JPH027572A - Manufacture of non-volatile semiconductor memory device - Google Patents
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Landscapes
- Non-Volatile Memory (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は不揮発性半導体装置の製造方法に関し、特にS
GMOS(スタックド・ゲート型MOS)メモリで構成
されるEFROM (Erasab 1e Prog
ramrnable Read 0nIy Me
mory)集積回路装置の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor device, and in particular to a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor device.
EFROM (Erasab 1e Prog) is composed of GMOS (Stacked Gate MOS) memory.
ramrnable Read 0nIy Me
(more) relates to a method of manufacturing an integrated circuit device.
[従来の技術]
最近、この種のEPROM集積回路装置の集積度の向上
はめざましく、1Mビットのものまで市場に提供されて
いる。かかる集積度の向上に加えて、高速動作製品(ア
クセス時間、即ちアドレスが変化してから出力データが
確定するまでの時間が短いもの例えば150n s程度
)が望まれている。このため周辺トランジスタの能力を
上げたり、ワード線の抵抗を減らすなどの工夫がなされ
ており、後述するようにビット線につく容量を低減する
ことは有効な方法である。[Prior Art] Recently, the degree of integration of this type of EPROM integrated circuit device has been improved at a remarkable rate, and devices of up to 1 Mbit are now available on the market. In addition to such an improvement in the degree of integration, there is a demand for high-speed operating products (eg, products with a short access time, that is, the time from when the address changes to when the output data is determined, for example, about 150 ns). For this reason, efforts have been made to increase the performance of peripheral transistors and reduce the resistance of word lines, and as will be described later, reducing the capacitance attached to bit lines is an effective method.
従来この種のEPROMセルアレイを第4図(a)、(
b)に示すす。第4図(a)は従来の方法で製造された
セルアレイの平面図、第4図(b)は第4図(a)のA
−A’断面図である。また第5図(a)〜(e)は従来
のEPROMセルアレイの製造方法を説明する工程断面
図であり、最終工程は第4図(b)と一致する。第4図
(a)において、101はフィールド領域、102は制
御ゲート電極(ワード線)であり、これらに囲まれた2
ビツト共有のドレイン拡散層103はコンタクト・ホー
ル104が設けられていて、アルミ配線(ビット線)5
と接続している。106はソース領域であり、図には示
していないが、アレイ内の所定の位置でコンタクトを介
してグランド配線と接続している。ここに示したような
セルが多数配置されてセルアレイ全体を構成している。Conventionally, this type of EPROM cell array is shown in Fig. 4(a), (
b). FIG. 4(a) is a plan view of a cell array manufactured by the conventional method, and FIG. 4(b) is A of FIG. 4(a).
-A' sectional view. Further, FIGS. 5(a) to 5(e) are process cross-sectional views for explaining the conventional method of manufacturing an EPROM cell array, and the final process corresponds to FIG. 4(b). In FIG. 4(a), 101 is a field region, 102 is a control gate electrode (word line), and 2
A contact hole 104 is provided in the bit-sharing drain diffusion layer 103, and the aluminum wiring (bit line) 5
is connected to. Reference numeral 106 denotes a source region, which is not shown in the figure, but is connected to a ground wiring via a contact at a predetermined position within the array. A large number of cells as shown here are arranged to constitute the entire cell array.
また第4図(b)において、P型半導体基板1070表
面にP型ウェル108が形成され、基板上の所定の位置
に、第1ゲート酸化膜109を介して第1の多結晶シリ
コン層で形成された浮遊ゲート電極110が設けられ、
さらにその上には第2のゲート酸化膜111を介して、
第2の多結晶シリコン層で形成された制御ゲート電極1
12(ワード線)が設けられている。ゲート電極間の基
板表面にはN型拡散層領域103,104が形成されて
いる(ドレイン拡散層領域、ソース拡散層領域)。Further, in FIG. 4(b), a P-type well 108 is formed on the surface of a P-type semiconductor substrate 1070, and a first polycrystalline silicon layer is formed at a predetermined position on the substrate with a first gate oxide film 109 interposed therebetween. A floating gate electrode 110 is provided,
Furthermore, on top of that, a second gate oxide film 111 is provided.
