KR20030002467A - Nonvolatile memory device and method of forming the same - Google Patents

Nonvolatile memory device and method of forming the same Download PDF

Info

Publication number
KR20030002467A
KR20030002467A KR1020010038084A KR20010038084A KR20030002467A KR 20030002467 A KR20030002467 A KR 20030002467A KR 1020010038084 A KR1020010038084 A KR 1020010038084A KR 20010038084 A KR20010038084 A KR 20010038084A KR 20030002467 A KR20030002467 A KR 20030002467A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gate
layer
floating gate
pattern
forming
Prior art date
Application number
KR1020010038084A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김성호
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to KR1020010038084A priority Critical patent/KR20030002467A/en
Publication of KR20030002467A publication Critical patent/KR20030002467A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66825Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a floating gate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/788Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with floating gate

Abstract

PURPOSE: A non-volatile memory device and a method for forming the same are provided to maintain a coupling constant as a high value in a stack gate type transistor and prevent leakage of carrier due to a dense electric filed in a peripheral part of a gate stack. CONSTITUTION: An isolation layer is formed on a substrate(100). A gate insulating layer(103) is formed on an active region of the substrate(100). A thin gate insulating layer(105) is formed on a tunneling region. A floating gate layer(107) is deposited on the gate insulating layer(103) and the thin gate insulating layer(105). A line pattern is formed by patterning the floating gate layer(107). An insulating layer is formed on the line pattern. A dielectric layer is formed on the whole surface of the substrate(100). A conductive layer is stacked on the dielectric layer. A conductive layer pattern(141) is formed by patterning the conductive layer. A plurality of gate lines(300,200) are formed by removing selectively the line patterns of the dielectric layer, the remaining insulating layer, and the floating gate layer(107). The gate lines(300,200) are formed with the conductive layer pattern(141), a dielectric layer pattern(131), an insulating layer pattern(123), and the floating gate(107).

Description

비휘발성 메모리 장치 및 그 형성 방법 {NONVOLATILE MEMORY DEVICE AND METHOD OF FORMING THE SAME}Nonvolatile Memory Device and Formation Method {NONVOLATILE MEMORY DEVICE AND METHOD OF FORMING THE SAME}

본 발명은 이이피 롬(EEP ROM:Electrically Erazable Programable Read Only Memory)과 같은 비휘발성 메모리 장치 및 그 형성 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부유 게이트와 조절 게이트가 적층된 스택 게이트형 (stack gate type) 비휘발성 메모리 장치 및 그 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile memory device such as EEP ROM (Electrically Erazable Programmable Read Only Memory) and a method of forming the same. More specifically, the present invention relates to a stack gate type in which floating and control gates are stacked. A nonvolatile memory device and a method of forming the same.

이이피 롬은 비휘발성 메모리 가운데 전기적으로 소거와 프로그램이 가능한 메모리 장치이다. 이이피 롬에서는 다른 비휘발성 메모리와 같이 메모리 트랜지스터에 부유 게이트를 가지고 여기에 턴넬링(tunneling) 현상을 이용하여 캐리어를 주입하거나 방출하여 데이타를 저장하는 것이 통상적이다.EPROM is an electrically erasable and programmable memory device among nonvolatile memories. In EPROM, as with other nonvolatile memories, it is common to have a floating gate in a memory transistor and store data by injecting or releasing a carrier using a tunneling phenomenon.

