JPH0621472A - Semiconductor memory and fabrication thereof - Google Patents

Semiconductor memory and fabrication thereof

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JPH0621472A
JPH0621472A JP4178145A JP17814592A JPH0621472A JP H0621472 A JPH0621472 A JP H0621472A JP 4178145 A JP4178145 A JP 4178145A JP 17814592 A JP17814592 A JP 17814592A JP H0621472 A JPH0621472 A JP H0621472A
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control gate
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floating gate
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Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor memory and a method of fabrication thereof wherein a channel length is unchanged, and a cell size is not larger than a stacked gate, and further there is ensured an excess erasing measure with respect to a structure. CONSTITUTION:In a stacked semiconductor memory which is yielded by laminating a floating gate and a control gate putting an insulating layer therebetween, control gates 3 are disposed up and down mediating a connection portion and putting an insulating layer 4 therebetween, and a lower portion of a control gate 5 is disposed adjoining to the floating gate 3 putting a second insulating layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】半導体メモリ及びその製造方法に
係り、特にメモリセルとしてフローティング型のMOS
トランジスタを用いたFlash EEPROM(Electric
ally Erasable Programmable ROM:電気的に消去
可能なROM)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory and its manufacturing method, and more particularly to a floating type MOS as a memory cell.
Flash EEPROM (Electric
ally Erasable Programmable ROM: electrically erasable ROM).

【0002】[0002]

【従来の技術】MOS・ROMのうち、EEPROM付
き半導体メモリセルとしてフローティングゲート型のM
OSトランジスタを用いている。このEEPROMを瞬
間的に電気的に消去可能としたFlash EEPROM
は、その機能からどうしても所定以上のメモリ消去を行
なう、いわゆる過剰消去が問題となっている。このEE
PROMの過剰消去に対する対策はいくつか検討されて
いるが、まだ決定的な解決策は出されていない。
2. Description of the Related Art Among MOS ROMs, a floating gate type M is used as a semiconductor memory cell with an EEPROM.
The OS transistor is used. A Flash EEPROM that can electrically erase this EEPROM instantaneously
The problem is that so-called over-erasing, which means erasing more than a predetermined amount of memory inevitably due to its function. This EE
Some countermeasures against over-erasure of PROM have been studied, but a definitive solution has not been issued yet.

【0003】上記EEPROMの過剰消去の対策の一つ
に、図6に示すように、Split Gate(割りゲート)タ
イプのEEPROMが知られている。図6に示したEE
PROMは、ゲートがフローティングゲート3(幅B)
とコントロールゲート5、選択ゲート(幅A)との間
に、絶縁膜21からなる割れ(Split)を設けて、過剰
消去を起こさない構造となっている。すなわち、フロー
ティングゲート5の下がデプレッション(Depletion)
状態になってもコントロールゲート5でチャネルはカッ
トされるので、過剰消去してもリーク電流が流れない構
造になっている。
As one of the measures against the excessive erasing of the EEPROM, as shown in FIG. 6, a Split Gate type EEPROM is known. EE shown in FIG.
The PROM has a floating gate 3 (width B).
Between the control gate 5 and the select gate (width A), a crack (Split) made of the insulating film 21 is provided to prevent excessive erasing. That is, the depletion is under the floating gate 5.
Since the channel is cut by the control gate 5 even in the state, the structure is such that the leak current does not flow even if it is overerased.

【0004】従って、図6に示した従来のSplit Gate
型のEEPROMは、過剰消去を単純な構造で解消でき
るため、使い易さの点では非常に優れている。
Therefore, the conventional Split Gate shown in FIG.
Type EEPROMs are extremely superior in terms of ease of use because overerasing can be solved with a simple structure.

【0005】図6に示した従来のSplit Gate型EEP
ROMの製造方法を図7に示す。
The conventional Split Gate type EEP shown in FIG.
A method of manufacturing the ROM is shown in FIG.