Control gate electrode 1 formed of second polycrystalline silicon layer
12 (word lines) are provided. N-type diffusion layer regions 103 and 104 are formed on the substrate surface between the gate electrodes (drain diffusion layer region, source diffusion layer region).
さらに、その上には相関絶縁膜113があり、ドレイン
領域103上の一部にコンタクト・ホール104が設け
られていて、これを介して、ドレイン領域とアルミ配線
(ビット線)114とが接続している。Furthermore, there is a correlation insulating film 113 on top of it, and a contact hole 104 is provided in a part of the drain region 103, through which the drain region and the aluminum wiring (bit line) 114 are connected. ing.
なお以上説明した断面構造で基板表面にP型ウェルを形
成するのは、セルトランジスタのパンチスルー防止、オ
ン電流の制御、書き込み特性向上などのためである。The reason why a P-type well is formed on the substrate surface with the cross-sectional structure described above is to prevent punch-through of the cell transistor, control on-current, improve write characteristics, and so on.
次に従来のEPROMセルアレイの製造方法を第5図(
a)〜(e)を用いて説明する。まず、P型半導体基板
151の表面にP型ウェル152を形成する。次に通常
のLOCO3法により、フィールド酸化膜を形成する(
図には示されていない)。ついて、基板の活性領域上に
、第1のゲート酸化膜153を形成した後、第1の多結
晶シリコン層154を所定の位置に形成する。次に、第
2のゲート酸化膜155を形成した後、気相成長法によ
り、第2の多結晶シリコン層156を形成する(第5図
(a))。次にフォトレジスト157を所定の位置に形
成した後、これをマスクとして、第2の多結晶シリコン
層をエツチング除去して制御ゲート電極(ワード線)を
形成し、ついて、第2のゲー)1化膜をエツチング除去
し、さらに第1の多結晶シリコン層もエツチング除去し
て浮遊ゲート電極159を形成する(第5図(b))。Next, the conventional method of manufacturing an EPROM cell array is shown in Figure 5 (
This will be explained using a) to (e). First, a P-type well 152 is formed on the surface of a P-type semiconductor substrate 151. Next, a field oxide film is formed by the usual LOCO3 method (
(not shown). Then, after forming a first gate oxide film 153 on the active region of the substrate, a first polycrystalline silicon layer 154 is formed at a predetermined position. Next, after forming a second gate oxide film 155, a second polycrystalline silicon layer 156 is formed by vapor phase growth (FIG. 5(a)). Next, after forming a photoresist 157 in a predetermined position, using this as a mask, the second polycrystalline silicon layer is etched away to form a control gate electrode (word line), and then a second gate electrode (word line) is formed. The silicon oxide film is etched away, and the first polycrystalline silicon layer is also etched away to form a floating gate electrode 159 (FIG. 5(b)).
次にフォトレジストを除去し熱酸化法により酸化膜を形
成した後、ヒ素のイオン注入を行い、ゲート電極とセル
ファラインにドレイン拡散N160、ソース拡散層16
1を形成する(第5図(C))。Next, after removing the photoresist and forming an oxide film by thermal oxidation, arsenic ions are implanted, and drain diffusion N160 and source diffusion layer 16 are formed on the gate electrode and self-alignment line.
1 (FIG. 5(C)).
次いで、相関絶縁膜162を形成した後、ドレイン拡散
層上にコンタクトホール163を形成する。Next, after forming a correlation insulating film 162, a contact hole 163 is formed on the drain diffusion layer.
次に、アルミニウムをスパッタ法などにより形成し、バ
ターニングしてアルミ配線(ビット線)164を形成す
る。Next, aluminum is formed by sputtering or the like and patterned to form aluminum wiring (bit line) 164.
