヒ素を含む拡散源を形成し、前記拡散源
によりホウ素及び/又はヒ素を前記多結晶シリコン中に
導入させることを特徴とする不揮発性メモリの製造方法
。(2) In a method for manufacturing a nonvolatile memory having a stacked structure of a floating gate formed on a semiconductor substrate and a control gate formed above the floating gate, boron and/or Alternatively, a method for manufacturing a nonvolatile memory, comprising forming a diffusion source containing arsenic, and introducing boron and/or arsenic into the polycrystalline silicon by the diffusion source.
と該フローティングゲート上方に形成されたコントロー
ルゲートとの積層構造を有する不揮発性メモリにおいて
、 前記フローティングゲートをホウ素及び/又はヒ素を含
む多結晶シリコンで形成すると共に、前記コントロール
ゲート上を覆う層間絶縁膜をリンを含むシリケートガラ
スで形成することを特徴とする不揮発性メモリ。(3) In a nonvolatile memory having a stacked structure of a floating gate formed on a semiconductor substrate and a control gate formed above the floating gate, the floating gate is formed of polycrystalline silicon containing boron and/or arsenic. A nonvolatile memory characterized in that an interlayer insulating film covering the control gate is formed of silicate glass containing phosphorus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27544488A JPH02122570A (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Nonvolatile memory and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27544488A JPH02122570A (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Nonvolatile memory and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02122570A true JPH02122570A (en) | 1990-05-10 |
Family
ID=17555612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27544488A Pending JPH02122570A (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Nonvolatile memory and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02122570A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0456256A2 (en) * | 1990-05-11 | 1991-11-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing nonvolatile semiconductor memory device |
US5215933A (en) * | 1990-05-11 | 1993-06-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing nonvolatile semiconductor memory device |
FR2708146A1 (en) * | 1993-07-19 | 1995-01-27 | Sgs Thomson Microelectronics | Floating-gate cell with enhanced storage duration |
JPH07169861A (en) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Nec Corp | Non-volatile semiconductor memory |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP27544488A patent/JPH02122570A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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