KR20040084569A - method of fabricating a split gate flash memory cell - Google Patents

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KR20040084569A KR1020030019723A KR20030019723A KR20040084569A KR 20040084569 A KR20040084569 A KR 20040084569A KR 1020030019723 A KR1020030019723 A KR 1020030019723A KR 20030019723 A KR20030019723 A KR 20030019723A KR 20040084569 A KR20040084569 A KR 20040084569A
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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a split gate type flash memory cell is provided to restrain bird's beak formed at lower of a nitride layer by oxidizing a polysilicon spacer at sidewalls of an opening part when forming a floating gate poly oxide layer. CONSTITUTION: A substrate(100) defined with common source line and cell active regions(130,140) is prepared. A gate insulating layer(200) is formed on the active regions. A polysilicon layer is formed on the resultant structure. A nitride pattern with an opening part is formed on the polysilicon layer. A spacer is formed at sidewalls of the opening part. A floating gate poly oxide layer is formed in the opening part by oxidizing the spacer and the exposed polysilicon layer. The nitride pattern is removed. A floating gate(320) is then formed by etching the polysilicon layer using the floating gate poly oxide layer as a mask.

Description

스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 셀 제조방법 {method of fabricating a split gate flash memory cell}Method of fabricating a split gate flash memory cell {method of fabricating a split gate flash memory cell}

본 발명은 비휘발성 메모리 셀의 제조방법에 관한 것으로, 특히 스플릿 게이트(split gate)형 플래쉬 메모리(flash memory) 셀의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a nonvolatile memory cell, and more particularly, to a method of manufacturing a split gate type flash memory cell.

전원이 차단되는 경우라도 저장된 데이터를 유지하는 특성을 가진 비휘발성 메모리는 마스크 롬(Mask Rom), 피롬(PROM), 이피롬(EPROM), 이이피롬(EEPROM), 플래쉬 메모리(Flash Memory)등으로 나누어지며, 이 중 플래쉬 메모리는 이피롬와 이이피롬의 장점을 조합하여 개발된, 데이터의 소거 및 프로그램이 전기적으로 가능한 고집적 비휘발성 메모리이다.Non-volatile memory that retains stored data even when the power is cut off includes mask ROM, PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory, etc. Among them, the flash memory is a highly integrated non-volatile memory which is capable of erasing data and electrically programming, developed by combining the advantages of Ipyrom and Ipyrom.

이러한 플래쉬 메모리는 그 셀 구조에 있어, 적층 게이트(stacted gate)구조, 별도의 선택 트랜지스터를 형성한 구조, 스플릿 게이트구조를 가지는 것으로 나뉘어 진다. 적층 게이트 구조를 가지는 플래쉬 메모리의 경우 과소거(over erase)에 따른 비트라인 누설전류가 증가하는 문제점이 발생되어, 이를 해결하기위해 별도의 선택 트랜지스터를 형성한 구조를 사용하기도 하나, 이는 집적도 증가에 불리하게 작용한다. 따라서, 현재는 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리가 널리 사용된다.Such a flash memory is divided into a cell having a stacked gate structure, a structure in which a separate selection transistor is formed, and a split gate structure. In the case of a flash memory having a stacked gate structure, a bit line leakage current increases due to over erase, and thus a structure in which a separate selection transistor is formed is used to solve this problem. It works against you. Therefore, the split gate type flash memory is widely used at present.

도 1은 일반적인 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 셀 어레이 영역의 일 부분을 나타내는 평면도이다.1 is a plan view showing a portion of a typical split gate type flash memory cell array region.

