JPH10223868A - Non-volatile semiconductor storage device and manufacture thereof - Google Patents

Non-volatile semiconductor storage device and manufacture thereof

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JPH10223868A
JPH10223868A JP9027919A JP2791997A JPH10223868A JP H10223868 A JPH10223868 A JP H10223868A JP 9027919 A JP9027919 A JP 9027919A JP 2791997 A JP2791997 A JP 2791997A JP H10223868 A JPH10223868 A JP H10223868A
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JP
Japan
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groove
semiconductor substrate
source
region
memory device
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Application number
JP9027919A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyohiko Sakakibara
清彦 榊原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
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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  • Non-Volatile Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a non-volatile semiconductor storage device where a source line can be lessened in resistance without increasing implanted ions and pilled aluminum in amount. SOLUTION: A non-volatile semiconductor memory device is equipped with a groove 14 which is formed as deep as LS1 along a word line by engraving the side face of a semiconductor substrate on the source side of a word line WL in a self-aligned manner and the source region 41 of a memory element M1 which is originally as long as LS but lengthened by a length LS1 ×2 and exposed on the surface of the groove 14, wherein the source region 41 is as long as LS if the groove 14 is not provided, and LS1 denotes the length of a part 41b formed on both the sides of the groove 41. An isolating oxide film 11 is removed from the surface of the substrate 1, the source regions 41 are electrically connected with each other with impurity regions 121 formed as deep as the depth LS1 of the groove 14, and a source line SL1 laid vertical to the direction of channels comprises the source regions 41 and the impurity regions 121.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、不揮発性半導体
記憶装置及びその製造方法に関するものであり、より特
定的には、記憶素子のソース領域が基板に設けられた溝
により延長されている構造を有するものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a structure in which a source region of a memory element is extended by a groove provided in a substrate. About what you have.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下に、従来の不揮発性半導体記憶装置
の一例であるDINOR(Divided NOR)型
のフラッシュメモリ−について、図13ないし図17に
基づいて説明する。従来のDINOR型のフラッシュメ
モリーについては、例えば、信学技報Vol.93 No.74 P15
-20,小野田 et al.に詳細な記載がなされている。
2. Description of the Related Art A DINOR (Divided NOR) flash memory, which is an example of a conventional nonvolatile semiconductor memory device, will be described below with reference to FIGS. A conventional DINOR type flash memory is described in, for example, IEICE Technical Report Vol.93 No.74 P15
-20, Onoda et al.

【0003】図13は従来のDINOR型のフラッシュ
メモリーの任意のブロック内のメモリセルアレーを示す
略回路図であり、図13において、M(m,n)は上記
メモリセルアレー中のm行、n列に位置する記憶素子で
あり、そのゲート電極はm行目のワード線WL(m)に
接続され、そのドレイン領域はn列目のビット線BL
(n)に接続され、そのソース領域はソース線SLに接
続されている。例えば、16Mbit程度の集積度を有
するチップの場合、通常、1ブロックあたり64本のワ
ード線WLと、2048本のビット線BLとを備える。
ここで、図中に示されるように、1ブロック内の全ての
記憶素子のソース領域は、上記ソース線SLに繋がって
いる。
FIG. 13 is a schematic circuit diagram showing a memory cell array in an arbitrary block of a conventional DINOR type flash memory. In FIG. 13, M (m, n) denotes m rows in the memory cell array, The storage element is located in the n-th column, its gate electrode is connected to the word line WL (m) in the m-th row, and its drain region is in the bit line BL in the n-th column.
(N), and its source region is connected to the source line SL. For example, a chip having a degree of integration of about 16 Mbit usually includes 64 word lines WL and 2048 bit lines BL per block.
Here, as shown in the figure, the source regions of all the storage elements in one block are connected to the source line SL.

【0004】図14は従来のDINOR型のフラッシュ
メモリーのメモリセルアレーの構造を示す要部平面図で
あり、記憶素子Mのドレイン及びソース領域3、4とワ
ード線WL及びソース線SLとの位置関係を明瞭なもの
とするため、副ビット線10の図示を省略するととも
に、層間絶縁膜9の下の各領域の位置関係を表示してい
る。又、図15(a)、(b)及び(c)は、それぞれ
上記図14のA−A線、B−B線、及びC−C線断面図
である。
FIG. 14 is a plan view of a main part showing the structure of a memory cell array of a conventional DINOR type flash memory, and shows the positions of drain and source regions 3 and 4 of a memory element M, word lines WL and source lines SL. In order to make the relationship clear, the illustration of the sub-bit line 10 is omitted and the positional relationship of each region under the interlayer insulating film 9 is shown. FIGS. 15A, 15B and 15C are cross-sectional views taken along lines AA, BB, and CC of FIG. 14, respectively.

【0005】図14及び図15において、1は例えばP
型シリコン基板からなる半導体基板、2は半導体基板1
の一主面に形成されたP型ウェルである。3は記憶素子
Mのドレイン領域であり、半導体基板1の主面に、P型
ウェル2により周囲を囲まれるとともに、基板1表面に
露出するように形成されている。4は記憶素子Mのソー
ス領域であり、ドレイン領域3同様、半導体基板1の主
面に、P型ウェル2により周囲を囲まれるとともに、基
板1表面に露出するように形成されており、かつ、基板
1表面の分離酸化膜11が除去された位置に形成された
不純物領域12により互いに電気的に接続され、当該不
純物領域12とともに、チャネル方向に垂直に配線され
たソース線SLを構成している。
[0005] In FIG. 14 and FIG.
Semiconductor substrate composed of a silicon substrate, 2 is a semiconductor substrate 1
Is a P-type well formed on one main surface of the substrate. Reference numeral 3 denotes a drain region of the storage element M, which is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 so as to be surrounded by the P-type well 2 and to be exposed on the surface of the substrate 1. Reference numeral 4 denotes a source region of the storage element M, which is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 like the drain region 3 so as to be surrounded by the P-type well 2 and to be exposed on the surface of the substrate 1, and Impurity regions 12 formed at positions where the isolation oxide film 11 has been removed from the surface of the substrate 1 are electrically connected to each other, and together with the impurity regions 12, constitute a source line SL wired in a direction perpendicular to the channel direction. .

【0006】5ないし8は記憶素子Mのゲート電極を構
成する各部材であり。具体的には、5は半導体基板1の
主面上に形成された、トンネル酸化膜からなるゲート絶
縁膜、6はゲート絶縁膜5上に形成された、例えば多結
晶シリコン膜又は非晶質シリコン膜等の導電膜からなる
フローティングゲート(以下、「FG」という。)、7
はFG6上に形成されたゲート層間膜であり、例えばT
EOS(Tetraethoxysilane)、シリ
コン窒化膜、及びTEOSからなる3層積層膜(以下
「ONO膜」という。)、8はONO膜7上に形成され
た、例えば多結晶シリコン膜からなるコントロールゲー
ト(以下、「CG」という。)であり、チャネル方向に
垂直に配線されたワード線WLの一部を構成している。
Reference numerals 5 to 8 denote members constituting the gate electrode of the storage element M. Specifically, reference numeral 5 denotes a gate insulating film made of a tunnel oxide film formed on the main surface of the semiconductor substrate 1, and 6 denotes a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film formed on the gate insulating film 5. A floating gate (hereinafter, referred to as “FG”) made of a conductive film such as a film;
Is a gate interlayer film formed on FG6, for example, T
A three-layer laminated film (hereinafter, referred to as “ONO film”) including EOS (Tetraethoxysilane), a silicon nitride film, and TEOS, and a control gate (hereinafter, referred to as a polycrystalline silicon film) 8 formed on the ONO film 7. "CG") and constitutes a part of the word line WL wired vertically in the channel direction.

【0007】9はワード線WL、ソース線SL、分離酸
化膜11及びドレイン領域3上に、それらを覆うように
形成された層間絶縁膜であり、10はドレイン領域3と
接続面3aにおいて電気的に接続された副ビット線であ
り、チャネル方向に配線されている。11は半導体基板
1上に形成された、記憶素子Mの相互の電気的な分離を
行う、例えばLOCOS酸化膜からなる分離酸化膜であ
る。ここで、当該分離酸化膜11上にゲート絶縁膜5を
介してFG6の一部が延在している。又、不純物領域1
2上に形成されていた分離酸化膜11は除去され、この
分離酸化膜11が除去された位置には、基板凹部1aが
形成されている。
Reference numeral 9 denotes an interlayer insulating film formed on the word line WL, the source line SL, the isolation oxide film 11, and the drain region 3 so as to cover them. Reference numeral 10 denotes an electrical connection between the drain region 3 and the connection surface 3a. Are connected in the channel direction. Reference numeral 11 denotes an isolation oxide film formed on the semiconductor substrate 1 and configured to electrically isolate the storage elements M from each other, for example, a LOCOS oxide film. Here, a part of the FG 6 extends on the isolation oxide film 11 via the gate insulating film 5. Also, impurity region 1
The isolation oxide film 11 formed on the substrate 2 is removed, and a substrate recess 1a is formed at a position where the isolation oxide film 11 is removed.

【0008】つぎに、このように構成された従来のDI
NOR型のフラッシュメモリーの製造方法について図1
6を用いて説明する。図16は従来のDINOR型フラ
ッシュメモリーの製造方法を、図14のA−A線断面に
ついて、工程順に示した要部断面図である。
Next, the conventional DI constructed as described above
FIG. 1 shows a method of manufacturing a NOR flash memory.
6 will be described. FIG. 16 is a cross-sectional view of a main part showing a method of manufacturing a conventional DINOR type flash memory, in the order of steps, with respect to a cross section taken along line AA of FIG.

【0009】まず、図16(a)に示されるように、例
えばP型シリコン基板からなる半導体基板1の一主面に
P型ウェル2を形成し、その後、LOCOS分離膜11
を所望の位置に形成し、次に、基板1の主面上に、例え
ば熱酸化法によりゲート絶縁膜5を形成し、その上にF
G6となる例えば多結晶シリコン膜又は非晶質シリコン
膜等からなる第1の導電膜6aをCVD法を用いて堆積
し、通常の写真製版技術を用いて所望の形状にパターニ
ングして、FG6のチャネル方向に垂直な方向の長さを
規定する。
First, as shown in FIG. 16A, a P-type well 2 is formed on one main surface of a semiconductor substrate 1 made of, for example, a P-type silicon substrate, and then a LOCOS isolation film 11 is formed.
Is formed at a desired position, and a gate insulating film 5 is formed on the main surface of the substrate 1 by, for example, a thermal oxidation method.
A first conductive film 6a made of, for example, a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film or the like to be G6 is deposited using a CVD method, and is patterned into a desired shape using a normal photoengraving technique. Defines the length in the direction perpendicular to the channel direction.

【0010】続いて、半導体基板1上の全面に、ゲート
層間膜7として、TEOS、シリコン窒化膜及びTEO
Sの3層を順に堆積してONO膜を形成し、このONO
膜7上に、CG5となる、例えば多結晶シリコン膜又は
多結晶シリコンと高融点金属の化合物膜等からなる、第
2の導電膜8aをCVD法を用いて堆積する。
Subsequently, on the entire surface of the semiconductor substrate 1, TEOS, a silicon nitride film and a TEO
An ONO film is formed by sequentially depositing three layers of S.
On the film 7, a second conductive film 8a to be a CG 5, for example, a polycrystalline silicon film or a compound film of polycrystalline silicon and a high melting point metal is deposited by a CVD method.

【0011】その後、これら基板1上に形成したゲート
絶縁膜5、第1の導電膜6a、ONO膜7及び第2の導
電膜8aを、写真製版技術により、所望の形状にパター
ニングする。但し、ここでのパターニングは、ドレイン
領域3側のみ行い、ソース領域4側については行わな
い。次に、上記パターニングされたゲート電極をマスク
として、半導体基板1の主面に、例えばリン又はヒ素の
イオン注入を行い、ドレイン領域3を形成する。
Thereafter, the gate insulating film 5, the first conductive film 6a, the ONO film 7, and the second conductive film 8a formed on the substrate 1 are patterned into desired shapes by photolithography. However, the patterning here is performed only on the drain region 3 side, and is not performed on the source region 4 side. Next, using the patterned gate electrode as a mask, for example, phosphorus or arsenic ions are implanted into the main surface of the semiconductor substrate 1 to form the drain region 3.

