KR20040013189A - NAND type flash memory device and method for fabricating the same - Google Patents

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KR20040013189A KR1020020046007A KR20020046007A KR20040013189A KR 20040013189 A KR20040013189 A KR 20040013189A KR 1020020046007 A KR1020020046007 A KR 1020020046007A KR 20020046007 A KR20020046007 A KR 20020046007A KR 20040013189 A KR20040013189 A KR 20040013189A
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Abstract

PURPOSE: A semiconductor memory device is provided to reduce the size by forming gate spacings below the photolithography resolution and make it unnecessary to form a high density source/drain region in the memory cell transistor. CONSTITUTION: A plurality of gates are formed at regular intervals on a semiconductor substrate(200). The first and the second spacers(260) are respectively formed at on side of each side gate among the plurality of gates. Low density impurity regions(241) are formed in the substrate at both sides of each gate, respectively. High density impurity regions(243) are formed in the substrate under the first and the second spacers.

Description

낸드타입 반도체 메모리장치 및 그의 제조방법{NAND type flash memory device and method for fabricating the same}NAND type flash memory device and method for fabricating the same

본 발명은 불휘발성 반도체 메모리소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 해상도 한계이하로 게이트간 간격을 줄일 수 있는 낸드타입 플래쉬 메모리소자 및 그의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly, to a NAND type flash memory device capable of reducing a gap between gates below a resolution limit and a method of manufacturing the same.

불휘발성 메모리소자중 플래쉬 메모리소자는 임의의 한 워드라인에 접속되어 있는 모든 메모리셀을 프로그램 또는 소거하는 소자이다.Among the nonvolatile memory devices, a flash memory device is a device for programming or erasing all memory cells connected to any one word line.

도 1은 종래의 낸드타입의 플래쉬 메모리소자의 레이아웃도를 도시한 것이다. 도 2a 내지 도 2f는 종래의 낸드타입 플래쉬 메모리소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도를 도시한 것으로서, 도 1의 2A-2A'선에 따른 단면구조를 도시한 것이다. 즉, 도 2a 내지 도 2f는 종래의 낸드타입 플래쉬 메모리소자에 있어서, 하나의 셀스트링의 단면구조를 도시한 것이다.1 is a layout diagram of a conventional NAND flash memory device. 2A to 2F illustrate a process cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a conventional NAND flash memory device, and illustrate a cross-sectional structure along the line 2A-2A 'of FIG. 1. 2A to 2F illustrate a cross-sectional structure of one cell string in the conventional NAND flash memory device.

도 1을 참조하면, 종래의 낸드타입 플래쉬 메모리소자는 일방향으로 길이가 길게 연장된 다수의 액티브영역(105)이 서로 일정간격을 두고 배열되고, 상기 다수의 액티브 영역(105)을 가로질러 연장 형성된 스트링 선택라인(string selection line, SSL) (120-1) 및 접지 선택라인(ground selection line, GSL) (120-2)과, 상기 스트링선택라인(120-1) 및 접지선택라인(120-2)사이에 일정간격을 두고 배열되고 상기 액티브영역(105)을 가로질러 형성된 다수의 워드라인(120-3)을 구비한다.Referring to FIG. 1, in the conventional NAND type flash memory device, a plurality of active regions 105 extending in one direction are arranged at regular intervals, and are formed to extend across the plurality of active regions 105. A string selection line (SSL) 120-1 and a ground selection line (GSL) 120-2, and the string selection line 120-1 and a ground selection line 120-2. And a plurality of word lines 120-3 arranged at regular intervals between the lines and across the active region 105.

도 2f를 참조하면, 종래의 낸드타입 플래쉬 메모리소자에 있어서, 셀 스트링은 스트링 선택라인(120-1)과 접지 선택라인(120-2)에 연결되는 2개의 선택 트랜지스터(120-1a), (120-2a)와, 상기 복수개의 워드라인(120-3)중 해당하는 워드라인에연결되고 상기 선택트랜지스터(120-1a), (120-2a)사이에 배열된 다수의 메모리셀 트랜지스터 (120-3a)로 이루어진다.Referring to FIG. 2F, in a conventional NAND type flash memory device, a cell string includes two selection transistors 120-1a and (a) connected to a string select line 120-1 and a ground select line 120-2. 120-2a and a plurality of memory cell transistors 120-connected to a corresponding word line of the plurality of word lines 120-3 and arranged between the selection transistors 120-1a and 120-2a. 3a).

상기 각 트랜지스터(120-1a), (120-2a), (120-3a)는 게이트전극(120), 게이트전극(120)의 양측 기판상에 형성된 스페이서(150) 및 상기 게이트전극(120)의 양측 기판상에 형성된 LDD구조(141, 143)를 갖는 불순물영역(140)으로 이루어진다.Each of the transistors 120-1a, 120-2a, and 120-3a includes a gate electrode 120, a spacer 150 formed on both substrates of the gate electrode 120, and the gate electrode 120. The impurity region 140 includes LDD structures 141 and 143 formed on both substrates.

