JPH05198778A - 不揮発性半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents

不揮発性半導体記憶装置の製造方法

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JPH05198778A
JPH05198778A JP4032760A JP3276092A JPH05198778A JP H05198778 A JPH05198778 A JP H05198778A JP 4032760 A JP4032760 A JP 4032760A JP 3276092 A JP3276092 A JP 3276092A JP H05198778 A JPH05198778 A JP H05198778A
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JP
Japan
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semiconductor memory
manufacturing
diffusion layer
bit line
memory device
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JP4032760A
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English (en)
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Hiroyuki Yamada
浩之 山田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices

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  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 素子分離を向上させてEPROM,フラッシ
ュ形EEPROMなどのフローティングゲートを有する
NOR型不揮発性半導体記憶装置の集積度を向上させ
る。 【構成】 フローティングゲート7Aを有するNOR型
不揮発性半導体記憶装置を製造する際,ビットラインを
拡散層3で形成し,隣接するメモリセルとの素子分離を
トレンチアイソレーション部23で行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置の製造方
法に関するものであり,特に,フローティングゲートを
有するEPROM,フラッシュ形EEPROMなどの不
揮発性半導体記憶装置の製造方法に関する。特に,本発
明はかかる不揮発性半導体記憶装置の集積度を一層向上
させる不揮発性半導体記憶装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体記憶装置の集積度を向上させる方
法として,ビットコンタクト部の面積の大きさが集積度
を向上させるための阻害要因であることに着目して,ビ
ットコンタクトに代えて半導体基板の拡散層にビットラ
インを形成する方法が知られている(たとえば,米国特
許第4373248号公報参照)。図6はかかる半導体
記憶装置の部分断面図を示す。この半導体記憶装置はL
OCOS129で素子分離され,これらLOCOS12
9の下部に形成された拡散層117がビットラインとし
て用いられ,このビットライン117に直交してワード
ライン115が形成されている。図6において,半導体
記憶装置はシリコン基板120,ゲート酸化膜112,
ゲート電極113を有している。また素子分離をトレン
チアイソレーション(Trench Isolation) で行う半導体
記憶装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記図6に図解した半
導体記憶装置においては,拡散層117をビットライン
に使用することで,半導体基板上部に形成されるコンタ
クト部の面積をなくすことができるから,半導体記憶装
置の縮小化が図られている。しかしながら,さらに縮小
化または集積度を向上させようとすると,LOCOS1
29およびLOCOS129のバードビーズに起因して
変換差がそれ以上向上できず,縮小化に限界がでてく
る。
【0004】またフローティングゲートを有するEPR
OMまたはフラッシュ形EEPROMなどの不揮発性半
導体記憶装置を製造する場合,仮にビットラインを拡散
層で形成した場合,コントロールゲートをマスクにして
フローティングゲートをセルフアライメントでエッチン
グし,素子分離はチャネルストップ・イオンプランテー
ションで形成することになる。この場合,チャネルスト
