JPH11274329A - Manufacture of nonvolatile semiconductor storage device - Google Patents

Manufacture of nonvolatile semiconductor storage device

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JPH11274329A
JPH11274329A JP10078777A JP7877798A JPH11274329A JP H11274329 A JPH11274329 A JP H11274329A JP 10078777 A JP10078777 A JP 10078777A JP 7877798 A JP7877798 A JP 7877798A JP H11274329 A JPH11274329 A JP H11274329A
Authority
JP
Japan
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film
forming
conductive film
gate
lower protrusion
Prior art date
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Pending
Application number
JP10078777A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Ono
正寛 小野
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP10078777A priority Critical patent/JPH11274329A/en
Publication of JPH11274329A publication Critical patent/JPH11274329A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the erasability of a split gate type flash memory, to increase the number of information rewritable times of the memory, and to reduce the reverse tunneling voltage of the memory. SOLUTION: In a method for manufacturing nonvolatile semiconductor storage device, the projection of a floating gate is made sharper by producing a slope 4', by forming a lower projection 2 composed of a gate insulating film 3 and another film having etching selectivity on a semiconductor substrate and a polysilicon film 4, which becomes the floating gate on the lower projection 2 and putting the end section of a mini-LOCOS(local oxidation silicon) film on the slope 4'. Since, as a result, electric fields are more concentrated, the information written in the storage device can be erased with a lower voltage. Therefore, the erasability of the storage device is improved.

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】本発明は、不揮発性半導体記
憶装置とその製造方法に関し、さらに詳しく言えば、ス
プリットゲート型フラッシュメモリの消去電圧の低減、
消去特性の向上、リバーストンネリング電圧の低減を目
的とする。
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 method of reducing the erase voltage of a split gate flash memory.
The purpose is to improve the erase characteristics and reduce the reverse tunneling voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯電話やデジタルスチルカメラ
などの応用分野の拡大に伴い、電気的にプログラム及び
消去可能な不揮発性半導体記憶装置(EEPROM; Electrica
lly Erasable and Programmable Read Only Memory)が
注目されている。EEPROMはフローティングゲートに電荷
が蓄積されているか否かで2値またはそれ以上の情報を
記録し、フローティングゲートの電荷の有無によるソー
ス領域とドレイン領域との間の導通の変化によって情報
を読み取る不揮発性半導体記憶装置であり、大きくわけ
てスタックゲート型とスプリットゲート型に分類され
る。この内スプリットゲート型フラッシュEEPROMは例え
ば米国特許第5029130号、第5045488号、
5067108号に記載されている。このスプリットゲ
ート型フラッシュEEPROMは図12に示すように、半導体
基板101上に所定間隔を隔てて形成されたドレイン領
域113及びソース領域114の間にチャネル領域11
5が形成されている。チャネル領域115の一部上から
ソース領域114の一部上にゲート絶縁膜105を介し
て延在するフローティングゲート109が形成され、該
フローティングゲート109の上部及び側部をトンネル
絶縁膜110を介して被覆し、かつドレイン領域113
の一部上に延在したコントロールゲート112が形成さ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the expansion of application fields such as portable telephones and digital still cameras, nonvolatile semiconductor memory devices (EEPROMs;
lly Erasable and Programmable Read Only Memory) is attracting attention. EEPROM records binary or more information depending on whether or not electric charge is accumulated in the floating gate, and reads information by changing the conduction between the source and drain regions depending on the presence or absence of electric charge in the floating gate. A semiconductor memory device, which is roughly classified into a stack gate type and a split gate type. Of these, split gate type flash EEPROM is disclosed in, for example, US Pat. Nos. 5,029,130 and 5,045,488.
No. 5067108. As shown in FIG. 12, the split gate type flash EEPROM has a channel region 11 between a drain region 113 and a source region 114 formed on a semiconductor substrate 101 at predetermined intervals.
5 are formed. A floating gate 109 extending from a part of the channel region 115 to a part of the source region 114 via the gate insulating film 105 is formed, and the upper part and the side part of the floating gate 109 are connected via the tunnel insulating film 110. Cover and drain region 113
The control gate 112 is formed to extend over a part of the gate.

【0003】以下にスプリットゲート型フラッシュEEPR
OMセルの動作を述べる。先ず、データを書き込むときに
は、コントロールゲート112とソース領域114に電
圧を(例えばコントロールゲート112に2V、ソース領
域114に12V)印加し、チャネル領域115に電流を
流すことによりフローティングゲート109に熱電子を
注入して蓄積させる。また、データを消去するときに
は、ドレイン領域113及びソース領域114に電圧を
印加せず、コントロールゲート112に電圧(例えば15
V)を印加することにより、フローティングゲート10
9に蓄積されている電子をファウラー・ノルドハイムト
ンネル電流(Fowler-Nordheim tunnelingcurrent、以下
FNトンネル電流と言う)としてコントロールゲート11
2へ引き抜く。フローティングゲート109の上部には
突起部109aが形成されているので、ここに電界が集
中し、より低電圧でFNトンネル電流を流すことができ
る。
[0003] A split gate type flash EEPROM will be described below.
The operation of the OM cell will be described. First, when writing data, a voltage (for example, 2 V to the control gate 112 and 12 V to the source region 114) is applied to the control gate 112 and the source region 114, and a current is caused to flow through the channel region 115, so that thermal electrons are applied to the floating gate 109. Inject and allow to accumulate. When erasing data, no voltage is applied to the drain region 113 and the source region 114, and a voltage (for example, 15
V), the floating gate 10
The electrons stored in 9 are converted to Fowler-Nordheim tunneling current (hereinafter, Fowler-Nordheim tunneling current).
Control gate 11 as FN tunnel current)
Pull out to 2. Since the projection 109a is formed above the floating gate 109, the electric field is concentrated here, and the FN tunnel current can flow at a lower voltage.

【0004】図13(a)は前述したスプリットゲート
型フラッシュEEPROMの平面図を示しており、スプリット
ゲート型フラッシュEEPROMは、以上に述べたセルをマト
リックス状に複数個配置して、多くの情報を蓄積するこ
とができる。図12は、A−A線に対応する断面図であ
る。縦長の一点鎖線で示されている矩形は、LOCOS法に
よって形成された素子分離膜104である。実線と点線
で示されている楕円形はフローティングゲート109で
ある。左右に延在された実線で示すラインは、コントロ
ールゲート112である。図13(b)(c)は、それぞ
れ、図13(a)のA−A、B−Bにおける断面図を示
している。
FIG. 13A is a plan view of the above-mentioned split-gate flash EEPROM. In the split-gate flash EEPROM, a plurality of cells described above are arranged in a matrix to store a large amount of information. Can be accumulated. FIG. 12 is a sectional view corresponding to line AA. A rectangle indicated by a vertically long dashed line is an element isolation film 104 formed by the LOCOS method. The elliptical shape shown by the solid line and the dotted line is the floating gate 109. A line shown by a solid line extending right and left is the control gate 112. FIGS. 13B and 13C are cross-sectional views taken along lines AA and BB of FIG. 13A, respectively.