도 1을 참조하면, 반도체 기판의 소정영역에 활성영역(150)이 배치된다. 상기 활성영역(150)은 서로 평행한 복수개의 공통 소스라인 활성영역들(130) 및 상기 공통 소스라인 활성영역들(130)을 가로지르도록 배치된 복수개의 셀 활성영역들(140)을 포함한다. 상기 각 셀 활성영역들(140)의 상부에 서로 이격된 한 쌍의 부유게이트들(320)이 배치된다. 상기 부유게이트들(320)는 상기 공통 소스 라인들(130)에 인접하도록 배치된다. 상기 공통 소스 라인들(130)사이에 한 쌍의 평행한 워드라인들(800)이 배치된다. 상기 워드라인들(800)은 상기 셀 활성영역들(140) 및 상기 부유게이트들(320)의 상부를 가로지른다.Referring to FIG. 1, an active region 150 is disposed in a predetermined region of a semiconductor substrate. The active region 150 includes a plurality of common source line active regions 130 parallel to each other and a plurality of cell active regions 140 disposed to cross the common source line active regions 130. . A pair of floating gates 320 spaced apart from each other are disposed on the cell active regions 140. The floating gates 320 are disposed to be adjacent to the common source lines 130. A pair of parallel word lines 800 is disposed between the common source lines 130. The word lines 800 cross the upper portions of the cell active regions 140 and the floating gates 320.

도 2a 내지 도 2c는 도 1의 절단선 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 취해진 종래의 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 셀들의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.2A through 2C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a conventional split gate type flash memory cell taken along the cutting line II-II ′ of FIG. 1.

도 2a를 참조하면, 반도체 기판(100)의 소정영역에 소자분리막들(150a)을 형성하여 셀 활성영역들(140) 및 공통 소스라인 활성영역들(도 1의 130)을 한정한다. 상기 활성영역들 상에 게이트 절연막(200)을 형성한다. 상기 게이트 절연막(200)을 포함하는 반도체 기판의 전면 상에 부유게이트 폴리 실리콘막(300)을 형성한다. 상기 부유게이트 폴리 실리콘막(300) 상에 상기 부유게이트 폴리 실리콘막(300)의 소정 영역을 노출시키는 개구부들(550)을 갖는 질화막(500)을 형성한다. 상기 개구부들은 상기 셀 활성영역들(140)의 소정영역들 상부에 위치한다.Referring to FIG. 2A, device isolation layers 150a are formed in predetermined regions of the semiconductor substrate 100 to define cell active regions 140 and common source line active regions 130 of FIG. 1. A gate insulating layer 200 is formed on the active regions. The floating gate polysilicon layer 300 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate including the gate insulating layer 200. A nitride film 500 having openings 550 exposing a predetermined region of the floating gate polysilicon film 300 is formed on the floating gate polysilicon film 300. The openings are positioned above predetermined regions of the cell active regions 140.

도 2b를 참조하면, 상기 질화막(500)을 갖는 반도체 기판을 열산화시키어 상기 개구부들(550)내 부유게이트 폴리 산화막들(floating gate poly oxide; 310)을 형성한다. 그 결과, 상기 개구부들(550)에 인접한 상기 질화막(500)하부에 버즈 비크(bird's beak ; 315)가 형성된다. 고집적 플래쉬 메모리 소자를 구현하기 위해서는 상기 개구부들(550) 사이의 간격, 즉 상기 셀 활성영역들(140) 사이의 간격을 감소시켜야 한다. 이 경우, 서로 이웃한 상기 부유게이트 폴리 산화막들(310)은 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 버즈 비크(315)으로 인해 서로 접촉될 수 있다.Referring to FIG. 2B, the semiconductor substrate including the nitride film 500 is thermally oxidized to form floating gate poly oxides 310 in the openings 550. As a result, a bird's beak 315 is formed under the nitride film 500 adjacent to the openings 550. In order to implement a highly integrated flash memory device, the gap between the openings 550, that is, the gap between the cell active regions 140 must be reduced. In this case, the floating gate poly oxide films 310 adjacent to each other may be in contact with each other due to the buzz beak 315 as shown in FIG. 2B.