상기한 바와같은 구조를 갖는 종래의 낸드타입 플래쉬메모리소자의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the conventional NAND flash memory device having the structure as described above is as follows.

소거동작시 반도체 기판(100)에 소거전압을 인가하고 예를 들어 OV의 기준전압(접지전압)을 다수의 워드라인(120-3)에 인가하면, 셀트랜지스터의 게이트에 저장된 데이터는 모두 소거된다.When the erase voltage is applied to the semiconductor substrate 100 during the erase operation and the reference voltage (ground voltage) of OV is applied to the plurality of word lines 120-3, all data stored in the gate of the cell transistor are erased. .

데이터 프로그램시에는 상기 다수의 메모리셀 트랜지스터중 해당하는 하나의 메모리셀 트랜지스터에 데이터가 프로그램되는 것으로서, 전원전압(Vcc)과 접지전압(Vss)이 상기 스트링선택라인(120-1)과 접지선택라인(120-2)으로 인가되고, 다수의 워드라인중 상기 선택된 메모리셀 트랜지스터가 연결되는 워드라인에 프로그램 전압을 인가하여 프로그램한다.When data is programmed, data is programmed in one memory cell transistor among the plurality of memory cell transistors, and a power supply voltage Vcc and a ground voltage Vss correspond to the string selection line 120-1 and the ground selection line. The program voltage is applied to a word line 120-2, and a program voltage is applied to a word line to which the selected memory cell transistor is connected among a plurality of word lines.

다음, 도 2a 내지 도 2f를 참조하여 종래의 낸드타입 플래쉬메모리소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Next, a method of manufacturing a conventional NAND flash memory device will be described with reference to FIGS. 2A to 2F.

도 2a를 참조하면, 반도체 기판(100)상에 게이트산화막(110), 플로팅 게이트용 제1폴리실리콘막(121), ONO막으로 이루어진 유전막(123), 콘트롤 게이트용 제2폴리실리콘막(125) 및 실리사이드막(127)을 순차 증착한다. 상기실리사이드막(127)상에 감광막(130), 예를 들어 포지티브 포토레지스트막을 도포한다.Referring to FIG. 2A, a gate oxide film 110, a first polysilicon film 121 for floating gate 121, a dielectric film 123 including an ONO film, and a second polysilicon film 125 for a control gate are formed on a semiconductor substrate 100. ) And the silicide film 127 are sequentially deposited. A photosensitive film 130, for example, a positive photoresist film is coated on the silicide film 127.

도 2b를 참조하면, 게이트형성용 마스크(도면상에는 도시되지 않음)를 이용하여 상기 포지티브 감광막(130)을 노광한다 상기 포지티브 감광막(130)은 노광부분(133)과 비노광부분(131)으로 구분되어진다.Referring to FIG. 2B, the positive photoresist layer 130 is exposed using a gate forming mask (not illustrated). The positive photoresist layer 130 is divided into an exposed portion 133 and a non-exposed portion 131. It is done.

도 2c를 참조하면, 상기 포지티브 감광막(130)을 현상하면, 노광부분(133)은 현상액에 의해 제거되어 비노광부분(131)으로 이루어진 감광막패턴(135)이 얻어진다.Referring to FIG. 2C, when the positive photoresist layer 130 is developed, the exposed portion 133 is removed by a developer to obtain a photoresist pattern 135 formed of the non-exposed portion 131.

도 2d를 참조하면, 상기 감광막 패턴(135)으로 그 하부의 실리사이드막(127), 제1 및 제2폴리실리콘막(121), (125)과 유전막(123)을 식각한다. 이로써, 게이트 산화막(110)상에 제1폴리실리콘막(121), 유전막(123), 제2폴리실리콘막(125) 및 실리사이드막(127)으로 이루어진 게이트(120)가 얻어진다.Referring to FIG. 2D, the silicide layer 127, the first and second polysilicon layers 121, 125, and the dielectric layer 123 under the photoresist layer pattern 135 are etched. As a result, a gate 120 including the first polysilicon film 121, the dielectric film 123, the second polysilicon film 125, and the silicide film 127 is obtained on the gate oxide film 110.

도 2e를 참조하면, 상기 감광막패턴(135)을 제거한 다음, 기판(100)으로 소정 도전형의 불순물, 예를 들면 n-형 불순물을 이온주입하여 게이트(120)의 양측에 저농도 불순물영역(141)을 형성한다.Referring to FIG. 2E, after removing the photoresist pattern 135, a low concentration impurity region 141 is formed on both sides of the gate 120 by ion implantation of a predetermined conductivity type, for example, an n-type impurity, into the substrate 100. ).

