JPS6353978A - Manufacture of semiconductor storage device - Google Patents
Manufacture of semiconductor storage deviceInfo
- Publication number
- JPS6353978A JPS6353978A JP61196608A JP19660886A JPS6353978A JP S6353978 A JPS6353978 A JP S6353978A JP 61196608 A JP61196608 A JP 61196608A JP 19660886 A JP19660886 A JP 19660886A JP S6353978 A JPS6353978 A JP S6353978A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating layer
- gate
- layer
- forming
- erase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 17
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、半導体記憶装置の製造方法に関するもので
、特に電気的に消去、書き込みが行なえるE E P
ROMの製造に使用されるものである。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor memory device, and particularly relates to a method of manufacturing a semiconductor memory device, and in particular to an EEP device that can be electrically erased and written.
It is used for manufacturing ROM.
(従来の技術)
従来、電気的に消去、8き込みのできる不揮発性半導体
記憶装置は、例えば第4図に示すように構成されている
。第4図において、11は半導体基板、12はフィール
ド酸化膜、13.14および15はそれぞれ熱酸化によ
り形成された絶縁層、16は第1のゲート(フローティ
ングゲート)、17は第2のゲート(コントロールゲー
i−)、18は第3のゲート(消去ゲート)である。こ
の構造は、絶Ii層13、フローティングゲート16.
絶縁層14、およびコントロールゲート17とから成る
EPROM構造に、絶縁!IIJ15と消去ゲート18
を付加することにより電気的な消去を可能としたもので
ある。なお、上記第4図では半導体基板11中に形成さ
れるソース、ドレイン領域は省略しており、以降の説明
でもソース、ドレイン領域の形成については公知のもの
として特に説明しない。(Prior Art) Conventionally, a nonvolatile semiconductor memory device capable of electrically erasing and writing data has been configured as shown in FIG. 4, for example. In FIG. 4, 11 is a semiconductor substrate, 12 is a field oxide film, 13, 14 and 15 are insulating layers formed by thermal oxidation, 16 is a first gate (floating gate), and 17 is a second gate ( Control gate i-), 18 is a third gate (erase gate). This structure includes an isolated Ii layer 13, a floating gate 16.
The EPROM structure consisting of the insulating layer 14 and the control gate 17 is insulated! IIJ15 and erase gate 18
By adding , electrical erasing is possible. Note that in FIG. 4, the source and drain regions formed in the semiconductor substrate 11 are omitted, and the formation of the source and drain regions will not be particularly explained in the following description as it is known.
このような不揮発性半導体記憶装置は、第5図(a)〜
(C)に示すような工程を経て形成される。まず、(a
)図に示すように、半導体基板11を耐酸化性膜をマス
クとして高温の酸化雰囲気中にさらして選択酸化を行な
い、表面に厚い酸化膜(フィールド酸化膜)12を形成
した後、化学的気相成長法(CVD)を用いて多結晶シ
リコン層を全面に堆積形成する。次に、上記多結晶シリ
コン層に拡散等により不純物をドープした後、フォトエ
ツチングを行ってこの多結晶シリコン層を選択的に除去
し、消去ゲート18を形成する。Such a nonvolatile semiconductor memory device is shown in FIGS.
It is formed through the steps shown in (C). First, (a
) As shown in the figure, a semiconductor substrate 11 is selectively oxidized by exposing it to a high-temperature oxidizing atmosphere using an oxidation-resistant film as a mask to form a thick oxide film (field oxide film) 12 on the surface. A polycrystalline silicon layer is deposited over the entire surface using phase epitaxy (CVD). Next, after the polycrystalline silicon layer is doped with impurities by diffusion or the like, photoetching is performed to selectively remove the polycrystalline silicon layer to form an erase gate 18.