도 2c를 참조하면, 상기 질화막(500)을 제거한 후, 상기 부유게이트 폴리 산화막(310)을 식각 마스크로 사용하여 상기 부유게이트 폴리 실리콘막(300)을 식각한다. 이로써, 상기 부유게이트 폴리 산화막(310)들 하부에 부유게이트(320)들이 형성된다. 그러나, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 이웃한 부유게이트 폴리 산화막들(310)이 서로 접촉하는 경우에, 이웃하는 부유게이트들(300)이 전기적으로 연결된다. 이는 플래쉬 메모리 셀의 오동작을 유발시킨다.Referring to FIG. 2C, after removing the nitride film 500, the floating gate poly silicon film 300 is etched using the floating gate poly oxide film 310 as an etching mask. As a result, the floating gates 320 are formed under the floating gate poly oxide layers 310. However, as shown in FIG. 2B, when the neighboring floating gate poly oxide layers 310 contact each other, the neighboring floating gates 300 are electrically connected to each other. This causes a malfunction of the flash memory cell.

상술한 바와 같이 종래의 기술에 따르면, 서로 이웃하는 셀 활성영역들 사이의 간격이 좁은 경우에, 서로 이웃하는 부유게이트들을 전기적으로 절연시키기가 어렵다. 이에 따라, 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 소자의 집적도를 증가시키는 데 한계가 있다.As described above, according to the related art, it is difficult to electrically insulate neighboring floating gates when the spacing between adjacent cell active regions is narrow. Accordingly, there is a limit to increasing the degree of integration of the split gate type flash memory device.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부유게이트 폴리 산화막 형성 과정에 있어 버즈 비크의 발생을 억제하여 집적도 증가를 용이하게 하는 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 셀의 제조 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to solve the above-mentioned problems of the prior art, and a method of manufacturing a split gate flash memory cell that facilitates an increase in integration by suppressing the occurrence of a buzz beak in the floating gate poly oxide film formation process. In providing.

도 1 은 일반적인 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 셀 어레이 영역의 일 부분을 나타내는 평면도이다.1 is a plan view showing a portion of a typical split gate type flash memory cell array region.

도 2a 내지 도 2c는 도 1의 절단선 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 취해진 종래의 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 셀들의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.2A through 2C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a conventional split gate type flash memory cell taken along the cutting line II-II ′ of FIG. 1.

도 3a 내지 도 3e는 도 1의 절단선 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 취해진 본 발명의 실시예에 따른 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 셀들의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing split gate type flash memory cells according to an exemplary embodiment of the present invention taken along the cutting line II ′ of FIG. 1.

도 4a 내지 도 4e는 도 1의 절단선 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 취해진 본 발명의 실시예에 따른 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 셀들의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.4A through 4E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing split gate type flash memory cells according to an exemplary embodiment of the present invention taken along the cutting line II-II ′ of FIG. 1.

(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for main parts of drawing)

100 : 반도체 기판 130 : 공통 소스라인 활성영역100 semiconductor substrate 130 common source line active region

140 : 셀 활성영역 150 : 활성영역140: cell active area 150: active area

150a : 소자분리막 200 : 게이트 절연막150a: device isolation layer 200: gate insulating layer

300 : 부유게이트 폴리 실리콘막300: floating gate polysilicon film

310 : 부유게이트 폴리 산화막(floating gate poly oxide)310: floating gate poly oxide

315 : 버즈 비크(bird's beak) 320 : 부유게이트(floating gate)315: bird's beak 320: floating gate

400 : 완충 산화막(buffer oxide) 500 : 질화막400: buffer oxide 500: nitride film

550 : 개구부 610 : 폴리 실리콘 스페이서550: opening 610: polysilicon spacer

700 : 터널 절연막700: tunnel insulation film

800 : 제어게이트(control gate), 워드라인800: control gate, word line

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명은 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 셀의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method of manufacturing a split gate type flash memory cell.