【0006】まず、図7(a)に示すように、シリコン
(Si)基板1上に、熱酸化によりゲート酸化膜2を1
0nmの厚さに形成し、更にゲート酸化膜2上にCVD
(化学的気相成長)法によりポリシリコン(poly−
Si)膜を形成し、フォトリソグラフィー技術を用いて
パターニングすることにより、フローティングゲート用
poly−Siパターン(poly−1)3aを形成す
る。
First, as shown in FIG. 7A, a gate oxide film 2 is formed on a silicon (Si) substrate 1 by thermal oxidation.
Formed to a thickness of 0 nm, and further CVD on the gate oxide film 2.
By the (chemical vapor deposition) method, polysilicon (poly-
By forming a Si) film and patterning it using a photolithography technique, a poly-Si pattern (poly-1) 3a for a floating gate is formed.

【0007】次に、図7(b)に示すように、再び熱酸
化処理を行い、Si基板1上とpoly−Siパターン
3aの上面及び側壁に約20nmの厚さに層間絶縁膜2
1を形成する。その後、層間絶縁膜21上にCVD法に
よりコントロールゲート用poly−Si膜(poly
−2)5aを形成する。
Next, as shown in FIG. 7B, thermal oxidation treatment is performed again, and the interlayer insulating film 2 is formed on the Si substrate 1 and on the upper surface and side walls of the poly-Si pattern 3a to a thickness of about 20 nm.
1 is formed. After that, a poly-Si film for control gates (poly) is formed on the interlayer insulating film 21 by a CVD method.
-2) Form 5a.

【0008】次に、図7(c)に示すように、フォトリ
ソグラフィー技術によってpoly−2(5a)を両側
で、一方poly−1(3a)を片側のみエッチングす
る。得られたメモリ構造主要部は、図6に示したと同様
の構造となる。
Next, as shown in FIG. 7C, the poly-2 (5a) is etched on both sides and the poly-1 (3a) is etched on only one side by a photolithography technique. The main part of the obtained memory structure has the same structure as that shown in FIG.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記、従来のEEPR
OM構造では、フローティングゲート3及びコントロー
ルゲート5は共にその製造において、フォトリソグラフ
ィー技術の位置合わせ精度に非常に左右され易い。すな
わち、通常のメモリセルではトランジスタのチャネル長
Lは、その加工精度のみで決まるのに対し、過剰消去対
策を施した従来のSplit Gate型のEEPROMでは、
トランジスタのチャネル長Lは、上述した方法の如く、
加工精度+位置合わせずれで決まる。そのため、図6で
示したサイズA,B、従ってチャネル長Lはそのために
大きく変動し、メモリ特性も大きく変動する。
The above-mentioned conventional EEPR
In the OM structure, both the floating gate 3 and the control gate 5 are very susceptible to the alignment accuracy of the photolithography technique in their manufacture. That is, in a normal memory cell, the channel length L of a transistor is determined only by its processing accuracy, whereas in a conventional Split Gate type EEPROM with a countermeasure against excessive erasure,
The channel length L of the transistor is, as in the method described above,
Determined by machining accuracy + misalignment. Therefore, the sizes A and B shown in FIG. 6, and hence the channel length L, fluctuate greatly, and the memory characteristics also fluctuate greatly.

【0010】そこで、本発明は、チャネル長が一定でセ
ルサイズもStack Gateに比して大きくならず、しかも
構造的に過剰消去対策がなされた半導体メモリ及びその
製造方法を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor memory in which the channel length is constant, the cell size is not larger than that of the Stack Gate, and structurally measures against excessive erasure are taken, and a manufacturing method thereof. To do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明によ
れば、フローティングゲートとコントロールゲートとを
絶縁層を挟んで積層してなるスタック型半導体メモリに
おいて、前記コントロールゲートが接続部を介して前記
絶縁層を挟んで上下に配置され、且つ、該コントロール
の下部が前記フローティングゲートと第2の絶縁層を介
して隣接して配設されていることを特徴とする半導体メ
モリセルによって解決される。
According to the present invention, there is provided a stacked semiconductor memory in which a floating gate and a control gate are laminated with an insulating layer sandwiched therebetween, in which the control gate is connected via a connecting portion. A semiconductor memory cell is disposed above and below the insulating layer, and a lower portion of the control is disposed adjacent to the floating gate via a second insulating layer. .

【0012】本発明では、前記コントロールゲートの上
下接続部がサイドウォールで形成されてなることが好ま
しい。
In the present invention, it is preferable that the upper and lower connecting portions of the control gate are formed by sidewalls.