도 2f를 참조하면, 상기 게이트(120)의 측벽에 통상적인 스페이서 형성방법으로 스페이서(150)를 형성한 다음, 기판으로 상기 저농도 불순물영멱(141)과 동일 도전형을 갖는 불순물, 예를 들어 n+형 불순물을 이온주입하여 고농도 불순물영역(143)을 형성한다 이로서, 저농도 불순물영역(141)과 고농도 불순물영 역(143)으로된 소오스/드레인 영역(140)이 형성된다. 이로써, 선택트랜지스터(120-1a), (120-2a) 그리고 다수의 메모리셀 트랜지스터(120-3a)로 이루어진 셀스트링이 형성된다.Referring to FIG. 2F, a spacer 150 is formed on a sidewall of the gate 120 by a conventional spacer forming method, and then impurities having the same conductivity type as the low concentration impurity region 141 are formed as a substrate, for example, n +. A high concentration impurity region 143 is formed by ion implantation of a type impurity. Thus, a source / drain region 140 including a low concentration impurity region 141 and a high concentration impurity region 143 is formed. As a result, a cell string including the selection transistors 120-1a and 120-2a and the plurality of memory cell transistors 120-3a is formed.

상기한 바와같은 종래의 낸드타입 플래쉬 메모리소자에 있어서, 소자의 크기가 축소됨에 따라 게이트간의 간격도 미세하게 되는데, 사진공정에서의 해상도 한계로 인하여 게이트간의 간격을 미세화하는 데에는 한계가 발생하는 문제점이 있었다. 그리고, 소자의 크기축소에 따라 게이트간의 간격을 좁게 형성하는 경우에는 후속의 소오스/드레인을 위한 LDD 구조의 불순물영역을 형성하는데 어려움이 따르는 문제점이 있었다.In the conventional NAND type flash memory device as described above, as the size of the device is reduced, the gap between gates becomes finer, and the limitation of minimizing the gap between gates due to the resolution limitation in the photolithography process is problematic. there was. In addition, when the gap between the gates is narrowed according to the size reduction of the device, there is a problem that it is difficult to form the impurity region of the LDD structure for the subsequent source / drain.

본 발명의 목적은 상기한 바와같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 포토공정에서의 해상도 한계이하로 게이트간격을 좁힐 수 있으며, 이에 따라 메모리셀 트랜지스터에서의 고농도 소오스/드레인 영역이 불필요함으로써 소자의 크기를 보다 축소시키는 것이 가능한 낸드타입의 플래쉬 메모리소자 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and the gate interval can be narrowed below the resolution limit in the photo process, thereby eliminating the need for a high concentration source / drain region in the memory cell transistor. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a NAND type flash memory device capable of further reducing the size of and a method of manufacturing the same.

도 1은 종래의 낸드타입의 플래쉬 메모리소자의 레이아웃도,1 is a layout diagram of a conventional NAND flash memory device;

도 2a 내지 도 2f는 종래의 낸드타입 플래쉬 메모리소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도,2A through 2F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a conventional NAND flash memory device.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 낸드타입 플래쉬 메모리소자의 레이아웃도.3 is a layout diagram of a NAND type flash memory device according to an embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 실시예에 따른 낸드타입 플래쉬 메모리소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도,4A to 4G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a NAND flash memory device according to an embodiment of the present invention;

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

200 : 반도체 기판 205 : 액티브영역200 semiconductor substrate 205 active region

210 : 게이트산화막 221, 225 : 폴리실리콘막210: gate oxide film 221, 225: polysilicon film

223 : 유전막(ONO막) 227 : 실리사이드223 dielectric film (ONO film) 227 silicide

230 : 감광막 241 : 저농도 불순물영역230: photosensitive film 241: low concentration impurity region

243 : 고농도 불순물영역 250 : 마스크243: high concentration impurity region 250: mask

260 : 스페이서260 spacer

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 반도체기판상에 서로 일정간격을 두로 형성된 다수의 게이트와; 상기 다수의 게이트중 양단의 게이트의 일측에 형성된 각각 제1 및 제2스페이서와; 상기 게이트 각각의 양측 기판에 형성된 저농도 불순물영역과; 상기 제1 및 제2스페이서하부의 기판에 형성된 고농도 불순물영역을 포함하는 반도체 메모리장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a plurality of gates formed at regular intervals from each other on the semiconductor substrate; First and second spacers formed on one side of gates at both ends of the plurality of gates; A low concentration impurity region formed on both substrates of each of the gates; A semiconductor memory device including a high concentration impurity region formed on a substrate under the first and second spacers is provided.

또한, 본 발명은 반도체기판상에 형성된 선택트랜지스터용 제1 및 제2게이트와; 상기 제1 및 제2게이트사이에 배열된 메모리셀 트랜지스터용 다수의 게이트와; 상기 제1 및 제2게이트의 일측에 형성된 제1 및 제2스페이서와; 상기 게이트 각각의 양측 기판에 형성된 저농도 불순물영역과; 상기 제1 및 제2게이트의 일측에 형성된 제1 및 제2스페이서 하부의 기판에 형성된 고농도 불순물영역을 포함하는 낸드타입 플래쉬 메모리소자를 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention includes a first transistor and a second gate formed on the semiconductor substrate; A plurality of gates for a memory cell transistor arranged between the first and second gates; First and second spacers formed on one side of the first and second gates; A low concentration impurity region formed on both substrates of each of the gates; A NAND type flash memory device including a high concentration impurity region formed in a substrate under the first and second spacers formed at one side of the first and second gates may be provided.