【0012】次に、図16(b)に示すように、半導体
基板1表面のチャネル方向に垂直な方向(図16におい
て、紙面に垂直な方向)に並ぶ各記憶素子Mのソース領
域4となる部分、及び当該各記憶素子Mのソース領域4
となる部分を隔絶する分離酸化膜11の上に開口するレ
ジストマスク13を、第2の導電膜8a上に形成する。
Next, as shown in FIG. 16B, the source regions 4 of the respective storage elements M are arranged in a direction perpendicular to the channel direction on the surface of the semiconductor substrate 1 (in FIG. 16, in a direction perpendicular to the paper). Part and source region 4 of each storage element M
A resist mask 13 having an opening on isolation oxide film 11 for isolating a portion to be formed is formed on second conductive film 8a.

【0013】次に、図16(c)に示すように、上記レ
ジストマスク13を用いた異方性エッチングにより、上
記第1及び第2の導電膜6a、8aの加工をし、FG6
及びCG8を形成するとともに、チャネル方向に垂直な
方向に並ぶ各記憶素子Mのソース領域4となる部分が繋
がるように上記分離酸化膜11を除去し、当該分離酸化
膜11に覆われていた半導体基板1表面を露出させる。
以下、この異方性エッチングをSAS(セルフアライン
ソース)エッチングと呼ぶ。
Next, as shown in FIG. 16C, the first and second conductive films 6a and 8a are processed by anisotropic etching using the resist mask 13 to form an FG6.
And the CG 8 are formed, and the isolation oxide film 11 is removed so that a portion serving as the source region 4 of each storage element M arranged in a direction perpendicular to the channel direction is connected, and the semiconductor covered with the isolation oxide film 11 is formed. The surface of the substrate 1 is exposed.
Hereinafter, this anisotropic etching is referred to as SAS (self-aligned source) etching.

【0014】次に、レジストマスク13を用いて、リン
又はヒ素のイオン注入を行いソース領域4を形成する。
この時、SASエッチング工程によって露出した半導体
基板1表面及びその近傍には、チャネル方向に垂直な方
向に並ぶ各記憶素子Mのソース領域4が、上記分離酸化
膜11に覆われていた半導体基板1表面、及びその近傍
に形成された不純物領域12により、繋がった構造を有
するソース線SLが形成される。上記イオン注入の後、
レジストマスク13を除去する。
Next, phosphorus or arsenic ions are implanted using the resist mask 13 to form the source region 4.
At this time, on the surface of the semiconductor substrate 1 exposed by the SAS etching step and in the vicinity thereof, the source region 4 of each storage element M arranged in a direction perpendicular to the channel direction is covered with the semiconductor substrate 1 covered with the isolation oxide film 11. The source line SL having a connected structure is formed by the impurity region 12 formed on the surface and in the vicinity thereof. After the above ion implantation,
The resist mask 13 is removed.

【0015】その後、層間絶縁膜9を半導体基板1の全
面に堆積し、写真製版技術により、ドレイン領域3表面
の接続面3aに開口する接続孔を形成し、さらに、半導
体基板1の全面に導電層を形成して、パターニングする
ことにより副ビット線10を形成し、又、適当な熱処理
を加えることにより、図14及び図15に示した構造を
有するDINOR型のフラッシュメモリーを得る。
Thereafter, an interlayer insulating film 9 is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1, a connection hole is formed in the connection surface 3a on the surface of the drain region 3 by photolithography, and a conductive hole is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1. The sub-bit line 10 is formed by forming a layer and patterning, and by applying an appropriate heat treatment, a DINOR type flash memory having the structure shown in FIGS. 14 and 15 is obtained.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
な不揮発性半導体記憶装置においては、ソース線SLの
抵抗値が大きいため、記憶素子Mの読み出し動作時(P
rog or Erase状態の検出時)において、そ
の読み出し動作が不安定となり、信頼性に欠けるという
問題があった。
However, in the above-mentioned nonvolatile semiconductor memory device, since the resistance value of the source line SL is large, the read operation of the memory element M (P
(when a log or erase state is detected), the read operation becomes unstable, resulting in a problem of lack of reliability.

【0017】上記の問題点を具体的に説明すると、ソー
ス線SLの抵抗は、一般に、1シートあたり100オー
ム程度であり、例えば、1セルあたりのチャネル方向の
長さが1.5μm、ソース線SLの幅が0.3μmの場
合には、1セルあたりに5シート(=1.5/0.3)
程度を有することとなるので、結果として、1セルあた
り500オーム程度の抵抗値を有することとなる。
More specifically, the resistance of the source line SL is generally about 100 ohms per sheet. For example, the length of one cell in the channel direction is 1.5 μm. When the width of SL is 0.3 μm, 5 sheets per cell (= 1.5 / 0.3)
As a result, each cell has a resistance of about 500 ohms.

【0018】又、記憶素子M(m,n)の読み出し動作
時には、例えば、図17に示すように、シングルエンド
方式のセンスアンプSAを用いて高速な読み出し動作を
行う場合、読み出し電流として30〜50μA程度の電
流を記憶素子M(m,n)に流す必要があり、この時、
上記のような基板1表面に形成したソース線SLのみを
用いて結線すると、拡散抵抗R(m,n)が寄生するこ
ととなり、この拡散抵抗R(m,n)による電位降下が
記憶素子M(m,n)の読み出し動作を阻害する。
In the read operation of the memory element M (m, n), for example, as shown in FIG. 17, when a high-speed read operation is performed using a single-ended sense amplifier SA, a read current of 30 to It is necessary to supply a current of about 50 μA to the storage element M (m, n).
If the connection is made using only the source line SL formed on the surface of the substrate 1 as described above, the diffusion resistance R (m, n) becomes parasitic, and the potential drop due to the diffusion resistance R (m, n) is caused by the storage element M The (m, n) read operation is disturbed.

【0019】具体的には、例えば、16セルを上記ソー
ス線SLのみで繋いだ場合、ソース線SLに寄生する拡
散抵抗は約8kオーム(=500オーム×16セル)と
なり、読み出し電流を30μAとすると、当該ソース線
SLにおける電位降下は0.24V(=8kオーム×3
0μA)となる。ここで、読み出し時には、一般に、ビ
ット線BLには1V程度の電圧がかかるので、ソース線
SLにおける拡散抵抗により約25%もの電位降下が発
生することとなる。
Specifically, for example, when 16 cells are connected only by the source line SL, the diffusion resistance parasitic on the source line SL is about 8 k ohm (= 500 ohm × 16 cells), and the read current is 30 μA. Then, the potential drop in the source line SL is 0.24 V (= 8 k ohm × 3).
0 μA). Here, at the time of reading, since a voltage of about 1 V is generally applied to the bit line BL, a potential drop of about 25% occurs due to the diffusion resistance in the source line SL.

【0020】上記のような電位降下、即ち、基板にかか
る逆バイアス電圧によるバックゲート効果(「基板効
果」又は「基板バイアス効果」とも言う。)から、記憶
素子のしきい値電圧が上昇してしまう。そのため、正常
に書き込み、消去が行われた記億素子であっても、その
しきい値電圧を読み誤り、結果として、読み出し動作が
不安定となり、信頼性に欠けるという問題が発生してい
た。
The threshold voltage of the storage element increases due to the potential drop as described above, that is, the back gate effect (also referred to as “substrate effect” or “substrate bias effect”) due to the reverse bias voltage applied to the substrate. I will. For this reason, even in a memory element that has been normally written and erased, the threshold voltage thereof is erroneously read, and as a result, a reading operation becomes unstable and a problem of lack of reliability has occurred.

【0021】上記問題点の解決するためには、ソース線
SLの低抵抗化を図る必要がある。
In order to solve the above problems, it is necessary to reduce the resistance of the source line SL.

【0022】そのためには、例えば、数セル毎にソース
線SLを、アルミ配線等の抵抗値の低い配線により、杭
打ちを行って繋げば良い。しかし、この杭打ちの割合を
増加させると、杭打ち部分の面積分だけメモリセル領域
の面積が増加することになり、結果として、チップ面積
の拡大、それに伴うチップコストの増大を引き起こして
しまうという問題が新たに発生する。
For this purpose, for example, the source lines SL may be connected every few cells by stakeout using low-resistance wires such as aluminum wires. However, if the ratio of the stakeout is increased, the area of the memory cell region is increased by the area of the stakeout portion, and as a result, the chip area is increased and the chip cost is increased accordingly. A new problem arises.

【0023】又、一方、ソース線SLに対するイオンの
注入濃度を増しても良い。しかし、この場合には、ソー
ス領域4がチャネル方向に拡がるため、パンチスルーが
起こりやすくなってしまう。即ち、ドレイン領域3に電
位をかけた時、ソースの空乏層にドレインの空乏層が基
板1内部で繋がってしまうという問題が新たに発生す
る。
On the other hand, the concentration of ions implanted into the source line SL may be increased. However, in this case, since the source region 4 extends in the channel direction, punch-through tends to occur. That is, when a potential is applied to the drain region 3, a new problem occurs that the depletion layer of the drain is connected to the depletion layer of the source inside the substrate 1.

【0024】この発明は上記した点に鑑みてなされたも
のであり、従来の場合に対して、イオン注入量、アルミ
の杭打ち量ともに増加させることなく、ソース線の低抵
抗化を実現できる不揮発性半導体記憶装置を得ることを
目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and is a non-volatile memory capable of realizing a lower resistance of the source line without increasing both the ion implantation amount and the aluminum stake amount as compared with the conventional case. It is an object of the present invention to obtain a nonvolatile semiconductor memory device.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】この発明に係る不揮発性
半導体記憶装置は、半導体基板の一主面上に第1の絶縁
膜を介して形成された第1の導電層、上記第1の導電層
上に第2の絶縁膜を介して形成された第2の導電層、及
び、上記半導体基板の主面に上記第1の導電層の下にお
いて対向するように形成された、第1の導電型のソース
及びドレイン領域をそれぞれが有する複数の記憶素子
と、上記半導体基板の主面に形成され、上記複数の記憶
素子が有する複数のソース領域のそれぞれを延長する溝
と、上記溝に沿って上記半導体基板の主面に形成され、
上記複数の記憶素子が有する複数のソース領域を互いに
電気的に接続する第1の導電型の不純物領域とを備えた
ものである。
According to the present invention, there is provided a nonvolatile semiconductor memory device comprising: a first conductive layer formed on one main surface of a semiconductor substrate via a first insulating film; A second conductive layer formed on the layer with a second insulating film interposed therebetween, and a first conductive layer formed so as to oppose the main surface of the semiconductor substrate under the first conductive layer. A plurality of storage elements each having a source and drain region of a mold, a groove formed on the main surface of the semiconductor substrate, and extending each of the plurality of source regions of the plurality of storage elements; Formed on the main surface of the semiconductor substrate,
A first conductivity type impurity region that electrically connects the plurality of source regions included in the plurality of storage elements to each other.

【0026】又、溝の底に一部が露出するように半導体
基板の主面に埋設され、複数の記憶素子が有する複数の
ソース領域を互いに電気的に接続する第1の導電型の埋
込不純物層を備えたものである。
A first conductivity type buried buried in the main surface of the semiconductor substrate so as to be partially exposed at the bottom of the groove and electrically connecting a plurality of source regions of a plurality of storage elements to each other. It has an impurity layer.

【0027】又、上記不純物領域は埋込不純物層である
ことを特徴とするものである。
Further, the impurity region is a buried impurity layer.

【0028】又、上記埋込不純物層はチャネル方向に形
成されていることを特徴とするものである。
Further, the buried impurity layer is formed in a channel direction.

【0029】又、溝により延長されたソース領域の内、
上記溝の底に形成された部分は、上記溝の側縁に形成さ
れた部分よりも高い不純物濃度を有することを特徴とす
るものである。
In the source region extended by the groove,
The portion formed at the bottom of the groove has a higher impurity concentration than the portion formed at the side edge of the groove.