통상적인 이이피 롬의 경우, 각 메모리 셀은 하나의 메모리 트랜지스터와 하나의 선택 트랜지스터를 가지게 된다. 메모리 트랜지스터의 게이트는 적층 게이트 형식으로, 비휘발 특성을 위해 부유 게이트와 조절 게이트로 나뉘어 진다. 부유 게이트와 조절 게이트는 ONO(Oxide Nitride Oxide) 유전막으로 절연되어 커플링(coupling) 된다. 이때, 부유 게이트를 유전막과 조절 게이트가 워드 라인(word line) 방향으로 감싸게 된다. 그리고, 부유 게이트와 기판 사이의 일부분 에서 턴넬링을 용이하게 하도록 게이트 절연막이 얇게 형성되는 부분이 있다.In the conventional EPI, each memory cell has one memory transistor and one selection transistor. The gate of the memory transistor is a stacked gate type, which is divided into a floating gate and a regulating gate for nonvolatile characteristics. The floating gate and the regulating gate are insulated and coupled with an oxide of Nitride Oxide (ONO) dielectric film. In this case, the floating gate surrounds the dielectric film and the control gate in a word line direction. In addition, there is a portion where the gate insulating film is thinly formed to facilitate turnneling in a portion between the floating gate and the substrate.

그런데, 메모리 트랜지스터의 게이트 전극 주변부에서 부유 게이트(13)와 조절 게이트(17)는 그 수직 단면이 패터닝 과정에서 식각을 통해 도1의 I와 같이 모서리 지게 형성된다. 전기적으로 모서리 부분에는 전기장(electric field)이 밀집되는 성질(curvature effect)이 있으므로, 통상적으로는 부유 게이트(13)와 조절 게이트(17) 사이의 절연을 유지할 수 있는 평탄한 유전막(15)이 모서리 부분에서는 증가된 전기장으로 인하여 절연을 충분히 유지하지 못하는 문제가 생긴다. 따라서, 부유 게이트(13)에 축적된 전하 캐리어가 조절 게이트(17)로 빠져나가는 캐리어 이탈이 발생할 가능성이 크다.However, in the peripheral portion of the gate electrode of the memory transistor, the floating gate 13 and the control gate 17 have their vertical cross-sections etched as shown in I of FIG. 1 through etching during patterning. Electrically, the edge portion has a curvature effect of an electric field, so that a flat dielectric film 15 that can maintain insulation between the floating gate 13 and the regulating gate 17 is typically a corner portion. The problem arises in that the increased electric field results in insufficient insulation. Therefore, there is a high possibility that carrier detachment occurs in which charge carriers accumulated in the floating gate 13 escape to the control gate 17.

부유 게이트에서 캐리어 이탈은 바로 메모리 트랜지스터에 저장된 데이타의 소실을 의미한다. 따라서, 캐리어 이탈이 계속될 경우 비휘발성 메모리의 중요 특성인 데이타 보유(data retention) 특성이 나빠지고 데이타 복원의 신뢰성이 떨어지게 된다.Carrier escape from the floating gate is the loss of data stored in the memory transistor. Therefore, if the carrier departure continues, the data retention characteristic, which is an important characteristic of the nonvolatile memory, is deteriorated and the reliability of data restoration is deteriorated.

비휘발성 메모리의 하나인 이피 롬(EPROM: Electrically Programable Read Only Memory)도 상대적으로 사용하는 전압의 차이가 작으나 이이피 롬과 같이 메모리 셀의 트랜지스터가 부유 게이트와 조절 게이트의 적층 구조를 가지므로 앞서 이이피 롬에서 언급한 캐리어 이탈의 문제를 가지고 있다.Electrically Programmable Read Only Memory (EPROM), which is one of nonvolatile memories, also has a relatively small voltage difference. It has the problem of carrier departure mentioned in pyrom.