이 방법은 반도체기판의 소정영역에 소자분리막을 형성하여 활성영역을 한정하는 것을 포함한다. 상기 활성영역 상에 게이트 절연막을 형성한 후, 상기 게이트 절연막을 갖는 기판의 전면 상에 부유게이트 폴리 실리콘막을 형성한다. 상기 부유게이트 폴리 실리콘막 상에 상기 부유게이트 폴리 실리콘막의 일 부분을 노출시키는 개구부를 갖는 질화막 패턴을 형성한 후, 상기 개구부의 측벽 상에 스페이서를 형성한다. 상기 스페이서 및 상기 노출된 부유게이트 폴리 실리콘막을 열산화시키어 상기 개구부 내에 부유게이트 폴리 산화막(floating gate poly oxide)을 형성한다. 상기 질화막 패턴을 제거한 후, 상기 부유게이트 폴리 산화막(floating gate poly oxide)을 마스크로 사용하여 상기 부유게이트 폴리 실리콘막을 식각함으로써 상기 활성영역의 일 부분을 덮는 부유게이트를 형성한다.This method includes forming an isolation layer in a predetermined region of a semiconductor substrate to define an active region. After forming a gate insulating film on the active region, a floating gate polysilicon film is formed on the entire surface of the substrate having the gate insulating film. A nitride film pattern having an opening that exposes a portion of the floating gate polysilicon film is formed on the floating gate polysilicon film, and then a spacer is formed on the sidewall of the opening. The spacer and the exposed floating gate polysilicon layer are thermally oxidized to form a floating gate poly oxide in the opening. After removing the nitride layer pattern, the floating gate poly oxide layer is etched using the floating gate poly oxide as a mask to form a floating gate covering a portion of the active region.

상기 스페이서는 산화 가능한 물질로서, 폴리 실리콘인 것이 바람직하다.The spacer is an oxidizable material, preferably polysilicon.

상기 질화막 패턴을 형성하기 전에, 상기 부유게이트 폴리 실리콘막 상에 완충산화막을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 완충 산화막은 상기 스페이서를 형성하는 동안 식각저지막 역할을 하고 상기 질화막 패턴의 제거 후에 제거된다.Before forming the nitride film pattern, it is preferable to form a buffer oxide film on the floating gate polysilicon film. The buffer oxide film serves as an etch stop film during the formation of the spacer and is removed after removal of the nitride film pattern.

상기 부유게이트를 형성한 후에, 상기 부유게이트의 측벽 및 상기 부유게이트 주변의 상기 활성영역 상에 터널 절연막을 형성한 후, 상기 터널 절연막을 덮는 워드라인을 형성한다. 상기 워드라인은 상기 활성영역을 가로지르도록 형성된다.After the floating gate is formed, a tunnel insulating film is formed on the sidewall of the floating gate and the active region around the floating gate, and then a word line is formed to cover the tunnel insulating film. The word line is formed to cross the active region.

상기 질화막 패턴을 습식식각에 의해 제거할 수 있다. 또한 상기 완충 산화막 또한 습식식각에 의해 제거할 수 있다.The nitride layer pattern may be removed by wet etching. In addition, the buffer oxide film may also be removed by wet etching.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.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. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. In addition, where a layer is said to be "on" another layer or substrate, it may be formed directly on the other layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

도 3a 내지 도 3e는 도 1의 절단선 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 취해진 본 발명의 실시예에 따른 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 셀들의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 4a 내지 도 4e는 도 1의 절단선 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 취해진 본 발명의 실시예에 따른 스플릿 게이트형 플래쉬 메모리 셀들의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing split gate type flash memory cells according to an exemplary embodiment of the present invention taken along the cutting line II ′ of FIG. 1. 4A through 4E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing split gate type flash memory cells according to an exemplary embodiment of the present invention taken along the cutting line II-II ′ of FIG. 1.

도 3a 및 도 4a를 참조하면, 반도체기판(100)의 소정영역에 소자분리막들(150a)을 형성하여 셀 활성영역(140)들 및 공통 소스라인 활성영역들(130)을 한정한다. 상기 소자분리막들(150a)은 STI(Shallow Trench Isolation)법을 사용하는 것이 바람직하다.3A and 4A, device isolation layers 150a are formed in predetermined regions of the semiconductor substrate 100 to define cell active regions 140 and common source line active regions 130. The device isolation layers 150a may preferably use a shallow trench isolation (STI) method.