【0030】又、半導体基板の主面に形成され、溝によ
り延長されたソース領域の上記溝の側縁に形成された部
分を囲む、第1の導電型と異なる導電型のパンチスルー
抑制領域を備えたものである。
A punch-through suppressing region of a conductivity type different from the first conductivity type is formed on the main surface of the semiconductor substrate and surrounds a portion formed on a side edge of the groove in the source region extended by the groove. It is provided.

【0031】この発明に係る不揮発性半導体記憶装置の
製造方法は、半導体基板の一主面上に形成されたゲート
電極、及び、上記半導体基板の主面に上記ゲート電極の
下において対向するように形成されたソース及びドレイ
ン領域を有する記憶素子と、上記半導体基板の主面に形
成され、上記ソース領域を延長する溝とを備えた不揮発
性半導体記憶装置の製造方法において、上記半導体基板
の主面上に、上記ゲート電極となる導電層を形成する工
程と、上記半導体基板の上記ソース領域となる部分の上
に開口するマスクを用いて、上記導電層を異方性エッチ
ングして、上記半導体基板を露出させる工程と、上記マ
スクを用いた異方性エッチングにより、上記露出した半
導体基板を掘削して上記溝を形成する工程と、上記マス
クを用いたイオン注入により、上記ソース領域を形成す
る工程とを含むものである。
According to the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, a gate electrode is formed on one main surface of a semiconductor substrate, and the gate electrode is opposed to the main surface of the semiconductor substrate below the gate electrode. In a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device including a storage element having source and drain regions formed and a groove formed on a main surface of the semiconductor substrate and extending the source region, the main surface of the semiconductor substrate is provided. Forming a conductive layer serving as the gate electrode thereon, and performing anisotropic etching on the conductive layer using a mask having an opening over a portion serving as the source region of the semiconductor substrate; Exposing, exposing the exposed semiconductor substrate by anisotropic etching using the mask to form the groove, and ion using the mask. The inlet is intended to include a step of forming the source region.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.以下に、この発明の実施の形態1につい
て、図1及び図2に基づいて説明する。図1(a)はこ
の発明の実施の形態1における不揮発性半導体記憶装置
のメモリセルアレーの構造を示す要部平面図であり、記
憶素子M1のドレイン及びソース領域3、41とワード
線WL及びソース線SL1との位置関係を明瞭なものと
するため、副ビット線10の図示を省略するとともに、
層間絶縁膜9の下の各領域の位置関係を表示している。
又、図1(b)は図1(a)のA−A線断面図である。
Embodiment 1 FIG. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a main part plan view showing the structure of the memory cell array of the nonvolatile semiconductor memory device according to Embodiment 1 of the present invention, and shows the drain and source regions 3, 41 of the memory element M1, the word line WL, In order to clarify the positional relationship with the source line SL1, the illustration of the sub-bit line 10 is omitted, and
The positional relationship of each region below the interlayer insulating film 9 is displayed.
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【0033】図1において、1は例えばP型シリコン基
板からなる半導体基板、2は半導体基板1の一主面に形
成されたP型ウェルである。3は記憶素子M1のドレイ
ン領域であり、半導体基板1の主面に、P型ウェル2に
より周囲を囲まれるとともに、基板1表面に露出するよ
うに形成されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a semiconductor substrate formed of, for example, a P-type silicon substrate, and reference numeral 2 denotes a P-type well formed on one main surface of the semiconductor substrate 1. Reference numeral 3 denotes a drain region of the memory element M1, which is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 so as to be surrounded by the P-type well 2 and to be exposed on the surface of the substrate 1.

【0034】5ないし8は記憶素子M1のゲート電極を
構成する各部材であり。具体的には、5は半導体基板1
の主面上に形成された、トンネル酸化膜からなるゲート
絶縁膜、6はゲート絶縁膜5上に形成された、例えば多
結晶シリコン膜又は非晶質シリコン膜等の導電膜からな
るフローティングゲート(以下、「FG」という。)、
7はFG6上に形成されたゲート層間膜であり、例えば
TEOS、シリコン窒化膜、及びTEOSからなる3層
積層膜(以下「ONO膜」という。)、8はONO膜7
上に形成された、例えば多結晶シリコン膜からなるコン
トロールゲート(以下、「CG」という。)であり、チ
ャネル方向に垂直に配線されたワード線WLの一部を構
成している。
Reference numerals 5 to 8 denote members constituting the gate electrode of the storage element M1. Specifically, 5 is a semiconductor substrate 1
A gate insulating film formed of a tunnel oxide film formed on the main surface of the gate insulating film; and a floating gate (6) formed on the gate insulating film 5 and formed of a conductive film such as a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film. Hereinafter, referred to as “FG”),
Reference numeral 7 denotes a gate interlayer film formed on the FG 6, for example, a three-layer laminated film (hereinafter, referred to as "ONO film") composed of TEOS, silicon nitride film, and TEOS, and 8 an ONO film 7.
A control gate (hereinafter, referred to as “CG”) formed of, for example, a polycrystalline silicon film formed thereon, and constitutes a part of a word line WL wired perpendicularly to a channel direction.

【0035】9はワード線WL、ソース線SL1、分離
酸化膜11及びドレイン領域3上にそれらを覆うように
形成された、例えばBPSG(Boro−phosph
osilicate glass)又はTEOSなどの
シリコン酸化膜からなる層間絶縁膜であり、10はドレ
イン領域3と接続面3aにおいて電気的に接続された副
ビット線であり、チャネル方向に配線されている。11
は半導体基板1上に形成された、記憶素子M1の相互の
電気的な分離を行う、例えばLOCOS酸化膜からなる
分離酸化膜であり、14はワード線WLのソース側の側
面に対して、半導体基板1を掘削することにより、当該
ワード線WLに沿って形成された深さLs1の溝であ
る。
9 is formed on the word line WL, the source line SL1, the isolation oxide film 11 and the drain region 3 so as to cover them, for example, BPSG (Boro-phosphor).
an interlayer insulating film made of a silicon oxide film such as an oxide glass or TEOS. Reference numeral 10 denotes a sub-bit line electrically connected to the drain region 3 at the connection surface 3a, which is wired in the channel direction. 11
Is an isolation oxide film formed on the semiconductor substrate 1 and made of, for example, a LOCOS oxide film for electrically isolating the storage elements M1 from each other. Reference numeral 14 denotes a semiconductor with respect to the source side surface of the word line WL. This is a groove having a depth Ls 1 formed along the word line WL by excavating the substrate 1.

【0036】41は半導体基板1の主面にP型ウェル2
により周囲を囲まれるとともに、上記溝14により、当
該溝14が無い場合の長さ、即ち、溝14の底に形成さ
れた部分41aの長さLsよりも、溝の両側縁に形成さ
れた部分41bのそれぞれの長さLs1×2だけ延長さ
れて溝14の表面に露出する、記憶素子M1のソース領
域である。しかも、このソース領域41は、基板1表面
の分離酸化膜11が除去された上で、さらに、溝14の
深さLs1だけ深い位置に形成された不純物領域121
により、互いに電気的に接続されており、この不純物領
域121とともに、チャネル方向に垂直に配線されたソ
ース線SL1を構成している。
Reference numeral 41 denotes a P-type well 2 on the main surface of the semiconductor substrate 1.
And a portion formed on both side edges of the groove by the groove 14 than the length Ls of the groove 14 without the groove 14, that is, the length Ls of the portion 41 a formed at the bottom of the groove 14. 41b is a source region of the storage element M1 which is extended by the length Ls 1 × 2 and is exposed on the surface of the groove 14. Moreover, the source region 41 is formed by removing the isolation oxide film 11 on the surface of the substrate 1 and further forming the impurity region 121 at a position deeper by the depth Ls 1 of the groove 14.
, And together with the impurity region 121, constitutes a source line SL1 that is wired perpendicularly to the channel direction.

【0037】つぎに、このように構成された不揮発性半
導体記憶装置の製造方法について図2を用いて説明す
る。図2は不揮発性半導体記憶装置の製造方法を、図1
のA−A線断面について、工程順に示した要部断面図で
ある。
Next, a method of manufacturing the non-volatile semiconductor memory device thus configured will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, and FIG.
4A to 4C are cross-sectional views of relevant parts shown in the order of steps for a cross section taken along line AA of FIG.

【0038】まず、図2(a)に示されるように、例え
ばP型シリコン基板からなる半導体基板1の一主面にP
型ウェル2を形成し、その後、LOCOS分離膜11を
所望の位置に形成し、次に、基板1の主面上に、例えば
熱酸化法によりゲート絶縁膜5を形成し、その上にFG
6となる例えば多結晶シリコン膜又は非晶質シリコン膜
等からなる第1の導電膜6aをCVD法を用いて堆積
し、通常の写真製版技術を用いて所望の形状にパターニ
ングして、FG6のチャネル方向に垂直な方向の長さを
規定する。
First, as shown in FIG. 2A, a P-type silicon substrate is formed on one main surface of a semiconductor substrate 1, for example.
A mold well 2 is formed, and then a LOCOS isolation film 11 is formed at a desired position. Next, a gate insulating film 5 is formed on the main surface of the substrate 1 by, for example, a thermal oxidation method, and FG is formed thereon.
For example, a first conductive film 6a made of, for example, a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film or the like is deposited by a CVD method, and is patterned into a desired shape using a normal photolithography technique. Defines the length in the direction perpendicular to the channel direction.

【0039】続いて、半導体基板1上の全面に、ゲート
層間膜7として、TEOS、シリコン窒化膜及びTEO
Sの3層を順に堆積してONO膜を形成し、このONO
膜7上に、CG5となる、例えば多結晶シリコン膜又は
多結晶シリコンと高融点金属の化合物膜等からなる、第
2の導電膜8aをCVD法を用いて堆積する。
Subsequently, a TEOS, a silicon nitride film, and a TEO
An ONO film is formed by sequentially depositing three layers of S.
On the film 7, a second conductive film 8a to be a CG 5, for example, a polycrystalline silicon film or a compound film of polycrystalline silicon and a high melting point metal is deposited by a CVD method.

【0040】その後、これら基板1上に形成したゲート
絶縁膜5、第1の導電膜6a、ONO膜7及び第2の導
電膜8aを、写真製版技術により、所望の形状にパター
ニングする。但し、ここでのパターニングは、ドレイン
領域3の形成される側のみ行い、ソース領域41の形成
される側については行わない。次に、ここでパターニン
グされたゲート端をマスクとして、例えばリン又はヒ素
のイオン注入を行い、ドレイン領域3を形成する。
After that, the gate insulating film 5, the first conductive film 6a, the ONO film 7 and the second conductive film 8a formed on the substrate 1 are patterned into desired shapes by photolithography. However, the patterning here is performed only on the side where the drain region 3 is formed, and is not performed on the side where the source region 41 is formed. Next, using the gate end patterned here as a mask, for example, phosphorus or arsenic ions are implanted to form a drain region 3.

【0041】次に、図2(b)に示すように、半導体基
板1表面のチャネル方向に垂直な方向(図2において、
紙面に垂直な方向)に並ぶ各記憶素子M1のソース領域
41となる部分、及び、当該各記憶素子M1のソース領
域41となる部分を隔絶する分離酸化膜11の上に開口
するレジストマスク13を、半導体基板1上に形成す
る。
Next, as shown in FIG. 2B, a direction perpendicular to the channel direction on the surface of the semiconductor substrate 1 (in FIG. 2,
The resist mask 13 opening on the portion serving as the source region 41 of each storage element M1 and the isolation oxide film 11 separating the portion serving as the source region 41 of each storage element M1 arranged in a direction perpendicular to the paper surface). Is formed on the semiconductor substrate 1.

【0042】次に、図2(c)に示すように、上記レジ
ストマスク13を用いた異方性エッチングにより、FG
6及びCG8を形成するとともに、チャネル方向に垂直
な方向に並ぶ各記憶素子M1のソース領域41となる部
分が繋がるように上記分離酸化膜11を除去し、当該分
離酸化膜11に覆われていた半導体基板1表面を露出さ
せる。
Next, as shown in FIG. 2C, FG is performed by anisotropic etching using the resist mask 13.
6 and CG 8 were formed, and the isolation oxide film 11 was removed so that the portion serving as the source region 41 of each storage element M1 arranged in a direction perpendicular to the channel direction was connected, and the isolation oxide film 11 was covered. The surface of the semiconductor substrate 1 is exposed.

