KR20000076914A - Nonvolatile semiconductor memory and manufacturing method thereof - Google Patents

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이소베가즈아끼
야마다세이지
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모리세이이찌
다니모또마사오
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니시무로 타이죠
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Abstract

소자 영역이 홈형 소자 분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조방법에 있어서, STI의 홈(305)을 절연물로 매립하기 전에, 주변회로부의 소자 영역 상단부의 버즈빅 산화막(310)을, 메모리셀부의 그것보다도 크게 형성한다.In the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device having an element region formed by groove-type isolation and having a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion, the peripheral circuit portion is formed before the grooves 305 of the STI are filled with an insulator. The buzzvik oxide film 310 in the upper portion of the element region is formed larger than that of the memory cell portion.

구체적으로는, 버즈빅을 넣는 산화 공정 전에, 메모리셀부를 내산화성막 (308) 혹은 산질화막으로 덮거나, 주변회로부의 STI 홈을 앞에 형성하여, 주변회로 소자 영역 단부의 버즈빅을 크게 형성해 둔다. 또는, 주변회로부의 STI 측벽에 산질화막을 형성하고, 산화막 에칭시의 측벽 절연막의 막 수축을 방지한다. 상기 공정에 의해, STI를 이용한 불휘발성 메모리의 주변회로부에서의 기생 트랜지스터의 형성을 방지하여, 대기시 소비 전류를 억제한다.Specifically, the memory cell portion is covered with the oxidation resistant film 308 or the oxynitride film or the STI grooves in the peripheral circuit portion are formed before the oxidation step of inserting the buzzvik to form a large buzz beak at the end of the peripheral circuit element region. . Alternatively, an oxynitride film is formed on the STI sidewall of the peripheral circuit portion, and film shrinkage of the sidewall insulating film at the time of oxide film etching is prevented. By the above process, the formation of parasitic transistors in the peripheral circuit portion of the nonvolatile memory using STI is prevented, and the standby current consumption is suppressed.

Description

불휘발성 반도체 기억 장치 및 그 제조 방법{NONVOLATILE SEMICONDUCTOR MEMORY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof {NONVOLATILE SEMICONDUCTOR MEMORY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 제어 게이트와 부유 게이트를 갖는 스택 게이트형의 메모리 셀과 그 주변회로가 동일 칩상에 집적된 불휘발성 반도체 기억 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 부유 게이트용 다결정 실리콘층과 자기정합적으로 트렌치 소자 분리가 형성되고, 또한 주변회로부의 트랜지스터에 있어서 킹크 특성의 발생이 억제된 불휘발성 반도체 기억 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device having a stack gate type memory cell having a control gate and a floating gate, and a peripheral circuit integrated on the same chip, and a method of manufacturing the same. Therefore, the present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device in which trench element isolation is formed and suppressed generation of kink characteristics in a transistor of a peripheral circuit portion.

제어 게이트와 부유 게이트를 갖는 스택 게이트형의 메모리 셀과, 그것을 구동하는 주변회로를 동일 칩상에 집적한 불휘발성 반도체 기억 장치가 널리 알려져 있다. 일반적으로 이런 종류의 반도체 기억 장치에 있어서는, 부유 게이트용 다결정 실리콘층과 자기정합적으로 트렌치 소자 분리(Sha11ow Trench Isolation : STI)가 형성되고, 주변회로의 트랜지스터에 관해서는, 이 부유 게이트용의 다결정 실리콘을 제거하고 나서, 다시 게이트 산화 및 전극 형성이 행해진다.BACKGROUND ART A nonvolatile semiconductor memory device in which a stacked gate type memory cell having a control gate and a floating gate and a peripheral circuit for driving the same are integrated on the same chip. In general, in this type of semiconductor memory device, trench element isolation (Sha11ow Trench Isolation: STI) is formed in a self-aligned manner with the polycrystalline silicon layer for the floating gate, and for the transistor of the peripheral circuit, the polycrystal for the floating gate is formed. After the silicon is removed, gate oxidation and electrode formation are performed again.

이 부유 게이트용 다결정 실리콘을 제거할 때, 주변회로 소자 영역의 단부가 노출되고, 그후 소자 영역상에 형성되는 게이트 전극이, 소자 영역의 상부 측면에도 움푹 패어서 형성될 경우가 있다. 이 게이트 전극의 패임이 생기면, 소자 영역 측면부에 기생 트랜지스터가 형성되고, MOSFET의 드레인 전압 전류 특성 곡선에, 이 기생 트랜지스터에 기인하는 저 스레시홀드의 특성 곡선이 중첩된, 소위 킹크 특성이 발생한다. 이 킹크 특성이 발생하면, 메모리의 대기시 전류가 증대하는 등의 문제를 초래한다.When the floating gate polycrystalline silicon is removed, the end portion of the peripheral circuit element region is exposed, and a gate electrode formed on the element region is then formed in the upper side of the element region in a recessed manner. When the gate electrode is recessed, a parasitic transistor is formed on the side surface of the element region, and a so-called kink characteristic occurs in which the characteristic characteristic of the low threshold due to the parasitic transistor is superimposed on the drain voltage current characteristic curve of the MOSFET. . If this kink characteristic occurs, it causes a problem such as an increase in current when the memory is waiting.

이 킹크 특성을 막기 위해서는, 소자 영역과 다결정 실리콘층 사이에 미리 다량의 버즈빅을 형성해 둘 필요가 있다. 특히, 부유 게이트로부터 실리콘 기판에 전자를 뽑는 동작을 행하면, 형상이 변화한 부분에서 전계집중이 발생하고, 각 셀마다의 소거 속도의 격차로 이어진다. 이 소거 속도의 격차는 소거 Vth 분포폭 확대를 초래하고, N0R형 플래쉬 메모리에 있어서는 과소거의 문제를 야기시킨다. 그러나, 메모리 셀에 있어서 버즈빅이 되지 않을 정도로 밖에 산화를 행할 수 없으면, 주변회로부에서는 게이트 전극이 STI에 움푹 패어서 킹크 특성이 생긴다. 이것은, 주변회로에서의 서브 스레시홀드 리크의 증대로 이어지고, 반도체 기억 장치의 대기시 소비 전류가 증대한다.In order to prevent this kink characteristic, it is necessary to form a large amount of buzzbee between the device region and the polycrystalline silicon layer in advance. In particular, when electrons are drawn from the floating gate to the silicon substrate, electric field concentration occurs at the portion where the shape is changed, leading to a gap in the erase speed for each cell. This gap in erase speed causes an increase in the erase Vth distribution width, and causes a problem of over-erasing in the NOR flash memory. However, if oxidation can only be performed so that the memory cell does not become buzz big, the gate electrode is recessed in the STI in the peripheral circuit portion, and the kink characteristic is generated. This leads to an increase in the subthreshold leakage in the peripheral circuit, and increases the standby current consumption of the semiconductor memory device.

상기의 문제를 도 24a-24d ∼ 도 27a-27c를 참조하여 상세히 설명한다.The above problem is explained in detail with reference to FIGS. 24A-24D-27A-27C.

실리콘 기판(101)상에 터널 산화막(102)을 형성한 후, 부유 게이트의 하층부가 되는 제1 다결정 실리콘(103)을 퇴적한다(도 24a). 다음에, 소자 분리 영역을 형성하기 위해서, 얕은 홈(STI 영역)(104)을 형성한다(도 24b). 이때, 부유 게이트의 단부와 STI는 자기정합적으로 형성되고, 부유 게이트가 STI 홈 속에 빠지는 일이 없으며, 메모리 셀의 동작 격차가 쉽게 발생되지 않는다. 이 STI 영역내를 절연막(105)으로 매립하고, 다음에 부유 게이트의 상층부가 되는 제2 다결정 실리콘(106)을 퇴적한 후, 각 셀마다 분리한다(도 24e).After the tunnel oxide film 102 is formed on the silicon substrate 101, the first polycrystalline silicon 103 serving as the lower layer portion of the floating gate is deposited (FIG. 24A). Next, in order to form the device isolation region, a shallow groove (STI region) 104 is formed (FIG. 24B). At this time, the ends of the floating gate and the STI are formed self-aligned, the floating gate does not fall into the STI grooves, and operation gaps of the memory cells are not easily generated. The inside of the STI region is filled with an insulating film 105, and then second polycrystalline silicon 106, which is an upper layer portion of the floating gate, is deposited and separated for each cell (FIG. 24E).

다음에, 위에 부유 게이트와 뒤에 형성되는 제어 게이트 사이의 절연막(107)을 형성한다. 통상은 산화막/질화막/산화막의 3층 구조막이다(도 24d). 이 다음의 도면부터는 주변회로부의 형성 공정을 도시한다.Next, an insulating film 107 is formed between the floating gate and the control gate formed later. Usually, it is a three layer structure film | membrane of an oxide film / nitride film / oxide film (FIG. 24D). The subsequent drawing shows the process of forming the peripheral circuit portion.

주변회로부의 절연막(107), 부유 게이트(103,106), 터널 산화막(102)을 제거한다. 이 터널 산화막을 제거하는 습식 에칭 공정에 있어서, STI 단부의 매립 절연막(105)이 후퇴하여 구덩이가 발생할 경우가 있다. 그 경우는, 주변회로의 게이트 전극(108)이, 도 25 및 도 26에 도시한 바와 같이, AA(Active Area) 영역 측면에 걸리는 동시에, 전계집중이 일어나는 AA 엣지에 게이트 전극이 오버랩되어 기생 트랜지스터가 형성된다. 이 기생 트랜지스터는 저 스레시홀드 특성을 갖고 있으며, 이것이 주 트랜지스터의 드레인 전압·전류 특성에 중첩되어 킹크 특성이 발생한다.The insulating film 107, the floating gates 103 and 106, and the tunnel oxide film 102 of the peripheral circuit portion are removed. In the wet etching step of removing the tunnel oxide film, the buried insulating film 105 at the STI end part may retreat and a pit may occur. In this case, as shown in FIGS. 25 and 26, the gate electrode 108 of the peripheral circuit is caught on the side of the active area (AA) area, and the gate electrode overlaps the AA edge where electric field concentration occurs, thereby causing parasitic transistors. Is formed. This parasitic transistor has a low threshold characteristic, which is superimposed on the drain voltage and current characteristics of the main transistor to generate a kink characteristic.

이것을 방지하는 방법으로서, 도 27a에 도시한 바와 같이, STI(204)내의 매립 절연막(205)을 형성하기 전에, 충분히 산화를 행하여, 버즈빅을 제1 다결정 실리콘(203)과 실리콘 기판(201) 계면에 형성해 두는 방법이 있다. 이렇게 해 두면, 주변회로부에 있어서, 다결정 실리콘과 터널 산화막을 제거한 후에도, 26b에 도시한 바와 같이, STI의 단부에서의 절연막의 후퇴를 막을 수 있다. 다결정 실리콘층(206)은, 부유 게이트의 상층부가 되는 제2 다결정 실리콘층이다. 207은 절연막, 208은 다결정 실리콘층이다.As a method of preventing this, as shown in Fig. 27A, before forming the buried insulating film 205 in the STI 204, it is sufficiently oxidized, so that the first polycrystalline silicon 203 and the silicon substrate 201 are formed. There is a method of forming at the interface. In this way, even after the polycrystalline silicon and the tunnel oxide film are removed in the peripheral circuit portion, as shown in 26b, retraction of the insulating film at the end of the STI can be prevented. The polycrystalline silicon layer 206 is a second polycrystalline silicon layer serving as an upper layer portion of the floating gate. 207 is an insulating film, and 208 is a polycrystalline silicon layer.

그런데, 그와 같은 충분한 산화를 행하면, 큰 문제가 발생하는 것이 판명되었다. 즉, 26c에 도시한 바와 같이, 메모리 셀 영역의 부유 게이트(203)와 실리콘 기판(202) 사이에 버즈빅을 크게 침입시키면, 다결정 실리콘의 면방향이 다양하기 때문에 형상이 불균일해지고, 산화에 의해 볼록부 형상이 출현하며, 여기에 전계가 집중된다. 이러한 형상의 불균일이 발생하면, 예컨대 부유 게이트로부터 전자를 인출하는 동작을 행한 경우의 인출 속도의 차가 발생하여, 소거 vth 분포가 확대되어 버린다는 문제를 야기한다. 넓은 소거 분포는 N0R형 플래쉬 메모리에 있어서는 과다한 소거라는 동작 불량으로 이어지게 된다.By the way, when such sufficient oxidation is performed, it turned out that a big problem arises. In other words, as shown in 26c, if BuzzBik is largely intruded between the floating gate 203 and the silicon substrate 202 in the memory cell region, the shape of the polycrystalline silicon is varied, so that the shape becomes uneven and oxidization occurs. A convex shape appears, where the electric field is concentrated. When such nonuniformity occurs, a difference in extraction speed occurs when, for example, the operation of drawing out electrons from the floating gate occurs, which causes a problem that the erase vth distribution is enlarged. The wide erase distribution leads to an operation failure of excessive erase in the N0R type flash memory.

상기와 같이, 종래의 STI형 불휘발성 반도체 기억 장치에서는, 주변회로 트랜지스터의 킹크 특성을 억제하기 위해서, 다결정 실리콘과 실리콘 기판 계면에 버즈빅을 크게 형성하는 일이 있었다. 그런데, 메모리셀부의 부유 게이트와 실리콘 기판 사이에도 버즈빅이 크게 침입하게 되고, 이 때문에 부유 게이트로부터 전자를 인출하는 동작을 행한 경우의 인출 속도의 차가 발생하여, 소거 Vth 분포가 확대되어 버린다는 문제가 생긴다.As described above, in the conventional STI type nonvolatile semiconductor memory device, in order to suppress the kink characteristic of the peripheral circuit transistor, a large amount of buzz is sometimes formed at the interface between the polycrystalline silicon and the silicon substrate. By the way, there is a large invasion between the floating gate of the memory cell portion and the silicon substrate, which causes a difference in the extraction speed in the case of taking out the electrons from the floating gate, resulting in an enlarged erase Vth distribution. Occurs.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 메모리셀부의 특성 격차가 적고, 또한 주변회로부에 킹크 특성의 발생이 없으며, 따라서 대기시 소비 전류의 증대가 없는 불휘발성 반도체 기억 장치 및 그 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a nonvolatile semiconductor memory device having a small characteristic gap in a memory cell portion, no occurrence of kink characteristics in a peripheral circuit portion, and thus no increase in current consumption during standby, and a fabrication thereof. To provide a way.

도 1a 내지 1d는 본 발명의 제1 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도.1A to 1D are cross-sectional views showing step by step a manufacturing method of a semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.

도 2a 내지 2c는 도1d에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.2A to 2C are cross-sectional views showing a process following FIG. 1D.

도 3a내지 3c는 도 2c에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.3A-3C are cross-sectional views illustrating a process following FIG. 2C.

도 4a 내지 4d는 도 3c에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.4A-4D are cross-sectional views illustrating a process following FIG. 3C.

도 5는 도 4d에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.FIG. 5 is a sectional view of a process following FIG. 4D. FIG.

도 6a 내지 도 6o는 본 발명의 제2 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.6A to 6O are cross-sectional views for explaining the method for manufacturing a semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.

도 7a 내지 7c는 본 발명의 제3 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도.7A to 7C are cross-sectional views showing step by step manufacturing methods of a semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention.

도 8a 및 8b는 도 7c에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.8A and 8B are cross-sectional views illustrating a process following FIG. 7C.

도 9a 내지 9d는 본 발명의 제4 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도.9A to 9D are cross-sectional views showing step by step manufacturing methods of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention.

도 10a 내지 10c는 도 9d에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.10A to 10C are cross-sectional views illustrating a process following FIG. 9D.

도 11a 내지 11d는 본 발명의 제5 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도.11A to 11D are cross-sectional views showing step by step manufacturing methods of a semiconductor memory device according to the fifth embodiment of the present invention.

도 12a 내지 12c는 도 11d에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.12A to 12C are cross-sectional views illustrating a process following FIG. 11D.

도 13a 내지 13c는 도 12c에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.13A to 13C are cross-sectional views illustrating a process following FIG. 12C.

도 14a내지 14d는 도 13c에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.14A-14D are sectional views of a process following FIG. 13C.

도 15a 내지 15d는 본 발명의 제6 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도.15A to 15D are cross-sectional views showing step by step manufacturing methods of the semiconductor memory device according to the sixth embodiment of the present invention.

도 16a 내지 도 16c는 도 15d에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.16A to 16C are cross-sectional views illustrating a process following FIG. 15D.

도 17a 내지 17d는 도 16c에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.17A to 17D are cross-sectional views illustrating a process following FIG. 16C.

도 18a 내지 18d는 본 발명의 제7 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도.18A to 18D are cross-sectional views showing step by step manufacturing methods of the semiconductor memory device according to the seventh embodiment of the present invention.

도 19a 내지 19d는 도 18d에 이어지는 공정을 도시하는 단면도.19A to 19D are sectional views showing a process following FIG. 18D.

도 20a 및 20b는 도 19c 중에 ○으로 표시한 부분의 형상의 일예 및 이 부분의 디바이스 완성 후의 형상의 일예를 확대하여 각각 도시하는 단면도.20A and 20B are enlarged cross-sectional views illustrating one example of a shape of a portion indicated by ○ in FIG. 19C and an example of a shape after device completion of this portion, respectively.

도 21a 내지 21c는 본 발명의 제8 실시예에 관한 N0R형 플래쉬 EEPR0M의 제조 공정의 일부를 도시하는 단면도.21A to 21C are cross-sectional views each illustrating part of the manufacturing process of the N0R-type flash EEPR0M according to the eighth embodiment of the present invention.

도 22a 내지 22d는 도 21c의 공정에 이어지는 공정의 일부를 도시하는 단면도.22A to 22D are cross-sectional views each illustrating part of a process following the process of FIG. 21C.

도 23은 도 19c 중에 ○으로 표시한 부분의 형상의 일예를 확대하여 도시하는 단면도.FIG. 23 is an enlarged cross-sectional view of an example of the shape of a portion indicated by ○ in FIG. 19C. FIG.

도 24a 내지 24d는 종래의 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도.24A to 24D are cross-sectional views showing step-by-step methods of manufacturing a conventional semiconductor memory device.

도 25 및 도 26은 종래의 반도체 기억 장치에 있어서 발생하는 기생 트랜지스터를 설명하기 위한 단면도.25 and 26 are cross-sectional views for explaining parasitic transistors generated in a conventional semiconductor memory device.