次に、(b)図に示すように、熱酸化を行って上記半導
体基体上に厚さが300〜700人の第1の絶縁層13
を形成する。この時、上記消去ゲート18上の絶縁層1
3の厚さは半導体基板11上の約1.5倍となるため、
フォトレジスト19をマスクとしてフォトエツチングを
行ない、消去ゲート18上の酸化膜だけを選択的に除去
する。なお、(b)図では消去特性に関係するフローテ
ィングゲート16と消去ゲート18との間に介在する絶
縁層13のみを除去する場合を示しているが、消去ゲー
ト18上の全ての絶縁層13を除去しても良い。Next, as shown in FIG. 3B, thermal oxidation is performed to form a first insulating layer 13 with a thickness of 300 to 700 layers on the semiconductor substrate.
form. At this time, the insulating layer 1 on the erase gate 18
3 is approximately 1.5 times as thick as that of the semiconductor substrate 11,
Photoetching is performed using the photoresist 19 as a mask to selectively remove only the oxide film on the erase gate 18. Note that although the diagram (b) shows the case where only the insulating layer 13 interposed between the floating gate 16 and the erase gate 18, which is related to the erase characteristics, is removed, it is possible to remove all the insulating layer 13 on the erase gate 18. May be removed.
次に、熱酸化を行って(C)図に示すように上記消去ゲ
ート18上に厚さが200〜500人の絶縁層15を形
成した後、CVD法により多結晶シリコン層を全面に堆
積形成する。そして、この多結晶シリコン層に拡散等を
用いて不純物をドープした後、フォトエツチングを行っ
てバターニングし、フローティングゲート16を形成す
る。その後、熱酸化を行って上記半導体基体上に厚さが
200〜700人の絶縁層14を形成する。Next, thermal oxidation is performed to form an insulating layer 15 with a thickness of 200 to 500 layers on the erase gate 18 as shown in FIG. do. After this polycrystalline silicon layer is doped with impurities by diffusion or the like, it is patterned by photoetching to form a floating gate 16. Thereafter, thermal oxidation is performed to form an insulating layer 14 having a thickness of 200 to 700 layers on the semiconductor substrate.
その後、上記半導体基体上にCVD法を用いて多結晶シ
リコン層を堆積形成し、拡散等により不純物をドープし
た後、フォトエツチングを行ってバターニングし、コン
トロールゲート17を形成すると前記第4図に示したよ
うな構成となる。Thereafter, a polycrystalline silicon layer is deposited on the semiconductor substrate using the CVD method, doped with impurities by diffusion, etc., and then photoetched and patterned to form the control gate 17, as shown in FIG. The configuration will be as shown.
ところで、従来は上述したように消去ゲート18上の絶
#1115を熱酸化によって形成しているが、yI質が
良く且つ良好な消去特性を得るためには膜厚を薄くする
必要がある。このためには希釈酸化等の特殊な技術が必
要となる。しかも、熱酸化膜の形成は膜厚のコントロー
ルが難しく、各セル毎にばらつきが生じ易とともに、消
去時間が長くなる。しかも、最悪の場合には消去できな
くなるという問題がある。By the way, conventionally, as described above, the resist #1115 on the erase gate 18 is formed by thermal oxidation, but in order to obtain good YI quality and good erase characteristics, it is necessary to reduce the film thickness. This requires special techniques such as dilute oxidation. Moreover, it is difficult to control the film thickness when forming a thermal oxide film, which tends to cause variations from cell to cell, and increases erasing time. Moreover, in the worst case, there is a problem that the data cannot be erased.
第6図は、上述したような製造方法で形成された半導体
記憶装置の消去特性を示している。図示する如く消去特
性に大きなばらつきがあり、消去に数秒もかかったり消
去できなかったりする。FIG. 6 shows the erase characteristics of a semiconductor memory device formed by the manufacturing method described above. As shown in the figure, there are large variations in erasing characteristics, and erasing may take several seconds or may not be possible.
(発明が解決しようとする問題点)
上述したように、従来の半導体記憶装置の製造方法では
、消去特性にばらつきが発生しやすく、しかも特殊な酸
化技術が必要となり、膜厚のコントロールも封しい欠点
がある。(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in the conventional manufacturing method of semiconductor memory devices, variations in erase characteristics are likely to occur, special oxidation technology is required, and control of film thickness is difficult. There are drawbacks.
この発明は、上記のような事情に鑑みて成されたもので
その目的とするところは、消去特性のばらつきを少なく
できるとともに、特殊な酸化技術を用いることなく良好
な絶縁膜が得られ、膜厚のコントロールも容易な半導体
記憶装置の製造方法を提供することである。This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to reduce variations in erase characteristics, obtain a good insulating film without using special oxidation technology, and improve film quality. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor memory device whose thickness can be easily controlled.