또한, 본 발명은 반도체 기판상에 일방향으로 길게 연장 형성된 다수의 액티브영역과; 상기 다수의 액티브영역과 교차하도록 형성된 스트링선택라인 및 접지선택라인과; 상기 다수의 액티브 영역과 교차하도록, 상기 스트링선택라인과 접지선택라인사이에 배열된 다수의 워드라인과; 상기 선택라인 및 워드라인의 양측의 액티브영역상에 각각 형성된 저농도 불순물영역과; 상기 각 선택라인의 일측에 형성된 제1 및 제2스페이서와, 상기 제1 빛 제2게이트의 일측에 형성된 제1 및 제2스페이서하부의 액티브영역에 형성된 고농도 불순물영역을 포함하는 낸드타입 플래쉬 메모리소자를 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention includes a plurality of active regions elongated in one direction on the semiconductor substrate; A string selection line and a ground selection line formed to intersect the plurality of active regions; A plurality of word lines arranged between the string selection line and a ground selection line to intersect the plurality of active regions; Low concentration impurity regions respectively formed on the active regions on both sides of the selection line and the word line; A NAND type flash memory device including first and second spacers formed on one side of each selection line, and high concentration impurity regions formed in an active region under the first and second spacers formed on one side of the first light second gate; It characterized in that to provide.

또한, 본 발명은 반도체 기판상에 게이트전극물질을 형성하는 단계와; 게이트전극물질상에 감광막을 형성하는 단계와; 게이트형성용 마스크를 이용하여 상기 감광막을 1차노광하는 단계와; 상기 게이트 형성용마스크를 이용하여 상기 감광막을 2차노광하는 단계와; 상기 감광막을 현상하여 감광막 패턴을 형성하는 단계와; 상기 감광막 패턴을 마스크로 이용하여 게이트 전극물질을 패터닝하여 게이트전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트전극을 마스크로 하여 저농도 불순물 영역을 형성하는 단계와; 양단의 게이트전극의 일측면이 노출되도록 마스크를 형성하는 단계와; 상기 노출된 게이트전극의 일측면에 스페이서를 형성하는 단계와; 상기 마스크와 스페이서를 이용하여 상기 게이트의 일측에만 고농도 불순물영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체메모리장치의 제조방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention comprises the steps of forming a gate electrode material on a semiconductor substrate; Forming a photoresist film on the gate electrode material; Firstly exposing the photosensitive film using a gate forming mask; Second exposure of the photoresist film using the gate forming mask; Developing the photoresist to form a photoresist pattern; Patterning a gate electrode material using the photoresist pattern as a mask to form a gate electrode; Forming a low concentration impurity region using the gate electrode as a mask; Forming a mask to expose one side of the gate electrode at both ends; Forming a spacer on one side of the exposed gate electrode; And forming a high concentration impurity region only on one side of the gate by using the mask and the spacer.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예를 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe the present invention in more detail.

도 3은 본 발명의 낸드타입의 플래쉬 메모리소자의 레이아웃도를 도시한 것이다. 도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 낸드타입 플래쉬 메모리소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정단면도를 도시한 것으로서, 도 3의 4A-4A'선에 따른 단면구조를 도시한 것이다. 즉, 도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 낸드타입 플래쉬 메모리소자에 있어서, 하나의 셀스트링의 단면구조를 도시한 것이다.3 shows a layout diagram of the NAND type flash memory device of the present invention. 4A to 4G are cross-sectional views illustrating a process cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a NAND type flash memory device according to the present invention. 4A to 4G show a cross-sectional structure of one cell string in the NAND type flash memory device of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 낸드타입 플래쉬 메모리소자는 일방향으로 길이가 길게 연장된 다수의 액티브영역(205)이 서로 일정간격을 두고 배열되고, 상기 다수의 액티브 영역(205)을 가로질러 연장 형성된 스트링 선택라인(220-1) 및 접지선택라인(220-2)과, 상기 스트링선택라인(220-1) 및 접지선택라인(220-2)사이에 일정간격을 두고 배열되고 상기 액티브영역(205)을 가로질러 형성된 다수의 워드라인(220-3)을 구비한다.Referring to FIG. 3, in the NAND type flash memory device of the present invention, a plurality of active regions 205 extending in length in one direction are arranged at regular intervals, and extend across the plurality of active regions 205. The formed string select line 220-1 and the ground select line 220-2 and the string select line 220-1 and the ground select line 220-2 are arranged at a predetermined interval, and the active region ( And a plurality of word lines 220-3 formed across 205.