[発明が解決しようとする問題点コ
上述した従来のEPROMセルアレイの製造方法では、
セルアレイが大集積になるとともに、一つのビット線に
接続するトランジスタ数が増えるので、ビット線に負荷
されるトレイン拡散層の接合容量も増え、その結果、読
み出し時のアクセス時間が増大するという欠点がある。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional EPROM cell array manufacturing method described above,
As cell arrays become more integrated, the number of transistors connected to a single bit line increases, which increases the junction capacitance of the train diffusion layer that loads the bit line, resulting in an increase in access time during readout. be.
第6図、第7図を用いて、このことを詳しく説明する。This will be explained in detail using FIGS. 6 and 7.
第6図はセルアレイの回路図である。センスアンプと接
続した1ビツト線には、複数個、例えばN個のトランジ
スタが接続している。ここのトランジスタのドレイン側
には必然的にドレイン拡散層とPウェルとの接合容量C
が付加する。従って、トータルでNXCの容量がこのビ
ット線につくことになる。セルアレイが大集積になるに
つれて1本のビット線に接続するトランジスタ数が増え
、従ってビット線につく容量も増大する。次に、この容
量がアクセス時間に与える影響について、第7図を用い
て説明する。ある時間にYアドレスが切り換わりオフビ
ット(’ O’ )を選んだ場合を考える。FIG. 6 is a circuit diagram of the cell array. A plurality of transistors, for example N transistors, are connected to the 1-bit line connected to the sense amplifier. On the drain side of the transistor here, there is inevitably a junction capacitance C between the drain diffusion layer and the P-well.
adds. Therefore, the total capacitance of NXC is attached to this bit line. As cell arrays become more highly integrated, the number of transistors connected to one bit line increases, and therefore the capacitance attached to the bit line also increases. Next, the influence of this capacity on access time will be explained using FIG. 7. Consider a case where the Y address switches at a certain time and selects the off bit ('O').
アドレスが切り換わってから、ビット線の電位が上昇し
、ある所定の電圧Vreadに到達してからセンスアン
プが作動を開始するのであるが、それまでの間、過渡的
に電流がビット線に流れるため、Vreadに到達する
までにtlという時間を要する。このtlはビット線に
付加される容量が大きい程大きくなる。次に、t1経過
後、センスアンプの動作開始から出力データが切り換わ
るまでに、t2という時間を要するとする(t2は周辺
回路の能力などで決まるものである)。すなわち、アク
セス時間はtl+t2で決まる。以上よりセルアレイが
大集積になる。すなわち1本のビット線に接続するトラ
ンジスタ数が増えるほど付加容量も大きくなり、tlが
大きくなるから、アクセス時間(tl+t2)が長くな
ることがわかる。大集積EPROMセルアレイのアクセ
ス時間を短くするζζは、トランジスタドレイン拡散層
のPウェルとの接合容ilCを小さくすれば良いわけで
ある。このためにはPウェルの濃度を薄くすればよいが
、そうするとトランジスタがパンチスルーしやすくなる
などセルの良好な特性を損なうことになる。このように
従来のEPROMセルアレイの製造方法では、セルの特
性を損なうことなく、ドレイン拡散層の接合容量を減ら
し、アクセス時間を短くすることがてきないという欠点
かある。After the address is switched, the potential of the bit line increases, and the sense amplifier starts operating after reaching a certain predetermined voltage Vread, but until then, current flows transiently to the bit line. Therefore, it takes time tl to reach Vread. This tl increases as the capacitance added to the bit line increases. Next, after t1 has elapsed, it is assumed that a time t2 is required from the start of the sense amplifier operation until the output data is switched (t2 is determined by the capabilities of the peripheral circuits, etc.). That is, the access time is determined by tl+t2. From the above, the cell array becomes highly integrated. That is, it can be seen that as the number of transistors connected to one bit line increases, the additional capacitance also increases, and tl increases, so that the access time (tl+t2) becomes longer. In order to shorten the access time of a large-scale integrated EPROM cell array, it is sufficient to reduce the junction capacitance ilC between the transistor drain diffusion layer and the P-well. For this purpose, the concentration of the P-well may be reduced, but this will impair the good characteristics of the cell, such as making the transistor more likely to punch through. As described above, the conventional method of manufacturing an EPROM cell array has the disadvantage that it is not possible to reduce the junction capacitance of the drain diffusion layer and shorten the access time without impairing the cell characteristics.