【0013】更に、上記課題は本発明によれば、フロー
ティングゲートとコントロールゲートとを、絶縁層を挟
んで積層してなるスタック型半導体メモリの製造方法で
あって、シリコン基板上にゲート絶縁膜、フローティン
グゲート構成材料、第1層間絶縁層、コントロールゲー
ト構成材料及び耐酸化層を順次堆積形成する工程、前記
耐酸化層及びコントロールゲート構成材料をパターニン
グして、少なくとも2つの対向するコントロールゲート
部を形成する工程、前記コントロールゲート部の対向し
ない外側面に沿って前記第1層間絶縁層及び前記フロー
ティングゲート構成材料を順次エッチング除去する工
程、全面に層間絶縁層を形成した後、エッチングを行
い、前記対向するコントロール部側壁に絶縁サイドウォ
ールを形成し、該絶縁サイドウォールをマスクとして前
記フローティングゲート構成材料の一部を等方性エッチ
ングにより除去して、少なくとも2つのフローティング
ゲートを形成する工程、前記フローティングゲートの露
出面を酸化した後、前記少なくとも2つのコントロール
ゲート部の対向する内側上面の前記耐酸化膜を除去する
工程、前記層間絶縁膜及び前記絶縁サイドウォールをエ
ッチングして前記コントロールゲート部位の対向しない
外側面に前記ゲート絶縁膜に達する第2絶縁サイドウォ
ールを形成する工程、全面に前記コントロールゲート部
位接続部及び下部を形成するためのコントロールゲート
構成第2材料を形成する工程、前記コントロール構成第
2材料のコントロール部位接続部及び下部をエッチング
により形成する工程、を含むことを特徴とする半導体メ
モリの製造方法によって解決される。
Further, according to the present invention, the above-mentioned problem is a method of manufacturing a stack type semiconductor memory in which a floating gate and a control gate are laminated with an insulating layer sandwiched therebetween. Floating gate constituent material, first interlayer insulating layer, control gate constituent material and oxidation resistant layer are sequentially deposited and formed, and the oxidation resistant layer and control gate constituent material are patterned to form at least two opposing control gate portions. The step of sequentially removing the first interlayer insulating layer and the floating gate constituent material along the non-opposing outer surfaces of the control gate portion by etching, forming an interlayer insulating layer on the entire surface, and then performing the etching. Insulation sidewall is formed on the side wall of the control unit A part of the floating gate constituent material is removed by isotropic etching using the id wall as a mask to form at least two floating gates; and after the exposed surface of the floating gates is oxidized, the at least two control gates Of the oxidation resistant film on the inner upper surface facing each other, and the second insulating sidewall that reaches the gate insulating film on the outer surface of the control gate portion that is not opposed by etching the interlayer insulating film and the insulating sidewall. A step of forming a control gate constituent second material for forming the control gate portion connecting portion and a lower portion on the entire surface, and a step of forming a control portion connecting portion and a lower portion of the control constituent second material by etching. Characterized by including, It is solved by the method for manufacturing a semiconductor memory.

【0014】本発明では、前記コントロールゲート構成
第2材料上の少なくとも一部にレジストパターンを形成
し、該レジストパターンをマスクとしてエッチングする
ことによりコントロールゲートの接続部及び下部をサイ
ドウォール状に形成することが好ましい。
In the present invention, a resist pattern is formed on at least a part of the second material for constituting the control gate, and the connecting portion and the lower portion of the control gate are formed in a sidewall shape by etching using the resist pattern as a mask. It is preferable.

【0015】また、本発明では、前記フローティングゲ
ート及び前記コントロールゲートのそれぞれの一端を異
方性エッチングによりセルフアラインで形成し、前記フ
ローティングゲートの他端を等方性サイドエッチングを
用いて形成することが好ましい。
In the present invention, one end of each of the floating gate and the control gate is formed by self-alignment by anisotropic etching, and the other end of the floating gate is formed by isotropic side etching. Is preferred.

【0016】[0016]

【作用】本発明によれば、図1に示すように、フローテ
ィングゲート3とコントロールゲート5の下部との間
に、層間絶縁層10がセルフアラインで配設されるよう
にコントロールゲートは接続部及び下部を有して構成さ
れ、しかも、セルサイズがスタックゲート型メモリに比
較して大きくならない。
According to the present invention, as shown in FIG. 1, the control gate is connected between the floating gate 3 and the lower part of the control gate 5 such that the interlayer insulating layer 10 is self-aligned. It is configured to have a lower portion, and the cell size does not become larger than that of the stack gate type memory.