도 4g를 참조하면, 본 발명의 낸드타입 플래쉬 메모리소자에 있어서, 셀 스트링은 스트링 선택라인(220-1)과 접지 선택라인(220-2)에 연결되는 2개의 선택 트랜지스터(220-1a), (220-2a)와, 상기 복수개의 워드라인(220-3)중 해당하는 워드라인에 연결되고 상기 선택트랜지스터(220-1a), (220-2a)사이에 배열된 다수의 메모리셀 트랜지스터(220-3a)로 이루어진다.Referring to FIG. 4G, in the NAND type flash memory device of the present invention, the cell string includes two select transistors 220-1a connected to the string select line 220-1 and the ground select line 220-2. And a plurality of memory cell transistors 220 connected to a corresponding word line of the plurality of word lines 220-3 and arranged between the selection transistors 220-1a and 220-2a. -3a).

상기 각 메모리 셀트랜지스터(220-3a)는 게이트전극(220) 및 상기 게이트전극(220)의 양측 기판상에 형성된 저능도 불순물영역(241)으로 이루어진다. 한편 각 선택 트랜지스터(220-1a), (220-2a)는 게이트전극(220), 상기 게이트전극(220)의 일측 기판상에 형성된 스페이서(250) 및 상기 게이트전극(220)의 일측 기판상에 형성된 저농도 불순물영역(241)과 상기 상기 게이트전극(220)의 타측 기판상에 형성된 LDS구조(241, 243)의 불순물영역(240)으로 이루어진다.Each of the memory cell transistors 220-3a includes a gate electrode 220 and a low-performance impurity region 241 formed on both substrates of the gate electrode 220. On the other hand, each of the selection transistors 220-1a and 220-2a is disposed on the gate electrode 220, the spacer 250 formed on one side of the gate electrode 220, and the one side of the gate electrode 220. The low concentration impurity region 241 is formed and the impurity region 240 of the LDS structures 241 and 243 formed on the other substrate of the gate electrode 220.

다음, 도 4a 내지 도 4g를 참조하여 본 발명의 낸드타입 플래쉬메모리소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Next, a method of manufacturing the NAND type flash memory device of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4G.

도 4a를 참조하면, 반도체 기판(200)상에 게이트산화막(210), 플로팅 게이트용 제1폴리실리콘막(221), ONO막으로 이루어진 유전막(223), 콘트롤 게이트용 제2폴리실리콘막(225) 및 실리사이드막(227)을 순차 증착한다. 상기 실리사이드막(227)상에 감광막(230), 예를 들어 네가티브 포토레지스트막(230)을 도포한다. 이때, 상기 실리사이드막(227)상에 산화막 또는 질화막과 같은 절연막을 형성할 수도 있다.Referring to FIG. 4A, a gate oxide film 210, a first polysilicon film 221 for a floating gate, a dielectric film 223 formed of an ONO film, and a second polysilicon film 225 for a control gate are formed on a semiconductor substrate 200. ) And the silicide film 227 are sequentially deposited. A photosensitive film 230, for example, a negative photoresist film 230, is coated on the silicide film 227. In this case, an insulating film such as an oxide film or a nitride film may be formed on the silicide film 227.

도 4b를 참조하면, 게이트형성용 마스크(도면상에는 도시되지 않음)를 이용하여 상기 네가티브 감광막(230)을 1차 노광한다. 상기 네가티브 감광막(230)은 노광 부분(233)과 비노광부분(231)으로 구분되어진다.Referring to FIG. 4B, the negative photosensitive film 230 is first exposed using a gate forming mask (not shown). The negative photoresist film 230 is divided into an exposed portion 233 and a non-exposed portion 231.

도 4c를 참조하면, 상기 게이트 형성용 마스크를 상기 노광영역(233)사이의 상기 비노광영역(231)의 일부분이 노출되도록 정렬시켜 상기 감광막(230)을 2차노광한다. 따라서, 2차 노광된 상기 감광막(230)은 비노광부분(231)과 노광부분이 교대로 반복되는데, 상기 노광부분중 셀트랜지스터의 게이트가 형성될 부분은 1차노광되고(233), 메모리셀 트랜지스터의 게이트가 형성될 부분은 1차 노광된 부분(233)과 2차 노광된 부분(235)이 교대로 반복된다.Referring to FIG. 4C, the gate forming mask is aligned to expose a portion of the non-exposed area 231 between the exposure area 233 to expose the photosensitive film 230 to the second exposure. Accordingly, in the second exposed photoresist film 230, the non-exposed portions 231 and the exposed portions are alternately repeated, and the portion of the exposed portion where the gate of the cell transistor is to be formed is first exposed (233), and the memory cell. In the portion where the gate of the transistor is to be formed, the first exposed portion 233 and the second exposed portion 235 are alternately repeated.

도 4d를 참조하면, 상기 감광막(230)을 현상하면, 감광막(230)이 네가티브이므로 노광부분(233, 235)은 그대로 존재하고, 비노광부분(231)은 현상액에 의해 제거되어 노광부분(233, 235)으로 이루어진 감광막패턴(237)이 얻어진다.Referring to FIG. 4D, when the photoresist film 230 is developed, since the photoresist film 230 is negative, the exposed portions 233 and 235 remain as they are, and the non-exposed portions 231 are removed by the developer to expose the exposed portion 233. 235 is obtained.

