JPH0888289A - 半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents

半導体記憶装置の製造方法

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JPH0888289A
JPH0888289A JP6251447A JP25144794A JPH0888289A JP H0888289 A JPH0888289 A JP H0888289A JP 6251447 A JP6251447 A JP 6251447A JP 25144794 A JP25144794 A JP 25144794A JP H0888289 A JPH0888289 A JP H0888289A
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JP
Japan
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film
region
memory device
semiconductor memory
common source
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JP6251447A
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Hidetoshi Yamanaka
英俊 山中
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 共通ソース線の幅を狭くして大容量化を図る
と共に、閾値電圧の上昇を抑制しつつ短チャネル効果を
防止する。 【構成】 制御ゲートであるポリサイド膜16及び浮遊
ゲートである多結晶Si膜14をパターニングするため
に用いたフォトレジスト17をマスクにしてB+21を
斜め方向からイオン注入する。ドレインであるn+ 領域
33に比べて共通ソース線であるn+ 領域32にはB+
21がイオン注入されにくい。このため、n+ 領域32
の抵抗値が上昇するのを防止することができると共に、
閾値電圧の上昇を抑制しつつ高濃度のポケット層を形成
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願の発明は、メモリセルを形成
しているトランジスタが行列状に配置されている半導体
記憶装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は、EPROMのメモリセルアレイ
のパターンを示しており、図3は、この様なEPROM
の製造方法の一従来例を示している。この一従来例で
は、図2に示す様に、p- 型のSi基板11の表面にS
iO2 膜12をLOCOS法で行列状に形成して素子分
離領域を区画し、図3(a)に示す様に、SiO2 膜1
2同士の間の素子活性領域の表面にゲート酸化膜として
のSiO2 膜13を形成する。
【0003】その後、多結晶Si膜14をCVD法で全
面に堆積させ、この多結晶Si膜14上に塗布したフォ
トレジスト(図示せず)を、列方向に延在する縞状のパ
ターンに加工する。そして、フォトレジストをマスクに
したRIEで多結晶Si膜14をパターニングし、この
フォトレジストを除去した後、多結晶Si膜14上に絶
縁膜15を形成する。そして更に、多結晶Si膜とWS
i膜とのポリサイド膜16をCVD法で全面に堆積させ
る。
【0004】次に、図3(b)に示す様に、ポリサイド
膜16上に塗布したフォトレジスト17を、行方向に延
在する縞状のパターンに加工する。そして、フォトレジ
スト17をマスクにしたRIEでポリサイド膜16をパ
ターニングし、更に、同じフォトレジスト17をマスク
にしたRIEで多結晶Si膜14をパターニングする。
この結果、ポリサイド膜16で制御ゲートつまりワード
線が形成されると共に、多結晶Si膜14がメモリセル
毎に分断されて浮遊ゲートが形成される。
【0005】次に、図3(c)に示す様に、フォトレジ
スト17を残したまま、このフォトレジスト17及びS
iO2 膜12をマスクにして、B+ 21、Phos+
2及びAs+ 23をSi基板11に順次にイオン注入す
る。
【0006】Bは拡散係数が大きくて横方向拡散も多い
ので、B+ 21によるp- 領域24で多結晶Si膜14
下にポケット層も形成される。このため、ソース/ドレ
イン間のパンチスルー等の短チャネル効果が防止される
と共に、ホットエレクトロンが発生し易くなって書き込
み特性が向上する。
【0007】一方、Phos+ 22によるn- 領域25
は相対的に深く且つ低濃度に形成し、As+ 23による
- 領域26は相対的に浅く且つ高濃度に形成して、こ
れらのn- 領域26、25とSi基板11との接合にお
ける濃度勾配を緩やかにする。このため、Si基板11
の比較的浅い領域で電流を流す書き込み時に、ホットエ
レクトロンの生成効率が向上して書き込み特性が向上す
る。
【0008】また、Si基板11の比較的深い領域で電
流を流す読み出し時に、選択されたメモリセルではホッ
トエレクトロンの生成効率が低下してデータの誤書き込
みが防止され、選択されたメモリセルとビット線を共有
しているメモリセルではバンド間トンネリングによるホ