상기 셀 활성영역(140)들 및 공통 소스라인 활성영역들(130)상에 게이트 절연막(200)을 형성한다. 상기 게이트 절연막은 열적 산화막이거나 저압 화학 기상 증착방식(LPCVD)에 의한 산화막일 수 있으며, 그 두께는 70Å 내지 90Å정도이다.A gate insulating layer 200 is formed on the cell active regions 140 and the common source line active regions 130. The gate insulating film may be a thermal oxide film or an oxide film by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD), and may have a thickness of about 70 kPa to about 90 kPa.

상기 게이트 절연막(200)을 포함하는 반도체기판의 전면 상에 부유게이트 폴리 실리콘막(300)을 형성한다. 상기 부유게이트 폴리 실리콘막(300)을 포함하는 반도체 기판의 전면 상에 완충산화막(400), 질화막(500)을 차례로 형성한 후, 포토리소그래피와 식각에 의해 상기 완충산화막(400)의 소정영역들을 노출시키는 개구부들(550)를 갖는 질화막(500) 패턴을 형성한다. 상기 개구부들(550)은 상기 셀 활성영역들(140)의 소정영역들 상부에 위치한다.The floating gate polysilicon layer 300 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate including the gate insulating layer 200. After the buffer oxide film 400 and the nitride film 500 are sequentially formed on the entire surface of the semiconductor substrate including the floating gate polysilicon film 300, predetermined regions of the buffer oxide film 400 are formed by photolithography and etching. A pattern of the nitride film 500 having openings 550 to be exposed is formed. The openings 550 are positioned above predetermined regions of the cell active regions 140.

도 3b 및 도 4b를 참조하면, 상기 개구부들(550)을 포함하는 반도체기판 전면에 폴리 실리콘을 적층한 후, 상기 폴리 실리콘을 이방성 식각하여 상기 개구부들(550)의 측벽들 상에 폴리 실리콘 스페이서들(610)을 형성한다. 상기 이방석 식각은 식각 저지막인 개구부들(550)내의 완충 산화막(400)이 노출될 때까지 진행된다.3B and 4B, after stacking polysilicon on a front surface of the semiconductor substrate including the openings 550, the polysilicon is anisotropically etched to form polysilicon spacers on sidewalls of the openings 550. Form the field 610. The anisotropic etching is performed until the buffer oxide layer 400 in the openings 550 that are the etch stop layer is exposed.

도 3c 및 도 4c를 참조하면, 상기 폴리 실리콘 스페이서들(610)을 갖는 반도체 기판을 열산화시키어 상기 개구부들(550)내에 부유게이트 폴리 산화막들(310)을 형성한다. 상기 부유게이트 폴리 산화막들(310)은 상기 폴리 실리콘 스페이서들(610)과 상기 개구부들(550)내의 상기 부유게이트 폴리 실리콘막(300)의 상부가 산화하여 형성된 것이다.3C and 4C, the semiconductor substrate having the polysilicon spacers 610 is thermally oxidized to form floating gate poly oxide layers 310 in the openings 550. The floating gate poly oxide layers 310 are formed by oxidizing the polysilicon spacers 610 and an upper portion of the floating gate polysilicon layer 300 in the openings 550.

상기 부유게이트 폴리 산화막(310)형성과정에서는 상기 개구부들(550)의 측 벽들 상의 폴리 실리콘 스페이서들(610)이 산화됨으로써, 상기 개구부들(550)에 인접한 상기 질화막(500) 하부에 버즈 비크(bird's beak)가 형성되는 것을 억제한다. 따라서, 서로 이웃한 상기 부유게이트 폴리 산화막들(310)의 상기 버즈 비크로 인한 접촉은 억제 된다. 그 결과 상기 개구부들(550) 사이의 간격, 즉 상기 셀 활성영역들(140) 사이의 간격을 감소시킬 수 있으며, 이로써 고집적 플래쉬 메모리 소자의 구현이 가능해 진다.In the process of forming the floating gate poly oxide layer 310, the polysilicon spacers 610 on the side walls of the openings 550 are oxidized, so that a buzz beak may be formed under the nitride film 500 adjacent to the openings 550. bird's beak) is suppressed. Therefore, contact due to the buzz beak of the floating gate poly oxide films 310 adjacent to each other is suppressed. As a result, the spacing between the openings 550, that is, the spacing between the cell active regions 140 can be reduced, thereby enabling the implementation of a highly integrated flash memory device.