이런 스택 게이트형 트랜지스터를 가지는 비휘발성 메모리 장치에서의 캐리어 이탈의 문제를 해결하기 위해 부유 게이트와 조절 게이트 사이의 유전막의 두께를 전기장 밀집 현상을 충분히 견딜 정도로 두껍게 할 수 있다. 그러나, 유전막이 두꺼우면 부유 게이트와 조절 게이트에 의해 형성되는 캐퍼시터 용량이 떨어지고, 커플링 정도가 저하되어 조절 게이트에 인가하는 전압을 높여야 하는 문제가 생긴다.In order to solve the problem of carrier departure in a nonvolatile memory device having such a stacked gate transistor, the thickness of the dielectric film between the floating gate and the regulating gate may be thick enough to withstand electric field density. However, when the dielectric film is thick, the capacitance of the capacitor formed by the floating gate and the regulating gate is decreased, and the degree of coupling decreases, thereby causing a problem of increasing the voltage applied to the regulating gate.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비휘발성 메모리 장치의 스택 게이트형 트랜지스터에서 커플링 상수를 높은 값으로 유지하면서 게이트 스택의 주변부에서 전기장 밀집으로 인하여 캐리어의 누출이 생기는 것을 막을 수 있는 비휘발성 반도체 장치 및 그 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and in the stack gate type transistor of a nonvolatile memory device, a ratio of preventing carrier leakage due to the electric field density at the periphery of the gate stack while maintaining a high coupling constant. An object of the present invention is to provide a volatile semiconductor device and a method of forming the same.

본 발명은 따라서, 비휘발성 메모리 장치의 사용 전압을 낮출 수 있는 동시에 데이타 유지력, 신뢰성을 높일 수 있는 비휘발성 메모리 장치 및 그 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a nonvolatile memory device and a method for forming the same, which can lower the voltage used for the nonvolatile memory device and at the same time increase data retention and reliability.

도1은 종래의 비휘발성 메모리의 스택 게이트형 트랜지스터의 문제점을 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a problem of a stack gate transistor of a conventional nonvolatile memory;

도2 내지 도5는 본 발명 방법의 일 실시예에 따른 게이트 라인 형성시까지의 중요 공정 단계를 나타내기 위해 셀 영역을 게이트 라인 방향으로 자른 단면도들,2 through 5 are cross-sectional views of the cell region cut in the gate line direction to illustrate important process steps up to the formation of a gate line in accordance with one embodiment of the present invention;

도6 내지 도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 중요 공정 단계를 나타내기 위해 셀 영역을 게이트 라인과 수직으로 절단한 단면도들이다.6 through 10 are cross-sectional views of cell regions cut perpendicular to gate lines to illustrate important process steps according to an embodiment of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 부유 게이트와 조절 게이트가 유전막으로 분리, 적층되어 이루어지는 스택 게이트형 트랜지스터를 구비하는 비휘발성 메모리 장치에 있어서, 위에서 볼 때, 상기 부유 게이트 중심부보다 상기 부유 게이트 주변부에서 상기 유전막 두께가 상대적으로 두껍게 형성된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a nonvolatile memory device including a stacked gate type transistor in which a floating gate and a control gate are separated and stacked by a dielectric layer. The dielectric film is characterized in that the relatively thick formed.

본 발명은 이피 롬이나 이이피 롬에 모두 적용될 수 있으나, 특히 고전압이 걸리기 쉬운 이이피 롬에서 잘 적용될 수 있다.The present invention can be applied to both pyroms and EPROMs, but may be particularly well applied to EPROMs that are susceptible to high voltages.

본 발명에서 부유 게이트와 기판 사이의 절연막은 부분적으로 얇게 형성되는 영역을 가질 수 있다. 부유 게이트의 주변부는 부유 게이트의 경계에서 의미있는 폭을 가지고 내측으로 연장되어 형성되는 영역을 의미한다.In the present invention, the insulating film between the floating gate and the substrate may have a region that is partially thinned. The periphery of the floating gate refers to an area extending from the boundary with a meaningful width at the boundary of the floating gate.