ットホールの生成効率が低下してデータの誤消去が防止
される。
【0009】次に、図3(d)に示す様に、フォトレジ
スト17を除去した後 PSG膜27をCVD法で全面
に堆積させ、PSG膜27の全面に対するRIEで、こ
のPSG膜27から成る側壁を多結晶Si膜14及びポ
リサイド膜16等の側面に形成する。そして、ポリサイ
ド膜16、PSG膜27及びSiO2 膜12等をマスク
にして、As+ 31をSi基板11にイオン注入して、
共通ソース線としてのn+ 領域32とドレインとしての
+ 領域33とを形成する。
【0010】この結果、メモリセル用のトランジスタ3
4が形成される。その後、層間絶縁膜(図示せず)を全
面に形成し、n+ 領域33に達するコンタクト孔35を
層間絶縁膜に形成する。そして、列方向に延在すると共
にコンタクト孔35を介してn+ 領域33にコンタクト
するビット線(図示せず)を形成し、更に表面保護膜等
を形成して、このEPROMを完成させる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の一従
来例では、共通ソース線であるn+ 領域32を形成する
ためのAs+ 31がB+ 21によって補償され、その分
だけn+ 領域32の抵抗値が上昇しているので、n+
域32の幅を狭くすると、このn+ 領域32の抵抗値が
更に上昇する。
【0012】n+ 領域32の抵抗値が上昇すると、本来
は0Vであるべきn+ 領域32の電位が高くなり、トラ
ンジスタ34に流すことのできる電流量が低下して、こ
のトランジスタ34による読み出し及び書き込み動作を
正常に行えなくなる可能性がある。このため、上述の一
従来例では、n+ 領域32の幅を狭くし、メモリセル面
積を狭くして、大容量化を図ることが困難であった。
【0013】また、p- 領域24でポケット層を形成す
るためにはB+ 21を斜め方向からイオン注入すること
が当然に効果的であるが、ポケット層を形成するとトラ
ンジスタ34の閾値電圧も上昇して、半導体集積回路装
置の低電圧化の傾向に反する。つまり、上述の一従来例
では、閾値電圧の上昇を抑制しつつ短チャネル効果の防
止等を図ることが困難であった。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体記憶装
置の製造方法は、メモリセルを形成しているトランジス
タ34が行列状に配置されており、行方向に隣接してい
る前記トランジスタ34のゲート電極同士が連なってワ
ード線16になっており、列方向に隣接している前記ト
ランジスタ34同士がソースを共有すると共に行方向に
隣接している前記トランジスタ34の前記ソース同士が
連なって共通ソース線32になっており、列方向に延在
しているビット線がドレイン33に接続されている半導
体記憶装置の製造方法において、前記ワード線16のパ
ターニングに用いたマスク層17をマスクにして、前記
共通ソース線32及び前記ドレイン33とは逆導電型の
不純物21を、半導体基板11へ斜め方向からイオン注
入することを特徴としている。
【0015】請求項2の半導体記憶装置の製造方法は、
前記半導体記憶装置が浮遊ゲート型不揮発性半導体記憶
装置であることを特徴としている。
【0016】
【作用】本願の発明による半導体記憶装置の製造方法で
は、共通ソース線32及びドレイン33とは逆導電型の
不純物21を半導体基板11へ斜め方向からイオン注入
しているが、ビット線が接続されるドレイン33の幅に
比べて共通ソース線32の幅の方が狭く、しかも、共通
ソース線32の両側に延在するワード線16上のマスク
層17をマスクにしていてこのマスクの高さが高い。こ
のため、ドレイン33に比べて共通ソース線32にはこ
の不純物21がイオン注入されにくく、この不純物21
によって共通ソース線32の不純物31が補償されにく
い。
【0017】また、共通ソース線32及びドレイン33
とは逆導電型の不純物21を半導体基板11へ斜め方向
からイオン注入しているので、ゲート電極16下にイオ
ン注入した不純物21によって、トランジスタ34の閾
値電圧を調整すると共にポケット層を形成することがで
きる。しかも、この不純物21はドレイン33に比べて
共通ソース線32にイオン注入されにくいので、共通ソ
ース線32にもイオン注入される場合に比べて、トラン
ジスタ34の閾値電圧の上昇を抑制しつつ高濃度のポケ
ット層を形成することができる。
【0018】
【実施例】以下、EPROMの製造に適用した本願の発
明の一実施例を、図1、2を参照しながら説明する。な
お、図1に示す部分のうちで図3に示した部分と対応す
る部分には、図3と同一の符号を付してある。
【0019】図1(a)(b)に示す様に、本実施例で
も、フォトレジスト17をマスクにしたRIEでポリサ
イド膜16及び多結晶Si膜14をパターニングして、
制御ゲート及び浮遊ゲートを形成するまでは、図3に示
した一従来例と実質的に同様の工程を実行する。但し、
共通ソース線としてのn+ 領域32を形成すべき領域を
介して対向するポリサイド膜16及び多結晶Si膜14
間の幅は、一従来例よりも狭くする。
【0020】本実施例では、その後、図1(c)に示す
様に、フォトレジスト17を残したまま、このフォトレ
ジスト17及びSiO2 膜12をマスクにして、垂直方