ップ・イオンプランテーションの分離能力がコントロー
ルゲートとコントロールゲート(またはフローティング
ゲートとフローティングゲート)との間の間隔幅を規定
し,縮小化の限界となり充分な縮小化を望めない。な
お,この場合,ビットラインの拡散層を掘ってしまうた
めトレンチアイソレーションは使用できない。
【0005】したがって,本発明は上述した状況を考慮
して,より集積度を向上させる,または縮小化を図る不
揮発性半導体記憶装置を製造する方法を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決し,上述
した目的を達成するため,本発明によれば,拡散層をビ
ットラインに用い,フローティングゲートを有するNO
R型不揮発性半導体記憶装置の製造方法であって,トレ
ンチアイソレーションを用いて素子分離を行うことを特
徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法が提供され
る。好適には,上記ビットラインとなる拡散層を厚い絶
縁膜で被覆し,上記トレンチアイソレーション形成時,
該厚い絶縁膜で該拡散層をエッチングから保護する。
【0007】
【作用】まず,半導体基板にビットラインとして拡散層
を形成する。本発明においては,特に,隣接する素子分
離を行うため,トレンチアイソレーションを形成する。
このトレンチアイソレーションはLOCOSにおけるバ
ードビーズが存在しないので,隣接するコントロールゲ
ートの間隔を小さくできる。好適には,上記ビットライ
ンとなる拡散層の上を厚い絶縁膜で被覆し,上記トレン
チアイソレーションを形成する際の保護膜として機能さ
せる。
【0008】
【実施例】本発明のNOR型不揮発性半導体記憶装置の
製造方法の実施例として,EPROMの製造方法につい
て,図1〜図5を参照して述べる。図1はEPROMの
製造方法の第1の部分図を示す。図1(A)は図1
(B)に示した断面図のフローティングゲート7Aの平
面図であり,図1(B)は図1(A)の線X1−X1に
おける断面図である。図2および図3は図1に示したE
PROMの製造プロセスに続く,第2および第3の製造
プロセスを図解する図である。図4は図3に示したEP
ROMの製造プロセスに続く,第4のEPROMの製造
プロセスを図解する図であって,図4(A)は図1
(A)に対応する平面図,図4(B)は図4(A)にお
ける線Y1−Y1における断面図,図4(C)は図4
(A)における線Y2−Y2における断面図,図5は図
4に示したEPROMの製造プロセスに続く第5の製造
プロセスを図解する図であって,図5(A)は図4にお
ける線Y1−Y1における断面図,図5(B)は図4に
おける線Y2−Y2における断面図である。
【0009】図1において,シリコン基板1の上に二酸
化シリコン(SiO2 )の第1のゲート酸化膜5が形成
される。この第1のゲート酸化膜5の上にフローティン
グゲート7Aとなるポリシリコンのフローティングゲー
ト層7がデポジションされ,さらに窒化シリコン(Si
3 4 )膜11をデポジションする。その後,フローテ
ィングゲートW(チャネル幅)をマスクにして窒化シリ
コン膜11とフローティングゲート7Aとをエッチング
する。さらに,ソース/ドレーン(S/D)領域にイオ
ンインプランテーションを行う。これにより,フローテ
ィングゲート7Aがパターニングされ,第1のゲート酸
化膜5の下部にN+ のビットラインとなる拡散層3が形
成される。
【0010】図2に示すように,フローティングゲート
7Aの上部の窒化シリコン膜11をマスクにして酸化処
理を行い,ビットラインとなる拡散層(拡散層ビットラ
イン)3の上部に第1のゲート酸化膜5より厚さが相当
厚いシリコン酸化膜15を形成する。
【0011】その後,図3に示すように,フローティン
グゲート7Aの上の窒化シリコン膜11を除去し,二酸
化シリコン(SiO2 )の第2のゲート酸化膜17をデ
ポジションし,さらにその上にコントロールゲート19
Aとなるポリシリコンのコントロールゲート層19をデ
ポジションする。
【0012】図4(A)に示すように,コントロールゲ
ートカットW処理を行う。このコントロールゲートカッ
トWをマスクにして,フローティングゲート7Aとトレ
ンチアイソレーション部23をセルフアライメントでエ
ッチングする。符号21はホトレジスト21を示す。こ
のトレンチアイソレーション部23は,図4(B)に示
すように,シリコン基板1の面から深さd1だけ掘られ
た溝(トレンチ)として形成される。このとき,図4
(C)に示すように,拡散層ビットライン3は厚さd2
の厚いシリコン酸化膜15がエッチングに対するストッ
パとして機能しているから,エッチングされない。ただ
し,このエッチング処理により,厚いシリコン酸化膜1
5の表面が幾分エッチングされる。これにより,隣接す
