KR0172355B1 - Non-volatile semiconductor memory device - Google Patents

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KR0172355B1 KR1019950033095A KR19950033095A KR0172355B1 KR 0172355 B1 KR0172355 B1 KR 0172355B1 KR 1019950033095 A KR1019950033095 A KR 1019950033095A KR 19950033095 A KR19950033095 A KR 19950033095A KR 0172355 B1 KR0172355 B1 KR 0172355B1
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김광호
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Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술 분야][Technical field to which the invention described in the claims belongs]

일시적으로 전기적 소거 및 프로그램가능한 불휘발성 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.A nonvolatile semiconductor memory device that is temporarily electrically erasable and programmable.

[발명이 해결하려고 하는 기술적 과제][Technical Challenges to Invent]

세로 방향으로 신장된 엔형매몰확산층의 신장길이를 최소화 하여 저향을 감소시키며 셀의 리이드 및 프로그램동작 속도를 증가시키기 위한 불휘발성 반도체 메모리 장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.The present invention provides a nonvolatile semiconductor memory device and a method of manufacturing the same for minimizing the elongation of the N-type buried diffusion layer which extends in the longitudinal direction to reduce the direction of the cell and increase the lead and program operation speed of the cell.

[발명의 해결방법의 요지][Summary of the solution of the invention]

플로팅 게이트와 콘트롤 게이트와 적층된 스택형 게이트 구조를 갖는 단위 셀이 비트라인과 워드라인이 교차하는 영역마다 존재하여 셀 어레이를 이루고 있으며, 일시적으로 전기적 소거 또는 프로그램 가능한 불휘발성 반도체 메모리 장치에 있어서: 셀 어레이의 상부에 홀수번째의 스트링마다 각기 세로 방향으로 신장되고, 상기 셀 어레이의 하부에 짝수번째의 스트링 마다 각기 세로 방향으로 신장된 제1필드산화막 상부에 콘트롤게이트로서 기능하는 제3폴리실리콘이 가로 방향으로 각기 도포되어 블럭을 선택하기 위한 선택 트랜지스터부와; 상기 제1필드산화막의 사이에서 가로 방향으로 각기 신장되고 채널을 분리하기 위하여 이중 열성장된 제2필드산화마과; 상기 제2필드산화막 하부에 세로 방향으로 신장되고 소오스및 드레인 영역을 형성하기 위하여 이온 주입된 엔형 매몰 확산층과; 상기 홀수번째 스트링의 하부에 그리고 상기 짝수번째 스트링의 상부에 각기 위치하고 상기 엔형 매몰 확산층의 저항을 감소하기 위한 콘택영역과; 터널산화막으로 절연된 상기 채널상의 일부와 상기 제2필드산화막 상부의 일부를 도포 하는 제1폴리실리콘과, 상기 제1폴리실리콘 상부 및 제2필드산화막 상부의 일부를 도포하는 제2폴리실리콘과, 상기 제1,2폴리실리콘으로 이루어진 플로팅게이트부와; 상기 플로팅게이트부의 모든 상부를 도포하는 층간절연물과; 상기 층간절연물의 상부와, 일부가 도포되어 있지않은 상기 제1필드산화막 상부와, 상기 선택 트랜지스터를 형성하기 위하여 상기 제1필드산화막 상부를 각기 도포한 상기 제3폴리실리콘으로 이루어지는 것을 요지로 한다.A unit cell having a stacked gate structure stacked with a floating gate and a control gate exists in a region where bit lines and word lines cross each other to form a cell array. A third polysilicon is formed on the top of the cell array in the longitudinal direction of each odd-numbered string, and a third polysilicon is formed on the first field oxide film in the longitudinal direction of the even-numbered string in the lower part of the cell array. A selection transistor section which is applied in the horizontal direction to select a block; A second field oxide apothecary which is elongated in the transverse direction between the first field oxide films and double heat-grown to separate channels; An N-type buried diffusion layer which is extended in the longitudinal direction under the second field oxide film and ion-implanted to form source and drain regions; A contact region located below the odd-numbered string and above the even-numbered string, respectively, to reduce resistance of the N-type buried diffusion layer; A first polysilicon coating a portion of the channel on the channel insulated with the tunnel oxide film and an upper portion of the second field oxide film, a second polysilicon coating a portion of the upper portion of the first polysilicon and an upper portion of the second field oxide film; A floating gate part formed of the first and second polysilicon; An interlayer insulator that coats all the upper portions of the floating gate portion; An upper portion of the interlayer insulator, an upper portion of the first field oxide film not partially coated, and the third polysilicon coated with the upper portion of the first field oxide film to form the selection transistor, respectively.

[발명의 중요한 용도][Important Uses of the Invention]

전기적 소거 및 프로그램 가능한 불휘발성 반도체 메모리 장치에 적합하게 사용된다.It is suitably used for electrically erasing and programmable nonvolatile semiconductor memory devices.

Description

불휘발성 반도체 메모리 장치Nonvolatile Semiconductor Memory Device

제1도는 종래의 기술에 따른 불휘발성 반도체 메모리 장치의 평면도.1 is a plan view of a nonvolatile semiconductor memory device according to the prior art.

제2도는 제1도의 구성에 따른 문제점을 개선하기 위한 또 다른 종래의 기술에 따른 평면도.2 is a plan view according to another prior art for improving the problems according to the configuration of FIG.

제3도는 제1도에 대한 등가회로를 보인 도면.3 shows an equivalent circuit to FIG.

제4도는 제2도의 구성 중 X-X'축의 절단면을 보인 도면.4 is a cross-sectional view of the X-X 'axis of the configuration of FIG.

제5도(5a),(5b),(5c),(5d),(5e)는 제4도의 구성에 따른 제조공정을 보인 도면.5A, 5B, 5C, 5D, and 5E show a manufacturing process according to the configuration of FIG.

저6도는 본 발명의 기술에 따른 불휘발성 메모리 장치의 평면도.6 is a plan view of a nonvolatile memory device in accordance with the teachings of the present invention.

제7도는 제6도에 대한 등가회로를 보인 도면.7 shows an equivalent circuit of FIG. 6. FIG.

제8도(8a),(8b),(8c),(8d),(8e)는 제6도의 구성에 따른 제조공정을 보인 도면.8 (a), (8b), (8c), (8d), and (8e) show a manufacturing process according to the configuration of FIG.

제9도는 본 발명의 기술에 따른 셀 면적의 축소되는 정도를 보인 도면.9 is a view showing a reduced extent of the cell area according to the technique of the present invention.

본 발명은 플래시 불휘발성 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 특히 노아 구조로된 셀들을 가지며 일시적으로 데이터의 전기적 소거 및 프로그램가능한 노아형 플래시 불휘발성 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to flash nonvolatile semiconductor memory devices, and more particularly to a flash type nonvolatile semiconductor memory device having cells of a noah structure and temporarily erasing and programmable data.