【0005】以下に従来のスプリットゲート型フラッシ
ュEEPROMセルの製造方法を図14及び図15を用いて述
べる。尚、各図において、右は図13におけるA−A断
面、左は図13におけるB−B断面に相当する断面図を
表している。先ず、図14(a)に示すように、p型単結
晶半導体基板101上に熱酸化法を用いてSiO2膜からな
るパッド酸化膜102を形成し、さらにLPCVD(Low Pre
ssure Chemical Vapor Deposition)法を用いて耐酸化
膜である第1のシリコン窒化膜103を形成する。
A method of manufacturing a conventional split gate type flash EEPROM cell will be described below with reference to FIGS. In each figure, the right side shows a cross-sectional view corresponding to the AA section in FIG. 13, and the left side shows a cross-sectional view corresponding to the BB section in FIG. First, as shown in FIG. 14A, a pad oxide film 102 made of a SiO2 film is formed on a p-type single-crystal semiconductor substrate 101 by using a thermal oxidation method, and then a LPCVD (Low Pre-
A first silicon nitride film 103, which is an oxidation-resistant film, is formed by using a ssure chemical vapor deposition method.

【0006】次に、図14(b)に示すように、シリコ
ン窒化膜103をエッチングして、開口部を形成し、シ
リコン窒化膜103をマスクとしたLOCOS(Local Oxidat
ionof Silicon)法によって半導体基板101を酸化
し、SiO2膜からなる素子分離膜104を形成する。この
時、酸化領域が半導体基板101とシリコン窒化膜10
3との間に侵入して、バーズビーク104aが形成され
る。
Next, as shown in FIG. 14B, the silicon nitride film 103 is etched to form an opening, and a LOCOS (Local Oxidat) is formed using the silicon nitride film 103 as a mask.
The semiconductor substrate 101 is oxidized by an ion of silicon method to form an element isolation film 104 made of a SiO2 film. At this time, the oxidized region is formed between the semiconductor substrate 101 and the silicon nitride film 10.
3 and a bird's beak 104a is formed.

【0007】次に図14(c)に示すように、シリコン
窒化膜103及びパッド酸化膜102を除去し、熱酸化
法もしくはCVD法を用いてSiO2よりなるゲート絶縁膜1
05を形成する。次にLPCVD法を用いてポリシリコン膜
を形成し、全面にPイオンを注入して第1の導電膜10
6を形成し、さらにLPCVD法を用いて耐酸化膜である第
2のシリコン窒化膜107を形成する。
Next, as shown in FIG. 14C, the silicon nitride film 103 and the pad oxide film 102 are removed, and the gate insulating film 1 made of SiO 2 is formed by using a thermal oxidation method or a CVD method.
05 is formed. Next, a polysilicon film is formed by using the LPCVD method, and P ions are implanted into the entire surface to form a first conductive film 10.
6, and a second silicon nitride film 107, which is an oxidation-resistant film, is formed by LPCVD.

【0008】次に、図14(d)に示すように、シリコ
ン窒化膜107をエッチングして開口部を形成する。次
に、図15(a)に示すように、シリコン窒化膜107
をマスクとしてLOCOS法によって第1の導電膜106を
酸化し、SiO2膜からなるミニLOCOS酸化膜108を形成
する。この時、酸化領域が第1の導電膜106とシリコ
ン窒化膜107との間に侵入して、シリコン窒化膜10
7の端部下にバーズビーク108aが形成される。
Next, as shown in FIG. 14D, the silicon nitride film 107 is etched to form an opening. Next, as shown in FIG.
Is used as a mask to oxidize the first conductive film 106 by the LOCOS method to form a mini LOCOS oxide film 108 made of a SiO2 film. At this time, the oxidized region penetrates between the first conductive film 106 and the silicon nitride film 107 to form the silicon nitride film 10.
A bird's beak 108a is formed below the end of the seventh.

【0009】次に、図15(b)に示すように、熱リン
酸によりシリコン窒化膜107を除去し、次にミニLOCO
S酸化膜108をマスクとして異方性エッチングを行
い、フローティングゲート109を形成する。この時、
バーズビーク108aが形成されているために、フロー
ティングゲート109上縁部はバーズビーク108aに
沿って尖鋭になり、突起部109aが形成される。
Next, as shown in FIG. 15B, the silicon nitride film 107 is removed by hot phosphoric acid,
The floating gate 109 is formed by performing anisotropic etching using the S oxide film 108 as a mask. At this time,
Since the bird's beak 108a is formed, the upper edge of the floating gate 109 is sharpened along the bird's beak 108a, and the projection 109a is formed.