본 발명의 방법은, 기판의 활성 영역에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 게이트 절연막 위로 부유 게이트막을 적층하고 패터닝하여 일 방향으로 라인 형태의 부유 게이트 패턴을 형성하는 단계, 부유 게이트 패턴 위로 절연막을 적층하고, 예정된 부유 게이트 전극의 중심 영역에서 상기 절연막을 제거하는 단계, 기판 전반에 걸쳐 유전막을 적층하는 단계, 조절 게이트층을 적층하는 단계, 조절 게이트층, 유전막 및 부유 게이트 패턴을 상기 일 방향과 교차되는 라인 형태로 선택적으로 식각하여 게이트 라인을 형성하는 단계를 구비하여 이루어진다.A method of the present invention includes forming a gate insulating film in an active region of a substrate, stacking and patterning a floating gate film over the gate insulating film to form a floating gate pattern in the form of a line in one direction, and stacking the insulating film over the floating gate pattern. Removing the insulating film from a central region of a predetermined floating gate electrode, stacking a dielectric film over the substrate, stacking a control gate layer, and intersecting the control gate layer, the dielectric film and the floating gate pattern with the one direction. And selectively etching the line to form a gate line.

본 발명의 방법에서, 게이트 라인을 형성하는 단계에서 부유 게이트 패턴이 식각되어 부유 게이트 전극을 이루게 된다. 부유 게이트 전극의 중심 영역이란 부유 게이트 전극의 경계에서 내측으로 일정 폭을 제외한 영역 전체를 통상 의미한다. 이때 일정 폭이란 폭이 반드시 일정 수치가 된다는 의미는 아니며, 폭이 의미있게 존재하는 것으로 만족된다.In the method of the present invention, in the forming of the gate line, the floating gate pattern is etched to form the floating gate electrode. The center region of the floating gate electrode generally means the whole region excluding a predetermined width inward from the boundary of the floating gate electrode. In this case, the constant width does not necessarily mean that the width becomes a predetermined value, and it is satisfied that the width exists meaningfully.

본 발명에서 유전막은 통상 ONO막으로 이루어지며, 상기 절연막은 게이트 산화막으로 형성되는 것이 일반적이다.In the present invention, the dielectric film is usually formed of an ONO film, and the insulating film is generally formed of a gate oxide film.

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도2 내지 도5는 본 발명 방법의 일 실시예에 따른 게이트 라인 형성시까지의 중요 공정 단계를 나타내기 위해 셀 영역을 게이트 라인 방향으로 자른 단면도들이다.2 through 5 are cross-sectional views of the cell region cut in the gate line direction to illustrate important process steps up to the formation of a gate line according to one embodiment of the present invention.

도6 내지 도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 중요 공정 단계를 나타내기 위해 셀 영역을 게이트 라인과 수직으로 절단한 단면도들이다.6 through 10 are cross-sectional views of cell regions cut perpendicular to gate lines to illustrate important process steps according to an embodiment of the present invention.

도2 및 도6을 참조하면, 먼저, 기판(100)에 소자 분리막(101)이 형성되어 소자 분리가 이루어진다. 활성 영역에는 기판 열산화를 통해 게이트 절연막(103))이 형성된다. 이때, 턴넬링을 위한 영역에는 다른 영역에 비해 얇은 두께를 가진 게이트 절연막(105)이 형성되어야 한다. 얇은 두께의 게이트 절연막(105) 형성을 위해 해당 부분에 게이트 절연막(103)을 부분 식각하거나, 전면 식각 후 재 산화하는 방법을 사용할 수 있다.2 and 6, first, an element isolation layer 101 is formed on a substrate 100 to perform element isolation. The gate insulating layer 103 is formed in the active region through substrate thermal oxidation. In this case, the gate insulating layer 105 having a thickness thinner than that of other regions should be formed in the region for turningneling. In order to form the gate insulating layer 105 having a thin thickness, a method of partially etching the gate insulating layer 103 or reoxidizing the entire surface may be used.

게이트 절연막(103,105) 위로 폴리실리콘층과 같은 부유 게이트막(107)을 적층하고, 패터닝하여 활성 영역과 같은 방향으로 뻗는 라인 패턴을 이루도록 한다.A floating gate layer 107 such as a polysilicon layer is stacked on the gate insulating layers 103 and 105 and patterned to form a line pattern extending in the same direction as the active region.