도 27a 내지 27c는 종래의 반도체 기억 장치에 있어서, 버즈빅을 형성하는 방법과, 그 문제점을 설명하기 위한 단면도.27A to 27C are cross-sectional views for explaining a method of forming a buzz big and a problem in a conventional semiconductor memory device.

도 28은 도 27c에 있어서, 버즈빅을 형성하는 방법과, 그 문제점을 설명하기 위한 단면도.FIG. 28 is a cross-sectional view for explaining a method of forming a buzz big and a problem in FIG. 27C. FIG.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

101 : 실리콘 기판101: silicon substrate

102 : 터널 산화막102: tunnel oxide film

103 : 제1 다결정 실리콘103: first polycrystalline silicon

104 : 얕은 홈(STI 영역)104: shallow groove (STI area)

105 : 절연막105: insulating film

106 : 제2 다결정 실리콘106: second polycrystalline silicon

201 : 실리콘 기판201: silicon substrate

204 : STI204: STI

301 : 실리콘 기판301: Silicon Substrate

302 : 터널 산화막302 tunnel oxide film

303 : 제1 다결정 실리콘층303: first polycrystalline silicon layer

304 : 실리콘 질화막304: silicon nitride film

308 : 내산화성막308: oxidation resistant film

309 : 레지스트 패턴309: resist pattern

상기 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 1 양태의 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법은, 소자 영역이 홈형 소자 분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서, 실리콘 기판상에 절연막을 통해 다결정 실리콘층을 형성하는 공정과, 소자 영역을 형성하기 위해서, 이 다결정 실리콘층과 절연막, 실리콘 기판을 자기정합적으로 에칭하여, 실리콘 기판 중에 저부를 가지며 소자 영역을 둘러싸는 소자 분리용의 복수의 홈을 형성하는 공정과, 소자 영역과 다결정 실리콘층이 대향하는 면의 각각의 단부를 산화에 의해 둥글게하는 공정과, 메모리셀부만을 내산화성을 갖는 막으로 피복하는 공정과, 상기 내산화성막의 형성 후 산화를 추가하여, 주변회로부의 소자 영역에 있어서, 실리콘 기판과 다결정 실리콘층이 대향하는 면의 단부 사이에, 메모리셀부보다도 두꺼운 버즈빅형 산화막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device of one embodiment of the present invention, a nonvolatile semiconductor memory having a device region formed by groove-type isolation and having a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion thereof In the method of manufacturing a device, a process of forming a polycrystalline silicon layer on an silicon substrate through an insulating film, and in order to form an element region, the polycrystalline silicon layer, the insulating film, and the silicon substrate are etched in a self-aligned manner to form a silicon substrate. Forming a plurality of grooves for device isolation having a bottom portion and surrounding the device region, rounding each end of the surface where the device region and the polycrystalline silicon layer face each other by oxidation; A step of coating with a film having a film and adding oxidation after the formation of the oxidation resistant film, A step of forming a buzzvik oxide film thicker than the memory cell portion is provided between the silicon substrate and the end portions of the surfaces of the polycrystalline silicon layer facing each other.

상기의 제조 방법에 있어서, 상기 내산화성막을 퇴적한 후, 주변회로부에 대한 산화를 행하기 전에, 메모리셀부에 있어서, 부유 게이트 측면부에만 내산화성막이 남도록, 상기 내산화성막을 선택적으로 제거하는 공정을 추가로 포함할 수 있다.In the above manufacturing method, after the oxide resistant film is deposited, before the oxidation to the peripheral circuit portion, a step of selectively removing the oxidation resistant film so that the oxidation resistant film remains only in the floating gate side portion in the memory cell portion is added. It can be included as.

또한, 주변회로부에 대한 산화를 행한 후에, 메모리셀부를 피복하는 내산화성막을 제거하도록 하여도 좋다.After the oxidation of the peripheral circuit portion, the oxidation resistant film covering the memory cell portion may be removed.

상기 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 다른 양태의 반도체 기억 장치의 제조 방법은, 소자 영역이 홈형 소자 분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서, 실리콘 기판상에 절연막을 통해 다결정 실리콘층을 적층형성하는 공정과, 주변회로부만 다결정 실리콘층과 절연막, 실리콘 기판을 자기정합적으로 에칭하고, 제1 소자 분리용 홈을 형성하는 공정과, 주변회로부에 있어서, 소자 영역과 다결정 실리콘층이 대향하는 면의 각각의 단부를 산화시켜 버즈빅형 산화막을 형성하는 공정과, 메모리셀부의 다결정 실리콘층과 절연막, 실리콘 기판을 자기정합적으로 에칭하여, 제2 소자 분리용 홈을 형성하는 공정과, 제2 소자 분리홈 형성 후, 메모리셀부의 소자 영역과 다결정 실리콘층이 대향하는 면의 각각의 단부를 산화하여, 주변회로부에 형성된 버즈빅형 산화막보다도 얇은 버즈빅형 산화막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the method of manufacturing a semiconductor memory device of another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor memory device of a nonvolatile semiconductor memory device in which an element region is formed by groove-type element isolation, and further comprising a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion thereof. A manufacturing method comprising the steps of laminating a polycrystalline silicon layer on an silicon substrate through an insulating film, self-aligning the polycrystalline silicon layer, the insulating film, and the silicon substrate only in the peripheral circuit portion to form a first device isolation groove; In the peripheral circuit portion, oxidizing each end of the surface where the element region and the polycrystalline silicon layer face each other to form a buzzvik oxide film, and self-aligning the polycrystalline silicon layer, the insulating film, and the silicon substrate in the memory cell portion. Etching to form the second device isolation groove, and after forming the second device isolation groove, Determined by oxidizing the respective ends of the surface silicon layer is opposed, it characterized in that it comprises a step of forming a thin oxide film than the buzz bikhyeong buzz bikhyeong oxide film formed on the peripheral circuit portion.

상기 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 다른 양태의 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법은, 소자 영역이 홈형 소자 분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억의 제조 방법에 있어서, 실리콘 기판상에 절연막을 통해 내산화성막을 적층형성하는 공정과, 메모리셀부의 내산화성막과 절연막을 선택적으로 제거하는 공정과, 메모리셀부에 터널 산화막을 형성하고, 이것을 질화처리하여 터널막을 산질화막화하는 공정과, 메모리셀부의 터널 산질화막의 상부 및 주변회로부의 내산화성막의 상부에, 다결정 실리콘층을 형성하는 공정과, 다결정 실리콘과 실리콘 기판을 자기정합적으로 에칭하여, 소자 분리용 홈을 형성하는 공정과, 소자 분리용 홈 형성 후 산화에 의해, 소자 영역과 다결정 실리콘층이 대향하는 면의 단부 사이에 버즈빅형 산화막을 형성하여, 주변회로부에 메모리셀부보다 두꺼운 버즈빅형 산화막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to another aspect of the present invention, the nonvolatile semiconductor memory includes a memory cell portion having a floating gate, and a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion thereof. A method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising: forming an oxide resistant film on a silicon substrate through an insulating film, selectively removing the oxide resistant film and the insulating film from the memory cell portion, and forming a tunnel oxide film on the memory cell portion, which is nitrided. To oxynitride the tunnel film, to form a polycrystalline silicon layer on the tunnel oxynitride film of the memory cell portion and on the oxidation resistant film of the peripheral circuit portion, and to self-align the polycrystalline silicon and the silicon substrate by etching The device region and the polycrystalline seal by forming a groove for device isolation and oxidizing after formation of the device isolation groove. And between the ends of the opposing forming surfaces koncheung buzz bikhyeong oxide film, characterized by including a step of forming a thicker oxide film than the buzz bikhyeong memory cell in the peripheral circuit portion.

또한, 상기 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 다른 양태의 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법은, 소자 영역이 홈형 소자 분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서, 실리콘 기판상에 절연막을 통해 다결정 실리콘층을 형성하는 공정과, 이 다결정 실리콘층과 실리콘 기판을 자기정합적으로 에칭하여, 소자 영역을 형성하기 위해서, 소자 분리용 홈을 형성하는 공정과, 산화에 의해 소자 영역과 다결정 실리콘의 대향하는 각각의 면의 단부를 둥글게하는 공정과, 메모리셀부만을 실리콘막으로 피복하는 공정과, 상기 실리콘막의 피복 후 산화를 추가하여, 주변회로부의 실리콘 기판과 다결정 실리콘층의 대향하는 면의 단부 사이에, 메모리셀부보다 두꺼운 버즈빅형 산화막을 형성하는 공정과, 메모리셀부를 덮는 실리콘막을 산화막화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Moreover, in order to achieve the said subject, in the manufacturing method of the nonvolatile semiconductor memory device of another aspect of this invention, the nonvolatile region which has a memory cell part which has an element region formed by the isolation | separation type | mold element, and has a floating gate and its peripheral circuit part A method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising: forming a polycrystalline silicon layer on an silicon substrate through an insulating film; and forming an element region by self-aligning the polycrystalline silicon layer and the silicon substrate to form an element region. A step of forming a groove, a step of rounding an end portion of each surface of the element region and the opposing face of polycrystalline silicon by oxidation, a step of covering only a memory cell portion with a silicon film, and post-oxidation of the silicon film, Buzz thicker than the memory cell portion between the silicon substrate of the peripheral circuit portion and the end of the opposite surface of the polycrystalline silicon layer And a step of forming a big oxide film and an oxide film of a silicon film covering the memory cell portion.

상기 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 다른 양태의 불휘발성 반도체 기억 장치는, 반도체 기판과, 복수의 메모리 셀이 형성되는 상기 반도체 기판상의 메모리셀부와, 상기 메모리 셀을 제어하는 회로가 형성되는 상기 반도체 기판상의 주변회로부와, 상기 메모리셀부와 주변회로부에 각각 형성되고, 복수의 홈에 의해 분리된 복수의 소자 영역과, 상기 홈의 내벽에 형성된 산질화막과, 상기 홈을 매립하는 절연막과, 상기 주변회로부의 소자 영역상에, 단부가 상기 산질화막으로 규정되는 게이트 절연막을 통해 형성된 게이트 전극을 갖는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a nonvolatile semiconductor memory device according to another aspect of the present invention includes a semiconductor substrate, a memory cell portion on the semiconductor substrate on which a plurality of memory cells are formed, and a circuit for controlling the memory cell. A peripheral circuit portion on the semiconductor substrate, a plurality of element regions formed in the memory cell portion and the peripheral circuit portion, respectively, separated by a plurality of grooves, an oxynitride film formed on the inner wall of the groove, an insulating film filling the groove, On the element region of the peripheral circuit portion, an end portion has a gate electrode formed through a gate insulating film defined by the oxynitride film.

본 발명의 다른 태양의 반도체 기억 장치의 제조 방법은, 실리콘 기판상에 절연막과 부유 게이트가 되는 다결정 실리콘층을 형성하는 공정과, 이 다결정 실리콘층과 실리콘 기판을 자기정합적으로 에칭하여, 소자 분리용 홈을 형성하는 공정과, 홈의 내벽 및 다결정 실리콘층의 측벽에 실리콘 산질화막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor memory device, the method including forming a polycrystalline silicon layer serving as an insulating film and a floating gate on a silicon substrate, and self-aligning the polycrystalline silicon layer and the silicon substrate to perform element isolation. And forming a silicon oxynitride film on the inner wall of the groove and the sidewall of the polycrystalline silicon layer.

이 제조 방법에 있어서, 홈의 내벽 및 다결정 실리콘층의 측벽에 실리콘 산실화막을 형성하는 공정은, 홈의 내벽 및 다결정 실리콘층의 측벽에 실리콘 산화막을 형성한 후에 산질화처리를 행하여, 산질화막을 형성하는 공정으로 해도 된다.In this manufacturing method, in the step of forming a silicon oxide film on the inner wall of the groove and the sidewall of the polycrystalline silicon layer, after the silicon oxide film is formed on the inner wall of the groove and the sidewall of the polycrystalline silicon layer, an oxynitride treatment is performed to form an oxynitride film. It is good also as a process to form.

본 발명의 다른 양태의 반도체 기억 장치는, 메모리 셀 트랜지스터가 복수개 형성되고, 상기 메모리 셀 트랜지스터의 소자 영역이 매립 소자 분리 영역에 의해 절연분리된 메모리 셀 어레이 영역과, 메모리 셀 어레이의 주변회로 트랜지스터가 복수개 형성되며, 상기 주변회로 트랜지스터의 소자 영역이 매립 소자 분리 영역에 의해 절연분리된 주변 트랜지스터 영역을 구비하고, 상기 주변회로 트랜지스터의 소자 영역의 단부의 곡율이 상기 메모리 셀 트랜지스터의 소자 영역의 단부의 곡율에 비해 실질적으로 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.A semiconductor memory device according to another aspect of the present invention includes a memory cell array region in which a plurality of memory cell transistors are formed, the element region of the memory cell transistor being insulated and separated by a buried element isolation region, and the peripheral circuit transistor of the memory cell array. A plurality of element regions of the peripheral circuit transistor are formed, the peripheral transistor regions being insulated and separated by buried element isolation regions, and the curvature of the end portions of the element regions of the peripheral circuit transistors It is characterized by being set substantially larger than curvature.

이 반도체 기억 장치에 있어서, 상기 소자 영역의 평탄부의 높이와 그것보다도 상부에 있는 게이트 전극의 가장 낮은 부분의 높이의 차가 4nm 이상으로 하여도 좋다.In this semiconductor memory device, the difference between the height of the flat portion of the element region and the height of the lowest portion of the gate electrode located above it may be 4 nm or more.

이 반도체 기억 장치에 있어서는, 또한, 상기 주변회로 트랜지스터의 동작이 대기상태일 때에 서브 스레시홀드 전류가 흐르는 바이어스 전위가 주어지도록 하여도 좋다.In this semiconductor memory device, the bias potential at which the subthreshold current flows may be given when the peripheral circuit transistor is in the standby state.

이 반도체 기억 장치에 있어서는, 또한, 상기 메모리 셀 트랜지스터의 게이트 전극의 적어도 일부는, 상기 메모리 셀 어레이 영역에서의 매립 소자 분리 영역과 자기정합하도록 하여도 좋다.In this semiconductor memory device, at least part of the gate electrode of the memory cell transistor may be self-aligned with the buried element isolation region in the memory cell array region.

이 반도체 기억 장치에 있어서는, 또한, 상기 메모리 셀 트랜지스터가 부유 게이트를 구비한 불휘발성 반도체 메모리의 메모리 셀이어도 좋다.In this semiconductor memory device, the memory cell transistor may also be a memory cell of a nonvolatile semiconductor memory having a floating gate.

본 발명의 다른 양태의 반도체 장치의 제조 방법은, M0S 트랜지스터의 게이트 절연막의 일부를 소자 분리 형성 공정 전에 형성하고, 상기 게이트 절연막의 나머지를 소자 분리 형성 공정 후에 형성하는 반도체 장치의 제조에 있어서, 상기 소자 분리 형성 공정 후에 형성하는 게이트 절연막을 갖는 MOS 트랜지스터의 소자 영역의 단부의 곡율이, 상기 소자 분리 형성 공정 전에 형성하는 게이트 절연막을 갖는 MOS 트랜지스터의 소자 영역의 단부의 곡율에 비해 실질적으로 커지도록 MOS 트랜지스터를 형성하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a semiconductor device of another aspect of the present invention, in the manufacture of a semiconductor device, a part of the gate insulating film of the MOS transistor is formed before the element isolation forming step, and the remainder of the gate insulating film is formed after the element isolation forming step. MOS so that the curvature of the end of the element region of the MOS transistor having the gate insulating film formed after the element isolation forming process becomes substantially larger than the curvature of the end of the element region of the MOS transistor having the gate insulating film formed before the element isolation forming process. A transistor is formed.

본 발명의 다른 양태의 반도체 장치의 제조 방법은, 메모리 셀 어레이 영역 및 그 주변회로 트랜지스터가 형성된 주변 트랜지스터 영역을 갖는 불휘발성 반도체 메모리의 제조에 있어서, 반도체 기판의 전면에 메모리 셀 트랜지스터용의 제1 게이트 절연막을 형성하고, 그 위에 폴리실리콘막 및 절연막을 형성하는 공정과, 상기 절연막, 폴리실리콘막, 제1 게이트 절연막 및 반도체 기판에 소자 분리 영역 형성용의 트렌치를 형성하는 공정과, 상기 메모리 셀 어레이 영역을 커버한 뒤에, 주변 트랜지스터 영역의 소자 영역의 단부상의 제1 게이트 절연막을 제거하는 공정과, 상기 트렌치의 표면 및 주변 트랜지스터 영역에서의 소자 영역의 단부와 그 위의 폴리실리콘막 사이 부분의 표면을 산화하는 공정과, 상기 트렌치에 매립 절연체를 매립하고, 전면을 평탄화하는 공정과, 상기 폴리실리콘막상의 절연막을 제거하는 공정과, 상기 주변 트랜지스터 영역의 폴리실리콘막 및 제1 게이트 절연막을 제거한 후, 주변회로 트랜지스터용의 제2 게이트 절연막을 형성하는 공정과, 상기 메모리 셀 어레이 영역에서는 상기 폴리실리콘막을 부유 게이트로서 구비한 적층 게이트 구조를 형성하고, 주변 트랜지스터 영역에서는 상기 제2 게이트 절연막상에 게이트 전극을 형성하는 공정과, 기판 표층부에 트랜지스터의 소스/드레인이 되는 불순물을 선택적으로 도입하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.A manufacturing method of a semiconductor device according to another aspect of the present invention is a manufacturing method of a nonvolatile semiconductor memory having a memory cell array region and a peripheral transistor region in which a peripheral circuit transistor is formed, the first method for a memory cell transistor on a front surface of a semiconductor substrate. Forming a gate insulating film, and forming a polysilicon film and an insulating film thereon; forming a trench for forming an isolation region in the insulating film, the polysilicon film, the first gate insulating film, and the semiconductor substrate; and the memory cell Removing the first gate insulating film on the end of the element region of the peripheral transistor region after covering the array region, and a portion between the surface of the trench and the end of the element region in the peripheral transistor region and the polysilicon film thereon Oxidizing the surface of the buried material, embedding a buried insulator in the trench, and A step of planarization, a step of removing the insulating film on the polysilicon film, a step of forming a second gate insulating film for the peripheral circuit transistor after removing the polysilicon film and the first gate insulating film in the peripheral transistor region, and Forming a stacked gate structure having the polysilicon film as a floating gate in a memory cell array region; forming a gate electrode on the second gate insulating film in a peripheral transistor region; and source / drain of a transistor in a substrate surface layer portion. And a step of selectively introducing impurities.