【0043】以下、この異方性エッチングをSAS(セ
ルフアラインソース)エッチングと呼ぶ。このSASエ
ッチングにより、第1及び第2の導電膜6a、8aが加
工されて、FG6およびCG8が形成される。
Hereinafter, this anisotropic etching is referred to as SAS (self-aligned source) etching. By this SAS etching, the first and second conductive films 6a and 8a are processed, and FG6 and CG8 are formed.

【0044】続いて、図2(d)に示すように、レジス
トマスク13を用いて、上記露出した基板1を、深さL
1だけ掘削して溝14を形成し、レジストマスク13
を残したまま、基板1の法線方向に対して角度を有す
る、例えばリン又はヒ素のイオン注入を行い、チャネル
方向に垂直な方向に並ぶ各記憶素子M1のソース領域4
1及びそれらを互いに電気的に接続する不純物領域12
1を溝14の底及び側縁に形成する。これにより、ソー
ス領域41が、上記分離酸化膜11に覆われていた半導
体基板1表面、及びその近傍に形成された不純物領域1
21により繋がり、このソース領域41と不純物領域1
21からなるソース線SL1が形成される。上記イオン
注入の後、レジストマスク13を除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 2D, the exposed substrate 1 is moved to a depth L by using a resist mask 13.
s 1 only excavated to form a groove 14, the resist mask 13
Are ion-implanted, for example, with phosphorus or arsenic at an angle with respect to the normal direction of the substrate 1 so that the source regions 4 of the storage elements M1 arranged in the direction perpendicular to the channel direction
1 and impurity regions 12 electrically connecting them to each other
1 are formed at the bottom and side edges of the groove 14. As a result, the source region 41 is covered with the surface of the semiconductor substrate 1 covered with the isolation oxide film 11 and the impurity region 1 formed in the vicinity thereof.
21, the source region 41 and the impurity region 1 are connected.
21 are formed. After the ion implantation, the resist mask 13 is removed.

【0045】その後、例えばBPSG又はTEOSから
なる層間絶縁膜9を、CVD法を用いて半導体基板1の
全面に堆積し、異方性エッチング技術(エッチバック)
又はCMP(Chemical mechanical
polishing)技術を用いて平坦化し、続い
て、写真製版技術により、ドレイン領域3表面の接続面
3aに開口する接続孔を形成する。さらに、半導体基板
1の全面に導電層を形成して、それを所望の形状にパタ
ーニングすることにより副ビット線10を形成し、又、
適当な熱処理を加えることによって、図1に示した構造
を有する不揮発性半導体記憶装置を得る。
Thereafter, an interlayer insulating film 9 made of, for example, BPSG or TEOS is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by using the CVD method, and an anisotropic etching technique (etch back) is performed.
Or CMP (Chemical mechanical)
The surface is flattened using a polishing technique, and then a connection hole is formed in the connection surface 3a on the surface of the drain region 3 by a photoengraving technique. Further, a conductive layer is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 and is patterned into a desired shape to form the sub-bit line 10, and
By applying an appropriate heat treatment, a nonvolatile semiconductor memory device having the structure shown in FIG. 1 is obtained.

【0046】本実施の形態1においては、上記のように
溝14によりソース領域41が延長されているので、ソ
ース線SL1の幅がそれだけ拡大されており、そのた
め、単位セルあたりのシート数を減らすことができ、結
果として、ソース線SL1の低抵抗化を図ることができ
る。具体的には、本実施の形態1に示したように、深さ
Ls1の溝14を設けた場合においては、セルのチャネ
ル方向に垂直な方向の長さをLwとすると、従来ではシ
ート数がLw/Lsであったものが、本実施の形態にお
いては、Lw/(Ls+2×Ls1)と小さくなる。
In the first embodiment, since the source region 41 is extended by the groove 14 as described above, the width of the source line SL1 is increased accordingly, and the number of sheets per unit cell is reduced. As a result, the resistance of the source line SL1 can be reduced. Specifically, as shown in the first embodiment, in the case of providing the groove 14 of the depth Ls 1, when the Lw the length in the direction perpendicular to the channel direction of the cells, number of sheets in the conventional Is Lw / Ls, but in the present embodiment, it is reduced to Lw / (Ls + 2 × Ls 1 ).

【0047】したがって、従来と比べ、イオン注入量、
アルミの杭打ち量ともに増加させることなく、ソース線
の低抵抗化が実現でき、そのため、パンチスルー耐性を
維持、向上できるとともに、チップ面積の削減、及びそ
れに伴うチップコストの削減が可能となり、加えて、読
み出し動作の安定化を図ることができるという効果を有
する。
Therefore, the ion implantation amount,
The resistance of the source line can be reduced without increasing the amount of stake of aluminum, so that the punch-through resistance can be maintained and improved, the chip area can be reduced, and the chip cost can be reduced accordingly. Thus, there is an effect that the reading operation can be stabilized.

【0048】又、上記の場合においては、記憶素子M1
がNチャネル型の場合を示したが、図2(a)、(d)
にて示した工程において、リン、ヒ素等の代わりに、ボ
ロン又はBF2をイオン注入しても良く、この場合にお
いては、図1に示したN(及びP)型の領域をP(及び
N)型に変えた形状に、ソース及びドレイン領域並びに
ウェルを形成することができ、そのため、上記と同様の
効果を有することとなる。
In the above case, the storage element M1
Is an N-channel type, and FIGS. 2 (a) and 2 (d)
In the step shown by, boron or BF 2 may be ion-implanted instead of phosphorus, arsenic, or the like. In this case, the N (and P) type region shown in FIG. The source and drain regions and the well can be formed in the shape changed to the mold, and therefore, the same effect as described above can be obtained.

【0049】実施の形態2.この発明の実施の形態2
は、上記の実施の形態1に対して、溝により延長された
ソース領域の内、上記溝の底に形成された部分が、上記
溝の側縁に形成された部分よりも高い不純物濃度を有す
る点で相違するだけであり、その他の点については上記
した実施の形態1と同様である。
Embodiment 2 Embodiment 2 of the present invention
Is different from the first embodiment in that, of the source region extended by the groove, the portion formed at the bottom of the groove has a higher impurity concentration than the portion formed at the side edge of the groove. The only difference is that the second embodiment is the same as the first embodiment.

【0050】図3は、この発明の実施の形態2における
不揮発性半導体記億装置の構造を示す要部断面図であ
る。本装置の構造は、実施の形態1の図1において示さ
れた不揮発性半導体記億装置の構造に対して、溝14に
より延長された各記憶素子M2のソース領域42の内、
上記溝14の底に形成された部分42aが、この溝14
の側縁に形成された部分42bよりも高い不純物濃度を
有し、かつ、各ソース領域42を電気的に接続している
不純物領域(図1において符号121で示された領域)
も、ソース領域42同様、溝14の底に形成された部分
が、溝14の側縁に形成された部分よりも高い不純物濃
度を有しており、これらソース領域42と不純物領域か
らソース線(図1において符号SL1で示された配線)
が形成されている点で相違するだけであり、その他の点
については、図1において示された不揮発性半導体記億
装置の構造と同様である。
FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view showing the structure of the nonvolatile semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention. The structure of this device is different from the structure of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG. 1 of the first embodiment in that the source region 42 of each storage element M2 extended by the groove 14 includes:
The portion 42a formed at the bottom of the groove 14
An impurity region having a higher impurity concentration than the portion 42b formed on the side edge of the region and electrically connecting the source regions 42 (a region indicated by reference numeral 121 in FIG. 1).
Also, similarly to the source region 42, the portion formed at the bottom of the groove 14 has a higher impurity concentration than the portion formed at the side edge of the groove 14, and the source line ( (Wiring indicated by reference numeral SL1 in FIG. 1)
Are formed, and the other points are the same as the structure of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG.

【0051】つぎに、このように構成された不揮発性半
導体記億装置の製造方法について説明する。本実施の形
態2における不揮発性半導体記億装置の製造方法は、上
記実施の形態1における図2(d)において示された工
程について異なる工程をとるものの、その他の工程につ
いては、上記図2にて示した実施の形態1における製造
方法と同様の工程を含むものである。
Next, a description will be given of a method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device having the above-described configuration. Although the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the second embodiment takes different steps from the steps shown in FIG. 2D in the first embodiment, other steps are the same as those shown in FIG. It includes the same steps as those of the manufacturing method according to the first embodiment.

【0052】具体的には、図4に示すように、パンチス
ルー耐性に寄与する程度の基板1表面からの深さに、従
来と同程度の不純物濃度を有するようにソース領域の一
部42bを形成し、一方、パンチスルー耐性に寄与しな
い程度に十分に深い位置に、即ち、十分な深さに掘られ
た溝14の底に、不純物濃度の高いソース領域の一部4
2aを形成する。
Specifically, as shown in FIG. 4, a part 42b of the source region is formed at a depth from the surface of the substrate 1 such that it contributes to punch-through resistance so as to have the same impurity concentration as the conventional one. On the other hand, a part 4 of the source region having a high impurity concentration is formed at a position deep enough not to contribute to punch-through resistance, that is, at the bottom of the groove 14 dug to a sufficient depth.
2a is formed.

【0053】ここで、溝14の側縁と底との異なる不純
物濃度の設定方法としては、まず、基板1の法線方向に
対して角度を有するイオン注入を行い、その後、さら
に、基板1の法線方向にイオン注入を行うことで、溝の
底のソース領域42aの濃度を所望の濃度まで高く設定
することが可能となる。
Here, as a method for setting different impurity concentrations between the side edge and the bottom of the groove 14, first, ion implantation having an angle with respect to the normal direction of the substrate 1 is performed, and then, By performing ion implantation in the normal direction, the concentration of the source region 42a at the bottom of the groove can be set to a desired concentration.

【0054】本実施の形態2においては、従来はパンチ
スルー耐性の観点から、ソース領域の不純物濃度には上
限が存在し、ソース線の低抵抗化が困難であったのに対
し、パンチスルー耐性に関係のない、十分な深さに掘ら
れた溝14の底に形成されたソース領域の一部42aの
不純物濃度を高くしたので、実施の形態1に比べて、ソ
ース線の低抵抗化をさらに図ることができ、しかも、実
施の形態1における効果と同様の効果も有することが可
能となる。
In the second embodiment, from the viewpoint of punch-through resistance, the impurity concentration of the source region has an upper limit and it is difficult to lower the resistance of the source line. Since the impurity concentration of the portion 42a of the source region formed at the bottom of the trench 14 dug to a sufficient depth is increased irrespective of the above, the resistance of the source line can be reduced as compared with the first embodiment. Further, it is possible to achieve the same effect as that of the first embodiment.

【0055】実施の形態3.この発明の実施の形態3
は、上記の実施の形態1に対して、半導体基板主面にソ
ース領域を囲むように形成された、当該ソース領域の導
電型と異なる導電型の不純物領域(以下、「パンチスル
ー抑制領域」)を備える点で相違するだけであり、その
他の点については上記した実施の形態1と同様である。
Embodiment 3 Embodiment 3 of the present invention
Is an impurity region formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to surround the source region and having a conductivity type different from the conductivity type of the source region (hereinafter, “punch-through suppression region”). The only difference is that the present embodiment is provided. The other points are the same as in the first embodiment.

【0056】図5はこの発明の実施の形態3における不
揮発性半導体記億装置の構造を示す要部断面図である。
本装置の構造は、実施の形態1の図1において示された
不揮発性半導体記億装置の構造に対して、半導体基板1
の主面に、各記憶素子M3の各ソース領域41の周囲を
囲むように形成された、Pウェル2よりも不純物濃度の
高いP型のパンチスルー抑制領域15を備える点で相違
するだけであり、その他の点については、図1において
示された不揮発性半導体記億装置の構造と同様である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing a structure of a nonvolatile semiconductor memory device according to Embodiment 3 of the present invention.
The structure of this device is different from the structure of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG.
Only in that a P-type punch-through suppressing region 15 having a higher impurity concentration than the P-well 2 is formed so as to surround the periphery of each source region 41 of each storage element M3 on the main surface of the storage element M3. In other respects, the structure is the same as that of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG.