【0017】また、図2(b)から図2(c)に示すよ
うに、フローティングゲート3の一端は、その上に形成
されたコントロールゲートの一端と自己整合的に製造さ
れ、他端は図3(b)から図3(c)に示すように、等
方性エッチングによりその長さを選択できるため、自己
整合的に決定することができる。また、セレクトゲート
に対応する長さも上記等方性エッチング及び図5から図
1に示した工程からわかるようにエッチングにより自己
整合的に決定される。
Further, as shown in FIGS. 2B to 2C, one end of the floating gate 3 is manufactured in self-alignment with one end of the control gate formed thereon, and the other end is formed as shown in FIG. Since the length can be selected by isotropic etching as shown in FIGS. 3 (b) to 3 (c), it can be determined in a self-aligned manner. Further, the length corresponding to the select gate is also determined in a self-aligned manner by the isotropic etching and the etching as shown in FIGS.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は、本発明のSplit Gate型のEEP
ROMの一実施例を説明するための断面図である。
FIG. 1 shows the Split Gate type EEP of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining an example of a ROM.

【0020】図1には、本実施例のメモリセルは、理解
しやすいようにソース領域22aを挟んで対向する2つ
のセル30,31が示されている。
In FIG. 1, the memory cell of this embodiment is shown with two cells 30 and 31 facing each other with the source region 22a interposed therebetween for easy understanding.

【0021】従来技術で説明した図6のメモリセル構造
と対応しやすいように図1の右側のセル30について説
明する。
The cell 30 on the right side of FIG. 1 will be described to facilitate correspondence with the memory cell structure of FIG. 6 described in the prior art.

【0022】図1のセル30において、たとえフローテ
ィングゲート(FG)3が過剰消去され、その下のチャ
ネルが導通状態になったとしても、コントロールゲート
(CG)5でその導通がカットされるため、問題となる
ワーク電流は流れない。すなわち、構造的には従来の図
6に示したSplit Gate型と同一である。
In the cell 30 of FIG. 1, even if the floating gate (FG) 3 is over-erased and the channel thereunder is brought into conduction, the control gate (CG) 5 cuts the conduction. No problem work current flows. That is, it is structurally the same as the conventional Split Gate type shown in FIG.

【0023】また、図1に示した本発明のSplit Gate
型のメモリセル構造をより詳細に説明する。
Further, the Split Gate of the present invention shown in FIG. 1 is used.
The memory cell structure of the mold will be described in more detail.

【0024】本構造は、ソース領域22aとドレイン領
域22bを有するシリコン基板1上にゲート酸化膜(S
iO2)2が20nmの厚さに形成されており、その上
に100nmの厚さのpoly−Siからなるフローテ
ィングゲート3が設けられ、そのフローティングゲート
3の上及び側面に接続部12a′を介して酸化膜4及び
10を挟んで上下に配置されたコントロールゲート5が
設けられている。また、このコントロールゲート5の下
部12c(選択ゲート)はフローティングゲート3と酸
化膜10を介して隣接して自己整合的に配設されてい
る。9は窒化膜(耐酸化膜)である。このコントロール
ゲート5は上下の積層において、その上下間に突出した
絶縁膜を有する構造となっている。
In this structure, a gate oxide film (S) is formed on a silicon substrate 1 having a source region 22a and a drain region 22b.
iO 2 ) 2 is formed to a thickness of 20 nm, and a floating gate 3 made of poly-Si having a thickness of 100 nm is provided thereon, and the floating gate 3 is provided on and above the floating gate 3 via a connecting portion 12a ′. A control gate 5 is provided on the upper and lower sides with the oxide films 4 and 10 interposed therebetween. Further, the lower portion 12c (selection gate) of the control gate 5 is arranged adjacent to the floating gate 3 via the oxide film 10 in a self-aligned manner. Reference numeral 9 is a nitride film (oxidation resistant film). The control gate 5 has a structure in which an insulating film protruding between the upper and lower layers is formed in the upper and lower layers.