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段と作用)この発明におい
ては、上記の目的を)構成するために、消去ゲート上に
絶縁層を形成する際にCVD法を用い、しかもこのI8
縁層の膜厚を厚く形成するようにしている。これによっ
て、消去特性の改善を図るとともに、膜厚のばらつきに
よる影響を軽減するようにしている。[Structure of the Invention] (Means and Effects for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the present invention uses the CVD method when forming an insulating layer on the erase gate, and I8
The edge layer is formed thickly. This is intended to improve the erasing characteristics and to reduce the influence of variations in film thickness.
(実施例)
以下、この発明の一実流例について図面を参照して説明
する。第1図(a)〜(d)は、この発明の半導体記憶
装置の製造工程をその工程順に示すもので、第1図にお
いて前記第4図あるいは第5図と同一構成部分には同じ
符号を付している。(Example) Hereinafter, an actual example of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1(a) to 1(d) show the manufacturing steps of the semiconductor memory device of the present invention in the order of the steps. In FIG. 1, the same components as in FIG. 4 or 5 are designated by the same reference numerals. It is attached.
まず、<a>図に示すように、半導体基板11を耐酸化
性腺をマスクとして高温の酸化雰囲気中で選択酸化し、
表面にフィールド酸化[112を形成する。この半導体
基体上の全面に、化学的気相成長法(CVD)を用いて
多結晶シリコン層を堆積形成する。次に、上記多結晶シ
リコン層に拡散等により不純物をドープした後、フォト
エツチングを行ってこの多結晶シリコン層を選択的に除
去し、消去ゲート18を形成する。First, as shown in FIG.
Form field oxide [112] on the surface. A polycrystalline silicon layer is deposited over the entire surface of this semiconductor substrate using chemical vapor deposition (CVD). Next, after the polycrystalline silicon layer is doped with impurities by diffusion or the like, photoetching is performed to selectively remove the polycrystalline silicon layer to form an erase gate 18.
次に、(b)図に示すように、熱酸化を行って上記半導
体基体上に厚さが300〜700人の第1の絶縁層13
を形成する。その後、フォトレジスト19をマスクとし
てフォトエツチングを行ない、消去ゲート18上の酸化
模だけを選択的に除去する。Next, as shown in FIG. 3B, thermal oxidation is performed to form a first insulating layer 13 with a thickness of 300 to 700 layers on the semiconductor substrate.
form. Thereafter, photoetching is performed using the photoresist 19 as a mask to selectively remove only the oxide pattern on the erase gate 18.
この際、消去ゲート18上の絶縁層13を全て除去して
も良いし、(b)図に示す如くフローティングゲート1
6と消去ゲート18との間に介在する部分の絶縁膜13
のみを選択的に除去しても良い。At this time, the insulating layer 13 on the erase gate 18 may be completely removed, or the floating gate 13 may be completely removed as shown in FIG.
6 and the erase gate 18
You may selectively remove only that.
次に、(C)図に示すように、上記消去ゲート18上に
CVD−法を用いて膜厚が500〜2000人の絶縁層
(第2の絶縁層)20を形成し、フォトエツチングを行
ってパターニングする。その後、上記半導体基体上の全
面にCVD法を用いて多結晶シリコン層を堆積形成する
。そして、この多結晶シリコン層に拡散等を用いて不純
物をドープした後、フォトエツチングを行ってパターニ
ングし、フローティングゲート16を形成する。その後
、熱酸化を行って上記半導体基体上に厚さが200〜7
00人の絶縁層(第3の絶縁層)14を形成する。Next, as shown in Figure (C), an insulating layer (second insulating layer) 20 having a thickness of 500 to 2,000 layers is formed on the erase gate 18 using the CVD method, and photoetching is performed. pattern. Thereafter, a polycrystalline silicon layer is deposited over the entire surface of the semiconductor substrate using the CVD method. After this polycrystalline silicon layer is doped with impurities by diffusion or the like, it is patterned by photoetching to form a floating gate 16. Thereafter, thermal oxidation is performed to form a layer on the semiconductor substrate with a thickness of 200 to 70 mm.
An insulating layer (third insulating layer) 14 of 0.00 people is formed.