도 3d 및 도 4d를 참조하면, 상기 부유게이트 폴리 산화막들(310)과 접하고 있는 상기 질화막(500)을 습식식각에 의해 제거하여 그 하부의 완충산화막(400)을 노출시킨 후, 상기 노출된 완충산화막(400) 또한 습식식각에 의해 제거한다. 이로 인해 상기 부유게이트 폴리 산화막들(310)이 있는 영역을 제외한 영역의 부유게이트 폴리 실리콘막(300)이 노출된다. 상기 완충산화막(400)의 습식식각과정에서 상기 부유게이트 폴리 산화막들(310) 또한 일부 식각될 수 있다.Referring to FIGS. 3D and 4D, the nitride film 500, which is in contact with the floating gate poly oxide films 310, is removed by wet etching to expose the buffer oxide film 400 below, and the exposed buffer is exposed. The oxide film 400 is also removed by wet etching. As a result, the floating gate polysilicon layer 300 in the region other than the region in which the floating gate poly oxide layers 310 are located is exposed. In the wet etching process of the buffer oxide film 400, the floating gate poly oxide films 310 may also be partially etched.

상기 습식식각에 의해 노출된 상기 부유게이트 폴리 실리콘막(300)을 상기 부유게이트 폴리 산화막들(310)을 식각 마스크로 사용하여 식각한다. 이로써, 상기 부유게이트 폴리 산화막들(310) 하부에 부유게이트들(320)이 형성된다. 상기 부유게이트들(320)은 상기 셀 활성영역들(140)의 소정영역들 상부에 위치하며, 상기 셀 활성영역들(140)과는 게이트 절연막(200)에 의해 절연된다.The floating gate polysilicon layer 300 exposed by the wet etching is etched using the floating gate poly oxide layers 310 as an etching mask. As a result, floating gates 320 are formed under the floating gate poly oxide layers 310. The floating gates 320 are positioned above predetermined regions of the cell active regions 140, and are insulated from the cell active regions 140 by the gate insulating layer 200.

도 3e 및 도 4e를 참조하면, 상기 부유게이트들(320)을 형성한 후에, 상기 부유게이트들(320)의 측벽 및 상기 부유게이트들(320) 주변의 셀 활성영역들(140) 및 공통 소스라인 활성영역들(도 1의 130) 상에 터널 절연막(tunneling oxide; 700)을 형성한다. 상기 터널 절연막(700)이 형성된 반도체기판 전면 상에 제어게이트 폴리 실리콘을 적층한다. 이어서, 포토리소그라피와 식각을 통해 제어게이트들(800) 즉, 워드라인들을 형성한다.3E and 4E, after the floating gates 320 are formed, the cell active regions 140 and the common source around the sidewalls of the floating gates 320 and the floating gates 320 are formed. A tunnel insulating layer 700 is formed on the line active regions 130 of FIG. 1. The control gate polysilicon is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate on which the tunnel insulating layer 700 is formed. Subsequently, the control gates 800, that is, word lines, are formed through photolithography and etching.

상기 워드라인들(800)은 상기 부유게이트들(320) 및 상기 부유게이트들(320)에 인접한 상기 셀 활성영역들(140)과 중첩되며, 상기 부유게이트들에 인접한 상기 셀 활성영역들(140)을 가로질러 상기 공통 소스라인 활성영역들(130)과 평행하게 형성된다. 상기 워드라인들(800)과 부유게이트들(320)은 부유게이트 폴리 산화막들(310)과 터널 절연막(700)에 의해 절연되며, 상기 워드라인들(800)과 상기 셀 활성영역들(140)은 게이트 절연막(200)에 의해 절연된다.The word lines 800 overlap the floating gates 320 and the cell active regions 140 adjacent to the floating gates 320 and the cell active regions 140 adjacent to the floating gates. Are parallel to the common source line active regions 130. The word lines 800 and the floating gates 320 are insulated by the floating gate poly oxide layers 310 and the tunnel insulating layer 700, and the word lines 800 and the cell active regions 140. Is insulated by the gate insulating film 200.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 부유게이트 폴리 산화막 형성과정에 있어 개구부 측벽의 폴리 실리콘 스페이서가 산화됨으로써 상기 개구부와 인접한 질화막 하부에 버즈 비크(bird's beak)가 형성되는 것을 억제한다.As described above, according to the present invention, in the process of forming the floating gate poly oxide film, the polysilicon spacers of the sidewalls of the openings are oxidized to suppress the formation of a bird's beak under the nitride film adjacent to the openings.