[発明の従来技術に対する相違点コ
上述した従来の製造方法に対し、本発明はドレイン、ソ
ースを二重ゲート電極に対し、セルファラインに形成し
た後、二重ゲート電極にサイドウオールを形成し、二重
ゲート電極及びサイドウオールをマスクとして、基板と
逆導電型の不純物を、イオン注入法によりドレイン、ソ
ース拡散層直下の領域に打ち込み、この領域の導電型は
変化させず、かつ不純物濃度を低くする工程を有すると
いう相違点がある。[Differences between the invention and the prior art] In contrast to the above-described conventional manufacturing method, the present invention forms a drain and a source on a double gate electrode in a self-line, and then forms a sidewall on the double gate electrode. Using the double gate electrode and sidewall as a mask, impurities of a conductivity type opposite to that of the substrate are implanted into the region directly under the drain and source diffusion layers by ion implantation, thereby keeping the conductivity type of this region unchanged and reducing the impurity concentration. The difference is that there is a process to do this.
[問題点を解決するための手段]
本発明の不揮発性半導体装置の製造方法は、P型半導体
基板の表面にP型ウェルを形成する工程と、基板上に浮
遊ゲート電極及び制御ゲート電極から構成される二重ゲ
ート電極を形成する工程と、この二重ゲートをマスクと
して基板にn型不純物を導入して、ドレイン拡散層領域
、ソース拡散層領域を形成する工程と、二重ゲート電極
にサイドウオールを形成する工程と、二重ゲート電極及
びサイドウオールをマスクとして、イオン注入法により
n型の不純物を、二重ゲート化のチャンネル領域の近傍
を除いたドレイン拡散層、ソース拡散層直下の領域に打
ち込み、導電型は変化させず、かつ、この領域の不純物
濃度をP型ウェルの濃度よりも低くする工程を有してい
る。[Means for Solving the Problems] The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor device of the present invention includes a step of forming a P-type well on the surface of a P-type semiconductor substrate, and a floating gate electrode and a control gate electrode on the substrate. A step of forming a double gate electrode using the double gate electrode as a mask, a step of introducing n-type impurities into the substrate using the double gate as a mask to form a drain diffusion layer region and a source diffusion layer region, and a step of forming a side diffusion layer on the double gate electrode. In the step of forming the wall, and using the double gate electrode and sidewall as a mask, n-type impurities are implanted by ion implantation into the region immediately below the drain diffusion layer and source diffusion layer except for the vicinity of the double gate channel region. The method includes a step of implanting the impurity into the p-type well, without changing the conductivity type, and making the impurity concentration in this region lower than the concentration in the P-type well.
[実施例コ
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第1図(a)、 (b)は本発明の第1実施例に係
る製造方法で製造したEPROMセルアレイの平面図と
、そのA−A’縦断面図であり、第2図(a)〜(f)
は、第1図(a)(b)に示した構造の製造方法を説明
する工程図である。[Embodiments] Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1(a) and 1(b) are a plan view of an EPROM cell array manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, and a vertical cross-sectional view thereof taken along the line AA', and FIGS. (f)
1A and 1B are process diagrams illustrating a method for manufacturing the structure shown in FIGS. 1(a) and 1(b).
第1図(a)で1は制御ゲート電極(ワード線)、2は
浮遊ゲート電極であり、これらで二重ゲート電極(図中
斜線で示した部分)を構成している。In FIG. 1(a), 1 is a control gate electrode (word line), 2 is a floating gate electrode, and these constitute a double gate electrode (the shaded area in the figure).