るコントロールゲート19Aとの間に幅Dのトレンチア
イソレーション部23が形成される。図4において,フ
ローティングゲート7Aとコントロールゲート19Aと
が重なりあう部分が第1のメモリセル部10および第2
のメモリセル部20を構成している。またこれら第1の
メモリセル部10および第2のメモリセル部20の近傍
に第1のメモリセル隣接部30および第2のメモリセル
隣接部40が形成される。
【0013】図5(A),(B)に示すように,トレン
チアイソレーション部23およびコントロールゲート1
9Aの上部から,SiO2 ,PSG,BPSGなどの絶
縁膜25をデポジションして,トレンチアイソレーショ
ン部23を埋め,コントロールゲート19Aを被覆し,
エッチバックして平坦にする。その後,周辺部分(図示
せず)で拡散層ビットライン3のコンタクトをとる。
【0014】上述したトレンチアイソレーションによる
EPROMの製造によれば,従来のLOCOSおよびL
OCOSのバードビーズの存在に起因する縮小化の限界
に支配されず,一層微小化を図ることができ,隣接する
コントロールゲート19Aの間隔Dを小さくすることが
できる。その結果,EPROMの集積度を一層向上させ
ることができる。
【0015】以上の実施例はフローティングゲートを有
する不揮発性半導体記憶装置として,NOR型EPRO
Mの製造方法について例示したが,ビットラインを拡散
層で形成し,素子分離をトレンチアイソレーションを用
いる本発明の不揮発性半導体記憶装置の製造方法は,E
PROMの製造方法が適用可能な他の不揮発性半導体記
憶装置,たとえば,フラッシュ形EEPROMの製造に
も適用できる。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように,本発明の不揮発性半
導体記憶装置の製造方法によれば,隣接するコントロー
ルゲートの間隔を小さくでき,ビットラインとなる拡散
層に損傷を与えることなく,不揮発性半導体記憶装置の
微小化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の不揮発性半導体記憶装置の実施例とし
てのEPROMの製造方法を示す第1の部分図であっ
て,(A)は平面図,(B)は(A)における線X1−
X1における断面図である。
【図2】本発明の実施例のEPROMの製造方法を示す
第2の部分断面図である。
【図3】本発明の実施例のEPROMの製造方法を示す
第3の部分断面図である。
【図4】本発明の実施例のEPROMの製造方法を示す
第4の部分断面図であって,(A)は平面図,(B)は
(A)における線Y1−Y1における断面図,(C)は
(A)における線Y2−Y2における断面図である。
【図5】本発明の実施例のEPROMの製造方法を示す
第5の部分断面図であって,(B)は図4(A)におけ
る線Y1−Y1における断面図,(C)は図4(A)に
おける線Y2−Y2における断面図である。
【図6】従来のビットラインを拡散層に形成した半導体
記憶装置の断面図である。
【符号の説明】
1・・シリコン基板,3・・拡散層ビットライン,5・
・第1のゲート酸化膜,7・・フローティングゲート
層,7A・・フローティングゲート,11・・窒化シリ
コン膜,15・・厚いシリコン酸化膜,17・・第2の
ゲート酸化膜,19・・コントロールゲート層,19A
・・コントロールゲート,21・・ホトレジスト,23
・・トレンチアイソレーション部,25・・絶縁膜,1
0,20・・メモリセル部,30,40・・メモリセル
隣接部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/788 29/792

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 拡散層をビットラインに用い,フローテ
    ィングゲートを有するNOR型不揮発性半導体記憶装置
    の製造方法であって, トレンチアイソレーションを用いて素子分離を行うこと
    を特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記ビットラインとなる拡散層を厚い絶
    縁膜で被覆し,上記トレンチアイソレーション形成時,
    該厚い絶縁膜で該拡散層をエッチングから保護する請求
    項1記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
JP4032760A 1992-01-23 1992-01-23 不揮発性半導体記憶装置の製造方法 Pending JPH05198778A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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