その後、(d)図に示すように、上記半導体基−1体上
にCVD法を用いて多結晶シリコン層を堆積形成し、拡
散等により不純物をドープした後、フォトエツチングを
行ってパターニングし、コントロールゲート17を形成
する。Thereafter, as shown in Figure (d), a polycrystalline silicon layer is deposited on the semiconductor substrate 1 using the CVD method, doped with impurities by diffusion, etc., and patterned by photoetching. A control gate 17 is formed.
このような製造方法によれば、消去ゲート18上の絶縁
層20の形成にCVD法を用いたので、膜厚のコントロ
ールが容易であり、この膜厚を熱酸化の場合よりも厚く
形成することにより、膜厚のばらつきによる消去特性の
ばらつきを軽減できる。According to this manufacturing method, since the CVD method is used to form the insulating layer 20 on the erase gate 18, the film thickness can be easily controlled, and the film thickness can be formed thicker than in the case of thermal oxidation. Accordingly, variations in erasing characteristics due to variations in film thickness can be reduced.
しかも、希釈酸化等の特殊な酸化技術や特殊な製造装置
を用いる必要もなく、従来から用いられているCVD装
置を用いることができる。Moreover, there is no need to use special oxidation techniques such as diluted oxidation or special manufacturing equipment, and a conventionally used CVD equipment can be used.
第2図は、上記第1図に示した製造方法で形成した半導
体記憶装置の消去特性を示している。図示するように、
消去時間を数10ミリ秒ないし数秒程度に高速化でき、
しかも消去できないビットを大幅に低減できる。FIG. 2 shows the erase characteristics of the semiconductor memory device formed by the manufacturing method shown in FIG. 1 above. As shown,
Erasing time can be accelerated to several tens of milliseconds to several seconds.
Furthermore, the number of bits that cannot be erased can be significantly reduced.
第3図は、この発明の他の実施例を説明するためのもの
で、前記第1図(C)に示した工程において、消去ゲー
ト18上に500〜2000人の絶縁層20をCVD法
によって形成した後、この絶縁[20上にさらに100
〜5.00人の絶縁層21を熱酸化により形成したもの
である。以降の工程は、前記第1図(c)、(d)と同
様にして、フローティングゲート1G、絶縁層14、お
よびコントロールゲート17を順次形成する。FIG. 3 is for explaining another embodiment of the present invention. In the process shown in FIG. After forming this insulation [20
The insulating layer 21 of ~5.00 layers was formed by thermal oxidation. In the subsequent steps, the floating gate 1G, the insulating layer 14, and the control gate 17 are sequentially formed in the same manner as in FIGS. 1(c) and 1(d).
このような製造方法においても上述した実施例と同じ効
果が得られる。Even in such a manufacturing method, the same effects as in the above-mentioned embodiments can be obtained.
[発明の効果]
以上説明したようにこの発明によれば、消去特性のばら
つきを少なくできるとともに、特殊な酸化技術を行うこ
となく良好な絶縁膜が得られ、膜厚のコントロールも容
易な半導体記憶装置の製造方法が得られる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, variations in erase characteristics can be reduced, a good insulating film can be obtained without special oxidation technology, and the film thickness can be easily controlled. A method for manufacturing the device is obtained.