3はフィールド領域、4はドレイン拡散層、5はソース
拡散層であり、トレイン拡散層はコンタクトホール6を
介してアルミ配線(ビット線)7と接続している。8は
ワード線1の側壁に設けられたサイドウオールである。3 is a field region, 4 is a drain diffusion layer, 5 is a source diffusion layer, and the train diffusion layer is connected to an aluminum wiring (bit line) 7 via a contact hole 6. Reference numeral 8 denotes a side wall provided on the side wall of the word line 1.
また、第1図(b)において、P型半導体基板9の表面
にP型ウェル10が設けられ、基板上の所定の位置に、
第1のゲート酸化膜11を介して浮遊ゲート電極12、
さらにその上に第2のゲート酸化膜13を介して、制御
ゲート電極14が設けられている。ゲート電極間の基板
表面には、ドレイン拡散層領域15、ソース拡散層領域
16が形成されている。二重ゲート電極の側壁にはサイ
ドウオール17が設けられている。またドレイン領域、
ソース領域直下には、P型で、Pウェルよりも濃度の低
い領域が設けである。Further, in FIG. 1(b), a P-type well 10 is provided on the surface of a P-type semiconductor substrate 9, and a P-type well 10 is provided at a predetermined position on the substrate.
A floating gate electrode 12 via the first gate oxide film 11,
Furthermore, a control gate electrode 14 is provided thereon with a second gate oxide film 13 interposed therebetween. A drain diffusion layer region 15 and a source diffusion layer region 16 are formed on the substrate surface between the gate electrodes. A sidewall 17 is provided on the sidewall of the double gate electrode. Also the drain region,
Directly below the source region is a P-type region with a lower concentration than the P well.
次に、本発明によるEPROMセルアレイの製造方法を
第2図を用いて説明する。P型半導体基板210表面に
P型ウェル22を形成する。次に通常のLOCO9法に
よりフィールド酸化膜を形成する(図には示されていな
い)。次いで、基板の活性領域上に第1のゲート酸化膜
23を形成した後、第1の多結晶シリコンN24を形成
しこれをパターニングする。次に第2のゲート酸化膜2
5を形成した後、第2の多結晶シリコン層26を形成す
る(第2図(a))。次に、フォトレジスト27を所定
の位置に形成した後、これをマスクとして第2の多結晶
シリコン層、第2のゲート酸化膜、第1の多結晶シリコ
ン層を順次エツチング除去して、浮遊ゲート電極28、
制御ゲート電極29(ワード線)を形成する(第2図(
b))。Next, a method for manufacturing an EPROM cell array according to the present invention will be explained with reference to FIG. A P-type well 22 is formed on the surface of a P-type semiconductor substrate 210. Next, a field oxide film is formed by the usual LOCO9 method (not shown in the figure). Next, after forming a first gate oxide film 23 on the active region of the substrate, a first polycrystalline silicon N24 is formed and patterned. Next, the second gate oxide film 2
5, a second polycrystalline silicon layer 26 is formed (FIG. 2(a)). Next, after forming a photoresist 27 in a predetermined position, using this as a mask, the second polycrystalline silicon layer, the second gate oxide film, and the first polycrystalline silicon layer are sequentially etched away to form a floating gate. electrode 28,
A control gate electrode 29 (word line) is formed (see FIG. 2 (
b)).