본 발명의 실시예에서는 동일한 게이트 형성용 마스크를 이용하여 네가티브 감광막의 1차 노광된 부분사이의 비노광부분의 일부분을 2차 노광한 다음 현상하여 감광막 패턴을 형성하여 줌으로써, 종래에 비하여 해상도 한계이하의 미세간격의 감광막 패턴을 형성할 수 있게 된다.In the embodiment of the present invention, by using the same gate forming mask, a portion of the non-exposed portions between the first exposed portions of the negative photoresist film is subjected to secondary exposure and then developed to form a photoresist pattern, thereby lowering the resolution limit compared to the prior art. It is possible to form a photosensitive film pattern of a fine interval.

도 4e를 참조하면, 상기 감광막 패턴(237)으로 그 하부의 실리사이드막(227), 제1 및 제2폴리실리콘막(221), (225)과 유전막(223)을 식각한다. 이로써, 게이트 산화막(110)상에 제1폴리실리콘막(221), 유전막(223), 제2폴리실리콘막(225) 및 실리사이드막(227)으로 이루어진 게이트(220)가 얻어진다.Referring to FIG. 4E, the silicide layer 227, the first and second polysilicon layers 221, 225, and the dielectric layer 223 under the photoresist layer pattern 237 are etched. As a result, a gate 220 including the first polysilicon film 221, the dielectric film 223, the second polysilicon film 225, and the silicide film 227 is obtained on the gate oxide film 110.

도 4f를 참조하면, 상기 감광막패턴(237)을 제거한 다음, 기판(200)으로 소정 도전형의 불순물, 예를 들면 n-형 불순물을 이온주입하여 게이트(120)의 양측에 저농도 불순물영역(241)을 형성한다.Referring to FIG. 4F, the photoresist layer pattern 237 is removed, and then a low concentration impurity region 241 is formed on both sides of the gate 120 by ion implantation of a predetermined conductivity type, for example, an n-type impurity, into the substrate 200. ).

도 4g를 참조하면, 상기 메모리셀 트랜지스터(220-3a)의 게이트전극(220)과 선택 트랜지스터(220-1a), (220-2a)의 게이트가 덮혀지도록 마스크(250)를 형성하고, 통상적인 스페이서 형성방법으로 상기 선택 트랜지스터(220-1a), (220-2a)의 노출된 게이트의 일측에만 스페이서(260)를 형성하고, 선택트랜지스터(220-1a), (220-2a)의 일측에 형성된 저농도 불순물영역(241)으로만 고농도 불순물, 예를 물어 n+형 불순물을 이온주입하여 고농도 불순물영역(243)을 형성한다.Referring to FIG. 4G, a mask 250 is formed to cover the gate electrode 220 of the memory cell transistor 220-3a and the gates of the selection transistors 220-1a and 220-2a. The spacer 260 is formed only on one side of the exposed gates of the selection transistors 220-1a and 220-2a by a spacer forming method, and formed on one side of the selection transistors 220-1a and 220-2a. A high concentration impurity region 243 is formed by ion implanting a high concentration impurity, for example, an n + type impurity, only into the low concentration impurity region 241.

이로써, 본 발명의 실시예에 따른 2개의 선택 트랜지스터(220-1a), (220-2a) 및 이들사이에 형성된 다수의 메모리셀 트랜지스터(220-3a)로 이루어진 하나의 셀스트링이 형성되어진다.As a result, one cell string including two select transistors 220-1a and 220-2a and a plurality of memory cell transistors 220-3a formed therebetween is formed.

본 발명의 고농도 불순물영역을 형성하는 다른 예로는, 도 4f에서와 같이 저농도 불순물영역(241)을 형성하고, 도 4g에서 게이트(220)의 양측에 스페이서(260)를 형성하며, 게이트가 덮혀지도록 마스크(250)를 형성한 다음 고농도 불순물을 이온주입하여 고농도 불순물영역(243)을 형성한다.As another example of forming a high concentration impurity region of the present invention, as shown in FIG. 4F, a low concentration impurity region 241 is formed, and in FIG. 4G, spacers 260 are formed on both sides of the gate 220, and the gate is covered. After the mask 250 is formed, a high concentration impurity region 243 is formed by ion implantation of a high concentration impurity.

상기한 바와같은 구성을 갖는 본 발명의 낸드타입 플래쉬 메모리소자는 게이트사이의 간격을 해상도 이하도 좁게 형성하여 줌으로써, 고농도 불순물영역이 존재하지 않아도 트랜지스터가 동작할 수 있도록 하여 줌으로써 종래의 낸드타입 플래쉬 메모리소자처럼 프로그램, 리드 및 소거동작을 수행할 수 있다.The NAND type flash memory device of the present invention having the configuration as described above forms a gap between gates to be narrower than the resolution, thereby enabling the transistor to operate even when a high concentration impurity region does not exist. Program, read, and erase operations can be performed like devices.