일반적으로, 불휘발성 반도체 메모리 장치는 공급전원이 차단된 상태에서도 저장된 정보를 잃지 않는 유용성을 가지고 있다. 따라서, 최근의 컴퓨터 및 마이크로 프로세스에 의해 제어되는 여러 장치들은 고밀도의 불휘발성 반도체 메모리 장치로 대체되고 있다. 더우기, 휴대용 컴퓨터 또는 노트북 크기의 배터리 전원 컴퓨터 시스템에서 보조 메모리 장치로서 회전 자기 디스크를 가지는 하드 디스크 장치를 사용하는 것은 상대적으로 넓은 면적을 차지하기 때문에 그러한 시스템의 설계자들은 보다 작은 면적을 점유하는 고밀도, 고성능의 상기 일시적으로 전기적 소거 및 프로그램가능한 노아형 플래시 불휘발성 반도체 메모리 장치의 개발에 큰 흥미를 가지고 있다.In general, a nonvolatile semiconductor memory device has a usability that does not lose stored information even when a power supply is cut off. Thus, many devices controlled by modern computers and microprocessors have been replaced by high density nonvolatile semiconductor memory devices. Moreover, the use of hard disk devices with rotating magnetic disks as secondary memory devices in portable computer or notebook-sized battery powered computer systems occupies a relatively large area, so designers of such systems have high density, There is a great interest in the development of the above-mentioned temporarily electrically erasable and programmable NOR flash nonvolatile semiconductor memory device.

제1도는 종래의 기술에 따른 불휘발성 반도체 메모리 장치의 평면도를 도시한다.1 shows a plan view of a nonvolatile semiconductor memory device according to the prior art.

제1도의 평면도를 참조하면, 두꺼운 산화막 아래에 셀의 소오스와 드레인 전극으로 사용되는 매몰된 엔형(N+)확산층(이하 엔형 매몰 확산층이라 칭함; 1)이 셀어레이 전체를 세로 방향으로 신장되어 있으며, 셀의 워드라인을 구성하고 있는 콘트롤 게이트(2)가 가로 방향으로 신장되어 있다.Referring to the plan view of FIG. 1, a buried N-type (N +) diffusion layer (hereinafter referred to as an N-type buried diffusion layer) 1 used as a source and drain electrode of a cell under a thick oxide film extends the entire cell array in a vertical direction. The control gate 2 constituting the word line of the cell extends in the horizontal direction.

상기 콘트롤게이트(2)의 아래에는 전기적으로 절연되어 전하를 보존하는 플로팅게이트(3)가 채널의 일부 및 상기 엔형매몰확산층(1)의 바로 상부의 상기 두꺼운 산화막의 일부를 덮고 있는 구조이다.Under the control gate 2 is a structure in which a floating gate 3 electrically insulated to conserve charge covers a portion of the channel and a portion of the thick oxide film just above the enamel buried diffusion layer 1.

상기한 구조에서는 상기 엔형매몰확산층(1)의 신장길이가 증가할수록 저항이 증가되어 셀의 읽이 및 프로그램 속도가 감소되는 문제점과, 기판(100)사이와의 캐패시턴스가 증가되어 비트라인의 차아징속도를 느리게 하여 셀의 상태를 판독하는 속도를 감소시키는 다른 문제점이 발생된다.In the above structure, the resistance increases as the elongation length of the N-type buried diffusion layer 1 increases, thereby reducing the read and program speed of the cell, and the capacitance between the substrate 100 increases, thereby charging the bit line. Another problem occurs that slows down the speed of reading the state of the cell.

제2도는 제1도의 구성에 따른 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위한 종래의 기술에 따른 평면도이다.FIG. 2 is a plan view according to the prior art for improving the above problems according to the configuration of FIG.

도면을 참조하면, 상기 제1도의 문제점인 증가하는 저항을 감소시키기 위하여, 도면에 제시한 바와 같이 콘택홀(4)를 형성함으로써 상기 엔형매몰확산층(1)의 신장길이를 최소화한다. 즉, 금속배선(5)으로 상기 엔형매몰확산층(1)과 상기한 콘택홀(4)를 통하여 연결시켜 상기 엔형매몰확산층(1)의 신장길이를 줄임으로써 상기 저항을 감소시키는 방법이 사용되고 있다. 하지만, 이러한 구조의 경우에는 상기 콘택홀(4)의 형성에 따른 가로축의 면적이 증가되는 새로운 문제점에 봉착하게 된다. 특, 엔형매몰확산층(1)의 라인에 각각 형성되어야 하는 상기 콘택 홀(4)을 가로측으로 나란히 형성할 경우 콘택홀과다른 콘택홀사이의 최소거리(6), 콘택홀과 활성화영역사이의 최소거리(7)그리고, 활성화영역간의 최소거리(8)등의 면적확보를 위해서는 가로축의 메모리 셀 어레이의 면적의 증가는 피할 수 없는 문제점이 된다.Referring to the drawings, in order to reduce the increasing resistance which is a problem of FIG. 1, the elongation length of the N-type buried diffusion layer 1 is minimized by forming the contact hole 4 as shown in the drawing. That is, a method of reducing the resistance by connecting the metal buried buried diffusion layer 1 and the contact hole 4 through the metal wiring 5 to reduce the elongation length of the buried buried diffusion layer 1 is used. However, such a structure encounters a new problem of increasing the area of the horizontal axis according to the formation of the contact hole 4. In particular, when the contact holes 4 which are to be formed in the line of the N-type buried diffusion layer 1 are formed side by side, the minimum distance 6 between the contact hole and the other contact hole, and the minimum between the contact hole and the activation region. In order to secure an area such as the distance 7 and the minimum distance 8 between the active areas, an increase in the area of the memory cell array on the horizontal axis is an inevitable problem.

또한, 상기한 구조에서 저항은 어느정도 감소시킬 수는 있지만, 상기 기판사이와의 캐패시턴스의 증가되는 문제점은 해소할 수 없다.In addition, although the resistance can be reduced to some extent in the above-described structure, the problem of increased capacitance between the substrates cannot be solved.

제3도는 제1도에 대한 등가회로를 보인 도면으로서 아래의 표1을 동시에 참조하여 셀의 개략적인 동작조건을 설명한다.FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit of FIG. 1 and illustrates the schematic operating conditions of the cell with reference to Table 1 below.

제3도와 표1을 참조하면, 만약 셀A가 선택되었을 경우에 프로그램 동작은 비트라인 B/L K에 6-7V가 인가되고, 워드라인 W/L 3에 12V가 인가되고, 비트라인 B/L K-1에 0V를 인가하여 채널 핫-전자(channel hot electron)를 플로팅게이트로 주입한다. 이때의 비선택된 워드라인 W1,W2,W3,W4,W5 에는 접지전압이 인가되므로, 비트라인 B/L K에 수직으로 연결된 비선택된 워드라인 W/L셀들은 드레인단자에 인가된 전압과 워드라인에 인가된 전압의 차이로 인하여 플로팅게이트로부터 상기 드레인단자로 전하가 손설되는 문제점이 발생한다. 이러한 현상을 소위, 드레인 간섭(drain interference)현상이라 칭하며, 상기 간섭 횟수는 비트라인 B/L에 연결된 셀의 갯수가 N이라면N-1회의 간섭을 받게 된다.Referring to FIG. 3 and Table 1, if cell A is selected, the program operation is applied with 6-7V to bit line B / LK, 12V to word line W / L 3, and bit line B / L. 0V is applied to K-1 to inject channel hot electrons into the floating gate. At this time, since the ground voltage is applied to the unselected word lines W1, W2, W3, W4, and W5, the unselected word line W / L cells connected to the bit line B / LK are connected to the voltage applied to the drain terminal and the word line. Due to the difference in the applied voltage, a problem arises in that charge is lost from the floating gate to the drain terminal. This phenomenon is called a drain interference phenomenon, and the number of interference is affected by N-1 times when the number of cells connected to the bit line B / L is N.

소거동작은 선택된 워드라인W/L3에 네가티브전압을 인가하고 비트라인 B/L K에는 전원전압을 인가하여 발생되는 파울러-노르드하임 터널링 전류로서 상기 플로팅게이트 (3)의 주입된 전자를 기판상으로 방전시키면 일어난다.The erase operation is a Fowler-Nordheim tunneling current generated by applying a negative voltage to the selected word line W / L3 and a power supply voltage to the bit line B / LK. The injected electrons of the floating gate 3 are transferred onto the substrate. It occurs when discharged.