次にフォトレジストを除去し、熱酸化法により酸化膜3
0にヒ素のイオン注入を行い、ゲート電極とセルファラ
インにドレイン拡散N31、ソース拡散層32を形成す
る(第2図(C))。ここまでは、従来の製造法と同じ
である。次に例えば酸化膜を気相成長法により、基板全
面に堆積し、適度な異方性エツチングを行うことにより
、ゲート電極の側面にサイドウオールを形成する。次い
で、n型の不純物例えばリンをゲート電極及びサイドウ
オールをマスクとして、イオン注入法により、例えば1
50keVに加速し、ドーズ量1×1011012Cで
チャンネル領域の近傍を除いたドレイン拡散層、ソース
拡散層直下の領域に打ち込み、この領域の導電型は変化
させず、かつ、この領域の不純物濃度(例えばI X
10’θcm−3〜1×1017cm−3)を低くして
、低濃度のP型頭域(例えばI X I O”cm−’
〜] x 10”cm−3) 34を形成する(この
低濃度のP型頭域は、トランジスタのチャンネル領域の
近傍に形成されることはない)。次に、基板上に気相成
長法により相関絶縁膜35を形成した後、ドレイン、拡
散N32上にコンタクト・ホール36を形成する(第2
図(e))。次に、アルミ配線(ビット線)37を形成
し、これをドレイン拡散層と接続させる。Next, the photoresist is removed and the oxide film 3 is removed by thermal oxidation.
Arsenic ions are implanted into the gate electrode to form a drain diffusion layer N31 and a source diffusion layer 32 in the gate electrode and self-alignment line (FIG. 2(C)). The steps up to this point are the same as the conventional manufacturing method. Next, for example, an oxide film is deposited on the entire surface of the substrate by a vapor phase growth method, and a sidewall is formed on the side surface of the gate electrode by performing appropriate anisotropic etching. Next, an n-type impurity, such as phosphorus, is implanted by ion implantation using the gate electrode and sidewalls as a mask.
The implantation is accelerated to 50 keV and implanted at a dose of 1×1011012C into the region immediately below the drain diffusion layer and source diffusion layer, excluding the vicinity of the channel region, without changing the conductivity type of this region and reducing the impurity concentration of this region (e.g. IX
10'θcm-3 to 1 x 1017cm-3) to create a low-concentration P-type head area (e.g. I
~ ] x 10"cm-3) 34 (this low concentration P-type head region is not formed near the channel region of the transistor). Next, by vapor phase epitaxy on the substrate. After forming the correlation insulating film 35, a contact hole 36 is formed on the drain and diffusion N32 (second
Figure (e)). Next, an aluminum wiring (bit line) 37 is formed and connected to the drain diffusion layer.
なお、以上の実施例で浮遊ゲート電極、制御ゲート電極
にサイドウオールを設けてからイオン注入する理由は次
の通りである。サイドウオールなしで制御ゲート電極の
みをマスクにn型不純物をイオン注入した場合、その後
の熱処理で注入された不純物は必ずある程度、横方向に
も拡がる。この注入された不純物がトランジスタのチャ
ンネル領域に到達してしまうと、セルトランジスタの特
性を損なってしまう。サイドウオールを形成してからイ
オン注入を行えば、n型不純物はチャンネル領域からあ
る程度離れたところに注入されるから、これが、チャン
ネル領域に影響を及ぼすことはない。従ってトランジス
タ特性に影響を及ぼすことなく、ドレイン拡散層下のP
ウェル濃度を低くし、ドレイン拡散層のウェルとの容量
を下げることが可能となるのである。In the above embodiments, the reason why ions are implanted after providing sidewalls on the floating gate electrode and the control gate electrode is as follows. When n-type impurities are ion-implanted using only the control gate electrode as a mask without sidewalls, the impurities implanted in the subsequent heat treatment always spread laterally to some extent. If this implanted impurity reaches the channel region of the transistor, the characteristics of the cell transistor will be impaired. If ion implantation is performed after forming the sidewalls, the n-type impurity will be implanted at a certain distance from the channel region, so this will not affect the channel region. Therefore, P under the drain diffusion layer can be removed without affecting the transistor characteristics.
This makes it possible to lower the well concentration and lower the capacitance between the drain diffusion layer and the well.