본 발명의 실시예에서는 게이트전극(120)이 플로팅 게이트용 제1폴리실리콘막, 유전막, 및 콘트를 게이트용 제2폴리실리콘막 및 실리사이드막의 적층구조를 제시하였으나, 반드시 이러한 구조에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어MNOS(metal-nitride-oxide-silicon), MONOS(metal-oxide-nitride-oxide-silicon) 등의 구조를 갖는 반도체소자에도 적용가능할 뿐만 아니라 유전막으로 ONO막 대신 여러 종류의 유전막을 사용하는 것이 가능하다.In the embodiment of the present invention, the gate electrode 120 has a stacked structure of the first polysilicon film, the dielectric film, and the control gate for the second polysilicon film and the silicide film, but the present invention is not limited thereto. . For example, it is not only applicable to semiconductor devices having structures such as metal-nitride-oxide-silicon (MNOS) and metal-oxide-nitride-oxide-silicon (MONOS), but also uses various types of dielectric films instead of ONO films. It is possible.

따라서, 상기한 바와같은 본 발명에 따르면, 네가티브 감광막을 사용하여 2번의 노광공정과 한번의 현상공정을 수행하여 해상도 한계이하의 스페이스를 갖은 게이트전극을 형성하고, 그에 따라 고농도 소오스/드레인 영역이 불필요하게 되므로, 소자의 크기를 축소시킬 수 있을 뿐만 아니라 소자의 크기축소에 따른 LDD 형성공정의 어려움을 해결할 수 있다.Therefore, according to the present invention as described above, a gate electrode having a space below the resolution limit is formed by performing two exposure steps and one development step by using a negative photoresist film, so that high concentration source / drain regions are unnecessary. As a result, the size of the device can be reduced and the difficulty of the LDD forming process according to the size reduction of the device can be solved.

또한, 동일한 마스크를 사용하여 2번의 노광공정을 수행함으로써 공정을 단순화할 수 있는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that the process can be simplified by performing two exposure processes using the same mask.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (17)