【0010】次に、図15(c)に示すように全面にCVD
法及び熱酸化法を用いて、SiO2膜からなるトンネル絶縁
膜110を形成する。次に、LPCVD法を用いてドープド
ポリシリコン膜からなる第2の導電膜111を形成す
る。次に、図15(d)に示すように、第2の導電膜1
11を、フローティングゲート109上部及び側部とチ
ャネル領域115の一部上に残存するようにエッチング
して、コントロールゲート112を形成する。次に、フ
ローティングゲート109及びコントロールゲート11
2をマスクとして、半導体基板101にn型不純物(ヒ
素、リンなど)をイオン注入し、n型ドレイン領域11
3とn型ソース領域114とを形成する。次に、アニー
ル処理を行い、各層に注入したイオンを活性化する。以
上で、スプリットゲート型フラッシュEEPROMが形成され
る。
Next, as shown in FIG.
A tunnel insulating film 110 made of a SiO2 film is formed by using a method and a thermal oxidation method. Next, a second conductive film 111 made of a doped polysilicon film is formed by using the LPCVD method. Next, as shown in FIG.
11 is etched so as to remain on the floating gate 109 and on the side and a part of the channel region 115 to form the control gate 112. Next, the floating gate 109 and the control gate 11
2 is used as a mask, ions of an n-type impurity (arsenic, phosphorus, etc.) are implanted into the semiconductor substrate 101 to form an n-type drain region 11.
3 and an n-type source region 114 are formed. Next, an annealing process is performed to activate the ions implanted into each layer. Thus, a split gate flash EEPROM is formed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来のスプリットゲー
ト型フラッシュEEPROMはフローティングゲート109の
突起部109aに電界が集中することを利用して、情報
の消去を行う。近年、携帯機器の使用時間の延長等の要
求を満たすため、情報の消去の更なる低電圧化が求めら
れており、コントロールゲートヘの電子放出をより低電
圧で行う必要がある。しかしながら、このためには突起
部109aのとがりは十分であるとは言えず、さらに先鋭
化する必要がある。
The conventional split gate type flash EEPROM erases information by utilizing the fact that an electric field is concentrated on the projection 109a of the floating gate 109. In recent years, in order to satisfy the demands such as extension of the use time of portable devices, further lowering of information erasing voltage is required, and it is necessary to emit electrons to the control gate at lower voltage. However, for this purpose, the sharpness of the protrusion 109a cannot be said to be sufficient, and it is necessary to sharpen it further.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は半導体基板上に
SiO2よりなる下部突起を形成し、その上にフローティン
グゲートとなるポリシリコン膜を形成することにより傾
斜を有するポリシリコン膜を形成し、この傾斜にミニLO
COS膜の端部を配置し、ミニLOCOS膜をマスクとしてポリ
シリコン膜をエッチングする不揮発性半導体記憶装置の
製造方法である。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device on a semiconductor substrate.
A lower protrusion made of SiO2 is formed, and a polysilicon film serving as a floating gate is formed thereon to form a polysilicon film having a slope.
This is a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in which an end portion of a COS film is arranged and a polysilicon film is etched using a mini LOCOS film as a mask.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に本発明の第1の実施形態の
スプリットゲート型フラッシュEEPROMの製造方法を説明
する。本実施形態の製造工程図は図13のA−A断面の
1つのメモリセルトランジスタ部分に相当する断面図で
ある。 工程1:図1(a)に示すように、p型単結晶半導体基板
1上に熱酸化法もしくはCVD(Chemical Vapor Depositi
on)を用いてシリコン酸化膜(SiO2)膜を厚さ1000Åに
形成し、所定領域をエッチバックして下部突起2を形成
する。 工程2:図1(b)に示すように、全面に熱酸化法もし
くはCVDを用いてゲート絶縁膜3を形成する。次に全面
にLP(Low Pressure)CVDを用いてポリシリコンよりな
る厚さ4000Åの第1の導電膜4を形成する。第1の導電
膜4には、下部突起2によって傾斜部4’が形成され
る。傾斜部4’の傾きは、下部突起2の高さに依存す
る。 工程3:図1(c)に示すように、全面にLPCVDを用いて
シリコン窒化膜(SiN膜)5を形成し、所定領域に開口
部5’を形成する。このとき、開口部5’の下部突起2
に面する端部は、第1の導電膜の傾斜部4’の途中もし
くは下端に配置する。 工程4:図1(d)に示すように、SiN膜5をマスクとし
て熱酸化することにより、ミニLOCOS膜6を形成する。
ミニLOCOS膜6の端部は、第1の導電膜4とSiN膜5との
間に進入し、バーズビーク6’が形成される。バーズビ
ーク6’の下部突起2に面する端部は第1の導電膜4の
傾斜部4’に位置する。従って、バーズビーク6’の下
面の傾斜は、バーズビーク6’自身の傾斜と、傾斜部
4’の傾斜を合計したものになるので、より急峻にな
る。 工程5:図2(a)に示すように、SiN膜5を熱リン酸に
よって除去し、次に、ミニLOCOS膜6をマスクとした異
方性エッチングによって第1の導電膜4をエッチングし
てフローティングゲート7を形成する。 工程6:図2(b)に示すように、図示しないフォトレ
ジストをマスクとしたエッチングによって、下部突起2
を除去する。この際、下部突起2と同時にゲート絶縁膜
3の一部が除去されてしまうが、この後に形成するトン
ネル絶縁膜8が代わりの働きをするので、問題とはなら
ない。次に、全面にCVDによってトンネル絶縁膜8を厚
さ300Åに形成する。次に、全面にLPCVDによって第2の
導電膜9を厚さ3000Åに形成する。 工程7:図2(c)に示すように、第2の導電膜9の所
定領域をエッチングし、コントロールゲート10を形成
する。次に、フローティングゲート7及びコントロール
ゲート10をマスクとしてイオン注入を行い、ドレイン
領域11及びソース領域12を形成する。 以上で、スプリットゲート型フラッシュEEPROMが形成さ
れる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method of manufacturing a split gate type flash EEPROM according to a first embodiment of the present invention will be described below. The manufacturing process diagram of this embodiment is a cross-sectional view corresponding to one memory cell transistor portion in the cross section AA in FIG. Step 1: As shown in FIG. 1A, a p-type single crystal semiconductor substrate 1 is thermally oxidized or CVD (Chemical Vapor Deposited).
On), a silicon oxide film (SiO2) film is formed to a thickness of 1000.degree., and a predetermined area is etched back to form the lower protrusion 2. FIG. Step 2: As shown in FIG. 1B, a gate insulating film 3 is formed on the entire surface by using a thermal oxidation method or CVD. Next, the first conductive film 4 made of polysilicon and having a thickness of 4000 .ANG. Is formed on the entire surface by LP (Low Pressure) CVD. An inclined portion 4 ′ is formed on the first conductive film 4 by the lower protrusion 2. The inclination of the inclined portion 4 ′ depends on the height of the lower protrusion 2. Step 3: As shown in FIG. 1C, a silicon nitride film (SiN film) 5 is formed on the entire surface by using LPCVD, and an opening 5 'is formed in a predetermined region. At this time, the lower protrusion 2 of the opening 5 '
Is disposed in the middle or at the lower end of the inclined portion 4 'of the first conductive film. Step 4: As shown in FIG. 1D, a mini-LOCOS film 6 is formed by thermal oxidation using the SiN film 5 as a mask.
An end of the mini LOCOS film 6 enters between the first conductive film 4 and the SiN film 5, and a bird's beak 6 'is formed. The end of the bird's beak 6 ′ facing the lower protrusion 2 is located on the inclined portion 4 ′ of the first conductive film 4. Accordingly, the inclination of the lower surface of the bird's beak 6 'becomes the sum of the inclination of the bird's beak 6' itself and the inclination of the inclined portion 4 ', and thus becomes steeper. Step 5: As shown in FIG. 2A, the SiN film 5 is removed by hot phosphoric acid, and then the first conductive film 4 is etched by anisotropic etching using the mini LOCOS film 6 as a mask. The floating gate 7 is formed. Step 6: As shown in FIG. 2B, the lower protrusion 2 is etched by using a photoresist (not shown) as a mask.
Is removed. At this time, a part of the gate insulating film 3 is removed at the same time as the lower protrusions 2. However, since the tunnel insulating film 8 formed later functions instead, no problem occurs. Next, a tunnel insulating film 8 is formed to a thickness of 300 ° over the entire surface by CVD. Next, a second conductive film 9 is formed on the entire surface by LPCVD to a thickness of 3000 °. Step 7: As shown in FIG. 2C, a predetermined region of the second conductive film 9 is etched to form a control gate 10. Next, ion implantation is performed using the floating gate 7 and the control gate 10 as a mask to form a drain region 11 and a source region 12. Thus, a split gate flash EEPROM is formed.

【0014】本発明の半導体記憶装置の製造方法によれ
ば、コントロールゲート10下部にあるフローティング
ゲート7の突起部7’は、バーズビーク6’の端部が第
1の導電膜4の傾斜部4’に位置するので、バーズビー
ク6’の下面の傾斜と、第1の導電膜4の傾斜部4’の
傾斜を合計した傾きを有し、フローティングゲート7の
反対側の突起部7’’に比較して、より急峻な傾きを有
する。
According to the method for manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, the protrusion 7 ′ of the floating gate 7 below the control gate 10 is formed such that the end of the bird's beak 6 ′ is formed by the inclined portion 4 ′ of the first conductive film 4. , The inclination of the lower surface of the bird's beak 6 ′ and the inclination of the inclined portion 4 ′ of the first conductive film 4 are totaled, and compared with the projection 7 ″ on the opposite side of the floating gate 7. And has a steeper slope.