본 발명의 다른 양태의 반도체 장치의 제조 방법은, 메모리 셀 어레이 영역 및 그 주변회로 트랜지스터가 형성된 주변 트랜지스터 영역을 갖는 불휘발성 반도체 메모리의 제조에 있어서, 반도체 기판의 전면에 메모리 셀 트랜지스터용의 제1 게이트 절연막을 형성하고, 그 위에 폴리실리콘막을 형성하는 공정과, 상기 폴리실리콘막, 제1 게이트 절연막 및 반도체 기판에 소자 분리 영역 형성용의 트렌치를 형성하는 공정과, 상기 트렌치에 매립 절연체를 매립하고, 전면을 평탄화하는 공정과, 기판 전면에 메모리 셀 트랜지스터의 부유 게이트·제어 게이트간 절연용의 게이트간 절연막을 형성하는 공정과, 상기 주변 트랜지스터 영역의 게이트간 절연막, 폴리실리콘막 및 제1 게이트 절연막을 제거하여 소자 영역을 노출시키는 공정과, 상기 주변 트랜지스터 영역에서 노출된 소자 영역의 단부의 각을 에칭하여 둥근 형상으로 하는 공정과, 상기 주변 트랜지스터 영역에서, 상기 주변회로 트랜지스터용의 제2 게이트 절연막을 형성하는 공정과, 상기 메모리 셀 어레이 영역에서는 상기 폴리실리콘막을 부유 게이트로서 구비한 적층 게이트 구조를 형성하고, 주변 트랜지스터 영역에서는 상기 제2 게이트 절연막상에 게이트 전극을 형성하는 공정과, 기판 표층부에 트랜지스터의 소스/드레인이 되는 불순물을 선택적으로 도입하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.A manufacturing method of a semiconductor device according to another aspect of the present invention is a manufacturing method of a nonvolatile semiconductor memory having a memory cell array region and a peripheral transistor region in which a peripheral circuit transistor is formed, the first method for a memory cell transistor on a front surface of a semiconductor substrate. Forming a gate insulating film and forming a polysilicon film thereon; forming a trench for forming an isolation region in the polysilicon film, the first gate insulating film, and the semiconductor substrate; and embedding a buried insulator in the trench; A process of planarizing the entire surface, forming an inter-gate insulating film for floating gate-control gate insulation of the memory cell transistor on the entire substrate, and an inter-gate insulating film, a polysilicon film, and a first gate insulating film in the peripheral transistor region. Exposing the device region by removing the region; Etching an angle of an end portion of the element region exposed in the region to form a round shape, forming a second gate insulating film for the peripheral circuit transistor in the peripheral transistor region, and forming the poly gate in the memory cell array region. Forming a stacked gate structure having a silicon film as a floating gate, forming a gate electrode on the second gate insulating film in the peripheral transistor region, and selectively introducing impurities serving as a source / drain of the transistor in the substrate surface layer portion Characterized in that it comprises a.

실시예Example

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(제1 실시예)(First embodiment)

도 1a-1d∼도 4d는 본 발명의 제1 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 도면으로, 주변회로부의 단면도이다.1A-1D through 4D are sectional views showing the manufacturing method of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention in a step-by-step manner.

우선, 실리콘 기판(301) 전면에 메모리 셀의 터널 산화막(302)을 예컨대 10nm 형성한다. 다음에, 그 상부에 부유 게이트의 하층부가 되는 제1 다결정 실리콘층(303)을 70nm 형성한다(도 1a). 또한, 그 위에 통상은 실리콘 질화막(304)을, 예를 들면 200nm 퇴적한다. 그 후 포토 리소그래피 공정에 의해, STI의 홈을 형성하는 부분이 개구된 레지스트 패턴을 형성하고, 이 레지스트 패턴에 기초하여 실리콘 질화막(304)을 가공한다(도 1b).First, a tunnel oxide film 302 of a memory cell, for example, 10 nm is formed over the silicon substrate 301. Next, 70 nm of the first polycrystalline silicon layer 303 serving as the lower layer portion of the floating gate is formed on the upper portion thereof (Fig. 1A). In addition, a silicon nitride film 304 is usually deposited thereon, for example, 200 nm. Thereafter, a photolithography step forms a resist pattern in which portions of the STI grooves are opened, and the silicon nitride film 304 is processed based on the resist pattern (FIG. 1B).

다음에 이 질화막(302)을 마스크로 하여, 제1 부유 게이트용 다결정 실리콘(303), 터널 산화막(302), 실리콘 기판(301)을 순서대로 RIE법에 의해 수직으로 에칭한다. 실리콘 기판(301)에 파여진 얕은 홈(305)이 소자 분리용 홈(Sha11ow Trench Isolation:STI)이다.Next, using the nitride film 302 as a mask, the first floating gate polycrystalline silicon 303, the tunnel oxide film 302, and the silicon substrate 301 are sequentially etched by the RIE method in this order. The shallow groove 305 formed in the silicon substrate 301 is a device isolation groove (STI).

다음에, 부유 게이트가 되는 제1 다결정 실리콘(303)과 실리콘 기판(301)의 계면에, 너무 버즈빅을 넣지 않도록 가능한한 적은 산화량으로 억제한 산화, 예컨대, 10nm의 열산화 공정을 행한다. 이것에 의해 열산화막(306)이 형성된다(도 1c).Next, at the interface between the first polycrystalline silicon 303 serving as the floating gate and the silicon substrate 301, an oxidation, for example, a thermal oxidation process of 10 nm is suppressed with a small amount of oxidation so as not to introduce too much buzz. As a result, a thermal oxide film 306 is formed (FIG. 1C).

다음에, 이 위에 산화막(307)을 CVD법으로 얇게 퇴적한다. 또한, 그 위에 내산화성막, 구체적으로는 실리콘 질화막(308)을, 예컨대 6nm 퇴적한다(도 1d).Next, an oxide film 307 is thinly deposited thereon by the CVD method. Further, an oxide resistant film, specifically a silicon nitride film 308, is deposited thereon, for example, 6 nm (FIG. 1D).

다음에, 포토 리소그래피 공정에 의해 주변회로부만 개구한 레지스트 패턴(309)을 기판상에 형성한다(도 2a). 이 레지스트 패턴(309)을 마스크로 하여 주변회로부의 내산화성막(308)을 제거한다(도 2b). 예컨대 실리콘 질화막이면 CDE(Chemical Dry Etching) 등의 방법으로 제거할 수 있다. 또한, 내산화성막의 하부에 형성한 CVD 산화막(307)은, 후에 STI 내부에 매립 절연막을 퇴적할 경우에, 실리콘 기판에 들어 가는 데미지를 경감하는 역할을 한다.Next, a resist pattern 309 in which only the peripheral circuit portion is opened by the photolithography step is formed on the substrate (FIG. 2A). Using the resist pattern 309 as a mask, the oxidation resistant film 308 of the peripheral circuit portion is removed (FIG. 2B). For example, if the silicon nitride film, it can be removed by a method such as CDE (Chemical Dry Etching). In addition, the CVD oxide film 307 formed below the oxidation resistant film serves to reduce damage to the silicon substrate when the buried insulating film is later deposited inside the STI.

다음에, 주변회로부의 소자 영역(실리콘 기판(301))과 제1 다결정 실리콘층(303)의 각각의 대향면 단부에 버즈빅을 넣기 위한 산화를 행한다(도 2c). 이 산화에 의해서 형성된 버즈빅(310)은, 후에 주변회로 형성시에 게이트 전극의 패임을 저감한다. 따라서 이 산화는 충분한 양, 예컨대 실리콘 기판상에 30nm의 산화막을 형성하는 조건으로 행한다.Subsequently, oxidation is carried out for inserting the bird's beak into the element region (silicon substrate 301) of the peripheral circuit portion and the opposing surface end portions of the first polycrystalline silicon layer 303 (FIG. 2C). The bird's beak 310 formed by this oxidation reduces the pitting of the gate electrode at the time of forming the peripheral circuit later. Therefore, this oxidation is carried out under a condition that a sufficient amount, for example, an oxide film of 30 nm is formed on the silicon substrate.

이때, 메모리셀부는 내산화성막(308)으로 덮여 있으며 산화는 되지 않는다. 따라서, 메모리셀부의 소자 영역(실리콘 기판(301))과 제1 다결정 실리콘층(303)의 각각의 대향면 단부에 버즈빅은 형성되지 않는다. 따라서, 주변회로부의 소자 영역의 곡율을 메모리셀부의 소자 영역의 곡율에 비해 실질적으로 크게할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 내산화성막을 이후 제거하여도 좋다. 메모리 셀 근방에 실리콘 질화막이 존재하면, 거기서부터 확산되는 수소에 의해 터널 산화막이 데미지를 받을 가능성이 있기 때문에, 필요하다면 제거하여도 좋지만, 이 예에서는 제거하지 않는 경우를 도시한다. 또한, 실리콘 질화막을 제거할 경우는, 도 1d의 공정 후에, 핫(hot) 인산에 의한 에칭 또는 CDE(CHEMICAL DRY ETCHING)로 제거하면 좋다.At this time, the memory cell part is covered with the oxidation resistant film 308 and is not oxidized. Therefore, no buzz bend is formed at the end portions of the element regions (silicon substrate 301) and the opposing surfaces of the first polycrystalline silicon layer 303 in the memory cell portion. Therefore, the curvature of the element region of the peripheral circuit portion can be substantially larger than the curvature of the element region of the memory cell portion. In addition, you may remove an oxidation resistant film afterwards as needed. If a silicon nitride film is present in the vicinity of the memory cell, the tunnel oxide film may be damaged by hydrogen diffused therefrom, and thus may be removed if necessary, but is not shown in this example. In addition, when removing a silicon nitride film, what is necessary is just to remove it by the etching by hot phosphoric acid or CDE (CHEMICAL DRY ETCHING) after the process of FIG. 1D.

다음에, STI 내부를 매립하기 위해서, 예컨대 플라즈마 산화막(311)을 퇴적한다(도 3a). 종횡비가 높은 경우에는, 고밀도 플라즈마(HDP) CVD법을 이용하여 퇴적할 경우도 있다. 다음에, 예컨대 CMP(Chemica1 Mechanica1 po1ishing)법에 의해 이 플라즈마 산화막(311)을 평탄화한다(도 3b).Next, for example, a plasma oxide film 311 is deposited to fill the inside of the STI (FIG. 3A). When the aspect ratio is high, it may be deposited by using a high density plasma (HDP) CVD method. Next, the plasma oxide film 311 is planarized by, for example, a CMP (Chemica1 Mechanica1 po1ishing) method (FIG. 3B).

다음에, 제1 부유 게이트용 다결정 실리콘(303)상의 실리콘 질화막(304)을 습식 에칭에 의해 제거한다. 경우에 따라서는 STI내에 매립한 절연막(311)의 높이를 조절하기 위해서, 질화막을 제거하기 전에 절연막(311)을 다소 에칭할 경우도 있다. 그후, 그 위에 제2 부유 게이트용 다결정 실리콘층(312)을 형성한다. 또한, STI 영역상에서 부유 게이트 분리용 영역(313)의 리소그래피 공정 및 에칭을 행한다. 그것에 의하여, 셀마다 분리된 부유 게이트(312)를 생성한다(도 3c).Next, the silicon nitride film 304 on the first floating gate polycrystalline silicon 303 is removed by wet etching. In some cases, in order to adjust the height of the insulating film 311 embedded in the STI, the insulating film 311 may be somewhat etched before removing the nitride film. Thereafter, a polycrystalline silicon layer 312 for the second floating gate is formed thereon. Further, a lithography process and etching of the floating gate separation region 313 are performed on the STI region. This produces a floating gate 312 separated for each cell (Fig. 3C).

다음에, 부유 게이트상에, 부유 게이트와 제어 게이트간 절연막이 되는, 예컨대 산화막/질화막/산화막(ONO)의 적층 절연막(314)을 형성한다(도 4a). 이 후, 도면은 주변회로부만을 도시한다.Next, on the floating gate, a laminated insulating film 314 of, for example, an oxide film / nitride film / oxide film ONO, which is an insulating film between the floating gate and the control gate, is formed (FIG. 4A). Thereafter, the figure shows only the peripheral circuit portion.

다음에, 메모리 셀 영역을 포토리소그래피 공정에 의해 레지스트로 피복하고, 주변회로 영역의 ONO막(314), 부유 게이트용의 제1, 제2 다결정 실리콘(303,312)을 건식 에칭, 터널 산화막(312)을 습식 에칭으로 제거한다(도 4b). 게이트 버즈빅이 충분히 형성되어 있으므로, 이 습식 에칭시에 소자 영역 상단부가 보호되고, 이 상단부에서의 산화막의 패임을 막을 수 있다.Next, the memory cell area is covered with a resist by a photolithography process, and the dry etching of the ONO film 314 in the peripheral circuit area and the first and second polycrystalline silicon 303 and 312 for the floating gate is performed, and the tunnel oxide film 312 is provided. Is removed by wet etching (FIG. 4B). Since the gate burzvik is sufficiently formed, the upper end of the element region is protected during this wet etching, and it is possible to prevent the dent of the oxide film at the upper end.

다음에, 주변회로의 기판 표면에 산화막 두께, 예컨대 15nm의 게이트 산화막(315)을 형성하고(도 4c), 이어서 그 상부에 다결정 실리콘층(316)을 형성한다(도 4d). 이 다결정 실리콘층(316)은 가공되어, 주변회로부의 게이트 전극 및 메모리셀부의 제어 게이트 전극이 된다.Next, a gate oxide film 315 having an oxide thickness, for example, 15 nm, is formed on the substrate surface of the peripheral circuit (FIG. 4C), and then a polycrystalline silicon layer 316 is formed thereon (FIG. 4D). The polycrystalline silicon layer 316 is processed to become a gate electrode of the peripheral circuit portion and a control gate electrode of the memory cell portion.

다음에, 도시하지 않지만, 주변 트랜지스터, 메모리 셀 트랜지스터의 게이트 가공을 행하여, 그 후 통상 행해지는 바와 같이, 메모리셀부, 주변회로부에 확산층을 형성하고, 또한 배선 공정을 행한다. 그것에 의해, 메모리 셀 어레이가 완성된다.Next, although not shown, the gate processing of the peripheral transistors and the memory cell transistors is performed, and then, as is usually performed, a diffusion layer is formed in the memory cell portion and the peripheral circuit portion, and a wiring process is performed. This completes the memory cell array.

상기와 같은 공정을 채용함으로써, 메모리셀부에는 버즈빅을 침입시키지 않고, 주변회로부에만 크게 버즈빅을 침입시킨 반도체 기억 장치가 실현된다. 즉, 주변회로부의 소자 영역의 곡율을 메모리셀부의 소자 영역의 곡율에 비해 실질적으로 크게 할 수 있다.By employing the above steps, a semiconductor memory device in which a large amount of invasion of Buzzvik is infiltrated only into the peripheral circuit portion without invading the memory cell portion. That is, the curvature of the element region of the peripheral circuit portion can be substantially larger than the curvature of the element region of the memory cell portion.

(제2 실시예)(2nd Example)

제1 실시예에서는, 메모리 셀 영역 전면을 실리콘 질화막으로 피복하였지만, 전면을 실리콘 질화막으로 피복하여 열처리를 가하면, 메모리 셀의 터널 산화막(302)이 열화하는 경우가 있다. 이 현상을 최소한으로 하기 위해서, 내산화성막은 메모리 셀의 부유 게이트의 측면에 측벽 형상으로 형성해도 된다. 제2 실시예는 이러한 방법을 제공한다.In the first embodiment, the entire surface of the memory cell region is covered with a silicon nitride film. However, when the entire surface is covered with a silicon nitride film and subjected to heat treatment, the tunnel oxide film 302 of the memory cell may deteriorate. In order to minimize this phenomenon, the oxidation resistant film may be formed in a sidewall shape on the side of the floating gate of the memory cell. The second embodiment provides such a method.

우선, 제1 실시예에서의 도 1a-1d의 공정을 실시한다. 도 1d에서 내산화성막(308)을 퇴적한 후, 전면에 RIE에 의한 에치백을 행하고, 측벽에만 내산화성막을 남긴다. 이것에 의해, 도 6에 도시한 구조를 얻을 수 있다. 그 후는, 제1 실시예의 도 2 이후와 동일한 공정을 실시함으로써, 내산화성막이 부유 게이트 측벽 및 STI 내벽에만 남겨진 구조가 완성된다.First, the process of FIGS. 1A-1D in the first embodiment is performed. After depositing the oxidation resistant film 308 in FIG. 1D, the entire surface is etched back by RIE, leaving the oxidation resistant film only on the sidewalls. Thereby, the structure shown in FIG. 6 can be obtained. Thereafter, by carrying out the same steps as in Fig. 2 and later in the first embodiment, the structure in which the oxidation resistant film remains only on the floating gate sidewall and the STI inner wall is completed.

(제3 실시예)(Third Embodiment)

도 7 및 도 8은, 본 발명의 제3 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도이다.7 and 8 are cross-sectional views showing step-by-step a method of manufacturing a semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention.

우선, 실리콘 기판(501) 전면에 메모리 셀의 터널 산화막(502)을, 예컨대 10nm 형성한다. 다음에, 그 상부에 부유 게이트의 일부가 되는 제1 다결정 실리콘층(503)을 70nm 형성한다(도 7a). 또한, 그 위에 실리콘 질화막(504)을, 예컨대 200nm 퇴적한다(도 7b). 그 후 포토리소그래피 공정에 의해, 주변회로 부분에만 STI의 홈을 형성하는 부분이 개구된 레지스트 패턴(도시 생략)을 형성하여, 실리콘 질화막(504)을 가공한다. 다음에 이 질화막(304)을 마스크로 하여, 제1 부유 게이트용 다결정 실리콘층(503), 터널 산화막(502), 실리콘 기판(501)을 순서대로 RIE법에 의해 수직으로 에칭하여 STI(505)를 형성한다.First, a tunnel oxide film 502 of a memory cell, for example, 10 nm is formed over the entire silicon substrate 501. Next, 70 nm of the first polycrystalline silicon layer 503 to be part of the floating gate is formed thereon (FIG. 7A). Further, a silicon nitride film 504 is deposited thereon, for example, 200 nm (FIG. 7B). Thereafter, by the photolithography process, a resist pattern (not shown) in which portions forming the grooves of the STI are opened only in the peripheral circuit portion is formed, and the silicon nitride film 504 is processed. Next, using the nitride film 304 as a mask, the first floating gate polycrystalline silicon layer 503, the tunnel oxide film 502, and the silicon substrate 501 are sequentially etched by the RIE method in order to thereby STI 505. To form.