도3 및 도7을 참조하면, 부유 게이트막(107)으로 이루어진 라인 패턴 위로주로 실리콘 산화막으로 이루어지는 절연막(120)을 형성한다. 이때, 실리콘 산화막은 통상 CVD로 형성할 수 있다. 두께는 후속적으로 형성될 유전막의 두께와 함께 고려할 때 부유 게이트의 주변부에 집적되는 전기장을 충분히 견딜 수 있는 수치로 한다.3 and 7, an insulating film 120 made of a silicon oxide film is formed mainly over a line pattern formed of the floating gate film 107. At this time, the silicon oxide film can be normally formed by CVD. The thickness is considered to be sufficient to withstand the electric field integrated in the periphery of the floating gate, taking into account the thickness of the dielectric film to be subsequently formed.

도4 및 도8을 참조하면, 패터닝 작업을 통해 최종적으로 남게 될 부유 게이트막(107)으로 이루어진 라인 패턴의 양 측부를 포함하여 부유 게이트 전극이 형성될 영역의 주변부에는 실리콘 산화막으로 이루어진 절연막(121)을 남기고, 중앙 부분의 절연막은 제거된다.4 and 8, an insulating film 121 made of a silicon oxide film is formed at a periphery of a region in which a floating gate electrode is to be formed, including both side portions of a line pattern formed of a floating gate film 107 that will be finally left through a patterning operation. ) And the insulating film in the center portion is removed.

도5 및 도9를 참조하면, 잔류한 절연막(121) 위로 기판 전면에 걸쳐 유전막(130)을 적층한다. 유전막(130)은 ONO(Oxide Nitride Oxide)막으로 이루어지는 것이 통상적이다. 유전막(130) 내의 산화막은 실리콘 산화막을 CVD로 적층하거나 부유 게이트막(107)을 이루는 실리콘을 고온 산화하여 형성할 수 있고, 질화막은 실리콘 질화막을 CVD로 적층하거나 실리콘, 실리콘 산화막을 고온 질화하여 형성할 수 있다. 부유 게이트와 조절 게이트 사이의 커플링 비(coupling ratio)를 높이기 위해서는 ONO막을 얇게 형성해야 하나 너무 얇으면 절연이 문제되므로 ONO막은 절연이 가능한 최소 두께로 치밀하게 형성되도록 한다.5 and 9, a dielectric film 130 is stacked over the entire surface of the remaining insulating film 121. The dielectric film 130 is typically made of an oxide nitride oxide (ONO) film. The oxide film in the dielectric film 130 may be formed by stacking a silicon oxide film by CVD or by oxidizing silicon forming the floating gate film 107 at high temperature, and the nitride film is formed by stacking a silicon nitride film by CVD or by nitriding silicon and a silicon oxide film at high temperature. can do. In order to increase the coupling ratio between the floating gate and the regulating gate, a thin ONO film should be formed, but if too thin, insulation will be a problem, so that the ONO film should be formed to the smallest possible thickness.

유전막(130)에 이어 기판 전면에 조절 게이트 형성을 위한 도전막(140)을 적층한다. 도전막(140)은 통상 폴리실리콘층 혹은 폴리실리콘층과 금속 실리사이드층으로 형성한다.After the dielectric layer 130, a conductive layer 140 for forming a control gate is stacked on the entire surface of the substrate. The conductive film 140 is usually formed of a polysilicon layer or a polysilicon layer and a metal silicide layer.