【0015】又、下部突起2をSiO2で形成したので、下
部突起2とゲート絶縁膜3との材質が同じであるため、
下部突起2を形成した後、第1の導電膜4を形成する直
前にゲート絶縁膜3を形成することができるので、膜質
のよいゲート絶縁膜3を得ることができる。尚、本実施
形態において、下部突起2は、SiO2によって形成した
が、SiO2とエッチング選択性のある膜、例えばSiNなど
によって形成してもよい。SiNなどで形成することによ
って、工程6で下部突起2を除去する際に、下部突起2
のみを選択的に除去し、ゲート絶縁膜3を残すことがで
きる。下部突起2をSiN膜で形成した場合の工程図を図
3に示す。 図3(a):半導体基板1上にSiO2よりなるゲート絶縁
膜3を形成し、SiNよりなる下部突起2を形成する。さ
らに、その後、HFにより露出したSiO2を除去し、再度ゲ
ート絶縁膜3を形成してもよい。それにより、より良質
なゲート絶縁膜3を形成することができる。尚、この場
合でもSiNである下部突起2上にはほとんどSiO2は形成
されない。 図3(b):第1の導電膜4を形成し、開口部を有するS
iN膜5を形成し、熱酸化してミニLOCOS膜6を形成す
る。 図3(c):SiN膜5を除去し、ミニLOCOS膜6をマスク
に第1の導電膜4をエッチングしてフローティングゲー
ト7を形成し、引き続き、下部突起2を除去する。この
とき、下部突起2の材質は、SiO2とエッチング選択比が
あるので、ゲート絶縁膜3は、除去されない。また、下
部突起2形成後にゲート絶縁膜3を作り直した場合、下
部突起2を除去する前に軽いHF処理を挟み、わずかに形
成されるSiO2を除去するとなおよい。 図3(d):トンネル絶縁膜8、コントロールゲート1
0を形成し、ソース、ドレイン領域11、12を形成す
る。 以上で、スプリットゲート型フラッシュEEPROMが形成さ
れる。
Since the lower protrusion 2 is formed of SiO 2, the material of the lower protrusion 2 and the material of the gate insulating film 3 are the same.
After the lower protrusion 2 is formed, the gate insulating film 3 can be formed immediately before the first conductive film 4 is formed, so that the gate insulating film 3 with good film quality can be obtained. In this embodiment, the lower protrusion 2 is formed of SiO2, but may be formed of a film having etching selectivity with SiO2, for example, SiN. When the lower protrusion 2 is removed in step 6 by forming the lower protrusion 2
Only the gate insulating film 3 can be left selectively. FIG. 3 shows a process chart in the case where the lower protrusion 2 is formed of a SiN film. FIG. 3A: A gate insulating film 3 made of SiO2 is formed on a semiconductor substrate 1, and a lower projection 2 made of SiN is formed. Further, thereafter, the SiO2 exposed by the HF may be removed, and the gate insulating film 3 may be formed again. Thereby, a higher quality gate insulating film 3 can be formed. Incidentally, even in this case, almost no SiO2 is formed on the lower protrusion 2 made of SiN. FIG. 3B: The first conductive film 4 is formed and S having an opening is formed.
An iN film 5 is formed and thermally oxidized to form a mini LOCOS film 6. FIG. 3C: The SiN film 5 is removed, the first conductive film 4 is etched using the mini LOCOS film 6 as a mask to form a floating gate 7, and then the lower protrusion 2 is removed. At this time, since the material of the lower protrusion 2 has an etching selectivity with respect to SiO2, the gate insulating film 3 is not removed. When the gate insulating film 3 is formed again after the formation of the lower projections 2, it is more preferable to remove a slight amount of SiO2 by interposing a light HF treatment before removing the lower projections 2. FIG. 3D: Tunnel insulating film 8 and control gate 1
0 is formed, and source and drain regions 11 and 12 are formed. Thus, a split gate flash EEPROM is formed.

【0016】又、本実施形態において、下部突起2を第
1の導電膜4とエッチング選択性のない膜、例えばポリ
シリコンや、アモルファスシリコンなどによって形成し
てもよい。ポリシリコンなどで形成することによって、
下部突起2と第1の導電膜4は一体化するので、工程6
で別段の除去工程を用いることなくフローティングゲー
ト7を形成することができる。この場合、下部突起2を
形成する前にゲート絶縁膜3を形成しておく必要があ
る。下部突起2をポリシリコン膜で形成した場合の工程
図を図4に示す。 図4(a):半導体基板1上にゲート絶縁膜3を形成
し、ポリシリコンよりなる下部突起2を形成する。 図4(b):第1の導電膜4を形成し、開口部を有するS
iN膜5を形成し、熱酸化してミニLOCOS膜6を形成す
る。このとき、下部突起2と第1の導電膜4は一体化す
る。 図4(c):SiN膜5を除去し、ミニLOCOS膜6をマスク
に第1の導電膜4をエッチングしてフローティングゲー
ト7を形成する。 図4(d):トンネル絶縁膜8、コントロールゲート1
0を形成し、ソース、ドレイン領域11、12を形成す
る。 以上で、スプリットゲート型フラッシュEEPROMが形成さ
れる。
In this embodiment, the lower protrusion 2 may be formed of a film having no etching selectivity with the first conductive film 4, for example, polysilicon or amorphous silicon. By forming with polysilicon etc.
Since the lower protrusion 2 and the first conductive film 4 are integrated, the process 6
Thus, the floating gate 7 can be formed without using a separate removal step. In this case, it is necessary to form the gate insulating film 3 before forming the lower protrusion 2. FIG. 4 shows a process chart in the case where the lower protrusion 2 is formed of a polysilicon film. FIG. 4A: A gate insulating film 3 is formed on a semiconductor substrate 1, and a lower protrusion 2 made of polysilicon is formed. FIG. 4B: The first conductive film 4 is formed and S having an opening is formed.
An iN film 5 is formed and thermally oxidized to form a mini LOCOS film 6. At this time, the lower protrusion 2 and the first conductive film 4 are integrated. FIG. 4C: The floating gate 7 is formed by removing the SiN film 5 and etching the first conductive film 4 using the mini LOCOS film 6 as a mask. FIG. 4D: Tunnel insulating film 8 and control gate 1
0 is formed, and source and drain regions 11 and 12 are formed. Thus, a split gate flash EEPROM is formed.