【0057】つぎに、このように構成された不揮発性半
導体記億装置の製造方法について説明する。本実施の形
態3における不揮発性半導体記億装置の製造方法は、上
記実施の形態1における図2(d)において示された工
程について異なる工程をとるものの、その他の工程につ
いては、上記図2にて示した実施の形態1における製造
方法と同様の工程を含むものである。
Next, a description will be given of a method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device having the above-described configuration. Although the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the third embodiment takes different steps from the steps shown in FIG. 2D in the first embodiment, the other steps are the same as those in FIG. It includes the same steps as those of the manufacturing method according to the first embodiment.

【0058】具体的には、図6に示すように、ソース領
域41を形成するためのイオン注入後又はその直前に、
ソース領域41を形成するためのイオン注入よりも、注
入イオンの半導体基板1への飛程が大きくなるような注
入条件(注入エネルギー、イオン種等)で、Pウェル2
よりも高不純物濃度となるように、P型のイオン注入を
行うことにより、パンチスルー抑制領域15を形成す
る。
Specifically, as shown in FIG. 6, after or immediately before ion implantation for forming the source region 41,
Under the implantation conditions (implantation energy, ion species, etc.) such that the range of the implanted ions to the semiconductor substrate 1 is larger than that of the ion implantation for forming the source region 41, the P well 2
The punch-through suppressing region 15 is formed by performing P-type ion implantation so as to have a higher impurity concentration.

【0059】本実施の形態3においては、ソース領域4
1の周囲を囲むように、Pウェル2よりも不純物濃度の
高いP型のパンチスルー抑制領域15を形成しているの
で、実施の形態1に比べて、ドレイン領域3からの空乏
層の伸びを抑制することができ、しかも、実施の形態1
における効果と同様の効果も有することが可能となる。
In the third embodiment, the source region 4
Since the P-type punch-through suppressing region 15 having a higher impurity concentration than the P-well 2 is formed so as to surround the periphery of the P well 1, the extension of the depletion layer from the drain region 3 is reduced as compared with the first embodiment. Embodiment 1 can be suppressed.
It is possible to have the same effect as the effect in the above.

【0060】尚、本実施の形態3においては、ソース領
域41の周囲を全て囲むように、パンチスルー抑制領域
15を形成しているが、ソース領域の側縁に形成された
部分41bのみを囲むように、パンチスルー抑制領域を
形成しても良く、さらに言えば、ソース領域の一部41
bの内のパンチスルー耐性に影響を与える、基板1表面
から浅い位置に形成された部分の周囲のみを、上記パン
チスルー抑制領域により囲んでも良く、この場合におい
ても、上記と同様の効果を有することとなる。
In the third embodiment, the punch-through suppressing region 15 is formed so as to surround the entire periphery of the source region 41, but only the portion 41b formed on the side edge of the source region is surrounded. As described above, the punch-through suppression region may be formed, and more specifically, a part 41 of the source region may be formed.
Only the part of b, which affects the punch-through resistance and is formed at a position shallow from the surface of the substrate 1, may be surrounded by the punch-through suppressing region. In this case, the same effect as described above is obtained. It will be.

【0061】実施の形態4.この発明の実施の形態4
は、上記の実施の形態3に対して、実施の形態2と同
様、溝により延長されたソース領域の内、上記溝の底に
形成された部分が、上記溝の側縁に形成された部分より
も高い不純物濃度を有する点で相違するだけであり、そ
の他の点については上記した実施の形態3と同様であ
る。
Embodiment 4 Embodiment 4 of the present invention
The third embodiment is different from the third embodiment in that, in the same manner as in the second embodiment, the portion formed at the bottom of the groove in the source region extended by the groove is the portion formed at the side edge of the groove. The only difference is that the impurity concentration is higher than that of the third embodiment, and the other points are the same as those of the third embodiment.

【0062】図7は、この発明の実施の形態4における
不揮発性半導体記億装置の構造を示す要部断面図であ
る。本装置の構造は、実施の形態3の図5において示さ
れた不揮発性半導体記億装置の構造に対して、溝14に
より延長された各記憶素子M4のソース領域42の内、
上記溝14の底に形成された部分42aが、この溝14
の側縁に形成された部分42bよりも高い不純物濃度を
有し、かつ、各ソース領域42を電気的に接続している
不純物領域(図1において符号121で示された領域)
も、ソース領域42同様、溝14の底に形成された部分
が、溝14の側縁に形成された部分よりも高い不純物濃
度を有している点で相違するだけであり、その他の点に
ついては、図5において示された不揮発性半導体記億装
置の構造と同様である。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of a nonvolatile semiconductor memory device according to Embodiment 4 of the present invention. The structure of this device is different from the structure of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG. 5 of the third embodiment in that the source region 42 of each storage element M4 extended by the groove 14 includes:
The portion 42a formed at the bottom of the groove 14
An impurity region having a higher impurity concentration than the portion 42b formed on the side edge of the region and electrically connecting the source regions 42 (a region indicated by reference numeral 121 in FIG. 1).
Similarly to the source region 42, the only difference is that the portion formed at the bottom of the groove 14 has a higher impurity concentration than the portion formed at the side edge of the groove 14. Is similar to the structure of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG.

【0063】つぎに、このように構成された不揮発性半
導体記億装置の製造方法について説明する。本実施の形
態4における不揮発性半導体記億装置の製造方法は、上
記実施の形態3における図6において示された工程につ
いて異なる工程をとるものの、その他の工程について
は、上記実施の形態3における製造方法と同様の工程を
含むものである。
Next, a description will be given of a method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device thus configured. Although the method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the fourth embodiment takes different steps from the steps shown in FIG. 6 in the third embodiment, the other steps are the same as those in the third embodiment. It includes the same steps as the method.

【0064】具体的には、図8に示すように、パンチス
ルー耐性に寄与する程度の基板1表面からの深さに、従
来と同程度の不純物濃度を有するようにソース領域の一
部42bを形成し、一方、パンチスルー耐性に寄与しな
い程度に十分に深い位置に、即ち、十分な深さに掘られ
た溝14の底に、不純物濃度の高いソース領域の一部4
2aを形成する。
More specifically, as shown in FIG. 8, a portion 42b of the source region is formed at a depth from the surface of the substrate 1 such that it contributes to punch-through resistance so as to have the same impurity concentration as the conventional one. On the other hand, a part 4 of the source region having a high impurity concentration is formed at a position deep enough not to contribute to punch-through resistance, that is, at the bottom of the groove 14 dug to a sufficient depth.
2a is formed.

【0065】ここで、溝14の側縁と底との異なる不純
物濃度の設定方法としては、まず、基板1の法線方向に
対して角度を有するイオン注入を行い、その後、さら
に、基板1の法線方向にイオン注入を行うことで、溝の
底のソース領域42aの濃度を所望の濃度まで高く設定
することが可能となる。
Here, as a method of setting different impurity concentrations at the side edge and the bottom of the groove 14, first, ion implantation having an angle with respect to the normal direction of the substrate 1 is performed, and then, By performing ion implantation in the normal direction, the concentration of the source region 42a at the bottom of the groove can be set to a desired concentration.

【0066】本実施の形態4においては、従来はパンチ
スルー耐性の観点から、ソース領域の不純物濃度には上
限が存在し、ソース線の低抵抗化が困難であったのに対
し、パンチスルー耐性に関係のない、十分な深さに掘ら
れた溝14の底に形成されたソース領域の一部42aの
不純物濃度を高くしたので、実施の形態3に比べて、ソ
ース線の低抵抗化をさらにを図ることができ、しかも、
ドレイン領域3からの空乏層の延びを抑制するだけでな
く、ソース領域42からの空乏層の延びをも抑制するこ
とができ、加えて、実施の形態3における効果と同様の
効果も有することが可能となる。
In the fourth embodiment, from the viewpoint of punch-through resistance, the impurity concentration of the source region has an upper limit, and it is difficult to reduce the resistance of the source line. Since the impurity concentration of the portion 42a of the source region formed at the bottom of the trench 14 dug to a sufficient depth is increased irrespective of the above, the resistance of the source line can be reduced as compared with the third embodiment. And more
It is possible to suppress not only the extension of the depletion layer from the drain region 3 but also the extension of the depletion layer from the source region 42. In addition, the same effect as that of the third embodiment can be obtained. It becomes possible.

【0067】尚、本実施の形態4においては、ソース領
域42の周囲を全て囲むように、パンチスルー抑制領域
15を形成しているが、ソース領域の側縁に形成された
部分42bのみを囲むように、パンチスルー抑制領域を
形成しても良く、さらに言えば、ソース領域の一部42
bの内のパンチスルー耐性に影響を与える、基板1表面
から浅い位置に形成された部分の周囲のみを、上記パン
チスルー抑制領域により囲んでも良く、この場合におい
ても、上記と同様の効果を有することとができる。
In the fourth embodiment, the punch-through suppressing region 15 is formed so as to surround the entire periphery of the source region 42, but only the portion 42b formed on the side edge of the source region is surrounded. As described above, the punch-through suppressing region may be formed, and more specifically, a part 42 of the source region may be formed.
Only the part of b, which affects the punch-through resistance and is formed at a position shallow from the surface of the substrate 1, may be surrounded by the punch-through suppressing region. In this case, the same effect as described above is obtained. I can do it.

【0068】実施の形態5.この発明の実施の形態5
は、上記の実施の形態1に対して、溝の底に一部が露出
するように半導体基板の主面に埋設され、複数の記憶素
子が有する複数のソース領域を互いに電気的に接続す
る、ソース領域と同一導電型のチャネル方向に形成され
た埋込不純物層を備える点で相違するだけであり、その
他の点については上記した実施の形態1と同様である。
Embodiment 5 Embodiment 5 of the present invention
Is embedded in the main surface of the semiconductor substrate so as to be partially exposed at the bottom of the groove, and electrically connects a plurality of source regions included in a plurality of storage elements to each other with respect to the first embodiment. The only difference is that a buried impurity layer formed in the channel direction of the same conductivity type as the source region is provided, and the other points are the same as in the first embodiment.

【0069】図9(a)はこの発明の実施の形態5にお
ける不揮発性半導体記憶装置のメモリセルアレーの構造
を示す要部平面図であり、記憶素子M5のドレイン及び
ソース領域3、43とワード線WL及びソース線SL2
との位置関係を明瞭なものとするため、副ビット線10
の図示を省略するとともに、層間絶縁膜9の下の各領域
の位置関係を表示し、加えて、埋込不純物層16をも表
示している。又、図9(b)は図9(a)のA−A線断
面図である。
FIG. 9A is a main part plan view showing a structure of a memory cell array of a nonvolatile semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention, in which drain and source regions 3 and 43 of storage element M5 and word lines are shown. Line WL and source line SL2
In order to clarify the positional relationship with
Are omitted, the positional relationship of each region below the interlayer insulating film 9 is displayed, and in addition, the buried impurity layer 16 is also displayed. FIG. 9B is a sectional view taken along line AA of FIG. 9A.

【0070】本実施の形態における不揮発性半導体記憶
装置の構造は、図9に示すように、実施の形態1の図1
において示された装置の構造に対して、溝14の底に一
部16aが露出するように半導体基板1の主面に埋設さ
れ、上記溝14の底に形成されたソース領域の一部43
aを構成する、チャネル方向に形成された埋込不純物層
16を備えている点、及び、チャネル方向に垂直な方向
に並ぶ複数のソース領域43と、この複数のソース領域
43を互いに電気的に接続する、溝14の側縁及び底に
形成された不純物領域122とにより構成される、チャ
ネル方向に垂直に形成された配線だけでなく、上記埋込
不純物層16もソース線SL2としての役割を果たして
いる点で相違するだけであり、その他の点については、
図1において示された不揮発性半導体記億装置の構造と
同様である。
As shown in FIG. 9, the structure of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present embodiment is different from that of the first embodiment shown in FIG.
Is buried in the main surface of the semiconductor substrate 1 so that a part 16a is exposed at the bottom of the groove 14, and a part 43 of the source region formed at the bottom of the groove 14
a, comprising a buried impurity layer 16 formed in the channel direction, a plurality of source regions 43 arranged in a direction perpendicular to the channel direction, and a plurality of source regions 43 electrically connected to each other. The buried impurity layer 16 serves not only as a source line SL2 but also as a wiring formed perpendicularly to the channel direction, which is formed by the impurity region 122 formed on the side edge and bottom of the groove 14 to be connected. It just differs in what it does, and in other respects,
The structure is the same as that of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG.