第3図は本発明の第2実施例の縦断面図であり、第1実
施例の第2図(d)に相当する。この実施例では、ソー
ス、ドレインを形成した後フォトレジストでゲート電極
の側壁及び上部を覆って、これをマスクにn型不純物の
イオン注入を行う。注入後フォトレジストを除去し、後
は第1実施例と同じ工程となる。本実施例では、サイド
ウオールの幅を容易に制御できるという利点がある。ま
たイオン注入に対するマスク性も向上するため、より大
きなエネルギーでn型不純物を注入することが可能とな
る。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the second embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 2(d) of the first embodiment. In this embodiment, after forming the source and drain, the side walls and upper part of the gate electrode are covered with photoresist, and using this as a mask, n-type impurity ions are implanted. After the implantation, the photoresist is removed, and the rest of the process is the same as in the first embodiment. This embodiment has the advantage that the width of the sidewall can be easily controlled. Furthermore, since the maskability for ion implantation is improved, it becomes possible to implant n-type impurities with higher energy.
[発明の効果]
以上、説明したように本発明はドレイン拡散層、ソース
拡散層を二重ゲート電極に対し、セルファラインに形成
した後、二重ゲート電極にサイドウオールを形成し、二
重ゲート電極及びサイドウオールをマスクとしてイオン
注入法により基板と逆導電型の不純物をチャンネル近傍
を除いたトレイン・ソース拡散直下の領域に打ち込み、
この領域の導電型は変化させず、かつ不純物濃度を低く
して、Pウェルよりも濃度の低いP型頭域を形成するこ
とにより、従来のEPROMセルに比ベトレイン拡散層
の接合容量の小さいEPROMセルを製造でき、従って
、大集積にしてもビット線につく容量を小さく抑えられ
るので、従来のEPROMセルアレイに比べ大集積でか
つアクセス時間の短いEPROMセルアレイを製造でき
るという効果がある。[Effects of the Invention] As explained above, the present invention forms a drain diffusion layer and a source diffusion layer in a self-line for a double gate electrode, and then forms a sidewall on the double gate electrode. Using the electrode and sidewall as a mask, impurities of the opposite conductivity type to the substrate are implanted into the region directly under the train/source diffusion, excluding the vicinity of the channel, by ion implantation.
By keeping the conductivity type in this region unchanged and lowering the impurity concentration to form a P-type head region with a lower concentration than the P-well, the EPROM cell has a lower junction capacitance of the beta-train diffusion layer than a conventional EPROM cell. Since cells can be manufactured, and the capacitance attached to the bit line can be kept small even in large scale integration, it is possible to manufacture an EPROM cell array that is highly integrated and has a short access time compared to conventional EPROM cell arrays.
第1図(a)は本発明の第1実施例により製造されたE
PROMセルアレイの平面図、第1図(b)はそのA−
A’線断面図、第2図(a)〜(f)は本発明の第1実
施例のE F R0Mセルアレイの製造方法を説明する
工程図、第3図は本発明の第2実施例を説明する断面図
、第4図(a)は従来の方法により製造されたE P
R0Mセルアレイの平面図、第4図(b)はそのA−A
’線断面図、第5図(a)〜(e)は従来のEFROM
アレイの製造方法を説明する工程図、第6図はEPRO
Mセルアレイの1ビツト線に間する部分を示した回路図
、第7図はEPROM集積回路のアクセス時間を説明す
るグラフである。
1、 14. 29゜
112.158・・・制御ゲート電極、2、 12.
28゜
110.159・・・浮遊ゲート電極、3.101・・
・・・フィールド領域、4、 15. 32゜
103.160・・・ドレイン拡散層、5、 16.
31゜
106.161・・・ソース拡散層、
6.36゜
104.163・・・コンタクト・ホール?、 37
. 5゜
114.164・・・アルミ配線、
8.17.33・・・サイドウオール、35゜
18゜
24゜
26゜
27゜
30 ・
38 ・
113゜
34 ・ ・
154 ・
156 ・
157 ・
62・・・相関絶縁膜、
・低濃度のP型頭域、
・第1の多結晶シリコン層、
・第2の多結晶シリコン層、
・フォトレジスト、
・酸化膜、
・マスク材。
9.21゜
107.151・・・P型半導体基板、10.22゜
108.152・・・P型ウェル、
11.23゜
109.153・・・第1のゲート酸化膜、13.25
゜FIG. 1(a) shows an E manufactured according to the first embodiment of the present invention.