【0017】次に本発明の第2の実施形態について説明
する。通常のスプリットゲート型フラッシュEEPROMは、
図13(b)に示すように、素子分離膜の方向に隣接す
るメモリセルは、互いに線対称に形成されるので、隣接
するメモリセルにおいて、下部突起2を共用して形成す
ることができる。下部突起2を共用した場合であって
も、上記第1の実施形態の製造工程と大幅な差異はな
い。本実施形態の製造工程図を図5に示す。図からわか
るように、下部突起2を共用することによって、下部突
起2を大きく形成することができるので、更に微細化が
進んでも下部突起2を形成できるので、本発明を実施す
ることが可能である。もちろん本実施形態においても、
下部突起2の材質は第1の実施形態と同様の選択肢があ
る。以下では、下部突起2の材質としてSiN膜を採用し
たものを例示するが、もちろんこれにとらわれるもので
はない。 図5(a):半導体基板1上にゲート絶縁膜3を形成
し、下部突起2を形成し、第1の導電膜4を形成する。 図5(b):開口部を有するSiN膜5を形成し、熱酸化し
てミニLOCOS膜6を形成する。 図5(c):SiN膜5を除去し、ミニLOCOS膜6をマスク
に第1の導電膜4をエッチングしてフローティングゲー
ト7を形成する。 図5(d):下部突起2を除去し、トンネル絶縁膜8、
コントロールゲート10を形成し、ソース、ドレイン領
域11、12を形成する。 以上で、スプリットゲート型フラッシュEEPROMが形成さ
れる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Normal split gate flash EEPROM is
As shown in FIG. 13B, since the memory cells adjacent to each other in the direction of the element isolation film are formed to be line-symmetric with each other, the adjacent memory cells can be formed so as to share the lower protrusion 2. Even when the lower projection 2 is shared, there is no significant difference from the manufacturing process of the first embodiment. FIG. 5 shows a manufacturing process diagram of this embodiment. As can be seen from the drawing, the lower projection 2 can be formed large by sharing the lower projection 2, so that the lower projection 2 can be formed even if the miniaturization is further advanced, so that the present invention can be implemented. is there. Of course, also in this embodiment,
The material of the lower protrusion 2 has the same options as in the first embodiment. In the following, an example in which a SiN film is used as the material of the lower protrusion 2 will be described, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. FIG. 5A: A gate insulating film 3 is formed on a semiconductor substrate 1, a lower projection 2 is formed, and a first conductive film 4 is formed. FIG. 5B: A SiN film 5 having an opening is formed and thermally oxidized to form a mini LOCOS film 6. FIG. 5C: The SiN film 5 is removed, and the first conductive film 4 is etched using the mini LOCOS film 6 as a mask to form a floating gate 7. FIG. 5D: The lower protrusion 2 is removed, and the tunnel insulating film 8 is removed.
A control gate 10 is formed, and source and drain regions 11 and 12 are formed. Thus, a split gate flash EEPROM is formed.

【0018】次に本発明の第3の実施形態について説明
する。図13の従来技術のスプリットゲート型フラッシ
ュEEPROMに図示したように、フローティングゲート10
9は、素子分離膜104上に延在している。本実施形態
の製造方法は、素子分離膜上に下部突起を形成するもの
である。尚、本実施形態を説明する工程図は、図1乃至
図4の工程図とは90度異なる断面、図13でいえばB
−B断面に相当する断面図である。 図6(a):半導体基板1上に従来の技術と同様にして
素子分離膜13を形成する。次に、SiO2よりなる下部突
起2を素子分離膜13上に形成する。このとき、下部突
起2の端部は、素子分離膜13のバーズビーク13’の
傾斜部もしくはその上端に配置する。次に、ゲート絶縁
膜3を形成する。 図6(b):第1の導電膜4を形成する。このとき、第
1の導電膜4は、素子分離膜13のバーズビーク13’
上に傾斜部4’を有する。次に、開口部を有するSiN膜
5を形成する。このとき、SiN膜5の開口部の端部は、
素子分離膜13のバーズビーク13’の傾斜部の途中も
しくはその下端に配置する。 図6(c):SiN膜5をマスクとした熱酸化を行い、ミニ
LOCOS膜6を形成する。ミニLOCOS膜6の端部は、第1の
導電膜4の傾斜部に位置するとともに、素子分離膜13
の傾斜部に位置している。 図6(d):SiN膜5を除去し、ミニLOCOS膜6をマスク
に第1の導電膜4をエッチングしてフローティングゲー
ト7を形成する。次に、トンネル絶縁膜8、コントロー
ルゲート10を形成し、ソース、ドレイン領域を形成す
る。(ただし、ソース、ドレイン領域は紙面に対し平行
に形成されるため、図示されていない。) 以上で、スプリットゲート型フラッシュEEPROMが形成さ
れる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. As shown in the prior art split gate flash EEPROM of FIG.
9 extends on the element isolation film 104. In the manufacturing method of the present embodiment, a lower projection is formed on an element isolation film. It should be noted that the process chart for explaining the present embodiment is a cross section different from the process charts of FIGS.
It is sectional drawing equivalent to -B cross section. FIG. 6A: An element isolation film 13 is formed on a semiconductor substrate 1 in the same manner as in the related art. Next, the lower protrusion 2 made of SiO2 is formed on the element isolation film 13. At this time, the end of the lower protrusion 2 is disposed on the inclined portion of the bird's beak 13 ′ of the element isolation film 13 or the upper end thereof. Next, the gate insulating film 3 is formed. FIG. 6B: The first conductive film 4 is formed. At this time, the first conductive film 4 forms a bird's beak 13 ′ of the element isolation film 13.
It has a slope 4 'on the top. Next, a SiN film 5 having an opening is formed. At this time, the end of the opening of the SiN film 5 is
The element isolation film 13 is disposed in the middle of the inclined portion of the bird's beak 13 ′ or at the lower end thereof. Fig. 6 (c): Thermal oxidation using SiN film 5 as a mask
The LOCOS film 6 is formed. The end of the mini LOCOS film 6 is located on the inclined portion of the first conductive film 4 and the device isolation film 13
It is located on the slope. FIG. 6D: The SiN film 5 is removed, and the first conductive film 4 is etched using the mini LOCOS film 6 as a mask to form a floating gate 7. Next, a tunnel insulating film 8 and a control gate 10 are formed, and source and drain regions are formed. (However, the source and drain regions are not shown because they are formed parallel to the plane of the paper.) Thus, the split gate flash EEPROM is formed.