【0071】具体的には、図9(b)に示すように、A
−A線断面において、溝14(深さD1)は、半導体基
板1表面を基準とする埋込不純物層16上端までの距離
Lb1よりも深く形成されており、この溝14の側縁に
形成されているソース領域の一部43bは、その最深部
が埋込不純物層16により構成されている。又、ここ
で、この埋込不純物層16の形成されている深さ(半導
体基板1表面を基準とする埋込不純物層16の上端まで
の距離Lb1)は、パンチスルー耐性に影響を及ぼすこ
とのない程度に十分深いものである。
Specifically, as shown in FIG.
In the section taken along the line A, the groove 14 (depth D 1 ) is formed deeper than the distance Lb 1 from the surface of the semiconductor substrate 1 to the upper end of the buried impurity layer 16. The deepest part of the part 43 b of the formed source region is constituted by the buried impurity layer 16. Here, the depth at which the buried impurity layer 16 is formed (the distance Lb1 from the surface of the semiconductor substrate 1 to the upper end of the buried impurity layer 16) affects the punch-through resistance. It is deep enough not to be.

【0072】つぎに、このように構成された不揮発性半
導体記億装置の製造方法について、図10を用いて説明
する。本実施の形態5における不揮発性半導体記億装置
の製造方法は、上記実施の形態1における図2(a)及
び(d)において示された工程について異なる工程をと
るものの、その他の工程については、上記図2にて示し
た実施の形態1における製造方法と同様の工程を含むも
のである。
Next, a method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device having the above-described structure will be described with reference to FIG. The method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the fifth embodiment takes different steps from the steps shown in FIGS. 2A and 2D in the first embodiment. It includes the same steps as those in the manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

【0073】具体的には、図10(a)に示すように、
図2(a)に示した工程と以下の点についてのみ異な
る。まず、半導体基板の一主面にP型ウェル2を形成
後、上記基板1表面のソース領域43が以後の工程にお
いて形成される位置を含み、チャネル方向に延びる配線
形状に開口するレジストマスクを、半導体基板1上に形
成する。
Specifically, as shown in FIG.
It differs from the process shown in FIG. 2A only in the following points. First, after a P-type well 2 is formed on one main surface of a semiconductor substrate, a resist mask having a wiring shape extending in the channel direction including a position where a source region 43 on the surface of the substrate 1 is formed in a subsequent step is formed. It is formed on a semiconductor substrate 1.

【0074】次に、このマスクを用いて、リン又はヒ素
をドレイン領域3の形成時に用いる注入エネルギーより
も高いエネルギーを用いて注入し、N型の埋込不純物層
16を、その上端部が基板1表面から深さLb1に位置
するように、P型ウェル2中に形成する。具体的には、
例えば、埋込不純物層16の上端部が、基板1表面から
深さ0.2μmに位置するように形成するためには、約
360keVの注入エネルギーを用いてイオン注入を行
えばよい。
Next, using this mask, phosphorus or arsenic is implanted using an energy higher than that used for forming the drain region 3, and an N-type buried impurity layer 16 is formed at the upper end of the substrate. so as to be located at a depth Lb 1 from 1 surface to form in the P-type well 2. In particular,
For example, in order to form the upper end portion of the buried impurity layer 16 so as to be located at a depth of 0.2 μm from the surface of the substrate 1, ion implantation may be performed using an implantation energy of about 360 keV.

【0075】その後、上記レジストマスクを除去する。
このマスク除去後の工程は、即ちLOCOS分離膜11
の形成工程及びそれ以後の工程は、図2(a)にて説示
したとおりである。
Thereafter, the resist mask is removed.
The process after the removal of the mask includes the LOCOS separation film 11
And the subsequent steps are as described with reference to FIG.

【0076】又、図10(b)に示すように、図2
(d)に示した工程と以下の点についてのみ異なる。ま
ず、レジストマスク13を用いて、図2(c)の工程に
て露出した基板1を、深さLb1よりも深く、即ち、深
さD1だけ掘削して溝14を形成し、レジストマスク1
3を残したまま、基板1の法線方向に対して角度を有す
る、リン又はヒ素のイオン注入を行い、溝14の側縁
に、埋込不純物層16とほぼ同じ不純物濃度を有する、
チャネル方向に垂直な方向に並ぶ各記憶素子M5のソー
ス領域43を形成するとともに、それらを互いに電気的
に接続する不純物領域122を溝14の底及び側縁に形
成する。これにより、ソース領域43、及び、上記分離
酸化膜11に覆われていた半導体基板1表面及びその近
傍に形成された不純物領域122により、ソース線SL
2の一部が形成される。その後は、即ちレジストマスク
13の除去については、図2(d)にて説示したとおり
である。
As shown in FIG. 10B, FIG.
It differs from the process shown in (d) only in the following points. First, using the resist mask 13, the substrate 1 exposed in the step of FIG. 2C is excavated to a depth greater than the depth Lb 1 , that is, a depth D 1 to form a groove 14. 1
While leaving 3, ion implantation of phosphorus or arsenic having an angle with respect to the normal direction of the substrate 1 is performed, and the side edge of the groove 14 has substantially the same impurity concentration as the buried impurity layer 16.
The source regions 43 of the respective storage elements M5 arranged in the direction perpendicular to the channel direction are formed, and the impurity regions 122 electrically connecting them are formed at the bottom and side edges of the trench. As a result, the source line SL is formed by the source region 43 and the impurity region 122 formed on the surface of the semiconductor substrate 1 covered with the isolation oxide film 11 and in the vicinity thereof.
2 is formed. After that, that is, the removal of the resist mask 13 is as described in FIG.

【0077】本実施の形態5においては、埋込不純物層
16の一部がソース領域の一部43aをなしており、か
つ、この埋込不純物層16が、チャネル方向に並ぶ複数
の記憶素子M5がそれぞれ有するソース領域43を電気
的に接続するソース線SL2としての役割を果たすの
で、実施の形態1に比べて、埋込不純物層16の面積分
だけソース線SL2の低抵抗化を図ることができ、しか
も、実施の形態1における効果と同様の効果も有するこ
とが可能となる。
In the fifth embodiment, part of buried impurity layer 16 forms part 43a of the source region, and buried impurity layer 16 is formed of a plurality of storage elements M5 arranged in the channel direction. Plays a role as a source line SL2 for electrically connecting the source regions 43 included in the source lines 43. Therefore, the resistance of the source line SL2 can be reduced by the area of the buried impurity layer 16 as compared with the first embodiment. It is possible to achieve the same effect as that of the first embodiment.

【0078】尚、本実施の形態5においては、埋込不純
物層16(溝14の底に形成されたソース領域43a)
の不純物濃度と、溝14の側縁に形成されたソース領域
43bの不純物濃度をほぼ等しくしていたが、実施の形
態2と同様、パンチスルー耐性に関係のない、埋込不純
物層16の不純物濃度をより高くしても良く、この場合
においては、ソース線の低抵抗化をさらに図ることがで
る。
In the fifth embodiment, buried impurity layer 16 (source region 43a formed at the bottom of trench 14)
And the impurity concentration of the source region 43b formed on the side edge of the groove 14 is substantially equal to the impurity concentration of the buried impurity layer 16 irrespective of punch-through resistance, as in the second embodiment. The concentration may be higher. In this case, the resistance of the source line can be further reduced.

【0079】又、実施の形態3と同様に、溝14の側縁
に形成されたソース領域43bの周囲を囲むように、ソ
ース領域43と異なる導電型のパンチスルー抑制領域を
形成しても良く、さらに言えば、ソース領域の一部43
bの内のパンチスルー耐性に影響を与える、基板1表面
から浅い位置に形成された部分の周囲のみを、上記パン
チスルー抑制領域により囲んでも良く、この場合におい
ては、パンチスルー耐性をさらに向上することができ
る。
Further, similarly to the third embodiment, a punch-through suppressing region of a conductivity type different from that of source region 43 may be formed so as to surround the periphery of source region 43b formed on the side edge of groove 14. And, more specifically, a portion 43 of the source region.
Only the part of b that is formed at a position shallow from the surface of the substrate 1 and affects the punch-through resistance may be surrounded by the punch-through suppression region. In this case, the punch-through resistance is further improved. be able to.

【0080】又、実施の形態4と同様に、埋込不純物層
16の不純物濃度をより高くした上で、溝14の側縁に
形成されたソース領域43bの周囲を囲むように、パン
チスルー抑制領域を形成しても良い。
As in the fourth embodiment, after the impurity concentration of the buried impurity layer 16 is further increased, the punch-through is suppressed so as to surround the periphery of the source region 43b formed on the side edge of the groove 14. A region may be formed.

【0081】実施の形態6.この発明の実施の形態6
は、上記の実施の形態1に対して、溝の底に形成された
ソース領域及び不純物領域の一部が、半導体基板の主面
に埋設された、ソース領域と同一導電型のチャネル方向
に垂直に形成された埋込不純物層で構成されている点で
相違するだけであり、その他の点については上記した実
施の形態1と同様である。
Embodiment 6 FIG. Embodiment 6 of the present invention
Is different from the first embodiment in that a part of the source region and the impurity region formed at the bottom of the trench is perpendicular to the channel direction of the same conductivity type as the source region, buried in the main surface of the semiconductor substrate. Only the difference is that the buried impurity layer is formed in the first embodiment, and the other points are the same as in the first embodiment.

【0082】図11(a)はこの発明の実施の形態6に
おける不揮発性半導体記憶装置のメモリセルアレーの構
造を示す要部平面図であり、記憶素子M6のドレイン及
びソース領域3、44とワード線WL及びソース線SL
3との位置関係を明瞭なものとするため、副ビット線1
0の図示を省略するとともに、層間絶縁膜9の下の各領
域の位置関係を表示し、加えて、埋込不純物層17をも
表示している。又、図11(b)は図11(a)のA−
A線断面図である。
FIG. 11A is a main part plan view showing the structure of the memory cell array of the nonvolatile semiconductor memory device according to the sixth embodiment of the present invention. The drain and source regions 3, 44 of the memory element M6 and the word are shown. Line WL and source line SL
In order to clarify the positional relationship with the sub bit line 1,
0 is omitted, the positional relationship between the respective regions under the interlayer insulating film 9 is displayed, and in addition, the buried impurity layer 17 is also displayed. Further, FIG. 11B is a diagram showing A-
FIG. 3 is a sectional view taken along line A.

【0083】本実施の形態における不揮発性半導体記憶
装置の構造は、図11に示すように、実施の形態1の図
1において示された装置の構造に対して、半導体基板の
主面に埋設され、チャネル方向に垂直に、溝14に沿っ
て形成されているN型の埋込不純物層17を備え、この
埋込不純物層17が溝14の底に露出し、ソース線SL
3の一部を構成するとともに、チャネル方向に垂直に並
ぶ複数の記憶素子M6のそれぞれが有するソース領域4
4を電気的に接続している点で相違するだけであり、そ
の他の点については、図1において示された不揮発性半
導体記億装置の構造と同様である。
As shown in FIG. 11, the structure of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present embodiment is different from the structure of the device shown in FIG. And an N-type buried impurity layer 17 formed along the groove 14 perpendicularly to the channel direction, and the buried impurity layer 17 is exposed at the bottom of the groove 14 to form the source line SL.
3 and a source region 4 of each of the plurality of storage elements M6 arranged vertically in the channel direction.
4 is electrically connected, and the other points are the same as the structure of the nonvolatile semiconductor memory device shown in FIG.