이어서 주변회로부의 다결정 실리콘층(503)과 실리콘 기판(501)의 계면에 충분한 버즈빅 산화막(506)을 형성해야 하고, 예컨대 30nm의 산화를 행한다(도 7c). 이 때, 메모리셀부 위는 실리콘 질화막(504)으로 덮여있으므로 산화되지 않는다.Subsequently, a sufficient buzzvik oxide film 506 must be formed at the interface between the polycrystalline silicon layer 503 and the silicon substrate 501 of the peripheral circuit portion, and is oxidized at 30 nm, for example (Fig. 7C). At this time, since the memory cell portion is covered with the silicon nitride film 504, it is not oxidized.

다음에, 메모리셀부의 STI 홈(507)을 형성한다(도 8a). 이어서, 메모리 셀에 최저한 필요한 산화, 예컨대 6∼10nm의 산화를 행하여, 산화막(508)을 형성한다(도 8b). 그 후는, 제1 실시예의 도 3에 대응하는 STI내로의 매립 절연막 형성 공정을 행한다.Next, an STI groove 507 is formed in the memory cell portion (Fig. 8A). Subsequently, the minimum required oxidation, for example, 6 to 10 nm, is oxidized to the memory cell to form an oxide film 508 (Fig. 8B). Thereafter, a buried insulating film forming step into STI corresponding to FIG. 3 of the first embodiment is performed.

상기와 같은 공정에 의해서도, 메모리셀부에는 버즈빅을 침입시키는 일없이, 주변회로부에만 크게 버즈빅을 침입시킨 반도체 기억 장치가 실현된다. 즉, 주변회로부의 소자 영역의 곡율을 메모리셀부의 소자 영역의 곡율에 비하여 실질적으로 크게할 수 있다.Also in the above steps, a semiconductor memory device in which a large amount of invasion of BuzzBic is allowed to enter the peripheral circuit section without invading BuzzBic into the memory cell section. That is, the curvature of the element region of the peripheral circuit portion can be substantially larger than the curvature of the element region of the memory cell portion.

(제4 실시예)(Example 4)

도 9a-9d, 도 10a-10c는, 본 발명의 제4 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도이다.9A-9D and 10A-10C are cross-sectional views showing step-by-step methods of manufacturing a semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention.

우선, 실리콘 기판(601)에 제1 두꺼운 산화막, 예컨대 20nm 정도의 산화막(602)을 형성한다(도 9a). 다음에, 그 상부에 내산화성막, 예컨대 실리콘 질화막(603)을 8nm 퇴적한다(도 9b).First, a first thick oxide film, for example, an oxide film 602 of about 20 nm is formed on the silicon substrate 601 (Fig. 9A). Next, an oxide resistant film such as a silicon nitride film 603 is deposited by 8 nm on the top (FIG. 9B).

다음에, 리소그래피 공정에 의해 레지스트(604)를 주변회로부에 남기고, 메모리셀부의 실리콘 질화막(503)을 제거하고(도 9c), 또한 레지스트를 제거한 후에 메모리셀부의 20nm의 실리콘 산화막을 에칭제거한다.Next, the resist 604 is left in the peripheral circuit portion by the lithography process, the silicon nitride film 503 of the memory cell portion is removed (FIG. 9C), and after the resist is removed, the 20 nm silicon oxide film of the memory cell portion is etched away.

다음에, 터널 산화막(605)을 예컨대 두께 9nm로 메모리셀부에 형성한다. 주변회로부에는 내산화성막(실리콘 질화막)(603)이 있기 때문에 아무런 변화도 없다. 이어서, 터널 산화막(605)과 실리콘 기판(601) 사이에 질화처리에 의해 질소를 도입한다(도 9d). 이 질화는, 후의 공정에서 버즈빅의 침입을 방지하는 동시에, 일반적으로 터널 산화막이 옥시나이트라이드가 되기 때문에, 셀의 신뢰성이 향상한다. 또한, 이때 주변회로부는 질화막(603)으로 덮여 있기 때문에, 제1 산화막(602)과 실리콘 기판(601)의 계면은 질화되지 않는다. 질화처리는, 일반적으로 암모니아나 N2O, N0인 가스 속에서 열처리함으로써 행할 수 있다.Next, a tunnel oxide film 605 is formed in the memory cell portion, for example, at a thickness of 9 nm. Since there is an oxidation resistant film (silicon nitride film) 603 in the peripheral circuit portion, there is no change. Next, nitrogen is introduced between the tunnel oxide film 605 and the silicon substrate 601 by nitriding treatment (FIG. 9D). This nitriding prevents the penetration of Buzzvik in a later step, and in general, the tunnel oxide film becomes oxynitride, thereby improving cell reliability. At this time, since the peripheral circuit portion is covered with the nitride film 603, the interface between the first oxide film 602 and the silicon substrate 601 is not nitrided. The nitriding process is, in general, can be carried out by heat treatment in an ammonia or N 2 O, N0 gas.

다음에, 그 상부에 부유 게이트의 하층부가 되는 제1 다결정 실리콘층(606)을 70nm 형성한다(도 10a). 또한 그 위에 통상은 실리콘 질화막(607)을, 예컨대 200nm 퇴적한다. 그 후, 리소그래피 공정에 의해, STI의 홈을 형성하는 부분이 개구된 레지스트 패턴을 형성하여, 이 실리콘 질화막(607)을 가공한다.Next, 70 nm of the first polycrystalline silicon layer 606 serving as the lower layer portion of the floating gate is formed on the upper portion thereof (Fig. 10A). Further, a silicon nitride film 607 is usually deposited thereon, for example, 200 nm. Thereafter, a lithography step forms a resist pattern in which a portion forming the grooves of the STI is opened to process the silicon nitride film 607.

다음에, 이 질화막(607)을 마스크로 하여, 주변회로부에서는 제1 부유 게이트용 다결정 실리콘층(606), 실리콘 질화막(603), 기초의 제1 산화막(602)과 실리콘 기판(601)을, 메모리셀부에서는 제1 부유 게이트용 다결정 실리콘층(606), 터널 산화막(605), 실리콘 기판(601)을 순서대로 RIE법에 의해 수직으로 에칭한다. 실리콘 기판에 파여진 이 얕은 홈이, 소자 분리용 홈(STI)이다(도 10b).Next, using the nitride film 607 as a mask, the peripheral circuit portion uses the first floating gate polycrystalline silicon layer 606, the silicon nitride film 603, the underlying first oxide film 602, and the silicon substrate 601. In the memory cell portion, the first floating gate polycrystalline silicon layer 606, the tunnel oxide film 605, and the silicon substrate 601 are etched vertically by the RIE method in this order. This shallow groove cut into the silicon substrate is an element isolation groove STI (Fig. 10B).

다음에, 주변회로부의 소자 영역과 실리콘 질화막(603)과의 계면 단부에 버즈빅을 넣기 위한 산화를 행한다(도 10c). 이 산화에 의해서 산화막(609,610)이 형성되지만, 이것에 의해서 형성된 주변회로부 버즈빅(610)은, 후에 주변회로 형성시에 게이트 전극의 패임을 저감할 수 있다. 따라서, 이 산화는 충분한 양을 행하지만, 이 때 메모리셀부는 터널 산화막이 질화처리되고 있으며, 버즈빅이 침입하기 어렵다.Subsequently, oxidation is carried out to insert buzz big at the interface end portion between the element region of the peripheral circuit portion and the silicon nitride film 603 (Fig. 10C). The oxide films 609 and 610 are formed by this oxidation, but the peripheral circuit portion Buzzvik 610 formed by this can reduce the dents of the gate electrode at the time of forming the peripheral circuit later. Therefore, this oxidation is performed in a sufficient amount, but at this time, the tunnel oxide film is nitrided in the memory cell portion, and it is difficult for Buzzvik to invade.

한편, 주변회로부에서는, 소자 영역상에 질화되어 있지 않은 두꺼운 실리콘 산화막(602)이 있기 때문에, 실리콘 기판(601)과 실리콘 산화막(602) 계면에는 메모리셀부에 비해 두꺼운 버즈빅(610)을 넣을 수 있다. 또, 주변회로부가 두꺼운 실리콘 산화막(602)과 그 상부의 실리콘 질화막(603,606,607)은, 주변회로부의 게이트 산화막을 형성하기 전에 전부 제거한다(제1 실시예에서의 도 4b의 공정에 상당).On the other hand, in the peripheral circuit portion, since there is a thick silicon oxide film 602 which is not nitrided on the element region, a thick buzz 610 can be inserted at the interface between the silicon substrate 601 and the silicon oxide film 602 compared with the memory cell portion. have. The thick silicon oxide film 602 and the silicon nitride films 603, 606, 607 on the upper portion of the peripheral circuit portion are all removed before forming the gate oxide film of the peripheral circuit portion (corresponding to the process of Fig. 4B in the first embodiment).

상기와 같은 공정에 의해서도, 메모리셀부에는 버즈빅을 침입시키지 않고, 주변회로부에만 크게 버즈빅을 침입시킨 반도체 기억 장치가 실현된다. 즉, 주변회로부의 소자영역의 곡율을 메모리셀부의 소자 영역의 곡율에 비해 실질적으로 크게할 수 있다.Also in the above process, a semiconductor memory device in which buzz big is invaded only in the peripheral circuit part without invading buzz big into the memory cell part is realized. That is, the curvature of the element region of the peripheral circuit portion can be substantially larger than the curvature of the element region of the memory cell portion.

(제5 실시예)(Example 5)

도 11a­11d∼도 14a­14c는, 본 발명의 제5 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도이다.11A to 11D to 14A to 14C are cross-sectional views showing step by step methods for manufacturing a semiconductor memory device according to the fifth embodiment of the present invention.

우선, 실리콘 기판(701) 전면에 메모리 셀의 터널 산화막(702)을, 예컨대 10nm 형성한다. 다음에 그 상부에 부유 게이트의 하층부가 되는 제1 다결정 실리콘층(703)을 70nm 형성한다(도 11a).First, a tunnel oxide film 702 of a memory cell, for example, 10 nm is formed over the silicon substrate 701. Next, 70 nm of the first polycrystalline silicon layer 703 serving as the lower layer portion of the floating gate is formed thereon (FIG. 11A).

또한, 통상은 실리콘 질화막(704)을, 예컨대 200nm 퇴적한다. 그 후 포토리소그래피 공정에 의해, STI의 홈을 형성하는 부분이 개구된 패턴을 형성하여, 이 실리콘 질화막을 가공한다. 다음에, 이 질화막을 마스크로 하여, 제1 부유 게이트용 다결정 실리콘층, 터널 산화막, 실리콘 기판을 순서대로 RIE법에 의해 가공한다. 실리콘 기판에 파여진 얕은 홈이, 소자 분리용 홈(STI)이다(도 11b).In addition, the silicon nitride film 704 is usually deposited, for example, at 200 nm. Thereafter, a photolithography step forms a pattern in which the portions forming the grooves of the STI are opened to process the silicon nitride film. Next, using this nitride film as a mask, the polycrystalline silicon layer for tunneling, the tunnel oxide film, and the silicon substrate for the first floating gate are sequentially processed by the RIE method. The shallow groove cut into the silicon substrate is the device isolation groove STI (Fig. 11B).

다음에, 부유 게이트가 되는 제1 다결정 실리콘과 실리콘 기판 계면에 너무 버즈빅을 넣지 않도록, 가능한한 적은 산화량으로 억제한 산화를 행한다. 예컨대, 10nm의 열산화 공정을 행한다. 이것에 의해, 열산화막(706)이 형성된다(도 11c).Next, oxidation is suppressed with as little oxidation amount as possible so as not to put the buzz big at the interface between the first polycrystalline silicon serving as the floating gate and the silicon substrate too much. For example, a thermal oxidation process of 10 nm is performed. As a result, a thermal oxide film 706 is formed (FIG. 11C).

다음에, 이 위에 산화막(707)을 CVD법으로 퇴적한다. 또한 그 위에 실리콘막을 형성한다. 구체적으로는 아몰퍼스 실리콘막(708)을, 예컨대 감압 CVD(LPCVD)법으로 10nm 퇴적한다(도 11d).Next, an oxide film 707 is deposited thereon by the CVD method. In addition, a silicon film is formed thereon. Specifically, the amorphous silicon film 708 is deposited by 10 nm, for example, by reduced pressure CVD (LPCVD) (FIG. 11D).

다음에, 포토리소그래피 공정에 의해 주변부만을 개구한 레지스트 패턴(709)을 형성한다(도 12a). 이 레지스트재를 마스크로하여, 주변회로부의 실리콘막(708)을 제거한다(도 12b). 예컨대 아몰퍼스 실리콘막이면 CDE 등의 방법으로 제거할 수 있다. 또 실리콘막의 하부에 형성한 CVD 산화막(707)은, 후에 STI 내부에 매립 절연막을 퇴적할 경우에, 실리콘 기판에 들어가는 데미지를 경감하는 역할을 한다.Next, a resist pattern 709 is formed in which only the periphery is opened by a photolithography step (FIG. 12A). Using this resist material as a mask, the silicon film 708 of the peripheral circuit portion is removed (Fig. 12B). For example, an amorphous silicon film can be removed by a method such as CDE. In addition, the CVD oxide film 707 formed under the silicon film serves to reduce damage to the silicon substrate when the buried insulating film is later deposited inside the STI.

다음에, 주변회로부의 STI 엣지에 버즈빅을 넣기 위한 산화를 행한다(도 12c). 이 산화에 의해서 형성된 버즈빅(710)은, 후에 주변회로부 형성시에 게이트 전극의 패임을 경감할 수 있다. 따라서, 이 산화는 충분한 양을 행한다. 예컨대 실리콘 기판상에 30nm의 산화막을 형성하는 조건으로 행한다.Next, oxidation is carried out to insert BuzzBig into the STI edge of the peripheral circuit portion (Fig. 12C). The bird's beak 710 formed by this oxidation can later reduce the dent of the gate electrode when the peripheral circuit portion is formed. Therefore, this oxidation is performed in a sufficient amount. For example, it is performed under the conditions of forming an oxide film of 30 nm on the silicon substrate.

한편, 메모리셀부는 아몰퍼스 실리콘막(708)에 덮여 있으며, 주변회로부의 소자 영역 상단부의 버즈빅 산화시에 완전히 산화되고, 아몰퍼스 실리콘막(708)은 실리콘 산화막(711)이 되어, 막 두께도 약 2배인 20nm가 된다.On the other hand, the memory cell portion is covered with the amorphous silicon film 708, and is completely oxidized at the time of buzzing oxidation of the upper portion of the element region of the peripheral circuit portion, and the amorphous silicon film 708 becomes the silicon oxide film 711, and the film thickness is also weak. It is 20nm which is twice.

메모리셀부에서는 아몰퍼스 실리콘막(708)이 완전히 실리콘 산화막(711)이 된 후에, 산화제가 실리콘 산화막(711)을 확산하여 실리콘 기판(701) 및 부유 게이트의 하층부인 제1 다결정 실리콘막(703)도 산화된다.In the memory cell portion, after the amorphous silicon film 708 is completely formed of the silicon oxide film 711, the oxidant diffuses the silicon oxide film 711 so that the first polycrystalline silicon film 703 that is under the silicon substrate 701 and the floating gate is also formed. Is oxidized.

그러나, 산화제는 이 실리콘 산화막(711)을 확산하고, 또한 CVD법으로 형성한 실리콘 산화막(706)을 확산하여 실리콘 기판(701) 또는 다결정 실리콘막(703)에 도달하기 때문에, 실리콘 기판(701) 및 부유 게이트의 하층부인 제1 다결정 실리콘막(703)의 산화 레이트는 대폭 억제된다. 따라서, 이 공정에서는 메모리셀부의 소자 영역 상단부에 버즈빅은 거의 들어 가지 않는다.However, since the oxidant diffuses the silicon oxide film 711 and diffuses the silicon oxide film 706 formed by the CVD method to reach the silicon substrate 701 or the polycrystalline silicon film 703, the silicon substrate 701 And the oxidation rate of the first polycrystalline silicon film 703 which is the lower layer portion of the floating gate is greatly suppressed. Therefore, in this step, the buzz big hardly enters the upper end of the element region of the memory cell portion.

주변회로부의 소자 영역 상단부에 버즈빅을 넣기 위한 산화량은, 메모리셀부에 퇴적한 실리콘막(708)이 완전히 실리콘 산화막(711)이 되기 위한 산화량과 같을 필요가 있으며, 또한 메모리셀부에서는 소자 영역 상단부에 버즈빅이 거의 들어 가지 않는 것이 필요하고, 그것을 감안하여 실리콘 산화막(708)의 퇴적막 두께가 설정된다.The amount of oxidation for inserting Buzzvik into the upper end of the element region of the peripheral circuit portion needs to be equal to the amount of oxidation so that the silicon film 708 deposited on the memory cell portion becomes the silicon oxide film 711 completely, and the element region in the memory cell portion. It is necessary for the upper end to have almost no burjbig, and in view of this, the deposited film thickness of the silicon oxide film 708 is set.

다음에, STI내를 매립하기 위해서, 예컨대 플라즈마 산화막(712)을 퇴적한다(도 13a). 종횡비가 높을 경우에는, 고밀도 플라즈마(HDP) CVD를 이용하여 퇴적할 경우도 있다. 다음에, 예컨대 CMP법에 의해 이 플라즈마 산화막을 평탄화한다(도 13b).Next, for example, a plasma oxide film 712 is deposited to fill the inside of the STI (FIG. 13A). When the aspect ratio is high, it may be deposited using high density plasma (HDP) CVD. Next, the plasma oxide film is planarized by, for example, the CMP method (Fig. 13B).

다음에, 제1 부유 게이트용 다결정 실리콘(703)상의 실리콘 질화막(704)을 습식 에칭에 의해 제거한다. 경우에 따라서는, STI내에 매립한 절연막(712)의 높이를 조절하기 위해서, 질화막(704)을 제거하기 전에 절연막(712)을 다소 에칭할 경우도 있다.Next, the silicon nitride film 704 on the first floating gate polycrystalline silicon 703 is removed by wet etching. In some cases, in order to adjust the height of the insulating film 712 embedded in the STI, the insulating film 712 may be somewhat etched before removing the nitride film 704.