리이드동작은 비트라인B/L K에 1.5V가 인가되고, 선택된 워드라인 W/L3에 전원전압이 인가되고, 비선택된 워드라인 W/L에는 접지전압이인가되어 비트라인의 전위에 따른 전류의 유무로 셀의 상태를 판단한다.In the read operation, 1.5V is applied to the bit line B / LK, a power supply voltage is applied to the selected word line W / L3, and a ground voltage is applied to the unselected word line W / L, so that there is a current according to the potential of the bit line. To determine the state of the cell.

제4도는 제2도의 구성 중 X-X'축으로 절단한 단면을 도시한다.4 is a cross-sectional view taken along the line X-X 'of the configuration of FIG.

제4도를 참조하면, 두꺼운 산화막(9)하부에 셀의 소오스와 드레인을 구성하는 엔형매몰확산층(1)의 영역이 채널에 의해 각기이격되어 있다.Referring to FIG. 4, regions of the N-type buried diffusion layer 1 constituting the source and drain of the cell are spaced apart from each other by the channel under the thick oxide film 9.

게이트산화막(15)에 의해 상기 채널과 분리된 플로팅게이트 (3)는 채널의 일부분과 상기 엔형매몰확산층(1)의 영역 바로 상부의 산화막(9)의 일부를 덮고 있으며, 콘트롤게이트(2)는 플로팅게이트(3)가 덮고 있지않은 영역을 덮고 있다.The floating gate 3 separated from the channel by the gate oxide film 15 covers a portion of the channel and a portion of the oxide film 9 directly above the region of the N-type buried diffusion layer 1, and the control gate 2 The floating gate 3 covers an area not covered by the floating gate 3.

제5도(5a),(5b),(5c),(5d),(5e)는 제4도의 구성에 따른 제조공정을 도시하고 있다.5A, 5B, 5C, 5D, and 5E show a manufacturing process according to the configuration of FIG.

제5도(5a)는 기판상에 패드산화막(15a)과 실리콘질화막(11)을 순차적으로 침적시킨다. 그후 감광막을 사용한 사진식각공정을 통하여 형성된 개구부에 엔형 매몰 확산층(1)을 형성하기 위한 아세닉(arsenic)이이온을 주입한다. 그 후에 약 10시간 이상의 900℃ 분위기에서 열적으로 산화된 두꺼운 열산화막(9)이 성장된 상태이다.FIG. 5A sequentially deposits the pad oxide film 15a and the silicon nitride film 11 on the substrate. Subsequently, arsenic ions for forming the N-type buried diffusion layer 1 are injected into the openings formed through the photolithography process using the photosensitive film. Thereafter, the thermally oxidized thick thermal oxide film 9 is grown in a 900 占 폚 or more atmosphere for about 10 hours.

제5도(5b)는 상기의 실리콘질화막(11)및 패드산화막(15a)을 식각한 상태에서 플로팅게이트(3)의 게이트절연막으로 사용될 터널산화막(10)을 성장시킨 후, 플로팅게이트(3)로 사용될 플리실리콘을 침적한 후에 감광막(12)을 이용한 통상의 사진식각공정을 통하여 폴리실리콘의 플로팅 게이트(3)와 터널산화막(10)을 식각하여 개구부를 형성한 상태이다. 이러한 공정중 셀의 상기 터널산화막(10)의 형성시, 엔형 매몰층 형성을 위하여 이온주입된 원소의 측면확산작용으로 인하여 상기 엔형매몰산화층(1)과 인접한 채널의 영역은 측면 확산 작용의 영향이 없는 채널영역 상부의 산화막보다 두껍게 성장된다. 또한, 소오스의 저항을 감소시키기 위하여 원소의 농도를 증가시킬 수록 상기의 성장되는 산화막의 두께의 차이는 심화되어 셀 특성의 불균일이 발생되는 문제점이 있다. 즉, 상기의 셀 특성에 따라 상기에 기술한 채널 핫-전자 나 파울러-노르드하임 전류로서 플로팅게이트(3)에 전자를 주입시키는 프로그램동작시에 이 산화막 두께의 불균일은 셀의 문턱전압의 불균일을 발생시킨다. 뿐만아니라, 소거의 동작시에도 상기의 문제점은 동일하며, 특히 상기의 플로팅게이트로 부터 소오스 또는 드레인으로 파울러-노르드하임 전류를 이용하여 소거 할 경우셀의 특성 불균일이 더욱 심화된다.FIG. 5B shows the floating gate 3 after growing the tunnel oxide film 10 to be used as the gate insulating film of the floating gate 3 while the silicon nitride film 11 and the pad oxide film 15a are etched. After the deposition of the polysilicon to be used as a photolithography film 12 using a conventional photolithography process, the floating gate 3 and the tunnel oxide film 10 of the polysilicon is etched to form an opening. During the formation of the tunnel oxide film 10 of the cell during the process, the region of the channel adjacent to the N-type buried oxide layer 1 is affected by the side diffusion due to the side diffusion effect of the ion implanted element to form the N-type buried layer. It grows thicker than the oxide film on the upper channel region. In addition, as the concentration of the element is increased in order to reduce the resistance of the source, the difference in the thickness of the grown oxide film is deepened, resulting in a nonuniformity of cell characteristics. That is, in the program operation of injecting electrons into the floating gate 3 as the channel hot-electron or Fowler-Nordheim current described above according to the above cell characteristics, the nonuniformity of the oxide thickness is nonuniform in the threshold voltage of the cell. Generates. In addition, the above problem is the same when the erasing operation is performed, and in particular, when the erasing is performed using the Fowler-Nordheim current from the floating gate to the source or the drain, the characteristic unevenness of the cell is further intensified.

제5도(5c)는 상기의 플로팅게이트(3)상부에 열산화공정을 사용하여 층간절연막(13)을 성장시에 플로팅게이트에 의해 덮혀 있지 않은 채널영역위에도 상기 층간절연막이 동시에 덮혀진다. 그 후, 콘트롤게이트(2)를 침적하고 사진식각공정을 통하여 상기의 콘트롤게이트(2)와 층간절연막(13)과 플로팅게이트(3)을 식각한 상태이다. 이러한 식각공정에서의 문제점을 제5도(5d),(5e)를 참조하여 설명한다.5C, the interlayer insulating film is simultaneously covered on the floating gate 3 over the channel region which is not covered by the floating gate when the interlayer insulating film 13 is grown by using a thermal oxidation process. Thereafter, the control gate 2 is deposited and the control gate 2, the interlayer insulating film 13, and the floating gate 3 are etched through the photolithography process. Problems in the etching process will be described with reference to FIGS. 5D and 5E.