도9 및 도10을 참조하면, 셀의 메모리 트랜지스터에 사용되는 조절 게이트형성을 위한 도전막(140) 형성 후 패터닝 과정을 통해 도전막을 선택적으로 제거하여 도전막 패턴(141)을 형성한다. 이어서, 유전막(130), 잔류된 절연막(121)과 부유 게이트막(107)으로 이루어진 라인 패턴을 선택적으로 제거하여 위로부터 도전막 패턴(141), 유전막 패턴(131), 절연막 패턴(123) 및 부유 게이트(107)로 이루어지는 게이트 라인(300,200)을 형성한다. 이때, 셀의 메모리 트랜지스터를 위한 게이트 라인(300)과 함께 선택 트랜지스터를 위한 게이트 라인(200)도 동일한 식각 단계를 통해 형성한다.9 and 10, after forming the conductive layer 140 for forming the control gate used in the memory transistor of the cell, the conductive layer is selectively removed through a patterning process to form the conductive layer pattern 141. Subsequently, the line pattern composed of the dielectric film 130, the remaining insulating film 121 and the floating gate film 107 is selectively removed to form the conductive film pattern 141, the dielectric film pattern 131, the insulating film pattern 123, and the like. Gate lines 300 and 200 formed of floating gates 107 are formed. In this case, together with the gate line 300 for the memory transistor of the cell, the gate line 200 for the selection transistor is also formed through the same etching step.

후속적으로 게이트 라인을 이온주입 마스크로 활성영역에 대한 이온주입이 이루어지고, 층간 절연막 적층, 패터닝을 통한 콘택 홀 형성, 비트라인 및 비트라인 콘택의 형성 등이 따르게 된다.Subsequently, ion implantation into the active region is performed using the gate line as an ion implantation mask, followed by lamination of an interlayer insulating layer, contact hole formation through patterning, and formation of bit lines and bit line contacts.

이상의 본 발명 실시예에서 부유 게이트 전극 주변부에 유전막을 두껍게 만드는 방법으로, ONO 유전막을 형성하기 전에 먼저 산화막을 적층하고, 부유 게이트 전극 중심부에서 산화막을 제거하는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 가령, ONO 유전막을 먼저 형성하고, 그 가운데 제일 위쪽 산화막을 부유 게이트 전극 중심부에서 제거한 뒤 다시 산화막을 전반적으로 적층하는 방법을 사용하거나, 유전막을 먼저 형성하고, 산화막을 나중에 적층한 뒤 산화막의 일부를 제거하는 등 다양한 변형을 사용할 수 있음은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 굳이 언급될 필요가 없을 것이다.In the above-described embodiment of the present invention, the dielectric film is thickened in the periphery of the floating gate electrode. Before the ONO dielectric film is formed, the oxide film is first stacked and the oxide film is removed from the floating gate electrode center. However, for example, the ONO dielectric film is formed first, and the top oxide film is removed from the center of the floating gate electrode, and the oxide film is generally stacked again, or the dielectric film is formed first, and the oxide film is laminated later. The use of various modifications, including removal of some, will not need to be mentioned to those skilled in the art.

이상의 단계를 통해 얻어진 도10의 셀 메모리 게이트 전극에 따르면, 부유 게이트(107)의 상면을 기준으로 메모리 트랜지스터의 게이트 라인(300) 양측부에는절연막 패턴(123)이 유전막 패턴(131)에 더하여 형성된다. 결과적으로 부유 게이트와 도전막 패턴(141) 즉, 조절 게이트 사이의 유전막이 부유 게이트 전극을 이루는 부유 게이트막 패턴의 주변부에서 두껍게 형성되는 효과를 가지며, 이 영역에서 절연이 강화된다. 따라서 부유 게이트 전극과 조절 게이트 전극 사이에 전기장이 집중되는 부유 게이트 전극 주변 영역에서도 부유 게이트 전극의 캐리어가 조절 게이트 전극쪽으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.According to the cell memory gate electrode of FIG. 10 obtained through the above steps, an insulating film pattern 123 is formed on both sides of the gate line 300 of the memory transistor based on the top surface of the floating gate 107 in addition to the dielectric film pattern 131. do. As a result, the dielectric film between the floating gate and the conductive film pattern 141, that is, the control gate, is thickly formed at the periphery of the floating gate film pattern constituting the floating gate electrode, and insulation is enhanced in this region. Therefore, the carrier of the floating gate electrode can be prevented from escaping toward the control gate electrode even in a region around the floating gate electrode where the electric field is concentrated between the floating gate electrode and the control gate electrode.