그 후, 기판 전면에 제2 부유 게이트용 다결정 실리콘층(713)을 형성한다.Thereafter, the second polycrystalline silicon layer 713 for the floating gate is formed over the substrate.

또한, STI 영역상에서 부유 게이트 분리 영역(714)의 리소그래피 공정 및 에칭을 행하여, 부유 게이트를 각 셀마다 분리하기 위한 가공을 행한다(도 13c).In addition, a lithography process and etching of the floating gate isolation region 714 are performed on the STI region to perform a process for separating the floating gate for each cell (FIG. 13C).

다음에, 부유 게이트(713)상에, 부유 게이트와 제어 게이트 사이의 절연막이 되는, 예컨대 산화막/질화막/산화막(ONO)의 적층 절연막(715)을 형성한다(도 14a). 이 후는 주변회로부만을 도시한다.Next, on the floating gate 713, a stacked insulating film 715 of, for example, an oxide film / nitride film / oxide film ONO, which is an insulating film between the floating gate and the control gate, is formed (FIG. 14A). After that, only the peripheral circuit portion is shown.

다음에, 메모리셀부를 포토리소그래피 공정에 의해 레지스트로 피복하고, 주변회로부의 0NO막(715), 부유 게이트용의 제1, 제2 다결정 실리콘(703,713)을 건식 에칭, 터널 산화막을 습식 에칭으로 제거한다(도 14b). 이 습식 에칭시에, 게이트 버즈빅이 충분히 형성되어 있음으로써, 소자 영역 상단부가 보호되고, 상단부에서의 산화막의 패임을 막을 수 있다.Next, the memory cell portion is covered with a resist by a photolithography process, dry etching of the 0NO film 715 of the peripheral circuit portion, the first and second polycrystalline silicon 703 and 713 for the floating gate, and wet etching of the tunnel oxide film are performed. (FIG. 14B). At the time of this wet etching, since the gate buzz big is formed sufficiently, the upper end of the element region is protected, and it is possible to prevent the dent of the oxide film at the upper end.

다음에, 주변회로부에 필요한 산화막 두께, 예컨대 15nm의 게이트 산화막(716)을 형성하고(도 14c), 다음에 그 상부에 다결정 실리콘층(717)을 형성한다(도 14d). 이 다결정 실리콘층(717)은 주변회로부의 게이트 전극 및 메모리 셀의 제어 게이트가 된다.Next, a gate oxide film 716 having an oxide film thickness, for example, 15 nm, required in the peripheral circuit portion is formed (FIG. 14C), and then a polycrystalline silicon layer 717 is formed thereon (FIG. 14D). This polycrystalline silicon layer 717 becomes a gate electrode of the peripheral circuit portion and a control gate of the memory cell.

다음에, 도시는 생략하지만, 주변 트랜지스터, 메모리 셀 트랜지스터의 게이트 가공을 행하고, 그 후 통상 행해지는 바와 같이 메모리셀부, 주변회로부에 확산층을 형성하고, 또한 배선 공정을 행함으로써, 메모리 셀 어레이가 완성된다.Next, although not shown in the drawings, the gate transistors of the peripheral transistors and the memory cell transistors are processed, and then a diffusion layer is formed in the memory cell portion and the peripheral circuit portion as usual, and the wiring process is performed to complete the memory cell array. do.

상기와 같은 공정에 의해서도, 메모리셀부에는 버즈빅을 침입시키지 않고, 주변회로부에만 크게 버즈빅을 침입시킨 반도체 기억 장치가 실현된다. 즉, 주변회로부의 소자 영역의 곡율을 메모리셀부의 소자 영역의 곡율에 비해 실질적으로 크게할 수 있다.Also in the above process, a semiconductor memory device in which buzz big is invaded only in the peripheral circuit part without invading buzz big into the memory cell part is realized. That is, the curvature of the element region of the peripheral circuit portion can be substantially larger than the curvature of the element region of the memory cell portion.

(제6 실시예)(Example 6)

도 15a-15d∼도 17a-17d는, 본 발명의 제5 실시예에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도이다. 본 실시예는 제1∼제5 실시예와 달리, 주변회로부의 소자 영역 상단부에 큰 버즈빅을 형성하는 것이 아니고, 주변회로부의 STI의 측벽을 산질화막으로 덮고, STI 매립 절연막의 에치백시, 소자 영역의 측면이 노출하는 것을 방지함으로써, 주변회로부의 게이트 전극의 소자 영역 측면으로의 패임을 억제하는 것이다.15A to 17D to 17A to 17D are cross-sectional views showing step by step manufacturing methods of the semiconductor memory device according to the fifth embodiment of the present invention. Unlike the first to fifth embodiments, the present embodiment does not form a large buzz big at the upper end of the element region of the peripheral circuit portion, but covers the sidewall of the STI of the peripheral circuit portion with an oxynitride film, By preventing the side surface of the element region from being exposed, it is possible to suppress the pits of the gate electrode of the peripheral circuit portion to the side of the element region.

이하, 도면을 참조하여 제조공정을 설명하지만, 도 15∼도 17a는 메모리셀부와 주변회로부의 양쪽에 적용되는 도면이고, 도 17b ∼ 도 17d는 주변회로부에 적용되는 도면이다.Hereinafter, the manufacturing process will be described with reference to the drawings, but FIGS. 15 to 17A are views applied to both the memory cell portion and the peripheral circuit portion, and FIGS. 17B to 17D are views applied to the peripheral circuit portion.

우선, 실리콘 기판(801) 전면에 메모리 셀의 터널 산화막이 되는 실리콘 산화막(802)을, 예컨대 10nm 형성한다. 다음에 그 상부에 부유 게이트의 하층부가 되는 제1 다결정 실리콘층(803)을 70nm 형성한다(도 15a).First, a silicon oxide film 802 serving as a tunnel oxide film of a memory cell is formed over the silicon substrate 801, for example, 10 nm. Next, 70 nm of the first polycrystalline silicon layer 803 serving as the lower layer portion of the floating gate is formed thereon (FIG. 15A).

또한, 통상은 실리콘 질화막(804)을, 예컨대 200nm 퇴적한다. 그 후 포토리소그래피 공정에 의해, STI의 홈을 형성하는 부분이 개구된 레지스트 패턴을 형성하고, 이 실리콘 질화막을 가공한다. 다음에, 이 질화막을 마스크로 하여, 제1 부유 게이트용 다결정 실리콘층, 터널 산화막, 실리콘 기판을 순서대로 RIE법에 의해 가공한다. 실리콘 기판에 파여진 얕은 홈이, 소자 분리용 홈(STI)이다(도 15b).In addition, the silicon nitride film 804 is normally deposited, for example, at 200 nm. Thereafter, a photolithography step forms a resist pattern in which the portions forming the grooves of the STI are opened, and the silicon nitride film is processed. Next, using this nitride film as a mask, the polycrystalline silicon layer for tunneling, the tunnel oxide film, and the silicon substrate for the first floating gate are sequentially processed by the RIE method. The shallow groove formed in the silicon substrate is the device isolation groove STI (Fig. 15B).

다음에, 부유 게이트가 되는 제1 다결정 실리콘과 실리콘 기판 계면에 너무 버즈빅을 넣지 않도록, 가능한한 적은 산화량으로 억제한 산화, 예컨대 10nm의 열산화 공정을 행한다. 이것에 의해, 열산화막(806)이 형성된다(도 15c).Next, an oxidation, for example, a thermal oxidation process of 10 nm is suppressed with as little oxidation as possible so as not to put too much buzz big at the interface between the first polycrystalline silicon serving as the floating gate and the silicon substrate. As a result, a thermal oxide film 806 is formed (FIG. 15C).

다음에, 이 위에 산화막(807)을 CVD법으로 예컨대 20nm 퇴적한다. 그 후 실리콘 산화막(806 및 807)을 열질화막으로 바꾸는 처리를 행한다(도 9d). 구체적으로는, 예컨대 900℃의 NH3분위기속에서 60분 처리하고, 또한 900℃의 O2분위기로 60분 처리한다. 이 처리에 의해, 실리콘 산화막(806)과 실리콘의 계면 영역 및 실리콘 산화막(807)의 표면 영역이 질소를 수% 함유하는 산질화막이 된다.Next, an oxide film 807 is deposited thereon, for example, by 20 nm. Thereafter, a process of changing the silicon oxide films 806 and 807 into a thermal nitride film is performed (FIG. 9D). Specifically, for example, the treatment is performed for 60 minutes in an NH 3 atmosphere of 900 ° C, and for 60 minutes in an O 2 atmosphere of 900 ° C. By this treatment, the interface region between the silicon oxide film 806 and silicon and the surface region of the silicon oxide film 807 become an oxynitride film containing several percent of nitrogen.

다음에, STI 내부를 매립하기 위해서, 예컨대 플라즈마 산화막(812)을 퇴적한다(도 16a). 종횡비가 높을 경우에는, 고밀도 플라즈마(HDP) CVD를 이용하여 퇴적할 경우도 있다. 다음에, 예컨대 CMP법에 의해 이 플라즈마 산화막을 평탄화한다(도 16b).Next, for example, a plasma oxide film 812 is deposited to fill the inside of the STI (FIG. 16A). When the aspect ratio is high, it may be deposited using high density plasma (HDP) CVD. Next, the plasma oxide film is planarized by, for example, the CMP method (Fig. 16B).

다음에, 제1 부유 게이트용 다결정 실리콘(803)상의 실리콘 질화막(804)을 습식 에칭에 의해 제거한다. 경우에 따라서는, STI내에 매립한 절연막(812)의 높이를 조절하기 위해서, 질화막(804)을 제거하기 전에 절연막(812)을 다소 에칭할 경우도 있다. 그 후, 기판 전면에 제2 부유 게이트용 다결정 실리콘층(813)을 형성한다. 또한, STI 영역상에서 부유 게이트 분리 영역(814)의 리소그래피 공정 및 에칭을 행하여, 부유 게이트를 각 셀마다 분리하기 위한 가공을 행한다(도 16c).Next, the silicon nitride film 804 on the first floating gate polycrystalline silicon 803 is removed by wet etching. In some cases, in order to adjust the height of the insulating film 812 embedded in the STI, the insulating film 812 may be somewhat etched before the nitride film 804 is removed. Thereafter, the polycrystalline silicon layer 813 for second floating gate is formed over the entire substrate. In addition, a lithography process and etching of the floating gate isolation region 814 are performed on the STI region to perform a process for separating the floating gate for each cell (FIG. 16C).

다음에, 부유 게이트(813)상에, 부유 게이트와 제어 게이트 사이의 절연막이 되는, 예컨대 산화막/질화막/산화막(ONO)의 적층 절연막(715)을 형성한다(도 17a). 이후는 주변회로부만을 도시한다.Next, on the floating gate 813, a laminated insulating film 715 of, for example, an oxide film / nitride film / oxide film ONO, which is an insulating film between the floating gate and the control gate, is formed (FIG. 17A). Hereinafter, only the peripheral circuit portion is shown.

다음에, 메모리셀부를 레지스트(도시 생략)에 의해 커버하고, 주변회로부의 ONO막, 제1, 제2 다결정 실리콘층(803,813)을 건식 에칭으로, 터널 산화막(802)을 습식 에칭으로 제거한다(도 17b). 이 습식 에칭시에, STI의 실리콘 측벽 및 제1 부유 게이트 전극(802)의 측면이 산질화된 산질화막(8O6,807)으로 덮여 있기 때문에, 이 부분의 에칭 속도는 터널 산화막(802)의 에칭 속도보다도 늦어진다. 이 때문에, 소자 영역 상단부 측면이 노출되는 일은 없다.Next, the memory cell portion is covered with a resist (not shown), and the ONO film, the first and second polycrystalline silicon layers 803 and 813 of the peripheral circuit portion are removed by dry etching, and the tunnel oxide film 802 is removed by wet etching ( 17B). During this wet etching, since the silicon sidewalls and the side surfaces of the first floating gate electrode 802 of the STI are covered with oxynitride oxynitride films 806 and 807, the etching rate of this portion is increased by the etching of the tunnel oxide film 802. It is slower than speed. For this reason, the side surface of the upper end of the element region is not exposed.

다음에, 주변회로부에 필요한 산화막 두께, 예컨대 15nm의 게이트 산화막(816)을 형성하고(도 17c), 다음에 상부에 다결정 실리콘층(817)을 형성한다(도 17d). 이 다결정 실리콘층은 주변회로부의 게이트 전극 및 메모리 셀의 제어 게이트가 된다.Next, a gate oxide film 816 having an oxide thickness necessary for the peripheral circuit portion, for example, 15 nm is formed (Fig. 17C), and then a polycrystalline silicon layer 817 is formed on the top (Fig. 17D). This polycrystalline silicon layer becomes a gate electrode of the peripheral circuit portion and a control gate of the memory cell.

본 실시예에서는, STI 내벽에 산화 처리에 의해 실리콘 산화막(805)을 형성한 후, 실리콘 산화막(807)을 퇴적하고 있지만, 실리콘 산화막(806과 807)은 반드시 2층으로 할 필요는 없으며, 퇴적막 또는 산화처리에 의한 단층의 실리콘 산화막이어도 상관없다.In this embodiment, after the silicon oxide film 805 is formed on the inner wall of the STI by the oxidation treatment, the silicon oxide film 807 is deposited. However, the silicon oxide films 806 and 807 do not necessarily have to be two layers. It may be a single layer silicon oxide film by a film or an oxidation treatment.

다음에, 도시는 생략하지만, 주변 트랜지스터, 메모리 셀 트랜지스터의 게이트 가공을 행하고, 그 후 통상 행해지는 바와 같이 메모리 셀, 주변회로부에 확산층을 형성하고, 또한 배선공정을 행함으로써, 메모리 셀 어레이가 완성된다.Next, although not shown, the gate transistors of the peripheral transistors and the memory cell transistors are processed, and then, as is usually performed, a diffusion layer is formed in the memory cell and the peripheral circuit portion, and the wiring process is completed to complete the memory cell array. do.

본 실시예에서는, 주변회로부의 게이트 전극 형성 후의 소자영역 상단부 측면은, 적어도 STI 내벽에 형성된 산질화막으로 덮여 있기 때문에, 산화막의 박막화에 의한 주변 트랜지스터의 킹크 특성은 생기지 않는다.In this embodiment, since the upper end side surface of the element region after the gate electrode formation of the peripheral circuit portion is covered with at least an oxynitride film formed on the inner wall of the STI, the kink characteristic of the peripheral transistor due to the thinning of the oxide film does not occur.

제1 실시예 내지 제5 실시예에 개시된 발명에 의하면, 메모리 셀의 액티브 영역과 실리콘 기판 사이에는 버즈빅을 너무 크게 형성하지 않고, 주변회로부에는 큰 버즈빅을 형성할 수 있기 때문에, 메모리 셀의 특성 변동을 작게 할 수 있다. 한편, 주변회로에 버즈빅이 형성되어 있음으로써, MOSFET의 킹크 특성의 발생을 방지할 수 있으며, 대기시 소비전류의 증대를 억제할 수 있다.According to the invention disclosed in the first to fifth embodiments, since a large buzz is formed between the active region of the memory cell and the silicon substrate, and a large buzz is formed in the peripheral circuit portion, Characteristics fluctuation can be made small. On the other hand, by forming a buzz big in the peripheral circuit, it is possible to prevent the occurrence of the kink characteristic of the MOSFET, and to suppress the increase in the current consumption during standby.

또한, 제6 실시예에 개시된 발명에 의하면, STI 내벽이 실리콘 산질화막으로 덮여 있기 때문에, 주변회로부에서 터널 산화막을 박리할 때에 소자 영역 상단부에서의 절연막의 막 축소를 억제할 수 있으며, 동일하게 MOSFET의 킹크 특성의 발생을 방지할 수 있고, 대기시 소비전류의 증대를 억제할 수 있다.In addition, according to the invention disclosed in the sixth embodiment, since the inner wall of the STI is covered with the silicon oxynitride film, the film shrinkage of the insulating film at the upper end of the element region can be suppressed when the tunnel oxide film is peeled off from the peripheral circuit portion. The occurrence of kink characteristics can be prevented, and an increase in standby current consumption can be suppressed.

(제7 실시형태)(7th Embodiment)

도 18a-18d∼도 19a-19d는, 본 발명의 제7 실시형태에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도이다. 이 실시예에 관한 반도체 기억 장치(NOR형 플래쉬 EEPR0M)는, 매립 소자 분리 영역에 의해 절연분리된 소자 영역을 가지며, 메모리 셀 어레이 영역과 주변 트랜지스터 영역과는 MOS 트랜지스터의 게이트 산화막의 막 두께가 다른 것이다.18A-18D to 19A-19D are cross-sectional views showing step-by-step methods of manufacturing a semiconductor memory device according to the seventh embodiment of the present invention. The semiconductor memory device (NOR-type flash EEPR0M) according to this embodiment has an element region insulated by a buried element isolation region, and the film thickness of the gate oxide film of the MOS transistor is different from that of the memory cell array region and the peripheral transistor region. will be.

우선, 도 18a에 도시한 바와 같이, 반도체 실리콘 기판(901)의 메모리 셀 어레이 영역 즉 메모리셀부 및 주변 트랜지스터 영역 즉 주변회로부에 각각의 트랜지스터의 임계치가 각각 원하는 값이 되도록 불순물을 도입한 후, 기판상 전면에 메모리 셀 트랜지스터의 터널 산화막이 되는 게이트 산화막(902)을 형성하고, 그 위에 폴리실리콘막(903), CDV 질화막 및 CVD 산화막의 적층막(904)을 퇴적한다.First, as shown in FIG. 18A, impurities are introduced into the memory cell array region of the semiconductor silicon substrate 901, that is, the memory cell portion and the peripheral transistor region, that is, the peripheral circuit portion, so that the threshold values of the respective transistors become desired values, respectively. A gate oxide film 902 serving as a tunnel oxide film of a memory cell transistor is formed over the entire surface, and a stacked film 904 of a polysilicon film 903, a CDV nitride film, and a CVD oxide film is deposited thereon.

다음에, 기판상에 레지스트 패턴(도시 생략)을 형성하고, 이것을 이용하여 상기 적층막(904)을 패터닝한 후에 상기 레지스트 패턴을 제거한다.Next, a resist pattern (not shown) is formed on the substrate and the resist pattern is removed after patterning the laminated film 904 using the pattern.