제5도(5d)및 (5e)는 상기 제5도(5c)의 플로팅게이트(3)가 덮혀있는 활성화영역의 단면도 및 플로팅게이트(3)가 덮혀있지 않은 활성화영역의 단면도를 각각 도시하고 있다. 즉, 사진식각공정을 통하여 상기의 콘트롤게이트(2)와 층간절연막(13)과 플로팅게이트(3)을 식각하는 공정에서(5d)의 구조에서는 문제가 없으나(5e)의 콘트롤게이트(2)로 형성될 폴리실리콘 및 산화막(13a)의 구조로 그 폴리실리콘의 식각후 층간절연막의 식각시에는 상기 셀의 산화막(13)이 식각되어 기판(100)의 표면이 노출되는 문제점이 발생한다. 이 노출된 기판부분은 상기의 플로팅게이트를 형성하기 위한 식각시 손상을 받아 셀의 동작시 역방향 전압에서의 누설전류등 정상적인 접합특성을 얻을 수 없는 문제점이 발생된다.5d and 5e respectively show a cross-sectional view of the activation region in which the floating gate 3 is covered in FIG. 5c and a cross-sectional view of the activation region in which the floating gate 3 is not covered, respectively. . That is, in the process of etching the control gate 2, the interlayer insulating film 13, and the floating gate 3 by the photolithography process (5d), there is no problem in the control gate 2 (5e). When the interlayer dielectric layer is etched after the polysilicon is etched due to the structure of the polysilicon and the oxide layer 13a to be formed, the oxide layer 13 of the cell is etched to expose the surface of the substrate 100. The exposed portion of the substrate is damaged during etching to form the floating gate, and thus, a problem in that normal bonding characteristics such as leakage current at reverse voltage is not obtained during operation of the cell is generated.

따라서, 본 발명의 목적은 세로 방향으로 신장된 엔형매몰확산층(1)의 신장길이를 최소화 하여 저항을 감소시키며 셀의 리이드 및 프로그램동작속도를 증가시키기 위한 불휘발성 반도체 메모리 장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device and a method of manufacturing the same for reducing the resistance and increasing the lead and program operation speed of the cell by minimizing the elongation length of the N-type buried diffusion layer 1 extending in the longitudinal direction. Is in.

본 발명의 다른 목적을 세로 방향으로 신장된 엔형매몰확산층(1)의 길이를 최소화하여 비트라인의 차아징속도를 감소시키는 비트라인과 기판 (100)사이의 캐패시턴스를 감소시키기 위한 불휘발성 반도체 메모리 장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to reduce the capacitance between the bit line and the substrate 100 by minimizing the length of the N-type buried diffusion layer 1 extending in the vertical direction to reduce the charging speed of the bit line. And to provide a method for producing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 프로그램 동작중 드레인단자의 인가된 전압과 워드라인사이에 인가된 전압의 차이로 인하여 플로팅게이트로 부터 상기 드레인단자로 전하가 손실되는 드레인 간섭현상을 최소화 하기 위한 불휘발성 반도체 메모리 장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to minimize drain interference in which charge is lost from the floating gate to the drain terminal due to the difference between the applied voltage of the drain terminal and the word line during the program operation. A memory device and a method of manufacturing the same are provided.

본 발명의 또 다른 목적은 이온주입된 원소의 측면확산작용으로 인하여 엔형매몰산화막과 인접한 채널의 영역은 측면확산작용의 영향이 없는 채널영역 상부의 산화막보다 두껍게 성장되는 것을 제거하고 균일한 산화막의 두께를 형성하기 위한 불휘발성 반도체 메모리 장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to remove the growth of the region adjacent to the N-type buried oxide film due to the side diffusion effect of the ion implanted element thicker than the oxide layer on the upper channel region without the effect of the side diffusion effect and uniform oxide film thickness The present invention provides a nonvolatile semiconductor memory device and a method of manufacturing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 사진식각공정시 발생하는 기판 표면의 노출현상을 제거하기 위한 불휘발성 반도체 메모리 장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a nonvolatile semiconductor memory device and a method of manufacturing the same to remove the exposure of the substrate surface generated during the photolithography process.

본 발명의 또 다른 목적은 셀의 면적을 축소하기 위한 불 휘발성 반도체 메모리 장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device and a method of manufacturing the same for reducing the area of a cell.

상기한 목적들을 달성하기 위해 본 발명에서는, 플로팅 게이트와 콘트롤 게이트가 적층된 스택형 게이트 구조를 갖는 단위 셀이 비트라인과 워드 라인이 교차하는 영역마다 존재하여 셀 어레이를 이루고 있으며, 일시적으로 전기적 소거 또는 프로그램 가능한 불휘발성 반도체 메모리 장치에있어서; 셀 어레이의 상부 에 홀수번째 스트링마다 각기 세로 방향으로 신장되고, 상기 셀 어레이의 하부에 짝수번째의 스트링 마다 각기 세로 방향으로 신장된 제1필드산화막 상부에 콘트롤게이트로서 기능하는 제3폴리실리콘이 가로 방향으로 각기 도포되어 블럭을 선택하기 위한 선택 트랜지스터부와; 상기 제1필드산화막의 사이에서 가로 방향으로 각기 신장되고 채널을 분리하기 위하여 이중 열성장 된 제2필드산화막과; 상기 제2필드산화막 하부에 세로 방향으로 신장되고 소오스 및 드레인 영역을 형성하기 위하여이온 주입된 엔형 매몰 확산층과; 상기 홀수번째 스트링의 하부에 그리고 상기 짝수번째 스트링의 상부에 각기 위치하고 상기 엔형매몰확산층의 저항을 감소하기 위한 콘택영역과; 터널산화막으로 절연된 상기 채널상의 일부와 상기 제2필드산화막 상부의 일부를 도포하는 제1폴리실리콘과, 상기 제1폴리실리콘 상부 및 제2필드 산화막 상부의 일부를 도포하는 제2폴리실리콘과, 상기 제1,2폴리실리콘으로 이루어진 플로팅게이트부와; 상기 플로팅 게이트부의 모든 상부를 도표하는 층간절연물과; 상기 층간절연물의 상부와, 일부가 도포되어 있지 않은 상기 제2필드산화막 상부와, 상기 선택 트랜지스터를 형성하기 위하여 상기 제1필드산화막 상부를 각기 도포한 상기 제3폴리실리콘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치를 제공한다.In order to achieve the above objects, in the present invention, a unit cell having a stacked gate structure in which a floating gate and a control gate are stacked is present in each region where a bit line and a word line intersect to form a cell array. Or in a programmable nonvolatile semiconductor memory device; A third polysilicon, which functions as a control gate, is disposed on the upper part of the cell array in the vertical direction for each odd-numbered string, and in the lower part of the cell array, respectively in the longitudinal direction for the even-numbered string. A selection transistor section which is applied in each direction to select a block; A second field oxide film, which is respectively extended in the horizontal direction between the first field oxide films and double heat-grown to separate channels; An en-type buried diffusion layer which is extended in the longitudinal direction under the second field oxide film and implanted with ions to form source and drain regions; A contact region located below the odd-numbered string and above the even-numbered string, respectively, for reducing resistance of the N-type buried diffusion layer; A first polysilicon coating a portion on the channel insulated with the tunnel oxide film and a portion of the upper portion of the second field oxide film, a second polysilicon coating a portion of the upper portion of the first polysilicon and an upper portion of the second field oxide film; A floating gate part formed of the first and second polysilicon; An interlayer insulator covering all upper portions of the floating gate portion; And an upper portion of the interlayer insulator, an upper portion of the second field oxide film not partially coated, and the third polysilicon coated with the upper portion of the first field oxide film to form the selection transistor. A volatile semiconductor memory device is provided.

이하, 본 발명의 바람직한 실시에를 첨부한도면을 참고하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느곳에서 든지 동일한 부호또는 참조번호들을 나타내고 있음을 유의하여야한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. First of all, it should be noted that the same elements in the drawings represent the same reference numerals or reference numerals wherever possible. In the following description, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

제6도는 본 발명의 기술에 따른 전기적으로 소거 및 프로그램가능한 불휘발성 메모리 장치의 평면도를 도시한다.6 shows a top view of an electrically erasable and programmable nonvolatile memory device in accordance with the techniques of this disclosure.