【0084】具体的には、図11(b)に示すように、
A−A線断面において、溝14(深さD2)は、半導体
基板1表面を基準とする埋込不純物層17上端までの距
離Lb2よりも深く形成されており、この溝14の側縁
に形成されているソース領域の一部44bは、その最深
部が埋込不純物層17で構成されている。又、溝14の
底に形成されているソース領域の一部44aも、上記埋
込不純物層17により構成されている。
Specifically, as shown in FIG.
In the cross section taken along the line AA, the groove 14 (depth D 2 ) is formed deeper than the distance Lb 2 from the surface of the semiconductor substrate 1 to the upper end of the buried impurity layer 17. The deepest part of the part 44b of the source region formed at the bottom is formed by the buried impurity layer 17. Further, a part 44 a of the source region formed at the bottom of the groove 14 is also constituted by the buried impurity layer 17.

【0085】又、ここで、この埋込不純物層17の形成
されている深さ(半導体基板1表面を基準とする埋込不
純物層17の上端までの距離Lb2)は、パンチスルー
耐性に影響を及ぼすことのない程度に十分深いものであ
る。
The depth at which the buried impurity layer 17 is formed (the distance Lb 2 from the surface of the semiconductor substrate 1 to the upper end of the buried impurity layer 17) affects the punch-through resistance. Is deep enough that it does not affect

【0086】つぎに、このように構成された不揮発性半
導体記億装置の製造方法について、図12を用いて説明
する。本実施の形態6における不揮発性半導体記億装置
の製造方法は、上記実施の形態1における図2(a)及
び(d)において示された工程について異なる工程をと
るものの、その他の工程については、上記図2にて示し
た実施の形態1における製造方法と同様の工程を含むも
のである。
Next, a method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device thus configured will be described with reference to FIG. The manufacturing method of the nonvolatile semiconductor memory device according to the sixth embodiment takes different steps from the steps shown in FIGS. 2A and 2D in the first embodiment, but the other steps are as follows. It includes the same steps as those in the manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.

【0087】具体的には、図12(a)に示すように、
図2(a)に示した工程と以下の点についてのみ異な
る。まず、半導体基板の一主面にP型ウェル2を形成
後、以降の工程において形成される溝14に沿った位置
に、チャネル方向に垂直に延びる配線形状に開口するレ
ジストマスク18を、半導体基板1上に形成する。
More specifically, as shown in FIG.
It differs from the process shown in FIG. 2A only in the following points. First, after a P-type well 2 is formed on one principal surface of a semiconductor substrate, a resist mask 18 having an opening in a wiring shape extending perpendicularly to a channel direction is formed at a position along a groove 14 to be formed in a subsequent step. 1.

【0088】次に、このマスク18を用いて、リン又は
ヒ素をドレイン領域3の形成時に用いる注入エネルギー
よりも高いエネルギーを用いて注入し、N型の埋込不純
物層17を、その上端部が基板1表面から深さLb2
位置するように、P型ウェル2中に形成する。具体的に
は、例えば、埋込不純物層17の上端部が、基板1表面
から深さ0.2μmに位置するように形成するために
は、約360keVの注入エネルギーを用いてイオン注
入を行えばよい。
Next, using this mask 18, phosphorus or arsenic is implanted using an energy higher than the implantation energy used in forming the drain region 3, and the N-type buried impurity layer 17 is formed at the upper end. It is formed in the P-type well 2 so as to be located at a depth Lb 2 from the surface of the substrate 1. Specifically, for example, in order to form the upper end portion of the buried impurity layer 17 so as to be located at a depth of 0.2 μm from the surface of the substrate 1, ion implantation is performed using an implantation energy of about 360 keV. Good.

【0089】その後、上記レジストマスク18を除去す
る。このマスク18除去後の工程は、即ちLOCOS分
離膜11の形成工程及びそれ以後の工程は、図2(a)
にて説示したとおりである。
After that, the resist mask 18 is removed. The process after the removal of the mask 18, that is, the process of forming the LOCOS isolation film 11 and the subsequent processes are shown in FIG.
It is as explained in.

【0090】又、図12(b)に示すように、図2
(d)に示した工程と以下の点についてのみ異なる。ま
ず、レジストマスク13を用いて、図2(c)の工程に
て露出した基板1を、深さLb2よりも深く、即ち、深
さD2だけ掘削して溝14を形成し、レジストマスク1
3を残したまま、基板1の法線方向に対して角度を有す
る、リン又はヒ素のイオン注入を行い、溝14の側縁
に、埋込不純物層17とほぼ同じ不純物濃度を有する、
チャネル方向に垂直な方向に並ぶ各記憶素子M6のソー
ス領域44を形成する。これにより、先に図12(a)
にて示した工程において形成された埋込不純物領域17
と、この工程において溝の側縁に形成された、ソース領
域44を含む不純物領域とにより、ソース線SL3が形
成される。その後は、即ちレジストマスク13の除去に
ついては、図2(d)にて説示したとおりである。
Further, as shown in FIG.
It differs from the process shown in (d) only in the following points. First, using the resist mask 13, the substrate 1 exposed in the step of FIG. 2C is excavated to a depth greater than the depth Lb 2 , that is, a depth D 2 to form a groove 14. 1
3 is ion-implanted with phosphorus or arsenic at an angle with respect to the normal direction of the substrate 1 to have an impurity concentration substantially equal to that of the buried impurity layer 17 on the side edge of the groove 14.
The source regions 44 of the respective storage elements M6 arranged in a direction perpendicular to the channel direction are formed. As a result, first, FIG.
Embedded impurity region 17 formed in the process indicated by
And the impurity region including the source region 44 formed on the side edge of the groove in this step forms the source line SL3. After that, that is, the removal of the resist mask 13 is as described in FIG.

【0091】本実施の形態6においては、埋込不純物層
17の一部がソース領域の一部44aをなしており、か
つ、この埋込不純物層17が、チャネル方向に垂直に並
ぶ複数の記憶素子M6がそれぞれ有するソース領域44
を電気的に接続するソース線SL3としての役割を果た
すので、実施の形態1に比べて、埋込不純物層17の面
積分だけソース線SL3の低抵抗化を図ることができ、
しかも、実施の形態1における効果と同様の効果も有す
ることが可能となる。
In the sixth embodiment, a part of the buried impurity layer 17 forms a part 44a of the source region, and the buried impurity layer 17 is formed of a plurality of memory cells arranged vertically in the channel direction. Source region 44 of each element M6
As a source line SL3 for electrically connecting the source line SL3 to the source line SL3, the resistance of the source line SL3 can be reduced by the area of the buried impurity layer 17 as compared with the first embodiment.
Moreover, it is possible to have the same effect as the effect in the first embodiment.

【0092】尚、本実施の形態6においては、埋込不純
物層17(溝14の底に形成されたソース領域44a)
の不純物濃度と、溝14の側縁に形成されたソース領域
44bの不純物濃度をほぼ等しくしていたが、実施の形
態2と同様、パンチスルー耐性に関係のない、埋込不純
物層17の不純物濃度をより高くしても良く、この場合
においては、ソース線の低抵抗化をさらに図ることがで
る。
In the sixth embodiment, buried impurity layer 17 (source region 44a formed at the bottom of trench 14)
And the impurity concentration of the source region 44b formed on the side edge of the groove 14 is substantially equal to the impurity concentration of the buried impurity layer 17 irrespective of punch-through resistance, as in the second embodiment. The concentration may be higher. In this case, the resistance of the source line can be further reduced.

【0093】又、実施の形態3と同様に、溝14の側縁
に形成されたソース領域44bの周囲を囲むように、ソ
ース領域44と異なる導電型のパンチスルー抑制領域を
形成しても良く、さらに言えば、ソース領域の一部44
bの内のパンチスルー耐性に影響を与える、基板1表面
から浅い位置に形成された部分の周囲のみを、上記パン
チスルー抑制領域により囲んでも良く、この場合におい
ては、パンチスルー耐性をさらに向上することができ
る。
Similarly to the third embodiment, a punch-through suppressing region of a conductivity type different from that of source region 44 may be formed so as to surround source region 44b formed on the side edge of groove 14. And, more specifically, a portion 44 of the source region.
Only the part of b that is formed at a position shallow from the surface of the substrate 1 and affects the punch-through resistance may be surrounded by the punch-through suppression region. In this case, the punch-through resistance is further improved. be able to.

【0094】又、実施の形態4と同様に、埋込不純物層
17の不純物濃度をより高くした上で、溝14の側縁に
形成されたソース領域44bの周囲を囲むように、パン
チスルー抑制領域を形成しても良い。
Further, similarly to the fourth embodiment, after the impurity concentration of the buried impurity layer 17 is further increased, the punch-through is suppressed so as to surround the source region 44b formed on the side edge of the groove 14. A region may be formed.

【0095】[0095]

【発明の効果】この発明に係る不揮発性半導体記憶装置
は、半導体基板の一主面上に第1の絶縁膜を介して形成
された第1の導電層、上記第1の導電層上に第2の絶縁
膜を介して形成された第2の導電層、及び、上記半導体
基板の主面に上記第1の導電層の下において対向するよ
うに形成された、第1の導電型のソース及びドレイン領
域をそれぞれが有する複数の記憶素子と、上記半導体基
板の主面に形成され、上記複数の記憶素子が有する複数
のソース領域のそれぞれを延長する溝と、上記溝に沿っ
て上記半導体基板の主面に形成され、上記複数の記憶素
子が有する複数のソース領域を互いに電気的に接続する
第1の導電型の不純物領域とを具備するので、従来と比
べ、イオン注入量、アルミの杭打ち量ともに増加させる
ことなく、上記ソース領域間の低抵抗化が実現でき、そ
のため、パンチスルー耐性を維持、向上でき、チップ面
積の削減、及び、それに伴うチップコストの削減が可能
となり、加えて、読み出し動作の安定化を図ることが可
能となる。
According to the present invention, there is provided a nonvolatile semiconductor memory device comprising: a first conductive layer formed on one main surface of a semiconductor substrate via a first insulating film; and a first conductive layer formed on the first conductive layer. A second conductive layer formed with the second insulating film interposed therebetween, a first conductive type source formed opposite the main surface of the semiconductor substrate below the first conductive layer, and A plurality of storage elements each having a drain region, a groove formed on the main surface of the semiconductor substrate, and extending each of the plurality of source regions of the plurality of storage elements; And a first conductivity type impurity region formed on the main surface and electrically connecting the plurality of source regions of the plurality of storage elements to each other. Without increasing the amount, Resistance between the memory regions can be realized, so that the punch-through resistance can be maintained and improved, the chip area can be reduced, and the chip cost can be reduced accordingly, and the read operation can be stabilized. Becomes possible.

【0096】又、溝の底に一部が露出するように半導体
基板の主面に埋設され、複数の記憶素子が有する複数の
ソース領域を互いに電気的に接続する第1の導電型の埋
込不純物層を具備するので、上記埋込不純物層による電
気的接続により、さらに、ソース領域間の低抵抗化が図
られる。
A first conductivity type buried buried in the main surface of the semiconductor substrate so as to be partially exposed at the bottom of the groove and electrically connecting a plurality of source regions of a plurality of storage elements to each other. Since the semiconductor device includes the impurity layer, the resistance between the source regions can be further reduced by the electrical connection using the buried impurity layer.

【0097】又、溝により延長されたソース領域の内、
上記溝の底に形成された部分は、上記溝の側縁に形成さ
れた部分よりも高い不純物濃度を有することを特徴とす
るので、上記溝の底に形成された部分により、上記ソー
ス領域間の低抵抗化が実現でき、しかも、上記溝の側縁
に形成された部分により、パンチスルー耐性を向上でき
るという効果を有する。
In the source region extended by the groove,
The portion formed at the bottom of the groove has a higher impurity concentration than the portion formed at the side edge of the groove. The resistance can be reduced, and the punch-through resistance can be improved by the portion formed on the side edge of the groove.