이 후, 도 18b에 도시한 바와 같이, 상기 패터닝된 적층막(904)을 마스크로 하여, 소자 분리 영역 형성 예정 부분에 대응하는 폴리실리콘막(903), 게이트 산화막(902), 실리콘 기판(901)을 제거함으로써, 얕은 트렌치를 형성한다.18B, the polysilicon film 903, the gate oxide film 902, and the silicon substrate 901 corresponding to the portion to be formed in the isolation region are formed using the patterned stacked film 904 as a mask. ) To form a shallow trench.

다음에, 메모리 셀 어레이 영역을 레지스트(도시 생략)로 커버한 후, 주변 트랜지스터 영역에 대하여 습식 에칭 처리(또는 등방성 건식 에칭 처리, 혹은 이들 양쪽의 처리)를 행하여, 도 18c에 도시한 바와 같이, 주변 트랜지스터 영역의 소자 영역상의 게이트 산화막(902)의 일부분(소자 영역 단부상의 부분)을 제거하여, 소자 영역의 단부로 산화제가 공급되기 쉬운 형상으로 한다.Next, after covering the memory cell array region with a resist (not shown), a wet etching process (or an isotropic dry etching process or both thereof) is performed on the peripheral transistor region, as shown in Fig. 18C, A portion of the gate oxide film 902 on the element region in the peripheral transistor region (part on the end of the element region) is removed to form a shape in which an oxidant is easily supplied to the end of the element region.

이 후, 상기 레지스트를 제거하여 예컨대 온도가 900도∼1000도, 산소 농도가 10%의 분위기에서, 상기 트렌치의 표면의 산화막 두께가 20nm 이상이 되도록 산화하여 산화막(913)을 형성한다. 이 때, 주변 트랜지스터 영역의 소자 영역 단부와 그 위의 폴리실리콘막(903) 사이 부분은, 산화제가 공급되어 산화가 진행된다. 그 때문에, 도 18d에 도시한 바와 같이, 소위 버즈빅이 두텁게 들어가는 동시에 소자 영역의 단부가 둥그스름한 형상이 된다. 즉, 주변 트랜지스터 영역의 소자 영역의 단부의 곡율이 커진다.Thereafter, the resist is removed to oxidize such that the oxide film thickness on the surface of the trench is 20 nm or more, for example, in a temperature of 900 to 1000 degrees and an oxygen concentration of 10%. At this time, the portion between the element region end of the peripheral transistor region and the polysilicon film 903 thereon is supplied with an oxidizing agent and oxidation proceeds. Therefore, as shown in Fig. 18D, the so-called buzz big enters thickly, and the end portion of the element region is rounded. That is, the curvature of the end of the element region of the peripheral transistor region is increased.

계속해서, 도 19a에 도시한 바와 같이, 상기 트렌치에 매립 절연체인 예컨대 LP-TE0S막(905)를 매립한다. 이후, CMP법 또는 에치백법에 의해 전면을 평탄화하고, 매립 절연체를 적층막(904)의 도중까지 후퇴시키고, 이어서 습식 에칭 처리를 행하여 적층막(904)을 제거한다.Subsequently, as shown in FIG. 19A, for example, an LP-TE0S film 905 as a buried insulator is embedded in the trench. Thereafter, the entire surface is planarized by the CMP method or the etch back method, the buried insulator is retreated to the middle of the laminated film 904, and then wet etching is performed to remove the laminated film 904.

다음에, 도 19b에 도시한 바와 같이, 불순물로서 인이 도입된 폴리실리콘막(906)을 기판상 전면에 퇴적하고, 그 위에 레지스트 패턴(도시 생략)을 형성하고, 이것을 이용하여 상기 폴리실리콘막(906)을 패터닝함으로써, 메모리 셀 어레이 영역의 폴리실리콘막(906)을 소자 분리 영역상에서 분단하는 슬릿(907)을 형성하고, 주변 트랜지스터 영역의 폴리실리콘막(906,903)을 제거한다. 이 후, 상기 레지스트 패턴을 박리한다.Next, as shown in Fig. 19B, a polysilicon film 906 into which phosphorus has been introduced as an impurity is deposited on the entire surface of the substrate, and a resist pattern (not shown) is formed thereon, and the polysilicon film is used using this. By patterning 906, a slit 907 for dividing the polysilicon film 906 in the memory cell array region on the device isolation region is formed, and the polysilicon films 906 and 903 in the peripheral transistor region are removed. Thereafter, the resist pattern is peeled off.

다음에, 기판상 전면에 0N0 절연막(908)을 형성하고, 메모리 셀 어레이 영역을 레지스트(도시 생략)로 커버한 후에, 주변 트랜지스터 영역의 ONO 절연막(908) 및 게이트 산화막(터널 산화막)(902)을 제거한 후, 상기 메모리 셀 어레이 영역을 커버하고 있는 레지스트를 제거한다.Next, a 0N0 insulating film 908 is formed over the entire surface of the substrate, and after covering the memory cell array region with a resist (not shown), the ONO insulating film 908 and the gate oxide film (tunnel oxide film) 902 in the peripheral transistor region. After removing the resist, the resist covering the memory cell array region is removed.

또한, 메모리 셀 어레이 영역에 슬릿(907)을 형성할 때에 주변 트랜지스터 영역의 폴리실리콘막(906,903)을 남겨 두고, 상기 0NO 절연막(908) 및 게이트 산화막(터널 산화막)(902)을 제거할 때에 상기 폴리실리콘막(906,903)을 제거하여도 된다.In addition, when the slits 907 are formed in the memory cell array region, the polysilicon films 906 and 903 of the peripheral transistor regions are left, and the 0NO insulating film 908 and the gate oxide film (tunnel oxide film) 902 are removed. The polysilicon films 906 and 903 may be removed.

이하는, 종래와 같이, 도 19c에 도시한 바와 같이, 주변회로용 트랜지스터의 게이트 산화막(909)을 형성하고, 또한, 도 19c와는 직교하는 방향에서 봐서 도시한 도 19d와 같이, 불순물이 도입된 폴리실리콘막을 기판상 전면에 퇴적한다.As shown in Fig. 19C, the following forms the gate oxide film 909 of the transistor for the peripheral circuit as in the related art, and impurities are introduced as shown in Fig. 19D shown in a direction orthogonal to Fig. 19C. A polysilicon film is deposited on the entire surface on the substrate.

그리고, 메모리 셀 어레이 영역에서는 상기 폴리실리콘막, 상기 0N0 절연막(908), 폴리실리콘막(906 및 903)을 패터닝함으로써, 제어 게이트(910)와 부유 게이트(911)(폴리실리콘막(906 및 903))가 2층이 된 적층 게이트 구조를 형성하며, 주변 트랜지스터 영역에서는 상기 폴리실리콘막을 패터닝함으로써 게이트 전극(912)을 형성한다. 이어서, 도시하지 않지만, 기판 표층부에 트랜지스터의 소스/드레인이 되는 불순물을 선택적으로 도입하고, 또한, 층간절연막의 퇴적, 콘택의 개공, 배선형성, 표면 보호 절연막의 퇴적을 행하여, 플래쉬 EEPROM을 완성시킨다.In the memory cell array region, the polysilicon film, the 0N0 insulating film 908, and the polysilicon films 906 and 903 are patterned to form a control gate 910 and a floating gate 911 (polysilicon films 906 and 903). )) Forms a stacked gate structure having two layers, and in the peripheral transistor region, the gate electrode 912 is formed by patterning the polysilicon film. Subsequently, although not shown in the drawing, impurities which become the source / drain of the transistor are selectively introduced into the substrate surface layer, and further, deposition of an interlayer insulating film, opening of a contact, wiring formation, and deposition of a surface protective insulating film are completed to complete the flash EEPROM. .

도 20a는, 도 19c 중에 점선의 O 표시로 나타낸 부분에 해당하는 단부(요컨대, 소자분리 절연막을 형성한 후에 게이트 산화막을 형성한 주변 트랜지스터 영역에서의 소자 영역의 단부)의 형상의 일예를 확대하여 도시하고 있으며, 이 부분의 디바이스 완성 후의 형상의 일예를 확대하여 도시하고 있다 여기서, 901은 반도체 기판, 905는 소자 분리 절연막, 909는 게이트 산화막, 912는 게이트 전극이다.20A is an enlarged example of the shape of an end portion (that is, an end portion of the element region in the peripheral transistor region in which the gate oxide film is formed after forming the element isolation insulating film) corresponding to the portion indicated by the dotted line O in FIG. 19C. An example of the shape after device completion of this portion is shown in an enlarged scale. Here, 901 is a semiconductor substrate, 905 is a device isolation insulating film, 909 is a gate oxide film, and 912 is a gate electrode.

도 20a, 20b에서 알 수 있는 바와 같이, 소자 영역 단부상의 게이트 산화막(909)은 버즈빅이 들어간 형상이기 때문에, 게이트 분리 공정중의 박리 공정에서의 소자 영역 단부에서의 막 수축이 억제되고, 소자 영역 단부에서의 전계 집중이 일어나기 어려워진다.As can be seen from Figs. 20A and 20B, since the gate oxide film 909 on the end of the element region has a shape in which buzz is entered, film shrinkage at the end of the element region in the peeling process during the gate separation process is suppressed, Electric field concentration at the end of the element region becomes less likely to occur.

또한, 도 20a, 20b에 도시한 주변 트랜지스터 영역에서의 소자 영역 단부에서 게이트 산화막(909)상에 형성되는 게이트 전극(112)의 패임 형상은, 패임 양이 적은 형상으로 되어 있으며, 즉, 실측한 결과, 상기 소자 영역의 평탄부의 높이와 그것보다도 상부에 있는 게이트 전극의 가장 낮은 부분의 높이의 차 d가 4nm 이상이었다.In addition, the dent of the gate electrode 112 formed on the gate oxide film 909 at the end of the element region in the peripheral transistor region shown in FIGS. 20A and 20B has a small dent amount, that is, measured As a result, the difference d between the height of the flat portion of the element region and the height of the lowest portion of the gate electrode above it was 4 nm or more.

(제8 실시형태)(8th Embodiment)

도 21a-21c∼도 22a-22d는, 본 발명의 제8 실시형태에 관한 반도체 기억 장치의 제조 방법을 단계적으로 도시하는 단면도이다.21A-21C to 22A-22D are cross-sectional views showing step-by-step methods of manufacturing a semiconductor memory device according to the eighth embodiment of the present invention.

우선, 도 21a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(1001)의 메모리 셀 어레이 영역 및 주변 트랜지스터 영역에 각각의 트랜지스터의 임계치가 각각 원하는 값이 되도록 불순물을 도입한 후, 기판상 전면에 메모리 셀 트랜지스터의 터널 산화막이 되는 산화막(1002)을 형성하고, 그 위에 불순물로서 인이 도입된 폴리실리콘막(1003), CVD(화학 기상 성장) 질화막 및 CVD 산화막의 적층막(1004)을 퇴적한다.First, as shown in FIG. 21A, impurities are introduced into the memory cell array region and the peripheral transistor region of the semiconductor substrate 1001 so that the threshold values of the respective transistors become desired values, respectively. An oxide film 1002 serving as a tunnel oxide film is formed, and a laminated film 1004 of a polysilicon film 1003, a CVD (chemical vapor deposition) nitride film, and a CVD oxide film, into which phosphorus is introduced as impurities, is deposited thereon.

다음에, 기판상에 레지스트 패턴(도시 생략)을 형성하고, 이것을 이용하여 상기 적층막(1004)을 패터닝한 후에 상기 레지스트 패턴을 제거한다.Next, a resist pattern (not shown) is formed on the substrate and the resist pattern is removed after patterning the laminated film 1004 using the pattern.

이 후, 도 21b에 도시한 바와 같이, 상기 패터닝된 적층막(1004)을 마스크로서, 소자 분리 영역 형성 예정 부분에 해당하는 폴리실리콘막(1003), 게이트 산화막(1002), 실리콘 기판(1001)을 제거함으로써, 얕은 트렌치를 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 21B, the polysilicon film 1003, the gate oxide film 1002, and the silicon substrate 1001 corresponding to the portion where the device isolation region is to be formed are formed using the patterned stacked film 1004 as a mask. By removing it, a shallow trench is formed.

다음에, 도 21c에 도시한 바와 같이, 상기 트렌치에 매립 절연체인 예컨대 LP­TEOS(Low Pressure Tetra-Ethl-Oxide-silicon)막(1005)을 매립한다. 이 후, CMP(Chemical Mechanical Polishing)법 또는 에치백법에 의해 전면을 평탄화하고, 매립 절연체를 적층막(1004)의 도중까지 후퇴시킨다. 이후, 습식 에칭 처리를 행하여, 적층막(1004)을 완전히 제거한다.Next, as shown in FIG. 21C, a low pressure tetra-eth-oxide-silicon (LP­TEOS) film 1005, which is a buried insulator, is embedded in the trench. Thereafter, the entire surface is planarized by the chemical mechanical polishing (CMP) method or the etch back method, and the buried insulator is retracted to the middle of the laminated film 1004. Thereafter, a wet etching process is performed to completely remove the laminated film 1004.

다음에, 도 22a에 도시한 바와 같이, 불순물로서 인이 도입된 폴리실리콘막(1006)을 기판상 전면에 퇴적하고, 그 위에 레지스트 패턴(도시 생략)을 형성하고, 이것을 이용하여 상기 폴리실리콘막(1006)을 패터닝한다. 이 때, 메모리 셀 어레이 영역의 폴리실리콘막(1006)을 소자 분리 영역상에서 분단하는 슬릿(1007)을 형성하고, 주변 트랜지스터 영역의 폴리실리콘막(1006,1003)을 제거한다. 이 후, 상기 레지스트 패턴을 박리한다.Next, as shown in Fig. 22A, a polysilicon film 1006 into which phosphorus is introduced as an impurity is deposited on the entire surface of the substrate, and a resist pattern (not shown) is formed thereon, and the polysilicon film is used using this. Pattern 1006. At this time, the slit 1007 which divides the polysilicon film 1006 in the memory cell array region on the element isolation region is formed, and the polysilicon films 1006 and 1003 in the peripheral transistor region are removed. Thereafter, the resist pattern is peeled off.

다음에, 기판상 전면에 ONO 절연막(산화막/질화막/산화막의 적층막)(1008)을 형성하고, 메모리 셀 어레이 영역을 레지스트(도시 생략)로 커버한 뒤에, 주변 트랜지스터 영역의 0N0 절연막(1008) 및 게이트 산화막(터널 산화막)(1002)을 제거한 후, 상기 메모리 셀 어레이 영역을 커버하고 있는 레지스트를 제거한다.Next, an ONO insulating film (lamination film of oxide film / nitride film / oxide film) 1008 is formed on the entire surface of the substrate, and the memory cell array region is covered with a resist (not shown), followed by 0N0 insulating film 1008 of the peripheral transistor region. And after removing the gate oxide film (tunnel oxide film) 1002, the resist covering the memory cell array region is removed.

또한, 메모리 셀 어레이 영역에 슬릿(1007)을 형성할 때에 주변 트랜지스터 영역의 폴리실리콘막(1006,1003)을 남겨 두고, 상기 0NO 절연막(1008) 및 게이트 산화막(터널 산화막)(1002)을 제거할 때에 상기 폴리실리콘막(1006,1003)을 제거하여도 된다. 이 단계에서, 주변 트랜지스터 영역에서의 소자 영역의 단부의 각이 노출된다.In addition, when forming the slit 1007 in the memory cell array region, the polysilicon films 1006 and 1003 of the peripheral transistor region are left, and the 0NO insulating film 1008 and the gate oxide film (tunnel oxide film) 1002 are removed. At this time, the polysilicon films 1006 and 1003 may be removed. In this step, the angle of the end of the element region in the peripheral transistor region is exposed.

다음에, 메모리 셀 어레이 영역을 레지스트로 커버한 채로, 도 22b에 도시한 바와 같이, 습식 에칭 처리(혹은 등방성의 건식 에칭 처리 또는 이들 양쪽의 처리)를 행함으로써, 노출된 소자 영역 단부의 각을 에칭하여 둥그스름한 형상으로 한다.Next, as shown in FIG. 22B while the memory cell array region is covered with a resist, a wet etching process (or an isotropic dry etching process or both thereof) is performed to determine the angle of the exposed device region end portion. It is etched into a round shape.

다음에, 메모리 셀 어레이 영역을 커버하고 있는 레지스트를 제거한 후, 도 22c에 도시한 바와 같이, 종래와 같이 주변회로용 트랜지스터의 게이트 산화막(1009)을 형성하고, 또한, 도 22c와는 직교하는 방향에서 봐서 도시한 도 22d와 같이, 불순물이 도입된 폴리실리콘막을 기판상 전면에 퇴적한다. 그리고, 메모리 셀 어레이 영역에서는 상기 폴리실리콘막, 상기 0NO 절연막(1008), 폴리실리콘막(1006 및 1003)을 패터닝하여 제어 게이트(1010)와 부유 게이트(1011)(폴리실리콘막(1006 및 1003))가 2층이 된 적층 게이트 구조를 형성하고, 주변 트랜지스터 영역에서는 상기 폴리실리콘막을 패터닝함으로써 게이트 전극(1012)을 형성한다. 이어서, 도시하지 않지만, 기판 표층부에 트랜지스터의 소스/드레인이 되는 불순물을 선택적으로 도입하고, 또한, 층간절연막의 퇴적, 콘택의 개공, 배선형성, 표면 보호 절연막의 퇴적을 행하여, 플래쉬 EEPR0M을 완성시킨다.Next, after removing the resist covering the memory cell array region, as shown in Fig. 22C, the gate oxide film 1009 of the transistor for peripheral circuits is formed as in the prior art, and in a direction orthogonal to Fig. 22C. As shown in Fig. 22D, a polysilicon film into which impurities are introduced is deposited on the entire surface of the substrate. In the memory cell array region, the polysilicon film, the 0NO insulating film 1008 and the polysilicon films 1006 and 1003 are patterned to control the gate 1010 and the floating gate 1011 (polysilicon films 1006 and 1003). ) Is formed into a two-layer stacked gate structure, and the gate electrode 1012 is formed by patterning the polysilicon film in the peripheral transistor region. Subsequently, although not shown in the figure, impurities that become the source / drain of the transistor are selectively introduced into the substrate surface layer, and further, deposition of the interlayer insulating film, opening of contacts, wiring formation, and deposition of the surface protection insulating film are completed to complete the flash EEPR0M. .