본 발명에 따르면, 스택 게이트형 트랜지스터를 가지는 비휘발성 메모리 장치에서 게이트 라인 패터닝에 따라 게이트 전극의 주변 영역에서 게이트 전극의 상면과 측면이 모서리를 형성하고, 부유 게이트와 조절 게이트 사이의 유전막 가운데 이 부분의 유전막이 상대적으로 취약해지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 모서리진 부분에 전기장이 집중되는 현상으로 인하여 동일한 두께를 가진 유전막이 이 부분에서 상대적으로 취약해지고, 이 부분을 통해 부유 게이트에 저장된 전하 캐리어가 콘트롤 전극으로 이탈하는 것을 막을 수 있다.According to the present invention, in a nonvolatile memory device having a stacked gate type transistor, the top and side surfaces of the gate electrode form corners in the peripheral region of the gate electrode according to gate line patterning, and this portion of the dielectric film between the floating gate and the control gate is formed. It is possible to prevent the dielectric film from becoming relatively weak. In other words, due to the concentration of the electric field in the corner portion, the dielectric film having the same thickness becomes relatively fragile in this portion, thereby preventing the charge carriers stored in the floating gate from escaping to the control electrode.

Claims (9)

부유 게이트와 조절 게이트가 유전막을 사이에 두고 적층되어 이루어지는 스택 게이트형 트랜지스터를 구비하는 비휘발성 메모리 장치에 있어서,A nonvolatile memory device comprising a stacked gate type transistor in which a floating gate and a control gate are stacked with a dielectric film interposed therebetween. 평면적으로 볼 때, 상기 부유 게이트 중심부에 비해 상기 부유 게이트 주변부에서 상기 유전막 두께가 상대적으로 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.When viewed in plan view, the thickness of the dielectric film is relatively thicker in the periphery of the floating gate than in the center of the floating gate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유전막은 ONO(Oxide Nitride Oxide)막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메몰리 장치.The dielectric layer is a non-volatile memory device, characterized in that consisting of ONO (Oxide Nitride Oxide) film. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비휘발성 메모리 장치는 이이피 롬(EEPROM)인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.The nonvolatile memory device is an EEPROM. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 부유 게이트와 기판 사이의 게이트 절연막은 턴넬링을 위해 일부 영역에서 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.And a gate insulating layer between the floating gate and the substrate is thinly formed in a portion for turningneling. 기판의 활성 영역에 게이트 절연막을 형성하는 단계,Forming a gate insulating film in an active region of the substrate, 상기 게이트 절연막 위로 부유 게이트막을 적층하고 패터닝하여 일 방향으로 라인 형태의 부유 게이트 패턴을 형성하는 단계,Stacking and patterning a floating gate layer on the gate insulating layer to form a floating gate pattern having a line shape in one direction; 상기 부유 게이트 패턴 위로 절연막을 적층하고, 형성될 부유 게이트 전극의 중심 영역에서 상기 절연막을 제거하는 잔류 절연막 패턴을 형성하는 단계,Stacking an insulating film over the floating gate pattern, and forming a residual insulating film pattern for removing the insulating film from a center region of the floating gate electrode to be formed; 상기 기판 전반에 걸쳐 유전막을 적층하는 단계,Depositing a dielectric film over the substrate; 조절 게이트층을 적층하는 단계,Stacking a control gate layer, 상기 조절 게이트층, 상기 유전막, 상기 잔류 절연막 패턴 및 상기 부유 게이트 패턴을 상기 일 방향과 교차되는 라인 형태로 선택적으로 식각하여 게이트 라인을 형성하는 단계를 구비하여 이루어지는 비휘발성 메모리 장치 형성 방법.And selectively etching the control gate layer, the dielectric layer, the residual insulating layer pattern, and the floating gate pattern in a line shape crossing the one direction to form a gate line. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 게이트 절연막을 형성하는 단계는Forming the gate insulating film 먼저 상대적으로 두꺼운 게이트 절연막을 형성하는 단계,First forming a relatively thick gate insulating film, 상기 부유 게이트 패턴이 형성될 영역의 일부에 상기 두꺼운 게이트 절연막을 제거하는 단계 및Removing the thick gate insulating layer in a portion of the region where the floating gate pattern is to be formed; 상기 부유 게이트 패턴이 형성될 영역의 일부에 상대적으로 얇은 게이트 절연막을 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치 형성 방법.And forming a relatively thin gate insulating film in a portion of the region where the floating gate pattern is to be formed. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 유전막은 ONO(Oxide Nitride Oxide)막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치 형성 방법.And the dielectric layer is formed of an oxide nitride oxide (ONO) layer. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 부유 게이트막은 폴리실리콘으로 형성하고,The floating gate layer is formed of polysilicon, 상기 ONO막의 하부 산화막은 상기 부유 게이트막을 열산화하여 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치 형성 방법.And forming a lower oxide layer under the ONO layer by thermally oxidizing the floating gate layer. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 유전막을 형성하는 단계가 상기 잔류 절연막 패턴을 형성하는 단계에 앞서는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치 형성 방법.And forming said dielectric film precedes forming said residual insulating film pattern.
KR1020010038084A 2001-06-29 2001-06-29 Nonvolatile memory device and method of forming the same KR20030002467A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010038084A KR20030002467A (en) 2001-06-29 2001-06-29 Nonvolatile memory device and method of forming the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010038084A KR20030002467A (en) 2001-06-29 2001-06-29 Nonvolatile memory device and method of forming the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030002467A true KR20030002467A (en) 2003-01-09