The plan view of the PROM cell array, FIG. 1(b) is its A-
2(a) to 2(f) are process diagrams explaining the manufacturing method of the E F R0M cell array according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A'. The sectional view to be explained, FIG. 4(a), is an EP manufactured by a conventional method.
A plan view of the R0M cell array, FIG. 4(b) is A-A.
' Line cross-sectional views, Figures 5 (a) to (e) are conventional EFROM
A process diagram explaining the array manufacturing method, Figure 6 is EPRO
FIG. 7 is a circuit diagram showing a portion between one bit line of an M cell array, and is a graph illustrating the access time of an EPROM integrated circuit. 1, 14. 29°112.158...Control gate electrode, 2, 12.
28゜110.159...Floating gate electrode, 3.101...
...Field area, 4, 15. 32°103.160...Drain diffusion layer, 5, 16.
31゜106.161...Source diffusion layer, 6.36゜104.163...Contact hole? , 37
.. 5゜114.164...Aluminum wiring, 8.17.33...Side wall, 35゜18゜24゜26゜27゜30 ・ 38 ・ 113゜34 ・ ・ 154 ・ 156 ・ 157 ・ 62 ・・- Correlation insulating film, - Low concentration P-type head region, - First polycrystalline silicon layer, - Second polycrystalline silicon layer, - Photoresist, - Oxide film, - Mask material. 9.21° 107.151... P-type semiconductor substrate, 10.22° 108.152... P-type well, 11.23° 109.153... First gate oxide film, 13.25
゜
Claims (1)
の拡散層と、該拡散層間の前記半導体基板上方に形成さ
れた浮遊ゲート電極と、制御ゲート電極とから構成され
るメモリセルが集積されてなる不揮発性半導体記憶装置
の製造方法において、一導電形半導体基板の表面に基板
と同導電型のウェルを形成する工程と、前記半導体基板
上に、浮遊ゲート電極及び制御ゲート電極から構成され
る二重ゲート電極を形成する工程と、前記二重ゲート電
極をマスクとして前記半導体基板に基板と逆導電型の不
純物を導入してドレイン用拡散層領域およびソース用拡
散層領域を形成する工程と、前記二重ゲート電極にサイ
ド・ウォールを形成する工程と、前記二重ゲート電極及
び前記サイド・ウォールをマスクとして、イオン注入に
より基板と逆導電型の不純物を前記ドレイン用拡散層及
び前記ソース用拡散層直下の領域に打ち込む工程とを有
することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方
法。A nonvolatile memory cell integrated with a memory cell consisting of source and drain diffusion layers formed on a semiconductor substrate, a floating gate electrode formed above the semiconductor substrate between the diffusion layers, and a control gate electrode. A method for manufacturing a semiconductor memory device includes forming a well of the same conductivity type as the substrate on the surface of a single conductivity type semiconductor substrate, and forming a double gate electrode consisting of a floating gate electrode and a control gate electrode on the semiconductor substrate. forming a drain diffusion layer region and a source diffusion layer region by introducing impurities of conductivity type opposite to the substrate into the semiconductor substrate using the double gate electrode as a mask; A step of forming a side wall on the electrode, and using the double gate electrode and the side wall as a mask, impurities having a conductivity type opposite to that of the substrate are implanted into the region immediately below the drain diffusion layer and the source diffusion layer. 1. A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, comprising the step of implanting a non-volatile semiconductor memory device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63158740A JPH027572A (en) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Manufacture of non-volatile semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63158740A JPH027572A (en) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Manufacture of non-volatile semiconductor memory device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH027572A true JPH027572A (en) | 1990-01-11 |
Family
ID=15678299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63158740A Pending JPH027572A (en) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | Manufacture of non-volatile semiconductor memory device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH027572A (en) |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63158740A patent/JPH027572A/en active Pending
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