【0019】本実施形態の製造方法によれば、上記の他
の実施形態と同様に、下部突起2による第1の導電膜4
傾斜部4’によってフローティングゲート7の突起部
7’が先鋭になることに加え、更に素子分離膜13の傾
斜が合計されるので、突起部7’は、上記の他の実施形
態よりも更に先鋭となる。又、本実施形態では、素子分
離膜13上に下部突起2を形成するので、下部突起2の
材質がSiO2であれば別段これを除去する必要はない。も
ちろん上記の他の材質であっても下部突起2を形成する
ことはできる。ただし、ポリシリコンで下部突起2を形
成した場合は、ここに予想外に電荷が蓄積される可能性
があり、EEPROMの誤動作を招く可能性があるので、除去
した方が望ましい。
According to the manufacturing method of this embodiment, the first conductive film 4 formed by the lower protrusions 2 is formed in the same manner as in the other embodiments described above.
In addition to the sharpening of the projection 7 ′ of the floating gate 7 by the inclined portion 4 ′, the inclination of the element isolation film 13 is further summed, so that the projection 7 ′ is further sharper than the other embodiments described above. Becomes Further, in this embodiment, since the lower protrusion 2 is formed on the element isolation film 13, if the material of the lower protrusion 2 is SiO2, it is not necessary to remove this material. Of course, the lower protrusion 2 can be formed even with the other materials described above. However, when the lower protrusion 2 is formed of polysilicon, it is preferable that the lower protrusion 2 be removed because electric charges may be unexpectedly accumulated here and a malfunction of the EEPROM may be caused.

【0020】ところで、本実施形態によれば、コントロ
ールゲート10には、フローティングゲート7に対向す
る突起部10’が形成される。このような突起部10’
は、ここに電界集中が起こり、逆方向にFNトンネル電流
が流れるいわゆるRT(Reverse Tunneling)現象を招
き、誤動作の原因となるおそれがある。これを防ぐ為に
は、フローティングゲート7の側部にサイドウォールス
ペーサを形成すればよい。また、図7に示すように、素
子分離膜13をトレンチ法で形成すれば、コントロール
ゲート10の突起は形成されず、RTV(Reverse Tunneli
ng Voltage)を確保できる。 図7(a):半導体基板1上にトレンチ法を用いて素子
分離膜13の位置に深さ1μm程度の溝を形成する。次
に全面にCVDを用いてSiO2を形成し、全面エッチバック
を行って、素子分離膜13を形成する。次に、SiO2より
なる下部突起2を素子分離膜13上に形成する。 図7(b):第1の導電膜4を形成する。次に、開口部
を有するSiN膜5を形成する。このとき、SiN膜5の開口
部の端部は、第1の導電膜4の傾斜部4’の途中もしく
はその下端に配置する。 図7(c):SiN膜5をマスクとした熱酸化を行い、ミニ
LOCOS膜6を形成する。ミニLOCOS膜6の端部は、第1の
導電膜4の傾斜部4’に位置する。次にSiN膜5を除去
する。 図7(d):ミニLOCOS膜6をマスクに第1の導電膜4を
エッチングしてフローティングゲート7を形成する。次
に、トンネル絶縁膜8、コントロールゲート10を形成
し、ソース、ドレイン領域を形成する。(ただし、ソー
ス、ドレイン領域は紙面に対し平行に形成されるため、
図示されていない。) 以上で、スプリットゲート型フラッシュEEPROMが形成さ
れる。
According to the present embodiment, the control gate 10 is formed with the projection 10 'facing the floating gate 7. Such a protrusion 10 '
Causes a so-called RT (Reverse Tunneling) phenomenon in which an FN tunnel current flows in the reverse direction due to electric field concentration, which may cause malfunction. In order to prevent this, a sidewall spacer may be formed on the side of the floating gate 7. Further, as shown in FIG. 7, if the element isolation film 13 is formed by the trench method, the projection of the control gate 10 is not formed, and the RTV (Reverse Tunneli) is formed.
ng Voltage). FIG. 7A: A trench having a depth of about 1 μm is formed on the semiconductor substrate 1 at the position of the element isolation film 13 by using a trench method. Next, SiO2 is formed on the entire surface by CVD, and the entire surface is etched back to form an element isolation film 13. Next, the lower protrusion 2 made of SiO2 is formed on the element isolation film 13. FIG. 7B: The first conductive film 4 is formed. Next, a SiN film 5 having an opening is formed. At this time, the end of the opening of the SiN film 5 is disposed in the middle of the inclined portion 4 'of the first conductive film 4 or at the lower end thereof. Fig. 7 (c): Thermal oxidation using the SiN film 5 as a mask is performed
The LOCOS film 6 is formed. The end of the mini LOCOS film 6 is located on the inclined portion 4 ′ of the first conductive film 4. Next, the SiN film 5 is removed. FIG. 7D: The first conductive film 4 is etched using the mini LOCOS film 6 as a mask to form a floating gate 7. Next, a tunnel insulating film 8 and a control gate 10 are formed, and source and drain regions are formed. (However, since the source and drain regions are formed parallel to the paper,
Not shown. Thus, a split gate type flash EEPROM is formed.

【0021】以下に、上記の実施形態の発明のいくつか
を組み合わせた第4の実施形態の製造方法について図8
乃至図11を用いて説明する。本実施形態の製造方法
は、上記他の実施形態の発明の組み合わせの例示であっ
て、上記他の実施形態のいかなる選択肢を採用しても実
施可能である。尚、図8乃至図11は、図13と同様、
(a)に平面図、(b)にA−A断面図、(c)にB−B
断面図を示している。 図8:半導体基板1上にLOCOS法を用いて素子分離膜1
3を形成する。素子分離膜13は傾斜部13’を有す
る。次に、全面に熱酸化法もしくはCVD法を用いてゲー
ト絶縁膜3を厚さ100Åに形成する。次に、SiNよりなる
下部突起2を形成する。本実施形態においては、下部突
起2は、「開口部2’を有するSiN膜2」と表現する方
が妥当であるかもしれないが、他の実施形態との整合性
をとるため、あえて下部突起2と記す。 図9:全面にCVD法を用いて第1の導電膜4を厚さ3500
Åに形成する。第1の導電膜4は、下部突起2によっ
て、傾斜部4’が形成されている。また、素子分離膜1
3上の傾斜部4’は素子分離膜13の傾斜部上に形成さ
れている。次に開口部5’を有するSiN膜5を形成す
る。開口部5’の端部は、第1の導電膜4の傾斜部4’
の途中もしくは下端に位置している。 図10:SiN膜5をマスクとして、第1の導電膜4を熱
酸化して、ミニLOCOS膜6を形成する。このとき、ミニL
OCOS膜6の端部は第1の導電膜4の傾斜部4’上に位置
している。 図11:ミニLOCOS膜6をマスクとして第1の導電膜4
をエッチングしてフローティングゲート7を形成する。
このとき、フローティングゲート7には、第1の導電膜
4の傾斜部4’、ミニLOCOS膜6のバーズビーク、素子
分離膜13のバーズビークのそれぞれの傾斜を合計した
先鋭な突起部7’が形成されている。次に、下部突起2
を除去し、次に、CVD法を用いて全面にトンネル絶縁膜
8を厚さ300Åに形成し、コントロールゲート10を形
成する。次に、フローティングゲート7及びコントロー
ルゲート10をマスクとしてイオン注入を行い、ドレイ
ン領域11及びソース領域12を形成する。 以上で、スプリットゲート型フラッシュEEPROMが形成さ
れる。
The manufacturing method according to the fourth embodiment, in which some of the inventions of the above embodiments are combined, will be described below with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. The manufacturing method of the present embodiment is an exemplification of a combination of the inventions of the other embodiments described above, and can be implemented by adopting any option of the other embodiments. 8 to 11 are similar to FIG.
(A) is a plan view, (b) is a cross-sectional view taken along line AA, and (c) is a line BB.
FIG. Figure 8: Device isolation film 1 on semiconductor substrate 1 using LOCOS method
Form 3 The element isolation film 13 has an inclined portion 13 '. Next, a gate insulating film 3 is formed to a thickness of 100 に on the entire surface by using a thermal oxidation method or a CVD method. Next, a lower protrusion 2 made of SiN is formed. In the present embodiment, it may be more appropriate to express the lower protrusion 2 as “SiN film 2 having opening 2 ′”. However, in order to ensure consistency with other embodiments, lower protrusion 2 is intentionally used. Write 2. FIG. 9: The first conductive film 4 is formed to a thickness of 3500 on the entire surface by using the CVD method.
Å formed. The first conductive film 4 has an inclined portion 4 ′ formed by the lower protrusion 2. Also, the element isolation film 1
The inclined portion 4 ′ on 3 is formed on the inclined portion of the element isolation film 13. Next, a SiN film 5 having an opening 5 'is formed. The end of the opening 5 ′ is connected to the inclined portion 4 ′ of the first conductive film 4.
Is located in the middle or at the lower end. FIG. 10: Using the SiN film 5 as a mask, the first conductive film 4 is thermally oxidized to form a mini LOCOS film 6. At this time, mini L
The end of the OCOS film 6 is located on the inclined portion 4 ′ of the first conductive film 4. FIG. 11: First conductive film 4 using mini LOCOS film 6 as a mask
Is etched to form a floating gate 7.
At this time, the floating gate 7 is formed with a sharp projection 7 ′ in which the slopes 4 ′ of the first conductive film 4, the bird's beak of the mini LOCOS film 6, and the bird's beak of the element isolation film 13 are summed. ing. Next, lower projection 2
Then, a tunnel insulating film 8 is formed to a thickness of 300 ° over the entire surface by using the CVD method, and a control gate 10 is formed. Next, ion implantation is performed using the floating gate 7 and the control gate 10 as a mask to form a drain region 11 and a source region 12. Thus, a split gate flash EEPROM is formed.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明の不揮発性半導体記憶装置の製造
方法によれば、下部突起2によって第1の導電膜4に傾
斜部4’を形成し、ここにミニLOCOS膜6の端部を配置
するので、フローティングゲート7の突起部7’をより
急峻に形成できる。従って、突起部7’に電界をより集
中することができるので、より低い電圧で情報の消去を
行うことができ、消去特性の向上がなされる。
According to the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, the inclined portion 4 'is formed in the first conductive film 4 by the lower protrusion 2, and the end of the mini-LOCOS film 6 is disposed here. Therefore, the projection 7 'of the floating gate 7 can be formed more steeply. Therefore, since the electric field can be more concentrated on the protrusion 7 ', information can be erased at a lower voltage, and the erase characteristics are improved.

【0023】特に請求項2に記載の製造方法によれば、
下部突起は例えばSiN等のように、ゲート絶縁膜とエッ
チング選択性のある膜よりなるので、下部突起を除去す
る工程で、ゲート絶縁膜が同時に除去されてしまうこと
を防止できる。特に請求項3に記載の製造方法によれ
ば、下部突起は例えば第1の導電膜と同一の物質等のよ
うに、第1の導電膜とエッチング選択性のない膜よりな
るので、下部突起を除去する別段の工程を設けることな
く、フローティングゲートの形成とともに下部突起を除
去することができる。
In particular, according to the manufacturing method of the second aspect,
Since the lower protrusion is made of a gate insulating film and a film having etching selectivity such as SiN, for example, it is possible to prevent the gate insulating film from being simultaneously removed in the step of removing the lower protrusion. In particular, according to the manufacturing method of the third aspect, the lower protrusion is made of a film having no etching selectivity with the first conductive film, for example, the same material as the first conductive film. The lower protrusion can be removed together with the formation of the floating gate without providing a separate step of removing.

【0024】特に請求項4に記載の製造方法によれば、
下部突起を、前記コントロールゲートを対向させて隣接
する不揮発性半導体記憶装置セルで共有するので、下部
突起を大きく形成することができ、更に微細化しても本
発明を実施できる。請求項5に記載の製造方法は、下部
突起を素子分離膜上に形成する方法である。
In particular, according to the manufacturing method of the fourth aspect,
Since the lower protrusion is shared by the adjacent nonvolatile semiconductor memory cells with the control gate facing the same, the lower protrusion can be formed large, and the present invention can be carried out even if it is further miniaturized. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of forming a lower projection on an element isolation film.

【0025】特に請求項6に記載の製造方法によれば、
素子分離膜をLOCOS法で形成するので、バーズビークに
よる傾斜部を有し、ここに、第1の導電膜の傾斜部とミ
ニLOCOS膜の端部とを配置するので、フローティングゲ
ートの突起部7’が更に先鋭に形成できるので、更に消
去電圧の低減、消去特性の向上がなされる。特に請求項
7に記載の製造方法によれば、フローティングゲートの
側部にサイドウォールスペーサを形成するので、コント
ロールゲート10に突起部10’が形成されず、リバー
ストンネリング現象を防止できる。
In particular, according to the manufacturing method of the sixth aspect,
Since the element isolation film is formed by the LOCOS method, it has an inclined portion formed by bird's beak, and the inclined portion of the first conductive film and the end of the mini-LOCOS film are arranged here. Can be formed more sharply, so that the erase voltage can be further reduced and the erase characteristics can be further improved. In particular, according to the manufacturing method of the seventh aspect, since the sidewall spacer is formed on the side of the floating gate, the protrusion 10 'is not formed on the control gate 10, and the reverse tunneling phenomenon can be prevented.

【0026】特に請求項8に記載の製造方法によれば、
素子分離膜をトレンチで形成するので、コントロールゲ
ート10に突起部10’が形成されず、リバーストンネ
リング現象を防止できる。以上、各請求項に記載の製造
方法の特徴を組み合わせることで、先鋭な突起部を有す
る不揮発性半導体記憶装置を得ることができる。
[0026] In particular, according to the manufacturing method of claim 8,
Since the element isolation film is formed by the trench, the projection 10 'is not formed on the control gate 10, and the reverse tunneling phenomenon can be prevented. As described above, by combining the features of the manufacturing method described in each claim, a nonvolatile semiconductor memory device having a sharp projection can be obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施形態の不揮発性半導体記憶
装置の製造工程を説明する断面図である。
FIG. 1 is a sectional view illustrating a manufacturing process of a nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態の不揮発性半導体記憶
装置の製造工程を説明する断面図である。
FIG. 2 is a sectional view illustrating a manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態の不揮発性半導体記憶
装置の製造工程において、下部突起をSiNで形成した場
合の製造工程を説明する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process when the lower protrusion is formed of SiN in the manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施形態の不揮発性半導体記憶
装置の製造工程において、下部突起をポリシリコンで形
成した場合の製造工程を説明する断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process when the lower protrusion is formed of polysilicon in the manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施形態の不揮発性半導体記憶
装置の製造工程を説明する断面図である。
FIG. 5 is a sectional view illustrating a manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施形態の不揮発性半導体記憶
装置の製造工程を説明する断面図である。
FIG. 6 is a sectional view illustrating a manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施形態の不揮発性半導体記憶
装置の製造工程において、素子分離膜をトレンチで形成
した場合の製造工程を説明する断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process in a case where an element isolation film is formed by a trench in the manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施形態の不揮発性半導体記憶
装置の製造工程を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施形態の不揮発性半導体記憶
装置の製造工程を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施形態の不揮発性半導体記
憶装置の製造工程を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4の実施形態の不揮発性半導体記
憶装置の製造工程を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図12】従来の不揮発性半導体記憶装置の断面図であ
る。
FIG. 12 is a sectional view of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図13】従来の不揮発性半導体記憶装置の図である。FIG. 13 is a diagram of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図14】従来の不揮発性半導体記憶装置の製造工程を
説明する断面図である。
FIG. 14 is a sectional view illustrating a manufacturing process of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