제6도를 참조하면, 블럭을 구분하기 위한 제1필드산화막(9a)상에 제3폴리실리콘을 횡축으로 형성하여 블럭을 선택하기 위한 선택 트랜지스터(14)를 셀어레이 상하부에 가로 방향으로 신장하고, 상기 제1필드산화막(9a)사이에 제2필드산화막이 가로 방향으로 신장되고, 상기 제2필드산화막 아래에 셀의 소오스와 드레인 전극으로 사용되는 매몰된 엔형(N+)확산층(1)이 세로 방향으로 신장되고, 셀의 워드라인을 구성하고 있는 콘트롤 게이트(2)가 가로 방향으로 신장되어 있다. 상기 콘트롤게이트(2)의 아래에는 전기적으로 절연되어 전하를 보존하는 플로팅게이트(3)가 상기 소오스와 드레인의 일부의 채널 및 상기 엔형매몰확산층(1)의 바로 상부의 상기 두꺼운 산화막의일부를 덮고 있는 구조이다. 이때, 비트라인의 저항을 감소시키기 위하여한 콘택(4)을 상기 제1필드산화막(9a)사이에 교차로 배치로 구성을 하고 있다.Referring to FIG. 6, a third polysilicon is formed on the first field oxide film 9a for dividing the blocks in the horizontal axis to extend the selection transistors 14 for selecting the blocks in the horizontal direction above and below the cell array. A second field oxide film is stretched in the horizontal direction between the first field oxide film 9a, and a buried N-type diffusion layer 1 used as a source and drain electrode of the cell is vertically below the second field oxide film. Direction extends, and the control gate 2 constituting the word line of the cell extends in the horizontal direction. Underneath the control gate 2, a floating gate 3 electrically insulated to conserve charge covers a portion of the channel and portions of the source and drain and a portion of the thick oxide film just above the enamel buried diffusion layer 1. It is a structure. At this time, a contact 4 made to reduce the resistance of the bit line is arranged in an intersection arrangement between the first field oxide film 9a.

제7도는 상기 제6도에 대한 등가회로를 보인 도면으로서 아래의표3a및 3b를 참조하여 본 발명에 따른 셀의 개략적인 동작조건을 보인 도면이다.FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit of FIG. 6 and shows schematic operating conditions of a cell according to the present invention with reference to Tables 3a and 3b below.

셀의 소거 및 프로그램 동작시에 F-N터널 전류에 의한 방식으로 셀을 동작하는 조건으로 표 3a에서 소거 동작은 선택 워드라인 W/L3에 프로그램 전압을 안가하고 비선택 워드라인에는 0V를 인가한다. 그리고, 모든 비트라인은 0V로 하고 선택 트랜지스터 Sel 1,2에 전원전압을 인가하여 일시적으로 모든 비트라인 전압이 각 셀의 드레인에 인가됨으로 벌크(bulk)또는 드레인에서 플로팅 게이트로 F-N터널링되는 동작이다.In Table 3a, the erase operation does not apply the program voltage to the selected word line W / L3 and applies 0 V to the unselected word line, under the condition that the cell is operated by the F-N tunnel current in the erase and program operation of the cell. In addition, all bit lines are set to 0 V and power voltages are applied to the selection transistors Sel 1 and 2 so that all bit line voltages are temporarily applied to the drain of each cell, thereby FN tunneling from the bulk or the drain to the floating gate. .

프로그램동작은 선택 셀 A를 프로그램하기 위해서는 선택 W/L3에는 -Vg를 인가하고 비선택 워드라인에는 0V를 인가한다. 그리고, 선택 B/L K에 전원전압(VCC)을 인가하고 B/L K+1, B/L K-1를 포함한 비선택B/L에는 0V를 인가하여 비트라인 전압이 셀 드레인에 인가되어 플로팅 게이트로 부터 드레인으로 전자를 F-N터널링 시키는 동작이다.The program operation applies -Vg to the selected W / L3 and 0V to the unselected word line to program the selected cell A. Then, the power supply voltage VCC is applied to the selected B / LK, and 0 V is applied to the non-selected B / L including B / L K + 1 and B / L K-1 so that the bit line voltage is applied to the cell drain and floated. FN tunnels electrons from the gate to the drain.

표 3b는 또 다른 셀 동작방법으로 프로그램동작은 채널 핫 전자방식으로, 소거의 동작은 플로팅게이트로 부터 드레인으로 전자를 소거하는 것이다. 상기의 프로그램동작은 선택트랜지스터 Sel 1,2에 전원전압을 인가하고 선택된 비트라인 B/L K에 전원전압(VCC)을 인가하고 선택워드라인에 18V를 인가하여 채널에 발생한 핫 전자를 플로팅게이트에 주입하는 것이다.Table 3b shows another cell operation method wherein the program operation is a channel hot electronic method and the erasing operation is to erase electrons from the floating gate to the drain. In the above program operation, a supply voltage is applied to the selection transistors Sel 1,2, a supply voltage VCC is applied to the selected bit line B / LK, and 18 V is applied to the selection word line to inject hot electrons generated in the channel into the floating gate. It is.

소거의 동작은 드레인에 전원전압(VCC)을 인가한 후 선택 워드라인에 -12V를 인가하여 플로팅게이트로 부터의 드레인으로 전자를 소거하는 것이다.The operation of erasing is to apply the power supply voltage VCC to the drain, and then apply -12V to the selected word line to erase electrons from the floating gate to the drain.

리이드동작은 셀선택트랜지스터 Sel 1,2에 전원전압을 인가하고 선택된 워드라인에는 전원전압을 비선택된 워드라인에는 접지전압을 인가하고 셀의 드레인에는 전원전압을 소오스에는 접지전압을 인가하여 셀의 온과 오프의 여부로서 데이타를 리이드한다.The read operation applies a power supply voltage to the cell selection transistors Sel 1 and 2, applies a power supply voltage to the selected word line, applies a ground voltage to the unselected word line, applies a power supply voltage to the drain of the cell, and applies a ground voltage to the source. Read data as to whether it is off or off.

제8도(8a),(8b),(8c),(8d),(8e)는 제6도의 구성에 따른 제조공정을 순차적으로 도시하고 있다.8 (a), (8b), (8c), (8d), and (8e) sequentially illustrate a manufacturing process according to the configuration of FIG.

먼저, 제8도(8a)는 상기 제6도의 X-X'또는 Y-Y'방향으로의 공통적인 절단면을 나타내는 도면으로서, 실리콘 기판(100)상에 활성화영역 을 서로 절연시키기 위한 제1필드산화막 및 제2필드산화막을 형성하기 위하여 패드산화막(15), 제1폴리실리콘(16)및 실리콘질화막(11)을 각각 300Å, 100Å, 1000Å형성시킨 상태를 나타낸다.First, FIG. 8A is a view showing a common cut plane in the X-X 'or Y-Y' direction of FIG. 6, and a first field for insulating the active regions on the silicon substrate 100 from each other. The pad oxide film 15, the first polysilicon 16, and the silicon nitride film 11 were formed in the form of 300 mV, 100 mV and 1000 mV respectively to form the oxide film and the second field oxide film.

제8도(8b)는 상기 제6도의 Y-Y'의 절단면으로서, 채널과 채널을 분리하기 위한 상기 실리콘질화막(11)을 식각한 상태에서 통상의 사진식각공정및 산화공정을 통하여 제2필드산화막(9b)을 형성시킨 상태이다. 이때, 상기 제2필드산화막(9b)은 상기 제6도에는 도시되지 않았다.8B is a cross-sectional view taken along the line Y-Y 'of FIG. 6, in which the second field is formed through a conventional photolithography process and an oxidation process in a state where the silicon nitride film 11 for separating the channel is etched. The oxide film 9b is formed. At this time, the second field oxide film 9b is not shown in FIG.

제8도(8c)는 상기 제6도의 X-X'의 절단면으로서, 상기 제2필드산화막(9b)을 성장시키기 위하여 사용되었던 실리콘질화막(11)과 제1폴리실리콘(16)과 패드산화막(15)을 식각한 상태에서 셀의 터널산화막(10)성장시킨후 그 상부에 제1폴리실리콘(16)과 질화막(11)을 차례로 침적한다. 그 후에 상기 제1폴리실리콘(16)과 실리콘질화막(11)을 일부 식각한 상태에서 이온주입으로 엔형매몰확산층(1)을 형성시키고 그 후 상기 제2필드산화막(9)을 2000Å정도 성장시킨 후의 제2필드산화막(9)을 나타낸다.8C is a cross section taken along the line X-X 'of FIG. 6, and the silicon nitride film 11, the first polysilicon 16 and the pad oxide film (used to grow the second field oxide film 9b) After the 15) is etched, the tunnel oxide film 10 of the cell is grown, and the first polysilicon 16 and the nitride film 11 are sequentially deposited thereon. Thereafter, the first polysilicon 16 and the silicon nitride film 11 are partially etched to form the enamel buried diffusion layer 1 by ion implantation, and thereafter, the second field oxide film 9 is grown to about 2000 microseconds. The second field oxide film 9 is shown.

이 공정중 상기 터널산화막(10)은 엔형매몰확산층(1)을 형성시키기 위한 통상의 이온주입공정 이전에 형성되므로 종래의 기술에서 문제되었던 엔형매몰 확산층 형성을 위하여 이온주입된 원소의 터널 산화막 형성시 측면확산작용으로 인한 터널산화막(10)의 불균일한 문제점을 해소 할수 잇다.During this process, the tunnel oxide film 10 is formed prior to the conventional ion implantation process for forming the N-type buried diffusion layer 1, and thus, when the tunnel oxide film of the ion-implanted element is formed to form the N-type buried diffusion layer, which has been a problem in the prior art. The nonuniform problem of the tunnel oxide film 10 due to side diffusion can be eliminated.

제8도(8d)는 상기 제6도의 X-X'의 절단면으로서, 실리콘질화막(11)을 제거한 후 제1폴리실리콘(16)상부에 제1폴리실리콘(17)을 침적한 후 소오스의 저항을 조절하기 위해 불순물 주입을 수행한 상태이다. 상기의 제1폴리실리콘(16)및 제2폴리실리콘(17)은 폴리팅게이트(3)가 되면 상기 제2폴리실리콘(17)상부에는 층간절연막(13)이 형성된다. 상기의 층간절연막(13)은 950℃의 건식 열 산화공정으로 130Å정도 제1층간 산화막을 성장시킨 후 층간질화막을 150Å을 증착시킨다. 그후 습식 열산화 공정을 통하여 실리콘 질화막위에 제2층간산화막을 성장시킨 상태이다. 이러한 상태에서 감광막(12)을 사용한 사진식각공정을 통하여 상기의 층간절연막(13)과 폴리팅게이트(제1,2폴리실리콘, 16,17으로 이루어짐;3)와 터널산화막(10)을 차례로 식각한 상태이다.FIG. 8D is a cross-sectional view taken along the line X-X 'of FIG. 6, and after removing the silicon nitride film 11, the first polysilicon 17 is deposited on the first polysilicon 16 and then source resistance is obtained. In order to control the impurity implantation is performed. When the first polysilicon 16 and the second polysilicon 17 become the polishing gate 3, an interlayer insulating layer 13 is formed on the second polysilicon 17. In the interlayer insulating film 13, a first interlayer oxide film is grown by about 130 kV by a dry thermal oxidation process at 950 ° C, and 150 kW of the interlayer nitride film is deposited. After that, the second interlayer oxide film was grown on the silicon nitride film through a wet thermal oxidation process. In this state, through the photolithography process using the photosensitive film 12, the interlayer insulating film 13, the polishing gate (first and second polysilicon, consisting of 16 and 17; 3) and the tunnel oxide film 10 are sequentially etched. It is a state.

제8도(8e)는 상기 제6도의 X-X'의 절단면으로서, 상기의 폴로팅게이트가 덮여 있지 않은 채널 영역에 실리콘산화막을 열산화막공정을 통하여 형성시키고 콘트롤게이트(2)를 구성하는 제3폴리실리콘(14)을 침적한 상태에서 통상의 사진식각공정을 통하여 상기 제3폴리실리콘(14)와 층간절연막(13)과 제1,2폴리실리콘(16,17)를 동시에 식각한다. 이러한 식각공정중에서 제3폴리실리콘(14)와 층간절연막(13)과 제1,2폴리실리콘(16,17)의 식각시 상기 제1,2폴리실리콘이 존재하지 않는 영역에 필드산화막이 존재하여 상기의 층간절연막(13)식각후에도 산화막이 남아 있어 제1,2폴리실리콘의 식각시에 실리콘 기판(100)을 보호할 수 있는 효과가 있다.FIG. 8E is a cross section taken along the line X-X 'of FIG. 6, in which a silicon oxide film is formed in a channel region not covered with the following floating gate by a thermal oxidation process, and the control gate 2 is formed. The third polysilicon 14, the interlayer insulating film 13, and the first and second polysilicon 16 and 17 are simultaneously etched through the conventional photolithography process in which the tripolysilicon 14 is deposited. During the etching process, when the third polysilicon 14, the interlayer insulating layer 13, and the first and second polysilicon 16 and 17 are etched, a field oxide film exists in a region where the first and second polysilicon do not exist. Since the oxide film remains after the interlayer insulating layer 13 is etched, the silicon substrate 100 may be protected during the etching of the first and second polysilicon.

제9도는 종래와 본 발명에 따른 셀 면적 축소정도를 나타내는 도면이다.9 is a view showing the extent of reducing the cell area according to the prior art and the present invention.

도면을 참조하면, 스트링마다 형성되는 필드산화막의 갯수와, 블럭내에 존재하는 워드라인의 갯수에 따른0.6㎛의 디자인 룰을 사용할때 종래의 기술보다 셀의면적이 축소되는 정도를 도시하고 있다. 즉, 하나의 스트링에 하나의 필드산화막이 존재하는 경우, 두 개의 스트링에 하나의 필드산화막이 존재하는 경우, 그리고 스트링 사이에 필드산화막이 존재하지않는 경우를 각각 나타내고 있으며, 블록내에 16개의 워드라인이 존재하는경우와 블록내에 32개의 워드라인이 존재하는 경우를 각각 비교하여 나타내고 있다.Referring to the drawings, the cell area is reduced compared to the conventional technology when using a 0.6 µm design rule according to the number of field oxide films formed per string and the number of word lines existing in the block. That is, when one field oxide film exists in one string, one field oxide film exists in two strings, and a field oxide film does not exist between strings, respectively. This case is compared with the case where 32 word lines exist in the block.

따라서, 종래에는 셀 배치시, 한개의 비트라인에 연결된 셀의 갯수가 N개 였다면 종래의 드레인 간섭횟수는 N-1(n:블럭내의 횡방향의 수)가 되나, 본 발명에 따르면, 엔형매몰확산층과 기판사이의 캐패시턴스도 종래의 1/m(m:블럭의수)로 감소시킬 수있다. 이를 보다 상세히 설명하면, X축의 길이를 Y축의 길이로 나누면 콘택의 면적이 계산되는데, 예컨대 블록내에 16개의 워드라인이 존재하는 경우를 살펴보면 다음과 같다. X축의 길이가 5이고 Y축의 길이가 1.33인 종래의 경우에는 콘택면적이 6.65㎛ 이고, X축의 길이가 3.2이고 Y축의 길이가 1.425인 본 발명에서는 4.56㎛ 의 콘택면적이 얻어진다. 따라서, 약 68%의 콘택면적 축소효과를 거둘 수 있게 되는 것이다.Therefore, in the conventional cell arrangement, if the number of cells connected to one bit line is N, the conventional drain interference number is N-1 (n: number of transverse directions in the block), but according to the present invention, The capacitance between the diffusion layer and the substrate can also be reduced to conventional 1 / m (m: number of blocks). In more detail, the area of the contact is calculated by dividing the length of the X-axis by the length of the Y-axis. In the conventional case where the length of the X axis is 5 and the length of the Y axis is 1.33, the contact area is 6.65 µm. In the present invention, the length of the X-axis is 3.2 and the length of the Y-axis is 1.425. The contact area of is obtained. Therefore, the contact area reduction of about 68% can be achieved.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 비트라인의 저항이 감소되며 콘택홀의 감소로 인한 셀 면적이 축소될 수 있는 효과와 엔형매몰확산층과 기판사이의 캐패시턴스의 감소와 드레인 간섭현상을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the resistance of the bit line is reduced, the cell area due to the reduction of the contact hole is reduced, the capacitance between the N-type buried diffusion layer and the substrate, and the effect of minimizing drain interference. There is.

따라서, 상기한 바와같은 본 발명에 따르면 비트라인의 콘택홀의 교차배치로 인하여 비트라인 콘택에 의한 셀 면적의 증가의 문제를 해소할 수 있고, 블럭 선택트랜지스터로 셀을 종방향으로 나눔으로 인해 비트라인과 기판사이의 캐패시턴스의 감소와 드레인의 간섭현상을 개선할 수 있다. 또한, 워드라인과 워드라인사이의 필드산화막을 성장시켜 콘트롤게이트 패터닝시의 실리콘 기판이 식각되는 문제점을 해소할 수 있다.Therefore, according to the present invention as described above, it is possible to solve the problem of the increase of the cell area due to the bit line contact due to the cross arrangement of the contact holes of the bit line, and the bit line by dividing the cell in the longitudinal direction by the block selection transistor. The capacitance between the substrate and the substrate can be reduced and the interference of the drain can be improved. In addition, it is possible to solve the problem of etching the silicon substrate during the control gate patterning by growing the field oxide film between the word line and the word line.

또한, 엔형 매몰층 영역의 형성전에 터널산호막을 형성하여 엔형 매몰층 형성에 사용된 이온의 측면확산에 의해 터널 산화막의 두께가 불균일 하게 성장되는 문제를 엔형 매몰층 형성전에 상기 터널을 형성시키는 방법으로 해결할 수 있다.In addition, the tunnel coral film is formed before the N-type buried layer region is formed so that the thickness of the tunnel oxide film grows unevenly by lateral diffusion of ions used to form the N-type buried layer. I can solve it.

Claims (8)

플로팅 게이트와 콘트롤 게이트가 적층된 스택형 게이트 구조를 갖는 단위 셀이 비트라인과 워드 라인이 교차하는 영역마다 존재하여 셀 어레이를 이루고 있으며 일시적으로 전기적 소거 또는 프로그램 가능한 불휘발성 반도체 메모리 장치에 있어서: 셀 어레이의 상부에 홀수번째의 스트링마다 각기 세로 방향으로 신장되고, 상기 셀 어레이의 하부에 짝수번째의 스트링 마다 각기 세로 방향으로 신장된 제1필드산화막 상부에 콘트롤게이트로서 기능하는 제3폴리실리콘이 가로 방향으로 각기 도포되어 블럭을 선택하기 위한 선택 트랜지스터부와; 상기 제1필드산화막의 사이에서 가로 방향으로 각기 신장되고 채널을 분리하기 위하여 이중 열성장된 제2필드산화막과; 상기 제2필드산화막 하부에 세로 방향으로 신장되고 소오스 및 드레인 영역을 형성하기 위하여 이온 주입된 엔형 매몰 확산층과; 상기 홀수번째 스트링의 하부에 그리고 상기 짝수번째 스트링의 상부에 각기 위치하고 상기 엔형 매몰 확산층의 저항을 감소하기 위한 콘택영역과; 터널산화막으로 절연된 상기 채널상의 일부와 상기 제2필드산화막상부의 일부를 도포하는 제1폴리실리콘과, 상기 제1폴리실리콘 상부 및 제2필드산화막 상부의 일부를 도포하는 제2폴리실리콘과, 상기 제1,2폴리실리콘으로 이루어진 플로팅게이트부와; 상기 플로팅 게이트부의 모든 상부를 도포하는 층간절연물과; 상기 층간절연물의 상부와, 일부가 도포되어 있지 않은 상기 제2필드산화막 상부와, 상기 선택 트랜지스터를 형성하기 위하여 상기 제1필드산화막 상부를 각기 도포한 상기 제3폴리실리콘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치.A nonvolatile semiconductor memory device having a unit cell having a stacked gate structure in which floating gates and control gates are stacked to form a cell array in a region where bit lines and word lines cross each other. A third polysilicon, which functions as a control gate, is disposed on the upper part of the first field oxide film which extends in the longitudinal direction for each of the odd-numbered strings and extends in the longitudinal direction for the even-numbered strings in the lower part of the cell array. A selection transistor section which is applied in each direction to select a block; A second field oxide film, which is respectively extended in the horizontal direction between the first field oxide films and double heat-grown to separate channels; An N-type buried diffusion layer which is extended in the longitudinal direction under the second field oxide film and ion-implanted to form source and drain regions; A contact region located below the odd-numbered string and above the even-numbered string, respectively, to reduce resistance of the N-type buried diffusion layer; A first polysilicon coating a portion on the channel insulated with the tunnel oxide film and a portion on the second field oxide film, a second polysilicon coating a portion of the upper portion of the first polysilicon and an upper portion of the second field oxide film; A floating gate part formed of the first and second polysilicon; An interlayer insulator that coats all the upper portions of the floating gate portion; And an upper portion of the interlayer insulator, an upper portion of the second field oxide film not partially coated, and the third polysilicon coated with the upper portion of the first field oxide film to form the selection transistor. Volatile semiconductor memory device. 제1항에 있어서, 상기 층간절연물은 상부로부터 실리콘 산화막층, 실리콘 질화막층 및 실리콘 산화막층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치.The nonvolatile semiconductor memory device of claim 1, wherein the interlayer insulating material is formed of a silicon oxide film layer, a silicon nitride film layer, and a silicon oxide film layer from above. 제1항에 있어서, 상기 제1,2필드산화막은 각기 약 6000Å, 3000Å임을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치.The nonvolatile semiconductor memory device of claim 1, wherein the first and second field oxide layers are about 6000 mV and about 3000 mV, respectively. 제1항에 있어서, 상기 엔형 매몰 확산층은 아세닉 이온임을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치.The nonvolatile semiconductor memory device of claim 1, wherein the N-type buried diffusion layer is an ion. 기판상의 플로팅게이트와 콘트롤게이트를 가지는 불휘발성 반도체 메모리 장치의 제조 공정에 있어서; 기판 상부에 셀 어레이 영역을 분리하기 위하여 제1필드산화막을 형성하는 제1공정과; 상기의 기판 상부와 상기 제1필드산화막 사이에 채널을 분리하기 위한 제2필드산화막을 형성하는 제2공정과; 상기의 채널 및 제2필드산화막 상부에 터널산화막을 성장시킨 후 그상부에 제1폴리실리콘과 질화막을 차례로 침적하고 상기 제1 폴리실리콘과 질화막을 일부 식각한 상태에서 상기 제2필드산화막 하부에 기판과 반재되는 도전형의 이온을 주입하여 엔형매몰확산층을 형성시키는 제3공정과; 상기 제2필드산화막을 소정의 두께로 이중 성장시키는 제4공정과; 상기 질화막을 제거한 후 상기 제1폴리실리콘 상부에 제2폴리실리콘을 도포하고, 그 상부에 층간절연물을 도포하는 제5공정과; 상기 층간절연물 상부와 노출된 상기 터널산화막 및 제1,2필드산화막의 상부면에 제3폴리실리콘을 형성하고 사진식각을 수행하는 제6공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치의 제조 공정.A manufacturing method of a nonvolatile semiconductor memory device having a floating gate and a control gate on a substrate; Forming a first field oxide film on the substrate to separate the cell array region; A second step of forming a second field oxide film for separating a channel between the upper portion of the substrate and the first field oxide film; After the tunnel oxide film was grown on the channel and the second field oxide film, the first polysilicon and the nitride film were sequentially deposited thereon, and the first polysilicon and the nitride film were partially etched to form a substrate under the second field oxide film. A third step of forming an en-type buried diffusion layer by injecting ions of a conductive type which are semi-reflected; A fourth step of double growing the second field oxide film to a predetermined thickness; A fifth process of removing the nitride film and applying a second polysilicon on the first polysilicon, and applying an interlayer insulator on the first polysilicon; And forming a third polysilicon on the upper surface of the interlayer insulator, the tunnel oxide film and the first and second field oxide films, and performing photolithography. . 제5항에 있어서, 상기 제5공정은; 상기 제1폴리실리콘 및 제2폴리실리콘의 노출된 모든 면에 약 130Å의 제1층간 산화막을 성장시키는 제1단계와, 상기 제1층간 산화막상에 층간 실리콘 질화막을 증착시키는 제2단계와, 상기 층간 실리콘 질화막 상에 제2층간 산화막을 습식열산화를 이용하여 성장시키는 제3단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치의 제조 공정.The method of claim 5, wherein the fifth step; A first step of growing a first interlayer oxide film of about 130 GPa on all exposed surfaces of the first polysilicon and the second polysilicon, and a second step of depositing an interlayer silicon nitride film on the first interlayer oxide film; And a third step of growing the second interlayer oxide film by wet thermal oxidation on the interlayer silicon nitride film. 플로팅 게이트와 콘트롤 게이트가 적층된 스택형 게이트 구조를 갖는 단위 셀이 비트라인과 워드라인이 교차하는 영역마다 존재하여 셀 어레이를 이루고 있으며, 일시적으로 전기적 소거 또는 프로그램 가능한 불휘발성 반도체 메모리 장치의소거 또는 프래그램 방법에 있어서; 상기 소거 동작은, 선택된 셀의 워드라인에 프로그램전압을 인가하고, 비선택 셀의 워드라인과 모든 셀의 비트라인에는 그라운드 레벨의 전압을 인가하고, 스트링을 선택하기 위한 선택 트랜지스터의 각기의 게이트에는 전원전압을 인가하여 상기 선택된 셀의 비트라인 전압이 드레인에 인가되어 상기 드레인에서 플로팅 게이트로 전자를 파울로 노르드 하임 터널링 시킴에 의해 이루어지며, 상기 프로그램 동작은, 선택된 셀을 프로그램하기 위하여 상기 선택된 셀의 워드라인에는 네가티브 전압을 인가하고 비선택된 셀의 워드라인에는 그라운드 레벨의 전압을 인가하고, 선택된 셀의 비트라인에는 전원전압을 인가하고, 비선택된 셀의 비트라인에는 그라운드 레벨의 전압을 인가하여 상기 선택된 셀의 비트라인 전압이 드레인에 인가되어 플로팅 게이트로 부터 상기 드레인으로 전자를 파울로 노르드 하임 터널링 시킴에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치의 소거 또는 프로그램 방법.A unit cell having a stacked gate structure in which floating gates and control gates are stacked is present in each of regions where bit lines and word lines cross each other to form a cell array, and temporarily erases or erases a nonvolatile semiconductor memory device that can be electrically erased or programmed. In the program method; In the erase operation, a program voltage is applied to a word line of a selected cell, a ground level voltage is applied to a word line of an unselected cell and a bit line of all cells, and is applied to each gate of a selection transistor for selecting a string. The bit line voltage of the selected cell is applied to a drain by applying a power supply voltage to effect a Paul Nord Nordheim tunneling of electrons from the drain to the floating gate, wherein the program operation is performed by the selected cell to program the selected cell. A negative voltage is applied to the word line of the cell, a ground level voltage is applied to the word line of the unselected cell, a power supply voltage is applied to the bit line of the selected cell, and a ground level voltage is applied to the bit line of the unselected cell. The bit line voltage of the selected cell is applied to the drain to Erasing or programming a non-volatile semiconductor memory device by conducting Paul Nord Nordheim tunneling electrons from the gate to the drain. 폴로팅 게이트와 콘트롤 게이트가 적층된 스택형 게이트구조를 갖는 단위 셀이 비트라인과 워드 라인이 교차하는 영역마다 존재하여 셀 어레이를 이루고 있으며, 일시적으로 전기적 소거 또는 프로그램 가능한 불휘발성 반도체 메모리 장치의 소거 또는 프로그램 방법에 있어서: 스트링을 선택하기 위한 선택트랜지스터에는 전원전압을 인가하고, 선택된 셀의 비트라인 및 워드라인에는 각기 전원전압과 프로그램전압을 인가하고, 비선택된 셀의 비트라인과 워드라인에는 각기 그라운드 레벨의 전압을 인가하여 채널에 발생한 핫 전자를 상기 선택된 셀의 플로팅게이트로 주입하기 위한 프로그램 동작과; 상기 선택트랜지스터에는 전원전압을 인가하고, 선택된 셀의 비트라인 및 워드라인에는 각기 전원전압과 그라운드 레벨의 전압을 인가하고, 비 선택된 셀의 비트라인과 워드라인에는 각기 그라운드 레벨의 전압을 인가하여 비선택된 상기 플로팅게이트로 부터의 선택된 셀의 드레인으로 전자를 파울로 노르드 하임 터널링 시키기 위한 소거 동작을 구비함을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 메모리 장치의 소거 또는 프로그램 방법.A unit cell having a stacked gate structure in which a floating gate and a control gate are stacked is present in each of the regions where a bit line and a word line intersect to form a cell array, and may be temporarily erased or erased of a programmable nonvolatile semiconductor memory device. Or in a program method: applying a power supply voltage to a selection transistor for selecting a string, applying a power supply voltage and a program voltage to bit lines and word lines of a selected cell, and applying bit voltages and word lines of a non-selected cell, respectively. A program operation for injecting hot electrons generated in a channel into a floating gate of the selected cell by applying a ground level voltage; A power supply voltage is applied to the selection transistor, a power supply voltage and a ground level voltage are applied to bit lines and word lines of a selected cell, and ground level voltages are applied to bit lines and word lines of a non-selected cell. And an erase operation for tunneling electrons to the Paul Nord Nordheim tunnel from the selected floating gate to the drain of the selected cell.
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