Family

ID=27712192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010038084A KR20030002467A (en) 2001-06-29 2001-06-29 Nonvolatile memory device and method of forming the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030002467A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100817640B1 (en) * 2006-01-31 2008-03-27 가부시끼가이샤 도시바 Nonvolatile semiconductor memory device in which decrease in coupling ratio of memory cells is suppressed

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100817640B1 (en) * 2006-01-31 2008-03-27 가부시끼가이샤 도시바 Nonvolatile semiconductor memory device in which decrease in coupling ratio of memory cells is suppressed
US8330203B2 (en) 2006-01-31 2012-12-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device in which decrease in coupling ratio of memory cells is suppressed
US8455937B2 (en) 2006-01-31 2013-06-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device in which decrease in coupling ratio of memory cells is suppressed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6784481B2 (en) Flash memory device with isolation regions and a charge storage dielectric layer formed only on an active region
US7439602B2 (en) Semiconductor device and its manufacturing method
KR100395755B1 (en) Non-volatile memory device and method of fabricating the same
US20070108498A1 (en) Non-volatile memory devices having floating gates and related methods of forming the same
US6818510B2 (en) Non-volatile memory device and method for fabricating the same
US7951670B2 (en) Flash memory cell with split gate structure and method for forming the same
US20050164457A1 (en) Non-volatile memory devices and methods of fabricating the same
US7049189B2 (en) Method of fabricating non-volatile memory cell adapted for integration of devices and for multiple read/write operations
US20080087981A1 (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
US7514741B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and related method
US6984559B2 (en) Method of fabricating a flash memory
JP4282359B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof
US20040036107A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2005340853A (en) Nonvolatile semiconductor memory and its manufacturing method
US6893918B1 (en) Method of fabricating a flash memory
CN211350659U (en) Unit structure of multiple time programmable memory
KR20030002467A (en) Nonvolatile memory device and method of forming the same
KR20010110191A (en) Semiconductor memory and its manufacturing method
US6781188B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
KR100958627B1 (en) Flash memory device and method for manufacturing the device
KR100546693B1 (en) Flash memory device and fabricating method for the same
KR20040029525A (en) Flash memory device and method for manufacturing the same
US20050186735A1 (en) Method for fabricating memory device
US7495308B2 (en) Semiconductor device with trench isolation
KR20050078109A (en) Flash memory cell and fabricating method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid