JPH1154638A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH1154638A JPH1154638A JP9211663A JP21166397A JPH1154638A JP H1154638 A JPH1154638 A JP H1154638A JP 9211663 A JP9211663 A JP 9211663A JP 21166397 A JP21166397 A JP 21166397A JP H1154638 A JPH1154638 A JP H1154638A
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Abstract
ール形成後に同じマスクを用いて低濃度ソース領域の形
成と素子分離膜エッチングを行なっても、少ない熱処理
でソース消去領域を確保することができるようにする。 【解決手段】 素子分離膜4、トンネル酸化膜5を形成
した基板1のトンネル酸化膜5上にフローティング・ゲ
ート6、層間絶縁膜7、コントロール・ゲート8を形成
し、ゲート側面にサイド・ウォール12と12Aを形成
し、ドレイン領域形成予定部分をレジスト膜で覆い、ソ
ース・ライン形成予定部分に在る素子分離膜4をエッチ
ングし、レジスト膜を残したままサイド・ウォール12
A下に不純物イオンを入り込ませる為に斜めの角度で打
ち込んで低濃度ソース領域10Aを形成し、レジスト膜
を除去後、サイド・ウォール12A下に不純物イオンを
入り込ませる為に斜めの角度で打ち込んで少なくとも高
濃度ソース領域10Bを形成する。
Description
数の低減を同時に達成することができる半導体装置の製
造方法に関する。
為、セル・サイズの微細化は重要な課題であり、また、
製造歩留りやスルー・プットを向上する為、製造工程数
の低減も又重要な課題であって、その追求について、現
在は勿論のこと、将来に亙っても弛むことなく続けられ
る筈であり、本発明では、その一改善手段について開示
しようとする。
エレクトロンで行い、又、消去をゲートからソースへの
FN(Fowler−Nordheim)トンネリング
で行なうフラッシュ・メモリが知られている。
モリでは、一括消去するビットの各ソースを不純物拡散
層などで接続してソース・ラインを形成する必要があ
り、そのソース・ラインは、素子分離膜の成長時に形成
する方法、及び、ゲート形成後に素子分離膜をエッチン
グして形成する方法があり、それぞれの方法に於ける利
点及び不利点を列挙すると次の通りである。
いて 利点 素子分離膜のエッチング工程が不要になり、工程数が減
少する。 不利点 ゲート形成用レチクルと素子分離膜を形成する際の耐酸
化膜であるシリコン窒化膜のエッチング用レチクルの位
置合わせが難しく、メモリ・セル寸法が大きくなる。バ
ーズ・ビークに起因するソース消去領域のばらつきが大
きくなり、消去分布が劣化する。
グして形成する手段について 利点 ゲート形成用レチクルと素子分離膜を形成する際の耐酸
化膜であるシリコン窒化膜のエッチング用レチクルの位
置合わせが容易で、メモリ・セル寸法を小さくできる。
バーズ・ビークに起因するソース消去領域のばらつきが
小さく、消去分布が向上する。 不利点 素子分離膜のエッチング工程が必要であり、工程数が増
加する。素子分離膜のエッチング時に於けるプラズマ・
ダメージを受けて消去特性が劣化する。
ソースから基板に流れるバンド間トンネル電流を低減さ
せる必要があり、その理由は、消去時のトンネル酸化膜
中へのホール注入を低減させ、消去特性、信頼性(例え
ばサイクリング特性、データ・リテンション特性など)
を向上させる為である。
ス領域を二重拡散構造で形成する手段が知られている。
但し、ドレイン領域は、チャネル・ホット・エレクトロ
ンに依る書き込み特性を向上させる為、高濃度不純物領
域のみに依って構成されている。従って、ソース領域に
於ける低濃度ソース領域を形成する際には、ドレイン領
域形成予定部分をレジスト膜などで覆っておく必要があ
る。
の工程要所に於けるフラッシュ・メモリを表す要部切断
平面図及び要部切断側面図であって、何れの図に於いて
も、(A)が要部切断平面図、そして、(B)乃至
(D)が要部切断側面図であり、(B)は(A)に於け
る線X−Xに沿う要部切断側面、(C)は(A)に於け
る線Y1−Y1に沿う要部切断側面、(D)は(A)に
於ける線Y2−Y2に沿う要部切断側面である。以下、
これ等の図を参照しつつ説明する。尚、ここで説明する
フラッシュ・メモリはソース消去のNOR型を対象とし
ている。
さ約25〔nm〕程度のシリコン酸化膜であるパッド酸
化膜2を形成する。
tion)法を適用することに依り、厚さ約170〔n
m〕程度のシリコン窒化膜である耐酸化マスク膜3を形
成する。
ドライ・エッチング法を適用することに依り、耐酸化マ
スク膜3のエッチングを行なって、素子分離膜形成予定
部分がスペースとなるようにライン・アンド・スペース
・パターンを形成する。
ことに依り、厚さ約400〔nm〕程度のシリコン酸化
膜である素子分離膜4を形成する。
る耐酸化マスク膜3を除去する。
を適用することに依り、厚さ約10〔nm〕程度のシリ
コン酸化膜であるトンネル酸化膜5を形成する。
程度の第一層目多結晶シリコン膜を形成する。
ドライ・エッチング法を適用することに依り、第一層目
多結晶シリコン膜を素子分離膜4と平行になるようにパ
ターニングしてフローティング・ゲート6を形成する。
酸化膜(厚さ例えば70〔nm〕)、シリコン窒化膜
(厚さ例えば12〔nm〕)、トップ酸化膜(厚さ例え
ば3〔nm〕)で構成された層間絶縁膜7を形成する。
の程度の第二層目多結晶シリコン膜を形成する。
ドライ・エッチング法を適用することに依り、第二層目
多結晶シリコン膜を素子分離膜4に直交するようにパタ
ーニングしてコントロール・ゲート8を形成する。
ることに依り、ドレイン領域形成予定部分を覆い、コン
トロール・ゲート8と平行なパターンのレジスト膜9を
形成する。
ギを例えば60〔keV〕、ドーズ量を例えば1〜5×
1014〔cm-2〕として燐(P)イオンの打ち込みを行な
って低濃度ソース領域10Aを形成する。
板へ流れるバンド間トンネル電流を低減させ、トンネル
酸化膜5中へのホール注入を抑止して、消去特性、信頼
性を向上させる為の二重拡散領域を形成するプロセスの
一環である。
為、高濃度の領域のみで構成するので、低濃度のイオン
注入時には、レジスト膜9で覆うようにする。
除去し、イオン注入法を適用することに依り、イオン加
速エネルギを例えば60〔keV〕、ドーズ量を例えば
1〜8×1015〔cm-2〕として砒素(As)イオンの打
ち込みを行なって高濃度ソース領域10B及び高濃度ド
レイン領域11を形成する。尚、便宜上、低濃度ソース
領域10Aと高濃度ソース領域10Bとでソース領域1
0とする。
純物を熱拡散し、高濃度ソース領域10Bとゲートとの
オーバラップ領域を確保する。
バラップ領域に於いて消去を行なう為、オーバラップ領
域の生成は必須であり、従って、低濃度不純物領域の形
成は云うまでもなく、高濃度不純物領域の形成もサイド
・ウォールの形成前に行なうことが必要である。尚、こ
のオーバラップ領域は消去領域と呼ばれる。
イ・エッチング法に依る異方性エッチングを行なって、
周辺回路のトランジスタをLDD(lightly d
oped drain)構造にする為、ゲートなどの側
面にサイド・ウォール12を形成する。尚、この場合、
メモリに於けるトランジスタのゲートにもサイド・ウォ
ール12が形成される。因みに、周辺回路のトランジス
タに於ける低濃度不純物領域の形成はメモリとは別個に
行なっていて、その際は、メモリの部分はレジストで覆
うことは云うまでもない。
ることに依り、図9について説明した工程で用いたマス
クと同じマスクを用い、ドレイン領域11を覆うレジス
ト膜13を形成する。
エッチングして分断する。
した後に素子分離膜4の分断を行なう理由は、消去領
域、即ち、ソース領域10のゲート側エッジであるオー
バラップ領域をサイド・ウォール12で覆い、エッチン
グ時のプラズマ・ダメージを低減させ、消去特性の劣化
を防ぐ為である。尚、図13の(C)と(D)には、素
子分離膜4を分断した後に残ったサイド・ウォールを記
号12Aで指示してある。
ことに依り、イオン加速エネルギを例えば60〔ke
V〕、ドーズ量を例えば5×1015〔cm-2〕として砒素
(As)イオンの打ち込みを行なってソース接続領域1
4を形成する。尚、ソース領域10とソース接続領域1
4とでソース・ラインを構成している。
パターンである低濃度ソース領域形成用マスクと素子分
離膜エッチング・マスクを二回に亙って形成しているの
で、製造工程数の増加、従って、コスト・アップに結び
付いていることは云うまでもない。
記二回に亙る工程を同じマスクを用いて同時に行なうと
良いが、サイド・ウォール形成前に両工程を実施した場
合、素子分離膜のエッチング時にソース領域のゲート側
エッジがプラズマ・ダメージを受けて消去性能が低下す
る。
実施した場合、ゲート・ソースのオーバラップ幅を確保
する為、多大の熱処理を必要とし、微細化を妨げること
になる。
に依って、サイド・ウォール形成後に同じマスクを用い
て低濃度ソース領域の形成と素子分離膜エッチングを行
なっても、少ない熱処理でオーバラップ幅を確保するこ
とができるようにする。
ォール形成後に同じマスクを用いて低濃度ソース領域の
形成と素子分離膜エッチングを行ない、低濃度ソース領
域を形成する際、不純物イオンをゲート側壁に対して角
度をつけて打ち込み、サイド・ウォール下まで不純物が
入り込むようにして、少ない熱処理で所要のオーバラッ
プ幅を確保できるようにすることが基本になっている。
装置の製造方法に於いては、(1)素子分離膜(例えば
素子分離膜4)及びゲート絶縁膜(例えばトンネル酸化
膜5)が形成された基板(例えばシリコン基板1)に於
ける前記ゲート絶縁膜上にゲート(例えばフローティン
グ・ゲート6、層間絶縁膜7、コントロール・ゲート8
など)を形成する工程と、前記ゲート側面にサイド・ウ
ォール(例えばサイド・ウォール12及び12A)を形
成してからドレイン領域形成予定部分をレジスト膜(例
えばレジスト膜9)で覆う工程と、前記レジスト膜をマ
スクとしてソース・ライン形成予定部分に表出されてい
る前記素子分離膜をエッチングする工程と、前記レジス
ト膜を残したまま前記サイド・ウォール下に不純物イオ
ンを入り込ませる為に斜めの角度(例えばゲートに対し
て垂直から4°以上の角度)で打ち込んで低濃度ソース
領域(例えば低濃度ソース領域10A)を形成する工程
と、前記レジスト膜を除去してから前記サイド・ウォー
ル下に不純物イオンを入り込ませる為に斜めの角度で打
ち込んで高濃度ソース領域(例えば高濃度ソース領域1
0B)及び高濃度ドレイン領域(例えば高濃度ドレイン
領域11)及び高濃度ソース接続領域(例えば高濃度ソ
ース接続領域14)を形成する工程とが含まれてなるこ
とを特徴とするか、又は、
された基板に於ける前記ゲート絶縁膜上にゲートを形成
する工程と、不純物イオンの打ち込みを行って高濃度ソ
ース領域及び高濃度ドレイン領域及び高濃度ソース接続
領域などの高濃度不純物拡散領域を形成する工程と、前
記ゲート側面にサイド・ウォールを形成してからドレイ
ン領域形成予定部分をレジスト膜で覆う工程と、前記レ
ジスト膜をマスクとしてソース・ライン形成予定部分に
表出されている前記素子分離膜をエッチングする工程
と、前記レジスト膜を残したまま前記サイド・ウォール
下に不純物イオンを入り込ませる為に斜めの角度で打ち
込んで低濃度ソース領域を形成する工程とが含まれてな
ることを特徴とする。
領域形成用マスクと素子分離膜エッチング用マスクを兼
用することが可能となるので、製造工程数は減少し、そ
の結果、コスト・ダウンが実現され、また、サイド・ウ
ォール形成後に高濃度ソース領域など高濃度不純物領域
を形成する際、不純物イオンをゲート側壁に対して角度
をもたせて打ち込むことに依って、多大な熱処理を行な
うことなく、オーバラップ領域、即ち、消去領域の幅を
充分に確保することができ、しかも、ソース・ライン領
域形成の不純物イオン注入工程を別設する必要もなくな
る。
実施の形態を説明する為の工程要所に於ける半導体装置
を表す要部切断平面図及び要部切断側面図であって、何
れの図に於いても、(A)が要部切断平面図、また、
(B)乃至(D)が要部切断側面図であり、(B)は
(A)に於ける線X−Xに沿う要部切断側面、(C)は
(A)に於ける線Y1−Y1に沿う要部切断側面、
(D)は(A)に於ける線Y2−Y2に沿う要部切断側
面である。以下、これ等の図を参照しつつ説明する。
尚、ここでも、半導体装置はソース消去のNOR型フラ
ッシュ・メモリであって、図6乃至図14に於いて用い
た記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つ
ものとする。
ン基板1の状態から図8に見られるコントロール・ゲー
ト8を形成するまでは、従来の技術と変わりないので、
その説明を省略し、次の段階から説明することにする。
〔nm〕であるSiO2 からなる絶縁膜を形成する。
ッチング法を適用することに依り、工程1−(1)で形
成した絶縁膜の異方性エッチングを行なってサイド・ウ
ォール12を形成する。
回路のトランジスタに於けるゲートの側面にも形成さ
れ、そのサイド・ウォール12は、ソース領域及びドレ
イン領域の特にドレイン領域をLDD構造にする為に利
用される。
ることに依り、ドレイン領域形成予定部分を覆い、コン
トロール・ゲート8と平行に延在するパターンのレジス
ト膜13を形成する。
予定部分上に在る素子分離膜4の部分をエッチングして
分断する。
ン領域形成予定部分に面するゲートの側面及び素子分離
膜4の側面には、サイド・ウォール12が除去されて小
さくなった残りやサイド・ウォール12の影響を受継い
だサイド・ウォールが生成されるので、これをサイド・
ウォール12Aとして指示してある。
入法を適用して、イオン加速エネルギを例えば60〔k
eV〕、ドーズ量を例えば1〜5×1014〔cm-2〕と
し、注入角度をゲートに垂直な方向に対して例えば30
°の角度をなす斜め方向から燐(P)イオンの打ち込み
を行ない、低濃度ソース領域10Aを形成する。尚、通
常のサイド・ウォールをもつ半導体装置の場合、斜め方
向の角度は4°以上にしないと効果がないことが多い。
て角度をもって注入されるので、サイド・ウォール12
Aの下にも充分入り込んでいる。
から、イオン注入法を適用し、イオン加速エネルギを例
えば60〔keV〕、ドーズ量を例えば1〜8×1015
〔cm-2〕、注入角度をゲート側面に対して例えば30°
として砒素(As)イオンの打ち込みを行い、高濃度ソ
ース領域10B、高濃度ドレイン領域11、高濃度ソー
ス接続領域14を形成する。
理を行なって、不純物を拡散させ、ゲート・ソースのオ
ーバラップ領域を確保する。
なく、他に多くの改変を実現することができ、例えば、
高濃度ソース領域、高濃度ドレイン領域、高濃度ソース
接続領域などの高濃度不純物拡散領域の形成をサイド・
ウォール形成前に形成してオーバラップ領域を確保した
後、メモリに於けるトランジスタの低濃度ソース領域を
形成するイオン注入をサイド・ウォールの形成及び素子
分離膜の分断を行なった後に注入角度をつけて実施する
ようにしても良い。
いては、素子分離膜及びゲート絶縁膜が形成された基板
に於けるゲート絶縁膜上にゲートを形成し、ゲート側面
にサイド・ウォールを形成してからドレイン領域形成予
定部分をレジスト膜で覆い、レジスト膜をマスクとして
ソース・ライン形成予定部分に表出されている素子分離
膜をエッチングし、レジスト膜を残したままサイド・ウ
ォール下に不純物イオンを入り込ませる為に斜めの角度
で打ち込んで低濃度ソース領域を形成し、レジスト膜を
除去してからサイド・ウォール下に不純物イオンを入り
込ませる為に斜めの角度で打ち込んで高濃度ソース領域
及び高濃度ドレイン領域及び高濃度ソース接続領域を形
成する。
領域形成用マスクと素子分離膜エッチング用マスクを兼
用することが可能となるので、製造工程数は減少し、そ
の結果、コスト・ダウンが実現され、また、サイド・ウ
ォール形成後に高濃度ソース領域など高濃度不純物領域
を形成する際、不純物イオンをゲート側壁に対して角度
をもたせて打ち込むことに依って、多大な熱処理を行な
うことなく、オーバラップ領域、即ち、消去領域の幅を
充分に確保することができ、しかも、ソース・ライン領
域形成の不純物イオン注入工程を別設する必要もなくな
る。
程要所に於ける半導体装置を表す要部切断平面図及び要
部切断側面図である。
程要所に於ける半導体装置を表す要部切断平面図及び要
部切断側面図である。
程要所に於ける半導体装置を表す要部切断平面図及び要
部切断側面図である。
程要所に於ける半導体装置を表す要部切断平面図及び要
部切断側面図である。
程要所に於ける半導体装置を表す要部切断平面図及び要
部切断側面図である。
ラッシュ・メモリを表す要部切断平面図及び要部切断側
面図である。
ラッシュ・メモリを表す要部切断平面図及び要部切断側
面図である。
ラッシュ・メモリを表す要部切断平面図及び要部切断側
面図である。
ラッシュ・メモリを表す要部切断平面図及び要部切断側
面図である。
フラッシュ・メモリを表す要部切断平面図及び要部切断
側面図である。
フラッシュ・メモリを表す要部切断平面図及び要部切断
側面図である。
フラッシュ・メモリを表す要部切断平面図及び要部切断
側面図である。
フラッシュ・メモリを表す要部切断平面図及び要部切断
側面図である。
フラッシュ・メモリを表す要部切断平面図及び要部切断
側面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】素子分離膜及びゲート絶縁膜が形成された
基板に於ける前記ゲート絶縁膜上にゲートを形成する工
程と、 前記ゲート側面にサイド・ウォールを形成してからドレ
イン領域形成予定部分をレジスト膜で覆う工程と、 前記レジスト膜をマスクとしてソース・ライン形成予定
部分に表出されている前記素子分離膜をエッチングする
工程と、 前記レジスト膜を残したまま前記サイド・ウォール下に
不純物イオンを入り込ませる為に斜めの角度で打ち込ん
で低濃度ソース領域を形成する工程と、 前記レジスト膜を除去してから前記サイド・ウォール下
に不純物イオンを入り込ませる為に斜めの角度で打ち込
んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域及び高濃
度ソース接続領域を形成する工程とが含まれてなること
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】素子分離膜及びゲート絶縁膜が形成された
基板に於ける前記ゲート絶縁膜上にゲートを形成する工
程と、 不純物イオンの打ち込みを行って高濃度ソース領域及び
高濃度ドレイン領域及び高濃度ソース接続領域などの高
濃度不純物拡散領域を形成する工程と、 前記ゲート側面にサイド・ウォールを形成してからドレ
イン領域形成予定部分をレジスト膜で覆う工程と、 前記レジスト膜をマスクとしてソース・ライン形成予定
部分に表出されている前記素子分離膜をエッチングする
工程と、 前記レジスト膜を残したまま前記サイド・ウォール下に
不純物イオンを入り込ませる為に斜めの角度で打ち込ん
で低濃度ソース領域を形成する工程とが含まれてなるこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21166397A JP3613312B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21166397A JP3613312B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1154638A true JPH1154638A (ja) | 1999-02-26 |
JP3613312B2 JP3613312B2 (ja) | 2005-01-26 |
Family
ID=16609542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21166397A Expired - Lifetime JP3613312B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3613312B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001196479A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-19 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | フラッシュメモリ素子の製造方法 |
KR100602327B1 (ko) * | 1999-06-28 | 2006-07-14 | 주식회사 하이닉스반도체 | 플래쉬 이이피롬 셀의 자기정렬 소스 형성 방법 |
-
1997
- 1997-08-06 JP JP21166397A patent/JP3613312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100602327B1 (ko) * | 1999-06-28 | 2006-07-14 | 주식회사 하이닉스반도체 | 플래쉬 이이피롬 셀의 자기정렬 소스 형성 방법 |
JP2001196479A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-19 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | フラッシュメモリ素子の製造方法 |
JP4564646B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2010-10-20 | 株式会社ハイニックスセミコンダクター | フラッシュメモリ素子の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3613312B2 (ja) | 2005-01-26 |
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