【0098】又、半導体基板の主面に形成され、溝によ
り延長されたソース領域の上記溝の側縁に形成された部
分を囲む、第1の導電型と異なる導電型のパンチスルー
抑制領域を具備するので、さらに、パンチスルー耐性を
向上できるという効果を有する。
A punch-through suppressing region of a conductivity type different from the first conductivity type is formed on the main surface of the semiconductor substrate and surrounds a portion formed on a side edge of the groove of the source region extended by the groove. As a result, the punch-through resistance can be further improved.

【0099】この発明に係る不揮発性半導体記憶装置の
製造方法は、半導体基板の一主面上に形成されたゲート
電極、及び、上記半導体基板の主面に上記ゲート電極の
下において対向するように形成されたソース及びドレイ
ン領域を有する記憶素子と、上記半導体基板の主面に形
成され、上記ソース領域を延長する溝とを備えた不揮発
性半導体記憶装置の製造方法において、上記半導体基板
の主面上に、上記ゲート電極となる導電層を形成する工
程と、上記半導体基板の上記ソース領域となる部分の上
に開口するマスクを用いて、上記導電層を異方性エッチ
ングして、上記半導体基板を露出させる工程と、上記マ
スクを用いた異方性エッチングにより、上記露出した半
導体基板を掘削して上記溝を形成する工程と、上記マス
クを用いたイオン注入により、上記たソース領域を形成
する工程とを含むので、この方法を用いて製造された不
揮発性半導体記憶装置は、従来と比べ、イオン注入量、
アルミの杭打ち量ともに増加させることなく、上記ソー
ス領域間の低抵抗化が実現でき、そのため、パンチスル
ー耐性を維持、向上でき、チップ面積の削減、及び、そ
れに伴うチップコストの削減が可能となり、加えて、読
み出し動作の安定化を図ることが可能となる。
A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention is characterized in that a gate electrode formed on one main surface of a semiconductor substrate and a main electrode of the semiconductor substrate are opposed under the gate electrode. In a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device including a storage element having source and drain regions formed and a groove formed on a main surface of the semiconductor substrate and extending the source region, the main surface of the semiconductor substrate is provided. Forming a conductive layer serving as the gate electrode thereon, and performing anisotropic etching on the conductive layer using a mask having an opening over a portion serving as the source region of the semiconductor substrate; Exposing, exposing the exposed semiconductor substrate by anisotropic etching using the mask to form the groove, and ion using the mask. The input, since a step of forming the was the source region, the non-volatile semiconductor memory device manufactured using this method as compared to conventional ion implantation amount,
The resistance between the above source regions can be reduced without increasing the amount of piled aluminum, so that the punch-through resistance can be maintained and improved, the chip area can be reduced, and the chip cost can be reduced accordingly. In addition, the read operation can be stabilized.

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

【図1】 この発明の実施の形態1における不揮発性半
導体記憶装置のメモリセルアレーの構造を示す要部平面
図、及び断面図である。
FIGS. 1A and 1B are a main part plan view and a cross-sectional view illustrating a structure of a memory cell array of a nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1における不揮発性半
導体記憶装置の製造方法を工程順に示した要部断面図で
ある。
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view showing a method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to Embodiment 1 of the present invention in the order of steps.

【図3】 この発明の実施の形態2における不揮発性半
導体記億装置のの構造を示す要部断面図である。
FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of a nonvolatile semiconductor memory device according to Embodiment 2 of the present invention;

【図4】 この発明の実施の形態2における不揮発性半
導体記憶装置の製造方法の一工程を示す要部断面図であ
る。
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view showing one step of a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in Embodiment 2 of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態3における不揮発性半
導体記億装置のの構造を示す要部断面図である。
FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of a nonvolatile semiconductor memory device according to Embodiment 3 of the present invention;

【図6】 この発明の実施の形態3における不揮発性半
導体記憶装置の製造方法の一工程を示す要部断面図であ
る。
FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view showing one step of a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in Embodiment 3 of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態4における不揮発性半
導体記億装置のの構造を示す要部断面図である。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view showing a structure of a nonvolatile semiconductor memory device according to Embodiment 4 of the present invention;

【図8】 この発明の実施の形態4における不揮発性半
導体記憶装置の製造方法の一工程を示す要部断面図であ
る。
FIG. 8 is an essential part cross sectional view showing one step of a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in Embodiment 4 of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態5における不揮発性半
導体記憶装置のメモリセルアレーの構造を示す要部平面
図、及び断面図である。
FIG. 9 is a plan view and a cross-sectional view of main parts showing a structure of a memory cell array of a nonvolatile semiconductor memory device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態5における不揮発性
半導体記憶装置の製造方法の各工程を示す要部断面図で
ある。
FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view showing each step of the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in Embodiment 5 of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態6における不揮発性
半導体記憶装置のメモリセルアレーの構造を示す要部平
面図、及び断面図である。
FIGS. 11A and 11B are a main part plan view and a sectional view showing a structure of a memory cell array of a nonvolatile semiconductor memory device according to a sixth embodiment of the present invention. FIGS.

【図12】 この発明の実施の形態6における不揮発性
半導体記憶装置の製造方法の各工程を示す要部断面図で
ある。
FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view showing each step of the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in Embodiment 6 of the present invention.

【図13】 従来のDINOR型のフラッシュメモリー
の任意のブロック内のメモリセルアレーを示す略回路図
である。
FIG. 13 is a schematic circuit diagram showing a memory cell array in an arbitrary block of a conventional DINOR type flash memory.

【図14】 従来のDINOR型のフラッシュメモリー
のメモリセルアレーの構造を示す要部平面図である。
FIG. 14 is a plan view of a principal part showing a structure of a memory cell array of a conventional DINOR type flash memory.

【図15】 従来のDINOR型のフラッシュメモリー
のメモリセルアレーの構造を示す要部断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part showing a structure of a memory cell array of a conventional DINOR type flash memory.

【図16】 従来のDINOR型のフラッシュメモリー
の製造方法を工程順に示した要部断面図である。
FIG. 16 is a fragmentary cross-sectional view showing a method for manufacturing a conventional DINOR type flash memory in the order of steps;

【図17】 従来のDINOR型のフラッシュメモリー
の、シングルエンド方式のセンスアンプを用いた読み出
し時における等価回路である。
FIG. 17 is an equivalent circuit of a conventional DINOR type flash memory at the time of reading using a single-ended sense amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板、 3ドレイン領域、
5 第1の絶縁膜、6 第1の導電層、 6a ゲー
ト電極となる導電層、 7 第2の絶縁膜、8 第2の
導電層、 8a ゲート電極となる導電層、 13 マ
スク、14 溝、 15 パンチスルー抑制領
域、16、17 埋込不純物層、 41、42、4
3、44 ソース領域、41a、42a、43a、44
a ソース領域の溝の底に形成された部分、41b、4
2b、43b、44b ソース領域の溝の側縁に形成さ
れた部分、121、122 ソース領域を互いに電気的
に接続する不純物領域、
1 semiconductor substrate, 3 drain region,
Reference Signs List 5 first insulating film, 6 first conductive layer, 6a conductive layer serving as gate electrode, 7 second insulating film, 8 second conductive layer, 8a conductive layer serving as gate electrode, 13 mask, 14 groove, 15 punch-through suppression region, 16, 17 buried impurity layer, 41, 42, 4
3, 44 source region, 41a, 42a, 43a, 44
a portion formed at the bottom of the groove in the source region, 41b, 4
2b, 43b, 44b portions formed on the side edges of the groove of the source region, 121, 122 impurity regions electrically connecting the source regions to each other;

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の一主面上に第1の絶縁膜を
介して形成された第1の導電層、上記第1の導電層上に
第2の絶縁膜を介して形成された第2の導電層、及び、
上記半導体基板の主面に上記第1の導電層の下において
対向するように形成された、第1の導電型のソース及び
ドレイン領域をそれぞれが有する複数の記憶素子と、 上記半導体基板の主面に形成され、上記複数の記憶素子
が有する複数のソース領域のそれぞれを延長する溝と、 上記溝に沿って上記半導体基板の主面に形成され、上記
複数の記憶素子が有する複数のソース領域を互いに電気
的に接続する第1の導電型の不純物領域とを備えた不揮
発性半導体記憶装置。
1. A first conductive layer formed on one main surface of a semiconductor substrate via a first insulating film, and a first conductive layer formed on the first conductive layer via a second insulating film. 2 conductive layers, and
A plurality of storage elements, each having a first conductivity type source and drain region, formed on the main surface of the semiconductor substrate so as to face below the first conductive layer; and a main surface of the semiconductor substrate. And a groove extending on each of the plurality of source regions of the plurality of storage elements, and a plurality of source regions formed on the main surface of the semiconductor substrate along the grooves and provided on the plurality of storage elements. A nonvolatile semiconductor memory device comprising: a first conductivity type impurity region electrically connected to each other.
【請求項2】 溝の底に一部が露出するように半導体基
板の主面に埋設され、複数の記憶素子が有する複数のソ
ース領域を互いに電気的に接続する第1の導電型の埋込
不純物層を備えた請求項1記載の不揮発性半導体記憶装
置。
2. A buried first conductivity type buried in a main surface of a semiconductor substrate so as to be partially exposed at the bottom of the groove, and electrically connecting a plurality of source regions of a plurality of storage elements to each other. 2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising an impurity layer.
【請求項3】 不純物領域は埋込不純物層であることを
特徴とする請求項2記載の不揮発性半導体記憶装置。
3. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein said impurity region is a buried impurity layer.
【請求項4】 埋込不純物層はチャネル方向に形成され
ていることを特徴とする請求項2記載の不揮発性半導体
記憶装置。
4. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein said buried impurity layer is formed in a channel direction.
【請求項5】 溝により延長されたソース領域の内、上
記溝の底に形成された部分は、上記溝の側縁に形成され
た部分よりも高い不純物濃度を有することを特徴とする
請求項1ないし4のいずれか1項記載の不揮発性半導体
記憶装置。
5. The source region extended by the groove, wherein a portion formed at the bottom of the groove has a higher impurity concentration than a portion formed at a side edge of the groove. The nonvolatile semiconductor memory device according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 半導体基板の主面に形成され、溝により
延長されたソース領域の上記溝の側縁に形成された部分
を囲む、第1の導電型と異なる導電型のパンチスルー抑
制領域を備えた請求項1ないし5のいずれか1項記載の
不揮発性半導体記憶装置。
6. A punch-through suppressing region of a conductivity type different from the first conductivity type, surrounding a portion formed on a main surface of a semiconductor substrate and formed on a side edge of the groove in a source region extended by the groove. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising:
【請求項7】 半導体基板の一主面上に形成されたゲー
ト電極、及び、上記半導体基板の主面に上記ゲート電極
の下において対向するように形成されたソース及びドレ
イン領域を有する記憶素子と、上記半導体基板の主面に
形成され、上記ソース領域を延長する溝とを備えた不揮
発性半導体記憶装置の製造方法において、 上記半導体基板の主面上に、上記ゲート電極となる導電
層を形成する工程と、 上記半導体基板の上記ソース領域となる部分の上に開口
するマスクを用いて、上記導電層を異方性エッチングし
て、上記半導体基板を露出させる工程と、 上記マスクを用いた異方性エッチングにより、上記露出
した半導体基板を掘削して上記溝を形成する工程と、 上記マスクを用いたイオン注入により、上記ソース領域
を形成する工程とを含む不揮発性半導体記憶装置の製造
方法。
7. A storage element having a gate electrode formed on one main surface of a semiconductor substrate, and a source and drain region formed so as to oppose the main surface of the semiconductor substrate below the gate electrode. A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device having a groove formed on a main surface of the semiconductor substrate and extending the source region, wherein a conductive layer serving as the gate electrode is formed on the main surface of the semiconductor substrate. Performing anisotropic etching of the conductive layer using a mask that is opened over the source region of the semiconductor substrate to expose the semiconductor substrate; Forming a trench by excavating the exposed semiconductor substrate by anisotropic etching; and forming the source region by ion implantation using the mask. Method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008509571A (en) * 2004-08-11 2008-03-27 スパンジョン・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Floating gate memory cell
JP2009065154A (en) * 2007-09-07 2009-03-26 Dongbu Hitek Co Ltd Flash memory and method of manufacturing the same

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