向に対して大きな角度の斜め方向からB+ 21をSi基
板11にイオン注入し、更に、通常の垂直方向からPh
os+ 22及びAs+ 23をSi基板11に順次にイオ
ン注入する。
【0021】上述の様に、共通ソース線としてのn+
域32を形成すべき領域を介して対向しているポリサイ
ド膜16及び多結晶Si膜14間の幅は一従来例よりも
狭くしてあり、しかも、ポリサイド膜16上にフォトレ
ジスト17を残してある。このため、垂直方向に対して
大きな角度の斜め方向からイオン注入したB+ 21は、
+ 領域32を形成すべき領域にはイオン注入されず、
従って、この領域にはp- 領域24が形成されない。
【0022】その後は、図1(d)に示す様に、再び上
述の一従来例と実質的に同様の工程を実行して、このE
PROMを完成させる。以上の様な本実施例では、n+
領域32を介して対向しているポリサイド膜16及び多
結晶Si膜14間の幅は一従来例よりも狭くしてある
が、既述の様にこの領域にはB+ 21がイオン注入され
ず、As+ 31がB+ 21で補償されない。このため、
共通ソース線としてのn+ 領域32の抵抗値が一従来例
より上昇することはない。
【0023】なお、以上の実施例は本願の発明をEPR
OMの製造に適用したものであるが、EEPROMやフ
ラッシュEEPROM等の製造にも本願の発明を当然に
適用することができる。
【0024】
【発明の効果】請求項1の半導体記憶装置の製造方法で
は、共通ソース線及びドレインとは逆導電型の不純物に
よって共通ソース線の不純物が補償されにくいので、共
通ソース線の抵抗値が上昇するのを防止することができ
る。このため、共通ソース線の幅を狭くし、メモリセル
面積を狭くして、大容量化を図ることができる。
【0025】また、ゲート電極下にイオン注入した不純
物によって、トランジスタの閾値電圧を調整することが
できるので、独立した閾値電圧の調整工程を省略するこ
とが可能であり、また、トランジスタの閾値電圧の上昇
を抑制しつつ高濃度のポケット層を形成することができ
るので、短チャネル効果を効果的に防止することができ
る。
【0026】請求項2の半導体記憶装置の製造方法で
は、高濃度のポケット層を形成して、ホットキャリアを
効率的に発生させることができるので、書き込み特性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の発明の一実施例を工程順に示しており、
図2のA−A線に沿う側断面図である。
【図2】本願の発明を適用し得るEPROMの平面図で
ある。
【図3】本願の発明の一従来例を工程順に示しており、
図2のA−A線に沿う側断面図である。
【符号の説明】
11 Si基板 16 ポリサイド膜 17 フォトレジスト 21 B+ 32 n+ 領域 33 n+ 領域 34 トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/115

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリセルを形成しているトランジスタ
    が行列状に配置されており、行方向に隣接している前記
    トランジスタのゲート電極同士が連なってワード線にな
    っており、列方向に隣接している前記トランジスタ同士
    がソースを共有すると共に行方向に隣接している前記ト
    ランジスタの前記ソース同士が連なって共通ソース線に
    なっており、列方向に延在しているビット線がドレイン
    に接続されている半導体記憶装置の製造方法において、 前記ワード線のパターニングに用いたマスク層をマスク
    にして、前記共通ソース線及び前記ドレインとは逆導電
    型の不純物を、半導体基板へ斜め方向からイオン注入す
    ることを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記半導体記憶装置が浮遊ゲート型不揮
    発性半導体記憶装置であることを特徴とする請求項1記
    載の半導体記憶装置の製造方法。
JP6251447A 1994-09-20 1994-09-20 半導体記憶装置の製造方法 Pending JPH0888289A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002043443A (ja) * 2000-07-24 2002-02-08 Mitsubishi Electric Corp 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法
KR100507699B1 (ko) * 2002-06-18 2005-08-11 주식회사 하이닉스반도체 반도체 플래시 메모리 셀의 제조방법
CN102184896A (zh) * 2011-04-06 2011-09-14 北京大学 一种抑制闪存编程干扰的工艺方法

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KR100507699B1 (ko) * 2002-06-18 2005-08-11 주식회사 하이닉스반도체 반도체 플래시 메모리 셀의 제조방법
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