第1図はこの発明の一実施例に係わる半導体記憶装置の
製造方法を説明するための図、第2図は上記第1図に示
した製造方法を用いて形成した半導体記憶装置の消去特
性を示す図、第30はこの発明の他の実施例について説
明するための図、第4図は従来の半導体記憶装置の構成
を示す図、第5図は従来の半導体記憶装置の製造方法に
ついて説明するための図、第6図は上記第5図の製造方
法を用いて形成した半導体記憶装置の消去特性を示す図
である。
11・・・半導体基板、12・・・フィールド醇化膜、
13・・・第1の絶縁層、14・・・第3の絶縁層、1
6・・・フローティングゲート、17・・・コントロー
ルゲート、18・・・消去ゲート、20・・・第2の絶
縁層、21・・・第4の絶縁層。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第1図
第2図
第30
第4図FIG. 1 is a diagram for explaining a method of manufacturing a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the erase characteristics of a semiconductor memory device formed using the manufacturing method shown in FIG. 1 above. 30 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a conventional semiconductor memory device, and FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional method for manufacturing a semiconductor memory device. FIG. 6 is a diagram showing the erase characteristics of a semiconductor memory device formed using the manufacturing method shown in FIG. 5. 11... Semiconductor substrate, 12... Field fermentation film,
13...First insulating layer, 14...Third insulating layer, 1
6... Floating gate, 17... Control gate, 18... Erasing gate, 20... Second insulating layer, 21... Fourth insulating layer. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2 Figure 30 Figure 4
Claims (2)
する工程と、上記フィールド酸化膜で囲まれた素子領域
の上記半導体基板上に第1の絶縁層を形成する工程と、
上記フィールド酸化膜上に消去ゲートを形成する工程と
、この消去ゲート上に化学的気相成長法により第2の絶
縁層を形成する工程と、上記第1の絶縁層上にフローテ
ィングゲートを形成する工程と、上記フローティングゲ
ート上に第3の絶縁層を形成する工程と、上記第3の絶
縁層上にコントロールゲートを形成する工程とを具備す
ることを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。(1) selectively forming a field oxide film on the semiconductor substrate; and forming a first insulating layer on the semiconductor substrate in an element region surrounded by the field oxide film;
forming an erase gate on the field oxide film; forming a second insulating layer on the erase gate by chemical vapor deposition; and forming a floating gate on the first insulating layer. A method for manufacturing a semiconductor memory device, comprising the steps of: forming a third insulating layer on the floating gate; and forming a control gate on the third insulating layer.
第2の絶縁層上に熱酸化による第4の絶縁層を形成する
工程をさらに具備することを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の半導体記憶装置の製造方法。(2) The step of forming the second insulating layer further comprises the step of forming a fourth insulating layer by thermal oxidation on the second insulating layer. A method for manufacturing a semiconductor memory device according to section 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61196608A JPS6353978A (en) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | Manufacture of semiconductor storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61196608A JPS6353978A (en) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | Manufacture of semiconductor storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6353978A true JPS6353978A (en) | 1988-03-08 |
Family
ID=16360583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61196608A Pending JPS6353978A (en) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | Manufacture of semiconductor storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6353978A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5051793A (en) * | 1989-03-27 | 1991-09-24 | Ict International Cmos Technology, Inc. | Coplanar flash EPROM cell and method of making same |
US5198380A (en) * | 1988-06-08 | 1993-03-30 | Sundisk Corporation | Method of highly compact EPROM and flash EEPROM devices |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP61196608A patent/JPS6353978A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5198380A (en) * | 1988-06-08 | 1993-03-30 | Sundisk Corporation | Method of highly compact EPROM and flash EEPROM devices |
US5051793A (en) * | 1989-03-27 | 1991-09-24 | Ict International Cmos Technology, Inc. | Coplanar flash EPROM cell and method of making same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4808261A (en) | Fabrication process for EPROM cells with oxide-nitride-oxide dielectric | |
JP2000114500A (en) | Manufacture of flash memory device | |
JPS6353978A (en) | Manufacture of semiconductor storage device | |
JPH07106446A (en) | Semiconductor nonvolatile memory and fabrication thereof | |
JP3100759B2 (en) | Manufacturing method of nonvolatile semiconductor memory device | |
JP3436315B2 (en) | Method of manufacturing MONOS type semiconductor nonvolatile memory device and method of manufacturing semiconductor device | |
JPS6272171A (en) | Semiconductor memory | |
JP2786041B2 (en) | Manufacturing method of nonvolatile semiconductor memory device | |
JP3397817B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor nonvolatile memory element | |
JP3113391B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor nonvolatile memory element | |
KR930004347B1 (en) | Method of fabricating nonvolatile semiconductor memory device | |
JPH10189922A (en) | Manufacture of flash memory element | |
JPH10335500A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JPH04357879A (en) | Nonvolatile semiconductor memory | |
JPH01152650A (en) | Manufacture of semiconductor integrated circuit device | |
JPH06196497A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JPS60167377A (en) | Semiconductor nonvolatile memory device | |
JPH04326576A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JPS60167379A (en) | Manufacture of semiconductor nonvolatile memory device | |
JPH03156956A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
KR19990005893A (en) | Spacer Formation Method of Semiconductor Device | |
JPH06252411A (en) | Manufacture for semiconductor memory device | |
JPH02114569A (en) | Manufacture of nonvolatile semiconductor storage device | |
JPS60128635A (en) | Forming process of element isolation region | |
JPH03218075A (en) | Manufacture of semiconductor storage device |