도 23은, 도 22c 중에 점선의 O표시로 나타낸 부분에 대응하는 단부(요컨대, 소자 분리 절연막을 형성한 후에 게이트 산화막을 형성한 주변 트랜지스터 영역에서의 소자 영역의 단부)의 형상의 일예를 확대하여 도시하고 있다. 여기서, 1001은 반도체 기판, 1005는 소자 분리 절연막, 1009는 게이트 산화막이다.FIG. 23 is an enlarged example of the shape of an end portion (that is, an end portion of the element region in the peripheral transistor region in which the gate oxide film is formed after forming the element isolation insulating film) corresponding to the portion indicated by the dotted line O in FIG. 22C. It is shown. Here, 1001 is a semiconductor substrate, 1005 is a device isolation insulating film, and 1009 is a gate oxide film.

도 23으로부터 알 수 있는 바와 같이, 소자 영역의 단부가 둥그스름한 형상이 되기 때문에, 종래 문제로 되고 있던 소자 영역 단부에서의 전계집중이 억제된다.As can be seen from FIG. 23, since the end portion of the element region has a rounded shape, electric field concentration at the end portion of the element region, which has been a problem in the past, is suppressed.

제7 실시형태 및 제8 실시형태에 관련되어 종래의 제조 방법을 요약하면, 종래의 제조 방법에 있어서는, 주변 트랜지스터 영역의 게이트 산화막을 형성하기 전의 ONO막, 터널 산화막의 제거 공정에 있어서, 소자 영역 단부에서 각이 노출되어 버린다.Summarizing the conventional manufacturing method according to 7th Embodiment and 8th Embodiment, in a conventional manufacturing method, in the removal process of an ONO film | membrane and a tunnel oxide film before forming the gate oxide film of a peripheral transistor area | region, it is an element region. The angle is exposed at the end.

이것에 의해, 종래의 제조 방법에 있어서는, 주변회로 트랜지스터의 동작시에 소자 영역 단부의 각으로 전계 집중이 일어나고, 주변회로 트랜지스터의 리크 전류가 증가하여, 디바이스의 소비 전류가 증가하거나, 주변회로 트랜지스터의 서브슬레숄드 특성이 게이트 전압에 대하여 불연속이 됨으로써 주변회로가 오동작하여, 제품의 수율을 떨어뜨리는 원인이 되고 있었다.As a result, in the conventional manufacturing method, when the peripheral circuit transistor is operated, electric field concentration occurs at an angle of the end portion of the element region, the leakage current of the peripheral circuit transistor increases, and the current consumption of the device increases or the peripheral circuit transistor increases. The sub-threshold characteristic of the discontinuity with respect to the gate voltage caused the peripheral circuit to malfunction, resulting in a drop in product yield.

이것에 대하여, 제7 실시형태 및 제8 실시형태의 제조 방법에서는, (1)주변 트랜지스터 영역의 소자 영역 단부에 대하여, 습식 에칭 처리, 등방성 건식 에칭 처리, 산화처리, 혹은 그 복합처리를 행함으로써, 소자 영역 단부의 곡율을 크게 하는, 또는, (2)주변 트랜지스터 영역의 소자 분리 형성 공정 중에 소자 영역 단부에 버즈빅을 넣는다.On the other hand, in the manufacturing method of 7th Embodiment and 8th Embodiment, (1) by performing a wet etching process, an isotropic dry etching process, an oxidation process, or the composite process with respect to the edge part of the element region of a peripheral transistor area | region. In order to increase the curvature of the end of the element region, or (2) Buzz Big is placed in the end of the element region during the element isolation forming process of the peripheral transistor region.

이것에 의해, 게이트 전극이 소자 영역 단부에서 전계 집중을 일으키지 않도록 소자 영역 단부에서의 게이트 전극의 패임을 억제할 수 있으며, 주변회로 트랜지스터의 리크 전류가 억제되고, 주변회로 트랜지스터의 서브 스레시홀드 전류 특성이 개선되기 때문에, 제품의 소비전력을 내리고, 수율을 올리는 것이 가능해진다.As a result, the dent of the gate electrode at the end of the element region can be suppressed so that the gate electrode does not cause electric field concentration at the end of the element region, the leakage current of the peripheral circuit transistor is suppressed, and the subthreshold current of the peripheral circuit transistor is suppressed. Since the characteristics are improved, the power consumption of the product can be lowered and the yield can be increased.

또한, 노출된 소자 영역 단부의 각을 둥그스름하게 하는 방법으로서는, 산화를 산소가 공급율속의 상태로 행하면, 각의 부분이 평평한 부분에 비해 산화되기 쉬운 것이 일반적으로 알려져 있다.Moreover, as a method of rounding the angle of the exposed element region end, it is generally known that when the oxidation is carried out in the state of the supply rate, the angle portion is more likely to be oxidized than the flat portion.

그래서, 상기 각 실시예 중의 처리 대신에, 주변회로 트랜지스터의 게이트 형성 전에, 고온, 또한, 산소의 공급을 억제한 조건, 예컨대 1000℃, 질소90%, 산소10%의 조건으로 산화하는 공정을 추가하더라도, 노출된 소자 영역 단부의 각을 둥그스름하게 할 수 있으며, 주변회로 트랜지스터의 게이트 산화막 형성 공정 그자체를 공급율속의 산화방법으로 해도 같은 효과가 얻어진다. 또한, 이들 방법을 조합시키는 것으로도 같은 효과가 얻어지는 것은 당연하다.Therefore, in place of the processing in each of the above embodiments, before the gate formation of the peripheral circuit transistor, a step of oxidizing under conditions of high temperature and suppressing the supply of oxygen, such as 1000 ° C., 90% nitrogen and 10% oxygen, is added. Even if it is possible, the angle of the exposed end of the element region can be rounded, and the same effect can be obtained even if the gate oxide film forming process itself of the peripheral circuit transistor is used as the oxidation method at the feed rate. It is natural that the same effect can be obtained by combining these methods.

메모리 셀 어레이 영역과 주변 트랜지스터 영역의 게이트 산화막의 분리를 행할 경우, 주변 트랜지스터 영역에 있어서 매립 소자 분리 영역에 의해 절연분리된 소자 영역의 단부의 각을 둥그스름하게 하는 것은, 게이트 전극이 소자 영역에서 소자 분리 영역에 거슬러 올라가 형성된 주변회로 트랜지스터의 킹크 특성을 억제하는 데 매우 유효하다.When separating the gate oxide film of the memory cell array region and the peripheral transistor region, rounding the angle of the end of the element region insulated and separated by the buried element isolation region in the peripheral transistor region means that the gate electrode is formed in the element region. It is very effective for suppressing the kink characteristics of the peripheral circuit transistors which are formed in the isolation region.

또한, 제7 실시형태 및 제8 실시형태에 개시된 반도체 장치 제조 방법은, 게이트 절연막의 일부를 소자 분리 형성 공정 전에 형성하고, 게이트 절연막의 나머지를 소자 분리 형성 공정 후에 형성하는 반도체 장치의 제조에 있어서 적용가능하다.In the semiconductor device manufacturing method disclosed in the seventh and eighth embodiments, in the manufacture of a semiconductor device in which a part of the gate insulating film is formed before the element isolation forming step, and the remainder of the gate insulating film is formed after the element isolation forming step. Applicable.

소자 영역의 단부의 형상을 둥그스름하게 함으로써 트랜지스터의 게이트 전압이 낮은 영역의 리크 전류 및 소비 전류를 억제할 수 있으며, 서브슬레숄드 전류 특성이 게이트 전압에 대하여 연속적으로 되어, 게이트 전압이 낮은 영역에서의 트랜지스터의 동작이 안정되고, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.By rounding the shape of the end portion of the element region, it is possible to suppress the leakage current and the consumption current in the region where the gate voltage of the transistor is low, and the subthreshold current characteristic is continuous with the gate voltage, The operation of the transistor can be stabilized and the yield of the product can be improved.

따라서, 제7 실시형태 및 제8 실시형태를 예컨대 플래쉬 EEPR0M 및 그 제조에 적용하여, 주변 트랜지스터 영역에서의 소자 영역 단부의 곡율을 메모리 셀 어레이 영역에 있어서의 소자 영역 단부의 곡율부에 비해 크게 설정함으로써, 주변회로 트랜지스터의 리크 전류를 작게 하여 소비전력을 적게 할 수 있다.Therefore, the seventh and eighth embodiments are applied to, for example, the flash EEPR0M and its manufacture, so that the curvature of the end of the element region in the peripheral transistor region is set larger than the curvature of the end of the element region in the memory cell array region. As a result, the leakage current of the peripheral circuit transistor can be reduced to reduce the power consumption.

이상 실시예에 기초하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 예컨대, 주변회로부는 단지 메모리셀부의 제어 회로, 또한, CPU 등을 포함할 수 있다. 이상 실시예에서는, 플래쉬 EEPROM을 예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 발명의 주지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형을 채용할 수 있다.Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention may, for example, include only the control circuit of the memory cell unit, and also the CPU and the like. In the above embodiment, the flash EEPROM has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and various modifications may be employed without departing from the spirit of the invention.

Claims (30)