【図15】従来の不揮発性半導体記憶装置の製造工程を
説明する断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing step of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に直接もしくはゲート絶縁
膜を介して下部突起を形成する工程と、前記半導体基板
上に前記下部突起及び前記ゲート絶縁膜を介して、前記
下部突起に起因する傾斜部を有する第1の導電膜を形成
する工程と、前記第1の導電膜上の所定領域に開口部を
有する耐酸化膜を形成する工程と、前記耐酸化膜をマス
クとして前記第1の導電膜を酸化し、前記傾斜部上に端
部を有するミニLOCOS膜を形成する工程と、前記耐酸化
膜を除去する工程と、前記ミニLOCOS膜をマスクとして
前記第1の導電膜をエッチングしてフローティングゲー
トを形成する工程と、全面にトンネル絶縁膜を形成する
工程と、全面に第2の導電膜を形成し、該第2の導電膜
の所定領域をエッチングしてコントロールゲートを形成
する工程を有することを特徴とする不揮発性半導体記憶
装置の製造方法。
A step of forming a lower protrusion directly on a semiconductor substrate or via a gate insulating film; and a step of forming the lower protrusion on the semiconductor substrate via the lower protrusion and the gate insulating film. Forming a first conductive film having an opening; forming an oxidation-resistant film having an opening in a predetermined region on the first conductive film; and forming the first conductive film using the oxidation-resistant film as a mask Forming a mini-LOCOS film having an end on the inclined portion, removing the oxidation-resistant film, and etching the first conductive film using the mini-LOCOS film as a mask to form a floating film. A step of forming a gate, a step of forming a tunnel insulating film over the entire surface, and a step of forming a second conductive film over the entire surface and etching a predetermined region of the second conductive film to form a control gate That Method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to symptoms.
【請求項2】 前記下部突起は前記ゲート絶縁膜とエッ
チング選択性のある膜よりなることを特徴とする請求項
1に記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the lower protrusion comprises the gate insulating film and a film having an etching selectivity.
【請求項3】 前記下部突起は前記第1の導電膜とエッ
チング選択性のない膜よりなることを特徴とする請求項
1に記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the lower protrusion is made of the first conductive film and a film having no etching selectivity.
【請求項4】 前記下部突起を、前記コントロールゲー
トを対向させて隣接する不揮発性半導体記憶装置セルで
共有することを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半
導体記憶装置の製造方法。
4. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the lower protrusion is shared by adjacent nonvolatile semiconductor memory device cells with the control gate opposed thereto.
【請求項5】 半導体基板上に素子分離膜及びゲート絶
縁膜を形成する工程と、前記素子分離膜上に下部突起を
形成する工程と、前記半導体基板上に前記下部突起及び
前記ゲート絶縁膜を介して、前記下部突起に由来する傾
斜部を有する第1の導電膜を形成する工程と、前記第1
の導電膜上の所定領域に開口部を有する耐酸化膜を形成
する工程と、前記耐酸化膜をマスクとして前記第1の導
電膜を酸化し、前記傾斜部上に端部を有するミニLOCOS
膜を形成する工程と、前記耐酸化膜を除去する工程と、
前記ミニLOCOS膜をマスクとして前記第1の導電膜をエ
ッチングしてフローティングゲートを形成する工程と、
全面にトンネル絶縁膜を形成する工程と、全面に第2の
導電膜を形成し、該第2の導電膜の所定領域をエッチン
グしてコントロールゲートを形成する工程を有すること
を特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
5. A step of forming an element isolation film and a gate insulating film on a semiconductor substrate, a step of forming a lower projection on the element isolation film, and forming the lower projection and the gate insulating film on the semiconductor substrate. Forming a first conductive film having an inclined portion derived from the lower projection through the first conductive film;
Forming an oxidation-resistant film having an opening in a predetermined region on the conductive film, and oxidizing the first conductive film using the oxidation-resistant film as a mask, and forming a mini-LOCOS having an end on the inclined portion.
Forming a film, and removing the oxidation-resistant film;
Forming a floating gate by etching the first conductive film using the mini-LOCOS film as a mask;
A non-volatile memory comprising: a step of forming a tunnel insulating film over the entire surface; and a step of forming a second conductive film over the entire surface and etching a predetermined region of the second conductive film to form a control gate. A method for manufacturing a semiconductor storage device.
【請求項6】 前記素子分離膜は、耐酸化膜をマスクと
した熱酸化によって形成され、かつバーズビークによる
傾斜部を有し、前記ミニLOCOS膜の端部は、前記第1の
導電膜の傾斜部上に位置するとともに前記素子分離膜の
傾斜部上に位置することを特徴とする請求項5に記載の
不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
6. The device isolation film is formed by thermal oxidation using an oxidation-resistant film as a mask, and has an inclined portion formed by bird's beak, and an end of the mini-LOCOS film has an inclined portion of the first conductive film. 6. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 5, wherein the non-volatile semiconductor storage device is located on a portion and on an inclined portion of the element isolation film.
【請求項7】 前記フローティングゲートの側部にサイ
ドウォールスペーサを形成する工程を有することを特徴
とする請求項6に記載の不揮発性半導体記憶装置の製造
方法。
7. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 6, further comprising a step of forming a sidewall spacer on a side portion of said floating gate.
【請求項8】 前記素子分離膜は、トレンチを形成し、
該トレンチを絶縁膜で充填することにより形成されるこ
とを特徴とする請求項5に記載の不揮発性半導体記憶装
置の製造方法。
8. The device isolation film forms a trench,
6. The method according to claim 5, wherein the trench is formed by filling the trench with an insulating film.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151608A (en) * 2000-09-20 2002-05-24 Silicon Storage Technology Inc Self adjustment method for forming a series of semiconductor memory floating gate memory cells which have gate spacer, and memory array formed by the method
US7859913B2 (en) 2008-06-17 2010-12-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor memory device

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