반도체기판상에 서로 일정간격을 두로 형성된 다수의 게이트와;A plurality of gates formed at regular intervals from each other on the semiconductor substrate; 상기 다수의 게이트중 양단의 게이트의 일측에 형성된 각각 제1 및 제2스페이서와;First and second spacers formed on one side of gates at both ends of the plurality of gates; 상기 게이트 각각의 양측 기판에 형성된 저농도 불순물영역과;A low concentration impurity region formed on both substrates of each of the gates; 상기 제1 및 제2스페이서하부의 기판에 형성된 고농도 불순물영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.And a high concentration impurity region formed in the substrate under the first and second spacers. 제1항에 있어서, 게이트는 플로팅 게이트, 유전막 및 콘트롤게이트의 적층구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체장치.The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate has a stacked structure of a floating gate, a dielectric film, and a control gate. 제1항에 있어서, 상기 게이트는 게이트 산화막상에 형성된 플로팅 게이트용 제1폴리실리콘막, 유전막, 콘트롤 게이트용 제2폴리실리콘막, 실리사이드막의 적층구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체장치.2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate has a stacked structure of a first polysilicon film for a floating gate, a dielectric film, a second polysilicon film for a control gate, and a silicide film formed on a gate oxide film. 제1항에 있어서, 게이트는 산화막, 질화막 및 금속물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체장치.The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate is made of an oxide film, a nitride film and a metal material. 제1항에 있어서, 상기 게이트는 산화막, 질화막, 산화막, 금속물질의 적층구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체메모리장치.The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the gate has a stacked structure of an oxide film, a nitride film, an oxide film, and a metal material. 제1항에 있어서, 상기 게이트중 양단의 게이트는 선택트랜지스터용 게이트이고, 상기 선택트랜지스터용 게이트사이에 배열된 다수의 게이트는 메모리셀트랜지스터용 게이트인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein gates at both ends of the gates are gates of a selection transistor, and a plurality of gates arranged between the gates of the selection transistors are gates of memory cell transistors. 반도체기판상에 형성된 선택트랜지스터용 제1 및 제2게이트와;First and second gates for a selection transistor formed on the semiconductor substrate; 상기 제1 및 제2게이트사이에 배열된 메모리셀 트랜지스터용 다수의 게이트와;A plurality of gates for a memory cell transistor arranged between the first and second gates; 상기 제1 및 제2게이트의 일측에 형성된 제1 및 제2스페이서와;First and second spacers formed on one side of the first and second gates; 상기 게이트 각각의 양측 기판에 형성된 저농도 불순물영역과;A low concentration impurity region formed on both substrates of each of the gates; 상기 제1 및 제2게이트의 일측에 형성된 제1 및 제2스페이서 하부의 기판에 형성된 고농도 불순물영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 낸드타입 플래쉬 메모리소자.And a high concentration impurity region formed in the substrate under the first and second spacers formed at one side of the first and second gates. 반도체 기판상에 일방향으로 길게 연장 형성된 다수의 액티브영역과;A plurality of active regions extending in one direction on the semiconductor substrate; 상기 다수의 액티브영역과 교차하도록 형성된 스트링선택라인 및 접지선택라인과;A string selection line and a ground selection line formed to intersect the plurality of active regions; 상기 다수의 액티브 영역과 교차하도록, 상기 스트링선택라인과 접지선택라인사이에 배열된 다수의 워드라인과;A plurality of word lines arranged between the string selection line and a ground selection line to intersect the plurality of active regions; 상기 선택라인 및 워드라인의 양측의 액티브영역상에 각각 형성된 저농도 불순물영역과;Low concentration impurity regions respectively formed on the active regions on both sides of the selection line and the word line; 상기 각 선택라인의 일측에 형성된 제1 및 제2스페이서와;First and second spacers formed on one side of each selection line; 상기 제1 빛 제2게이트의 일측에 형성된 제1 및 제2스페이서하부의 액티브영역에 형성된 고농도 불순물영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 낸드타입 플래쉬 메모리소자.And a high concentration impurity region formed in active regions under the first and second spacers formed at one side of the first light second gate. 반도체 기판상에 게이트전극물질을 형성하는 단계와;Forming a gate electrode material on the semiconductor substrate; 게이트전극물질상에 감광막을 형성하는 단계와;Forming a photoresist film on the gate electrode material; 게이트형성용 마스크를 이용하여 상기 감광막을 1차노광하는 단계와;Firstly exposing the photosensitive film using a gate forming mask; 상기 게이트 형성용마스크를 이용하여 상기 감광막을 2차노광하는 단계와;Second exposure of the photoresist film using the gate forming mask; 상기 감광막을 현상하여 감광막 패턴을 형성하는 단계와;Developing the photoresist to form a photoresist pattern; 상기 감광막 패턴을 마스크로 이용하여 게이트 전극물질을 패터닝하여 게이트전극을 형성하는 단계와;Patterning a gate electrode material using the photoresist pattern as a mask to form a gate electrode; 상기 게이트전극을 마스크로 하여 저농도 불순물 영역을 형성하는 단계와;Forming a low concentration impurity region using the gate electrode as a mask; 양단의 게이트전극의 일측면이 노출되도록 마스크를 형성하는 단계와;Forming a mask to expose one side of the gate electrode at both ends; 상기 노출된 게이트전극의 일측면에 스페이서를 형성하는 단계와;Forming a spacer on one side of the exposed gate electrode; 상기 마스크와 스페이서를 이용하여 상기 게이트의 일측에만 고농도 불순물영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체메모리장치의 제조방법.And forming a high concentration impurity region only on one side of the gate by using the mask and the spacer. 제9항에 있어서, 게이트는 플로팅 게이트, 유전막 및 콘트롤게이트의 적층구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체메모리장치의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the gate has a stacked structure of a floating gate, a dielectric film, and a control gate. 제9항에 있어서, 상기 게이트는 게이트 산화막상에 형성된 플로팅 게이트용 제1폴리실리콘막, 유전막, 콘트를 게이트용 제2폴리실리콘막, 실리사이드막의 적층구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체메모리장치의 제조방법.10. The semiconductor memory device of claim 9, wherein the gate comprises a stacked structure of a first polysilicon film for a floating gate, a dielectric film, and a control layer formed on a gate oxide film, and a second polysilicon film for a gate and a silicide film. Way. 제9항에 있어서, 게이트는 산화막, 질화막 및 금속물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체메모리장치의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the gate is formed of an oxide film, a nitride film, and a metal material. 제9항에 있어서, 상기 게이트는 산화막, 질화막, 산화막, 금속물질의 적층구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체메모리장치의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the gate has a stacked structure of an oxide film, a nitride film, an oxide film, and a metal material. 제9항에 있어서, 상기 마스크는 산화막 또는 질화막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the mask is formed of an oxide film or a nitride film. 제9항에 있어서, 상기 감광막은 네가티브형인 것을 특징으로 하는 반도체메모리장치의 제조방법.The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 9, wherein said photosensitive film is negative. 제15항에 있어서, 상기 감광막의 2차노광시 1차노광된 부분사이의 비노광부분이 노광되도록 하여, 1차 및 2차노광된 부분으로 이루어진 감광막 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치의 제조방법.16. The semiconductor memory device according to claim 15, wherein a non-exposed portion between the first and second exposed portions is exposed during the second exposure of the photosensitive film to form a photosensitive film pattern composed of the first and second exposed portions. Manufacturing method. 제9항에 있어서, 상기 게이트중 양단의 게이트는 선택트랜지스터용 게이트이고, 상기 선택트랜지스터용 게이트사이에 배열된 다수의 게이트는 메모리셀트랜지스터용 게이트인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein gates at both ends of the gates are gates of a selection transistor, and a plurality of gates arranged between the gates of the selection transistors are gates of memory cell transistors.
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