반도체 기판과,A semiconductor substrate, 복수의 메모리 셀이 형성되는 상기 반도체 기판상의 메모리셀부와,A memory cell portion on the semiconductor substrate on which a plurality of memory cells are formed; 부유 게이트를 갖는 상기 메모리셀을 제어하는 회로가 형성되는 상기 반도체 기판상의 주변회로부와,A peripheral circuit portion on the semiconductor substrate on which a circuit for controlling the memory cell having a floating gate is formed; 상기 메모리셀부와 주변회로부에 각각 형성되어, 복수의 홈에 의해 분리된 복수의 소자 영역과,A plurality of element regions respectively formed in the memory cell portion and the peripheral circuit portion and separated by a plurality of grooves; 상기 홈을 매립하는 절연막과,An insulating film filling the groove; 상기 메모리셀부의 소자 영역과 부유 게이트 전극과의 사이에 형성된 버즈빅 형상의 산화막과,A buzzvik oxide film formed between the element region of the memory cell portion and the floating gate electrode; 상기 주변회로부의 소자 영역과 게이트 전극과의 사이에 형성되고, 상기 메모리셀부의 소자 영역과 부유 게이트 전극과의 사이에 형성된 버즈빅 형상의 산화막보다도 두꺼운 버즈빅 형상의 산화막Buzz big oxide film formed between the element region of the peripheral circuit portion and the gate electrode, and thicker than a buzz big oxide film formed between the element region of the memory cell portion and the floating gate electrode. 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.Nonvolatile semiconductor memory device comprising a. 반도체 기판과,A semiconductor substrate, 복수의 메모리 셀이 형성되는 상기 반도체 기판상의 메모리셀부와,A memory cell portion on the semiconductor substrate on which a plurality of memory cells are formed; 상기 메모리 셀을 제어하는 회로가 형성되는 상기 반도체 기판상의 주변회로부와,A peripheral circuit portion on the semiconductor substrate on which a circuit for controlling the memory cell is formed; 상기 메모리셀부와 주변회로부에 각각 형성되고, 복수의 홈에 의해 분리된 복수의 소자 영역과,A plurality of element regions respectively formed in the memory cell portion and the peripheral circuit portion and separated by a plurality of grooves; 상기 메모리셀부에서의 상기 홈의 내벽 및 부유 게이트 전극의 측벽에 형성된 내산화성막과,An oxidation resistant film formed on an inner wall of the groove and a side wall of the floating gate electrode in the memory cell portion; 상기 홈을 매립하는 절연막과,An insulating film filling the groove; 상기 메모리셀부의 소자 영역과 상기 부유 게이트 전극과의 사이에 형성된 게이트 절연막과,A gate insulating film formed between the element region of the memory cell portion and the floating gate electrode; 상기 주변회로부의 소자 영역과 게이트 전극과의 사이에 형성된 게이트 절연막A gate insulating film formed between the element region of the peripheral circuit portion and the gate electrode 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.Nonvolatile semiconductor memory device comprising a. 제2항에 있어서, 상기 내산화성막은 실리콘 질화막인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein the oxidation resistant film is a silicon nitride film. 반도체 기판과,A semiconductor substrate, 복수의 메모리 셀이 형성되는 상기 반도체 기판상의 메모리셀부와,A memory cell portion on the semiconductor substrate on which a plurality of memory cells are formed; 상기 메모리 셀을 제어하는 회로가 형성되는 상기 반도체 기판상의 주변회로부와,A peripheral circuit portion on the semiconductor substrate on which a circuit for controlling the memory cell is formed; 상기 메모리셀부와 주변회로부에 각각 형성되고, 복수의 홈에 의해 분리된 복수의 소자 영역과,A plurality of element regions respectively formed in the memory cell portion and the peripheral circuit portion and separated by a plurality of grooves; 상기 메모리셀부에서의 상기 홈의 측벽 및 부유 게이트 전극의 측벽에만 형성된 내산화성막과,An oxidation resistant film formed only on the sidewall of the groove and the sidewall of the floating gate electrode in the memory cell portion; 상기 홈을 매립하는 절연막과,An insulating film filling the groove; 상기 메모리셀부의 소자 영역과 상기 부유 게이트 전극과의 사이에 형성된 게이트 절연막과,A gate insulating film formed between the element region of the memory cell portion and the floating gate electrode; 상기 주변회로부의 소자 영역과 게이트 전극과의 사이에 형성된 게이트 절연막A gate insulating film formed between the element region of the peripheral circuit portion and the gate electrode 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.Nonvolatile semiconductor memory device comprising a. 제4항에 있어서, 상기 내산화성막은 실리콘 질화막인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4, wherein the oxidation resistant film is a silicon nitride film. 반도체 기판과,A semiconductor substrate, 복수의 메모리 셀이 형성되는 상기 반도체 기판상의 메모리셀부와,A memory cell portion on the semiconductor substrate on which a plurality of memory cells are formed; 상기 메모리 셀을 제어하는 회로가 형성되는 상기 반도체 기판상의 주변회로부와,A peripheral circuit portion on the semiconductor substrate on which a circuit for controlling the memory cell is formed; 상기 메모리셀부와 주변회로부에 각각 형성되고, 복수의 홈에 의해 분리된 복수의 소자 영역과,A plurality of element regions respectively formed in the memory cell portion and the peripheral circuit portion and separated by a plurality of grooves; 상기 홈을 매립하는 절연막과,An insulating film filling the groove; 상기 메모리셀부의 소자 영역과 부유 게이트 전극과의 사이에 형성된 산질화막(酸窒化膜)과,An oxynitride film formed between the element region of the memory cell portion and the floating gate electrode; 상기 주변회로부의 소자 영역위와 게이트 전극과의 사이에 형성된 산화막An oxide film formed between the element region of the peripheral circuit portion and the gate electrode 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.Nonvolatile semiconductor memory device comprising a. 반도체 기판과,A semiconductor substrate, 복수의 메모리 셀이 형성되는 상기 반도체 기판상의 메모리셀부와,A memory cell portion on the semiconductor substrate on which a plurality of memory cells are formed; 상기 메모리 셀을 제어하는 회로가 형성되는 상기 반도체 기판상의 주변회로부와,A peripheral circuit portion on the semiconductor substrate on which a circuit for controlling the memory cell is formed; 상기 메모리셀부와 주변회로부에 각각 형성되고, 복수의 홈에 의해 분리된 복수의 소자 영역과,A plurality of element regions respectively formed in the memory cell portion and the peripheral circuit portion and separated by a plurality of grooves; 적어도 상기 주변 회로에서의 상기 홈의 내벽에 형성된 내산화성막과,An oxidation resistant film formed on at least an inner wall of the groove in the peripheral circuit; 상기 홈을 매립하는 절연막과,An insulating film filling the groove; 상기 메모리셀부의 소자 영역과 부유 게이트 전극과의 사이에 형성된 게이트 절연막과,A gate insulating film formed between the element region of the memory cell portion and the floating gate electrode; 상기 주변회로부의 소자 영역과 게이트 전극과의 사이에 형성된 게이트 절연막A gate insulating film formed between the element region of the peripheral circuit portion and the gate electrode 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.Nonvolatile semiconductor memory device comprising a. 제7항에 있어서, 상기 내산화성막은 산질화막인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.8. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 7, wherein the oxidation resistant film is an oxynitride film. 제7항에 있어서, 상기 메모리셀부에서의 상기 홈의 내벽 및 상기 부유 게이트의 측벽에 형성된 내산화성막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.8. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 7, further comprising an oxidation resistant film formed on an inner wall of the groove in the memory cell portion and a side wall of the floating gate. 제9항에 있어서, 상기 메모리셀부에서의 상기 홈의 내벽 및 상기 부유 게이트의 측벽에 형성된 상기 내산화성막은 산질화막인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.10. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 9, wherein the oxidation resistant film formed on the inner wall of the groove and the side wall of the floating gate in the memory cell portion is an oxynitride film. 반도체 기판과,A semiconductor substrate, 상기 반도체 기판의 소자 영역에 메모리셀 트랜지스터가 복수개 형성되고, 상기 메모리셀 트랜지스터의 소자 영역이 메모리셀 트랜지스터의 게이트 전극에 대향하고 있으면서 매립 소자 분리 영역에 의해 절연 분리된 메모리셀 어레이부와,A memory cell array unit in which a plurality of memory cell transistors are formed in an element region of the semiconductor substrate, and the element region of the memory cell transistor is insulated and separated by a buried element isolation region while facing the gate electrode of the memory cell transistor; 상기 반도체 기판의 소자 영역에 주변 회로 트랜지스터가 복수개 형성되고, 상기 주변회로 트랜지스터의 소자 영역이 주변회로 트랜지스터의 게이트 전극에 대향하고 있으면서 매립 소자 분리 영역에 의해 절연분리된 주변 트랜지스터부를 구비하고,A plurality of peripheral circuit transistors are formed in the element region of the semiconductor substrate, and the peripheral transistor portion insulated and separated by the buried element isolation region while the element region of the peripheral circuit transistor faces the gate electrode of the peripheral circuit transistor, 상기 주변 회로 트랜지스터의 소자 영역의 소자 분리 단부의 곡율이 상기 메모리셀 트랜지스터의 소자 영역의 소자 분리 단부의 곡율에 비해 실질적으로 크게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.The curvature of the element isolation end of the element region of the peripheral circuit transistor is set substantially larger than the curvature of the element isolation end of the element region of the memory cell transistor. 제11항에 있어서, 상기 소자 영역의 평탄부의 높이와 그것 보다도 상부에 있는 게이트 전극의 가장 낮은 부분의 높이의 차가 4nm 이상인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.12. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 11, wherein the difference between the height of the flat portion of the element region and the height of the lowest portion of the gate electrode that is higher than that is 4 nm or more. 제11항에 있어서, 상기 주변 회로 트랜지스터의 동작이 대기 상태인 때에 주변 회로 트랜지스터에 서브 스레시홀드 전류가 흐르는 바이어스 전위가 주어지는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.12. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 11, wherein a bias potential at which a subthreshold current flows is supplied to the peripheral circuit transistor when the operation of the peripheral circuit transistor is in the standby state. 제11항에 있어서, 상기 메모리셀 트랜지스터의 게이트 전극부는, 상기 메모리셀 어레이부에서의 매립 소자 분리 영역과 자기 정합하고 있는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.12. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 11, wherein the gate electrode portion of the memory cell transistor is self-aligned with the buried element isolation region in the memory cell array portion. 제11항에 있어서, 상기 메모리셀 트랜지스터가 부유 게이트를 구비한 불휘발성 반도체 메모리의 메모리셀인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치.12. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 11, wherein the memory cell transistor is a memory cell of a nonvolatile semiconductor memory having a floating gate. 소자 영역이 홈형 소자 분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서,In the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in which the element region is formed by the groove-type isolation and has a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion thereof, 실리콘 기판상에 절연막을 통해 다결정 실리콘층을 형성하는 공정과,Forming a polycrystalline silicon layer on the silicon substrate through an insulating film, 소자 영역을 형성하기 위해서, 이 다결정 실리콘층과 절연막, 실리콘 기판을 자기정합적으로 에칭하여, 실리콘 기판 중에 저부를 가지며 소자 영역을 둘러싸는 소자 분리용의 복수의 홈을 형성하는 공정과,Forming a device region by self-aligning the polycrystalline silicon layer, the insulating film and the silicon substrate to form a plurality of grooves for device isolation having a bottom portion in the silicon substrate and surrounding the device region; 소자 영역과 다결정 실리콘층이 대향하는 면의 소자 분리측의 각각의 단부를 산화에 의해 둥글게하는 공정과,Rounding each end of the device isolation side of the surface on which the device region and the polycrystalline silicon layer face each other by oxidation; 메모리셀부만을 내산화성막으로 피복하는 공정과,Coating only the memory cell portion with an oxidation resistant film, 메모리셀부만을 내산화성막으로 피복한 후, 추가 산화를 행하고, 주변회로부의 소자 영역에 있어서, 실리콘 기판과 다결정 실리콘층이 대향하는 면의 단부 사이에, 메모리셀부보다도 두꺼운 버즈빅 형상의 산화막을 형성하는 공정After covering only the memory cell portion with the oxidation resistant film, further oxidation is performed, and in the element region of the peripheral circuit portion, a buzz-like oxide film thicker than the memory cell portion is formed between the end portions of the surfaces where the silicon substrate and the polycrystalline silicon layer face each other. Process 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, comprising: 제16항에 있어서, 상기 내산화성막은 실리콘 질화막인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.17. The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 16, wherein the oxidation resistant film is a silicon nitride film. 제16항에 있어서, 상기 추가 산화 처리를 행한 후, 메모리셀부를 피복하는 내산화성막을 제거하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.17. The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 16, wherein after the further oxidation treatment, an oxidation resistant film covering the memory cell portion is removed. 소자 영역이 홈형 소자 분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서,In the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in which the element region is formed by the groove-type isolation and has a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion thereof, 실리콘 기판상에 절연막을 통해 다결정 실리콘층을 형성하는 공정과,Forming a polycrystalline silicon layer on the silicon substrate through an insulating film, 소자 영역을 형성하기 위해, 이 다결정 실리콘층과 절연막, 실리콘 기판을 자기 정합적으로 에칭하고, 실리콘 기판 중에 저부를 가지며 소자 영역을 둘러싸는 소자 분리용의 복수의 홈을 형성하는 공정과,Self-aligning the polycrystalline silicon layer, the insulating film, and the silicon substrate to form an element region, and forming a plurality of grooves for element isolation having a bottom portion surrounding the element region in the silicon substrate; 소자 영역과 다결정 실리콘층이 대향하는 면의 각각의 단부를 산화에 의해 둥글게 하는 공정과,Rounding each end of the face of the device region and the polycrystalline silicon layer opposite to each other by oxidation; 메모리셀부 만을 내산화성막으로 피복하는 공정과,Coating only the memory cell portion with an oxidation resistant film, 메모리셀부에 있어서, 부유 게이트 전극의 측벽에만 및 소자 분리용 홈의 측벽에만 내산화성막이 남겨지도록 상기 내산화성막을 선택적으로 제거하는 공정과,Selectively removing the oxidation resistant film so that the oxidation resistant film is left only on the sidewall of the floating gate electrode and only on the sidewall of the device isolation groove; 상기 내산화성막을 선택적으로 제거한 후, 추가 산화를 행하고, 주변회로부의 소자 영역에 있어서, 실리콘 기판과 다결정 실리콘층이 대향하는 면의 단부 사이에, 메모리셀부 보다도 두꺼운 버즈빅 형상의 산화막을 형성하는 공정After the oxidation resistant film is selectively removed, further oxidation is carried out, and in the element region of the peripheral circuit portion, a step of forming a buzzvik-shaped oxide film thicker than the memory cell portion is formed between the end portions of the surfaces of the silicon substrate and the polycrystalline silicon layer facing each other. 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, comprising: 제19항에 있어서, 상기 내산화성막은 실리콘 질화막인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.20. The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 19, wherein the oxidation resistant film is a silicon nitride film. 제16항에 있어서, 추가 산화 처리를 행한 후에, 메모리셀부를 피복하는 내산화성막을 제거하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.17. The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 16, wherein after the further oxidation treatment, an oxidation resistant film covering the memory cell portion is removed. 소자 영역이 홈형 소자 분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서,In the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in which the element region is formed by the groove-type isolation and has a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion thereof, 실리콘 기판상에 절연막을 통해 다결정 실리콘층을 형성하는 공정과,Forming a polycrystalline silicon layer on the silicon substrate through an insulating film, 주변회로부에만, 다결정 실리콘층과 절연막, 실리콘기판을 자기정합적으로 에칭하고, 제1 소자 분리용 홈을 형성하는 공정과,Self-aligning the polycrystalline silicon layer, the insulating film, and the silicon substrate only in the peripheral circuit portion, and forming a first device isolation groove; 주변회로부에 있어서, 소자 영역과 제1 다결정 실리콘층이 대향하는 면의 각각의 단부를 산화하고, 버즈빅 형상 산화막을 형성하는 공정과,In the peripheral circuit portion, a step of oxidizing each end portion of the surface where the element region and the first polycrystalline silicon layer face each other, to form a buzzvik oxide film; 메모리셀부의 다결정 실리콘층과 절연막, 실리콘 기판을 자기정합적으로 에칭하고, 제2 소자 분리용 홈을 형성하는 공정과,Self-aligning the polycrystalline silicon layer, the insulating film, and the silicon substrate in the memory cell portion to form a second device isolation groove; 제2 소자 분리 홈 형성 후, 메모리셀부의 소자 영역과 다결정 실리콘층이 대향하는 면의 각각의 단부를 산화시켜, 주변회로부에 형성된 버즈빅 형상 산화막 보다도 얇은 버즈빅 형상 산화막을 형성하는 공정After the formation of the second device isolation groove, a step of oxidizing each end of the surface where the device region of the memory cell portion and the surface of the polycrystalline silicon layer oppose each other to form a buzzvik oxide film thinner than the buzzvik oxide film formed in the peripheral circuit portion 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, comprising: 소자 영역이 홈형 소자 분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서,In the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in which the element region is formed by the groove-type isolation and has a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion thereof, 실리콘 기판상에 절연막을 통해 내산화성막을 형성하는 공정과,Forming an oxidation resistant film through an insulating film on the silicon substrate; 메모리셀부의 내산화성막과 절연막을 선택적으로 제거하는 공정과,Selectively removing the oxidation resistant film and the insulating film from the memory cell portion; 메모리셀부에 터널 산화막을 형성하고, 이것을 질화처리하여 터널막을 산질화막화하는 공정과,Forming a tunnel oxide film in the memory cell portion and nitriding it to oxynitride the tunnel film; 메모리셀부의 터널 산질화막의 상부 및 주변회로부의 내산화성막의 상부에 다결정 실리콘층을 형성하는 공정과,Forming a polycrystalline silicon layer on top of the tunnel oxynitride film in the memory cell section and on the oxidation resistant film in the peripheral circuit section; 다결정 실리콘과 실리콘 기판을 자기 정합적으로 에칭하고, 메모리셀부 및 주변회로부에 소자 분리용 홈을 형성하는 공정과,Self-aligning the polycrystalline silicon and the silicon substrate and forming grooves for device isolation in the memory cell portion and the peripheral circuit portion; 소자 분리용 홈 형성 후 산화에 의해, 소자 영역과 다결정 실리콘이 대향하는 각각의 면의 단부에 버즈빅 형상 산화막을 형성하고, 주변회로부에 메모리셀부 보다 두꺼운 버즈빅 형상 산화막을 형성하는 공정A process of forming a buzzvik oxide film at the end of each surface where the device region and the polycrystalline silicon face each other by oxidation after forming the device isolation groove, and forming a buzzvik oxide film thicker than the memory cell portion in the peripheral circuit portion. 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, comprising: 소자영역이 홈형 소자분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서,In the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in which an element region is formed by groove type isolation and has a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion thereof, 실리콘 기판상에 절연막을 통해 다결정 실리콘층을 형성하는 공정과,Forming a polycrystalline silicon layer on the silicon substrate through an insulating film, 이 다결정 실리콘과 실리콘 기판을 자기정합적으로 에칭하여, 소자 영역을 형성하기 위해, 소자 분리용 홈을 형성하는 공정과,Forming a device isolation groove to self-align the polycrystalline silicon and the silicon substrate to form an element region; 산화에 의해, 소자 영역과 다결정 실리콘이 대향하는 각각의 면의 단부를 둥글게 하는 공정과,A step of rounding an end portion of each surface of the device region and the polycrystalline silicon facing each other by oxidation; 메모리셀부만을 실리콘막으로 피복하는 공정과,Coating only the memory cell portion with a silicon film; 상기 실리콘막의 피복후 산화를 추가하고, 주변회로부의 실리콘 기판과 다결정 실리콘층의 대향하는 면의 단부 사이에, 메모리셀부 보다도 두꺼운 버즈빅 형상 산화막을 형성하는 공정과,Adding a post-coating oxidation of the silicon film and forming a buzzvik oxide film thicker than the memory cell portion between the silicon substrate of the peripheral circuit portion and the end of the opposite surface of the polycrystalline silicon layer; 메모리셀부를 덮는 실리콘막을 산화막화하는 공정Oxidizing the silicon film covering the memory cell portion 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, comprising: 제24항에 있어서, 상기 메모리셀부만을 피복하는 실리콘막은 비정질 실리콘막인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.25. The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 24, wherein the silicon film covering only the memory cell portion is an amorphous silicon film. 소자영역이 홈형 소자분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서,In the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in which an element region is formed by groove type isolation and has a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion thereof, 실리콘 기판상에 절연막과 부유 게이트가 되는 다결정 실리콘층을 형성하는 공정과,Forming a polycrystalline silicon layer serving as an insulating film and a floating gate on the silicon substrate; 이 다결정 실리콘층과 실리콘 기판을 자기정합적으로 에칭하고, 소자 분리용 홈을 형성하는 공정과,Self-aligning the polycrystalline silicon layer and the silicon substrate to form a groove for device isolation; 홈의 내벽 및 다결정 실리콘의 측벽에 실리콘 산질화막을 형성하는 공정Forming a silicon oxynitride film on the inner wall of the groove and the sidewall of the polycrystalline silicon 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, comprising: 제26항에 있어서, 홈의 내벽 및 다결정 실리콘의 측벽에 실리콘 산질화막을 형성하는 공정은, 홈의 내벽 및 다결정 실리콘층의 측벽에 실리콘 산화막을 형성한 후에 산질화 처리를 실시하고, 실리콘 산질화막을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.27. The silicon oxynitride film according to claim 26, wherein the step of forming a silicon oxynitride film on the inner wall of the groove and the sidewall of the polycrystalline silicon is performed after the silicon oxide film is formed on the inner wall of the groove and the sidewall of the polycrystalline silicon layer. A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, characterized in that the step of forming a film. MOS 트랜지스터의 게이트 절연막의 일부를 소자 분리 공정 전에 형성하고, 상기 게이트 절연막의 나머지를 소자 분리 형성 공정 이후에 형성하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서,A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in which a part of a gate insulating film of a MOS transistor is formed before an element isolation process and the remainder of the gate insulating film is formed after an element isolation formation process. 상기 소자 분리 형성 공정의 후에 형성하는 게이트 절연막을 갖는 MOS 트랜지스터의 소자 영역의 단부의 곡율이, 상기 소자 분리 형성 공정의 전에 형성하는 게이트 절연막을 갖는 MOS 트랜지스터의 소자 영역의 단부의 곡율에 비해 실질적으로 크게 이루어지도록 MOS 트랜지스터를 형성하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.The curvature of the end of the element region of the MOS transistor having the gate insulating film formed after the element isolation forming process is substantially as compared to the curvature of the end of the element region of the MOS transistor having the gate insulating film formed before the element isolation forming process. A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, characterized by forming a MOS transistor so as to be large. 소자영역이 홈형 소자분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서,In the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in which an element region is formed by groove type isolation and has a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion thereof, 반도체 기판의 전면에 메모리 셀 트랜지스터용의 제1 게이트 절연막을 형성하고, 그 위에 폴리실리콘막 및 절연막을 형성하는 공정과,Forming a first gate insulating film for a memory cell transistor on the entire surface of the semiconductor substrate, and forming a polysilicon film and an insulating film thereon; 상기 절연막, 폴리실리콘막, 제1 게이트 절연막 및 반도체 기판에 소자 분리 영역 형성용의 트렌치를 형성하는 공정과,Forming a trench for forming an isolation region in the insulating film, the polysilicon film, the first gate insulating film, and the semiconductor substrate; 상기 메모리 셀 어레이 영역을 커버한 뒤에, 주변 트랜지스터 영역의 소자 영역의 단부상의 제1 게이트 절연막을 제거하는 공정과,Removing the first gate insulating film on the end of the element region of the peripheral transistor region after covering the memory cell array region; 상기 트렌치의 표면 및 주변 트랜지스터 영역에서의 소자 영역의 단부와 그 위의 폴리실리콘막 사이 부분의 표면을 산화하는 공정과,Oxidizing the surface of the trench and the surface of the portion between the end of the element region in the peripheral transistor region and the polysilicon film thereon; 상기 트렌치에 매립 절연체를 매립하고, 전면을 평탄화하는 공정과,Embedding a buried insulator in the trench and planarizing the entire surface thereof; 상기 폴리실리콘막상의 절연막을 제거하는 공정과,Removing the insulating film on the polysilicon film; 상기 주변 트랜지스터 영역의 폴리실리콘막 및 제1 게이트 절연막을 제거한 후, 주변회로 트랜지스터용의 제2 게이트 절연막을 형성하는 공정과,Removing the polysilicon film and the first gate insulating film in the peripheral transistor region, and then forming a second gate insulating film for the peripheral circuit transistor; 상기 메모리 셀 어레이 영역에서는 상기 폴리실리콘막을 부유 게이트로서 구비한 적층 게이트 구조를 형성하고, 주변 트랜지스터 영역에서는 상기 제2 게이트 절연막상에 게이트 전극을 형성하는 공정과,Forming a stacked gate structure including the polysilicon film as a floating gate in the memory cell array region, and forming a gate electrode on the second gate insulating film in a peripheral transistor region; 기판 표층부에 트랜지스터의 소스/드레인이 되는 불순물을 선택적으로 도입하는 공정A process of selectively introducing impurities serving as a source / drain of a transistor in the substrate surface layer portion 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, comprising: 소자영역이 홈형 소자분리로 형성되고, 또한 부유 게이트를 갖는 메모리셀부와 그 주변회로부를 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법에 있어서,In the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device in which an element region is formed by groove type isolation and has a memory cell portion having a floating gate and a peripheral circuit portion thereof, 반도체 기판의 전면에 메모리 셀 트랜지스터용의 제1 게이트 절연막을 형성하고, 그 위에 폴리실리콘막을 형성하는 공정과,Forming a first gate insulating film for a memory cell transistor on the entire surface of the semiconductor substrate, and forming a polysilicon film thereon; 상기 폴리실리콘막, 제1 게이트 절연막 및 반도체 기판에 소자 분리 영역 형성용의 트렌치를 형성하는 공정과,Forming a trench for forming an isolation region in the polysilicon film, the first gate insulating film and the semiconductor substrate; 상기 트렌치에 매립 절연체를 매립하고, 전면을 평탄화하는 공정과,Embedding a buried insulator in the trench and planarizing the entire surface thereof; 기판 전면에 메모리셀 트랜지스터의 부유 게이트 제어 게이트간 절연용의 게이트간 절연막을 형성하는 공정과,Forming an inter-gate insulating film for insulating the floating gate control gate of the memory cell transistor on the entire substrate; 상기 측면 트랜지스터 영역의 게이트간 절연막, 폴리실리콘막 및 제1 게이트 절연막을 제거하여 소자 영역을 노출시키는 공정과,Removing the inter-gate insulating film, the polysilicon film and the first gate insulating film of the side transistor region to expose the device region; 상기 주변 트랜지스터 영역에서 노출된 소자 영역의 단부의 각을 에칭하여 둥그렇게 형성하는 공정과,Etching the corners of the end portions of the device regions exposed in the peripheral transistor region to form a round shape; 상기 주변 트랜지스터 영역에서 상기 주변회로 트랜지스터용의 제2 게이트 절연막을 형성하는 공정과,Forming a second gate insulating film for the peripheral circuit transistor in the peripheral transistor region; 상기 메모리셀 어레이 영역에서는 상기 폴리실리콘막을 부유게이트로서 구비한 적층 게이트 구조를 형성하고, 주변 트랜지스터 영역에서는 상기 제2 게이트 절연막상에 게이트 전극을 형성하는 공정과,Forming a stacked gate structure including the polysilicon film as a floating gate in the memory cell array region, and forming a gate electrode on the second gate insulating film in a peripheral transistor region; 기판 표층부에 트랜지스터의 소스/드레인이 되는 불순물을 선택적으로 도입하는 공정A process of selectively introducing impurities serving as a source / drain of a transistor in the substrate surface layer portion 을 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 반도체 기억 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, comprising:
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