【0025】以下、図1に示した構造の製造方法の一実
施例を図2〜図5の工程断面図を用いて説明する。
An embodiment of a method of manufacturing the structure shown in FIG. 1 will be described below with reference to process sectional views of FIGS.

【0026】本発明構造を製造するため、図2(a)に
示すように、まず公知の技術によりシリコン(Si)基
板1上に熱酸化によりゲート酸化膜(SiO2)2を1
0nmの厚さに、フローティングゲート(Floating G
ate)用ポリシリコン膜(poly−Si)3aを10
0nmの厚さに、そしてその上に熱酸化により酸化膜4
を20nmの厚さに、更にその上にコントロールゲート
(Control Gate)用poly−Si膜5aを150n
mの厚さに、そして窒化膜9を50nmの厚さにそれぞ
れ堆積形成した後、全面にフォトレジストを塗布し、パ
ターニングして2つのレジストパターン6を形成する。
In order to manufacture the structure of the present invention, as shown in FIG. 2A, a gate oxide film (SiO 2 ) 2 is first formed on a silicon (Si) substrate 1 by thermal oxidation by a known technique.
Floating gate (Floating G
ate) polysilicon film (poly-Si) 3a 10
Oxide film 4 with a thickness of 0 nm and on top of it by thermal oxidation
To a thickness of 20 nm, and a poly-Si film 5a for control gate (Control Gate) 150a thereon.
After the nitride film 9 is deposited to a thickness of m and the nitride film 9 is deposited to a thickness of 50 nm, a photoresist is applied on the entire surface and patterned to form two resist patterns 6.

【0027】次に、図2(b)に示すように、レジスト
パターン6をマスクとして窒化膜9及びpoly−Si
膜5aを順次RIE(反応性イオンエッチング)により
除去し、更にレジストパターン6上全面に、かつコント
ロールゲート用poly−Si膜5a間を埋め込むよう
にフォトレジストを塗布した後、パターニングしてレジ
ストパターン7を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, using the resist pattern 6 as a mask, the nitride film 9 and the poly-Si are formed.
The film 5a is sequentially removed by RIE (reactive ion etching), and a photoresist is applied to the entire surface of the resist pattern 6 and so as to fill the space between the control gate poly-Si film 5a, and then patterned to form a resist pattern 7. To form.

【0028】レジストパターン6、従ってpoly−S
i膜5a及びレジストパターン7をマスクとして酸化膜
4及びフローティングゲート用poly−Si膜3aを
自己整合的にエッチング除去し、その後レジストパター
ン6,7を除去する(図2(c))。
Resist pattern 6, and therefore poly-S
Using the i film 5a and the resist pattern 7 as a mask, the oxide film 4 and the floating gate poly-Si film 3a are removed by self-alignment etching, and then the resist patterns 6 and 7 are removed (FIG. 2C).

【0029】次に、図3(a)に示すように、CVD
(化学的気相成長)法により、200nmの厚さにCV
D酸化膜(SiO2)8を形成する。
Next, as shown in FIG. 3A, CVD
CV to a thickness of 200 nm by (Chemical Vapor Deposition) method
A D oxide film (SiO 2 ) 8 is formed.

【0030】その後、フォトレジストを塗布し、パター
ニングすることによってレジストパターン10を形成
し、それをマスクとして酸化膜8を異方性エッチングし
てサイドウォール8aを形成する(図3(b))。
Thereafter, a photoresist is applied and patterned to form a resist pattern 10, and the oxide film 8 is anisotropically etched using the resist pattern 10 as a mask to form sidewalls 8a (FIG. 3B).

【0031】この状態でフローティングゲート用pol
y−Si膜3aを等方性エッチング(ウェットエッチン
グ)する。この時、コントロールゲート(CG)用po
ly−Si膜5aは、その上面は窒化膜9で、また側面
は酸化膜8aで被覆されているためエッチングされず、
フローティングゲート(FG)用poly−Si膜3a
のみ露出部から徐々にエッチングされる。
In this state, the floating gate pol
The y-Si film 3a is isotropically etched (wet etching). At this time, po for the control gate (CG)
Since the upper surface of the ly-Si film 5a is covered with the nitride film 9 and the side surface thereof is covered with the oxide film 8a, the ly-Si film 5a is not etched.
Floating gate (FG) poly-Si film 3a
Only the exposed part is gradually etched.

【0032】この等方性エッチング(サイドエッチン
グ)は、図3(c)に示すように、FG3がCG用po
ly−Si膜5aの側面より内部まで所定の長さ分十分
にエッチングされるまで行なわれる。
In this isotropic etching (side etching), as shown in FIG. 3C, FG3 is used for CG po.
The process is performed until the side surface of the ly-Si film 5a is fully etched by a predetermined length.

【0033】その後、図4(a)に示すように、等方性
エッチングされたFG3の露出側面のみを所定量酸化
し、酸化膜14を形成する。その後、窒化膜9を選択的
にエッチングしてCG用poly−Si膜5aを露出さ
せる。
After that, as shown in FIG. 4A, only the exposed side surface of the isotropically etched FG 3 is oxidized by a predetermined amount to form an oxide film 14. Then, the nitride film 9 is selectively etched to expose the CG poly-Si film 5a.

【0034】次に、図4(b)に示すように、レジスト
パターン10を除去した後、異方性エッチングにより露
出酸化膜をエッチングすることにより、サイドウォール
8aを除去すると共に、CG用poly−Si膜5aに
対してサイドウォール8aと反対側に新たなサイドウォ
ール8bを形成する。
Next, as shown in FIG. 4 (b), after removing the resist pattern 10, the exposed oxide film is etched by anisotropic etching to remove the sidewalls 8a and the CG poly-. A new sidewall 8b is formed on the side opposite to the sidewall 8a with respect to the Si film 5a.

【0035】次に、図4(c)に示すように、全面にp
oly−SiをCVD法により200nmの厚さに堆積
してコントロール接続部用poly−Si膜12aを形
成する。この工程では、poly−Si膜12aは、F
G3がエッチングされた凹部(下部)に進入し、酸化膜
14に接触するように十分に埋め込まれる。また、この
poly−Si膜12aはこの埋め込まれた部分、いわ
ゆるコントロールゲート下部の一部は、フローティング
ゲート3と酸化膜14を介して隣接する。poly−S
i膜5aともその露出部で十分にオーミックコンタクト
がとられる。
Next, as shown in FIG. 4 (c), p is formed on the entire surface.
Poly-Si is deposited to a thickness of 200 nm by the CVD method to form the poly-Si film 12a for the control connection portion. In this step, the poly-Si film 12a is made of F
G3 enters the etched recess (bottom) and is sufficiently buried so as to contact the oxide film 14. In addition, this poly-Si film 12 a is adjacent to the floating gate 3 via the oxide film 14 at the embedded portion, that is, a part of the so-called lower portion of the control gate. poly-S
The i film 5a is sufficiently ohmic-contacted at its exposed portion.

【0036】次に、図5に示すように、フォトリソグラ
フィー技術によりレジストパターン13をCG用pol
y−Si膜5aのオーミックコンタクト部上方に形成す
る。このレジストパターン13は、合わせずれが例えば
0.15μmであれば、poly−Si膜12aのサイ
ドウォール12bの幅17を0.15μmとるようにす
る。このとき、レジストパターン13からCG用pol
y−Si膜5aの左端までの水平距離16は0.2μm
であった。このように、レジストパターン13を形成
後、このレジストパターンをマスクとしてpoly−S
i膜12aをエッチングして、図1に示すEEPROM
構造を得る。このエッチングでは、poly−Si膜1
2aをサイドウォール状に残すか、完全に除去するかは
その時のメモリの特性その他により現段階では決めな
い。poly−Siサイドウォール状に残す場合は、p
oly−Si膜のサイドウォールをレジストパターンで
覆った後、十分に等方性エッチングすることも可能であ
る。
Next, as shown in FIG. 5, a resist pattern 13 is formed on the resist pattern 13 by a photolithography technique.
It is formed above the ohmic contact portion of the y-Si film 5a. In the resist pattern 13, if the misalignment is 0.15 μm, the width 17 of the sidewall 12b of the poly-Si film 12a is set to 0.15 μm. At this time, from the resist pattern 13 to the CG pol
The horizontal distance 16 to the left end of the y-Si film 5a is 0.2 μm.
Met. In this way, after forming the resist pattern 13, the poly-S is used with this resist pattern as a mask.
The i film 12a is etched to obtain the EEPROM shown in FIG.
Get the structure. In this etching, the poly-Si film 1
Whether 2a is left in a sidewall shape or completely removed is not determined at this stage depending on the characteristics of the memory at that time and the like. If you want to leave a poly-Si side wall, p
It is also possible to sufficiently perform isotropic etching after covering the sidewalls of the oli-Si film with a resist pattern.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれぱ、
フローティングゲート(FG)用のpoly−Si膜の
幅は、フォトリソグラフィー技術によるレジストパター
ンの合わせによることなく、単にpoly−Siエッチ
ング加工とにより自己整合的に決定され、しかもコンタ
クトゲートもフローティングゲートに対応して自己整合
的にコンパクトに製造される過剰消去対策構造となって
いる。
As described above, according to the present invention,
The width of the poly-Si film for the floating gate (FG) is determined in a self-aligned manner simply by poly-Si etching processing without matching the resist pattern by photolithography technology, and the contact gate also corresponds to the floating gate. In this way, the structure is a countermeasure against excessive erasure that is manufactured in a self-aligned and compact manner.

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

【図1】本発明のSplit Gate型メモリセル構造を示す
模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a Split Gate type memory cell structure of the present invention.

【図2】本発明の一実施例工程断面図(I)である。FIG. 2 is a process sectional view (I) of one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例工程断面図(II)である。FIG. 3 is a process sectional view (II) of one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例工程断面図(III)である。FIG. 4 is a process sectional view (III) of the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例工程断面図(IV)である。FIG. 5 is a process sectional view (IV) of one embodiment of the present invention.

【図6】従来のSplit Gate型メモリセル構造を示す模
式断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a conventional Split Gate type memory cell structure.

【図7】従来のSplit Gate型メモリセル構造を示す模
式断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a conventional Split Gate type memory cell structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン(Si)基板 2 ゲート酸化膜 3 フローティングゲート(FG) 3a フローティングゲート用poly−Si膜 4,14 酸化膜 5 コントロールゲート(CG) 5a コントロールゲート用poly−Si膜 6,7,10,13 レジストパターン 9 窒化膜 12a コントロールゲート接続部用poly−Si膜 12a′ コントロールゲート接続部 12b サイドウォール 12c コントロール下部 21 層間絶縁膜 22a ソース領域 22b ドレイン領域 30,31 セル 1 Silicon (Si) Substrate 2 Gate Oxide Film 3 Floating Gate (FG) 3a Poly-Si Film for Floating Gate 4,14 Oxide Film 5 Control Gate (CG) 5a Poly-Si Film for Control Gate 6, 7, 10, 13 Resist pattern 9 Nitride film 12a Poly-Si film for control gate connection part 12a 'Control gate connection part 12b Side wall 12c Control lower part 21 Interlayer insulating film 22a Source region 22b Drain region 30,31 Cell

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フローティングゲートとコントロールゲ
ートとを絶縁層を挟んで積層してなるスタック型半導体
メモリにおいて、 前記コントロールゲートが接続部を介して前記絶縁層を
挟んで上下に配置され、且つ、該コントロールの下部が
前記フローティングゲートと第2の絶縁層を介して隣接
して配設されていることを特徴とする半導体メモリセ
ル。
1. A stack type semiconductor memory in which a floating gate and a control gate are laminated with an insulating layer sandwiched therebetween, wherein the control gate is vertically arranged with the insulating layer sandwiched through a connecting portion, and A semiconductor memory cell, wherein a lower part of the control is arranged adjacent to the floating gate via a second insulating layer.
【請求項2】 前記コントロールゲートの上下接続部が
サイドウォールで形成されてなることを特徴とする請求
項1記載の半導体メモリ。
2. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the upper and lower connecting portions of the control gate are formed by sidewalls.
【請求項3】 フローティングゲートとコントロールゲ
ートとを、絶縁層を挟んで積層してなるスタック型半導
体メモリの製造方法であって、 シリコン基板上にゲート絶縁膜、フローティングゲート
構成材料、第1層間絶縁層、コントロールゲート構成材
料及び耐酸化層を順次堆積形成する工程、 前記耐酸化層及びコントロールゲート構成材料をパター
ニングして、少なくとも2つの対向するコントロールゲ
ート部を形成する工程、 前記コントロールゲート部の対向しない外側面に沿って
前記第1層間絶縁層及び前記フローティングゲート構成
材料を順次エッチング除去する工程、 全面に層間絶縁層を形成した後、エッチングを行い、前
記対向するコントロール部側壁に絶縁サイドウォールを
形成し、該絶縁サイドウォールをマスクとして前記フロ
ーティングゲート構成材料の一部を等方性エッチングに
より除去して、少なくとも2つのフローティングゲート
を形成する工程、 前記フローティングゲートの露出面を酸化した後、前記
少なくとも2つのコントロールゲート部の対向する内側
上面の前記耐酸化膜を除去する工程、 前記層間絶縁膜及び前記絶縁サイドウォールをエッチン
グして前記コントロールゲート部位の対向しない外側面
に前記ゲート絶縁膜に達する第2絶縁サイドウォールを
形成する工程、 全面に前記コントロールゲート部位接続部及び下部を形
成するためのコントロールゲート構成第2材料を形成す
る工程、 前記コントロール構成第2材料のコントロール部位接続
部及び下部をエッチングにより形成する工程、 を含むことを特徴とする半導体メモリの製造方法。
3. A method of manufacturing a stack type semiconductor memory comprising a floating gate and a control gate laminated with an insulating layer sandwiched therebetween, comprising: a gate insulating film, a floating gate constituent material, and a first interlayer insulating film on a silicon substrate. A step of sequentially depositing and forming a layer, a control gate constituent material and an oxidation resistant layer, patterning the oxidation resistant layer and the control gate constituent material to form at least two opposing control gate portions, facing the control gate portion The step of sequentially removing the first interlayer insulating layer and the floating gate constituent material along the outer side surface by etching, after forming the interlayer insulating layer on the entire surface, etching is performed to form an insulating sidewall on the side wall of the opposing control section. Formed, using the insulating sidewall as a mask A step of removing at least two floating gate constituent materials by isotropic etching to form at least two floating gates; oxidizing exposed surfaces of the floating gates, and then facing opposite insides of the at least two control gate portions; Removing the oxidation resistant film on the upper surface, etching the interlayer insulating film and the insulating sidewall to form a second insulating sidewall reaching the gate insulating film on the non-opposing outer surface of the control gate portion, Forming a control gate constituent second material for forming the control gate portion connecting portion and a lower portion on the entire surface; and forming a control portion connecting portion and a lower portion of the control constituent second material by etching. Characteristic semiconductor memory manufacturing method .
【請求項4】 前記コントロールゲート構成第2材料上
の少なくとも一部にレジストパターンを形成し、該レジ
ストパターンをマスクとしてエッチングすることにより
コントロールゲートの接続部及び下部をサイドウォール
状に形成することを特徴とする請求項2記載の方法。
4. A resist pattern is formed on at least a part of the control gate forming second material, and the control gate connecting portion and the lower portion are formed in a sidewall shape by etching using the resist pattern as a mask. The method of claim 2 characterized.
【請求項5】 前記フローティングゲート及び前記コン
トロールゲートのそれぞれの一端を異方性エッチングに
よりセルフアラインで形成し、前記フローティングゲー
トの他端を等方性サイドエッチングを用いて形成するこ
とを特徴とする請求項2記載の方法。
5. One end of each of the floating gate and the control gate is formed by self-alignment by anisotropic etching, and the other end of the floating gate is formed by isotropic side etching. The method of claim 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5751039A (en) * 1995-05-19 1998-05-12 Micron Technology, Inc. Programmable non-volatile memory cell and method of forming a non-volatile memory cell
US6034395A (en) * 1998-06-05 2000-03-07 Advanced Micro Devices, Inc. Semiconductor device having a reduced height floating gate

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5751039A (en) * 1995-05-19 1998-05-12 Micron Technology, Inc. Programmable non-volatile memory cell and method of forming a non-volatile memory cell
US6117728A (en) * 1995-05-19 2000-09-12 Micron Technology, Inc. Programmable non-volatile memory cell and method of forming a non-volatile memory cell
US6137133A (en) * 1995-05-19 2000-10-24 Micron Technology, Inc. Programmable non-volatile memory cell and method of forming a non-volatile memory cell
US6034395A (en) * 1998-06-05 2000-03-07 Advanced Micro Devices, Inc. Semiconductor device having a reduced height floating gate

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