따라서, 셀 활성영역들 사이의 간격을 감소시킬 수 있으며 이로 인해 고집적 플래쉬 메모리 소자의 구현이 가능하다.Therefore, the spacing between cell active regions can be reduced, thereby enabling the implementation of highly integrated flash memory devices.

Claims (6)

반도체기판의 소정영역에 소자분리막을 형성하여 활성영역을 한정하는 단계;Defining an active region by forming an isolation layer in a predetermined region of the semiconductor substrate; 상기 활성영역 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계;Forming a gate insulating film on the active region; 상기 게이트 절연막을 갖는 기판의 전면 상에 부유게이트 폴리 실리콘막을 형성하는 단계;Forming a floating gate polysilicon film on an entire surface of the substrate having the gate insulating film; 상기 부유게이트 폴리 실리콘막 상에 상기 부유게이트 폴리 실리콘막의 일 부분을 노출시키는 개구부를 갖는 질화막 패턴을 형성하는 단계;Forming a nitride film pattern on the floating gate polysilicon film, the nitride film pattern having an opening that exposes a portion of the floating gate polysilicon film; 상기 개구부의 측벽 상에 스페이서를 형성하는 단계;Forming a spacer on the sidewall of the opening; 상기 스페이서 및 상기 노출된 부유게이트 폴리 실리콘막을 열산화시키어 상기 개구부 내에 부유게이트 폴리 산화막(floating gate poly oxide)을 형성하는 단계;Thermally oxidizing the spacer and the exposed floating gate polysilicon layer to form a floating gate poly oxide in the opening; 상기 질화막 패턴을 제거하는 단계; 및Removing the nitride film pattern; And 상기 부유게이트 폴리 산화막(floating gate poly oxide)을 마스크로 사용하여 상기 부유게이트 폴리 실리콘막을 식각함으로써 상기 활성영역의 일 부분을 덮는 부유게이트를 형성하는 단계를 포함하는 플래쉬 메모리 셀 제조방법.Forming a floating gate covering a portion of the active region by etching the floating gate polysilicon layer using the floating gate poly oxide as a mask. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스페이서는 폴리 실리콘인 것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 셀 제조방법.And said spacer is polysilicon. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 질화막 패턴을 형성하기 전에,Before forming the nitride film pattern, 상기 부유게이트 폴리 실리콘막 상에 완충산화막을 형성하는 단계를 더 포함하되, 상기 완충 산화막은 상기 스페이서를 형성하는 동안 식각저지막 역할을 하고 상기 질화막 패턴의 제거 후에 제거되는 것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 셀 제조방법.And forming a buffer oxide layer on the floating gate polysilicon layer, wherein the buffer oxide layer serves as an etch stop layer during the formation of the spacer and is removed after removal of the nitride layer pattern. Manufacturing method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 부유게이트를 형성한 후에,After forming the floating gate, 상기 부유게이트의 측벽 및 상기 부유게이트 주변의 상기 활성영역 상에 터널 절연막을 형성하는 단계; 및Forming a tunnel insulating film on sidewalls of the floating gate and the active region around the floating gate; And 상기 터널 절연막을 덮는 워드라인을 형성하는 단계를 더 포함하되, 상기 워드라인은 상기 활성영역을 가로지르도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 셀 제조방법.Forming a word line covering the tunnel insulating layer, wherein the word line is formed to cross the active region. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 질화막 패턴을 습식식각에 의해 제거하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 셀 제조방법.And removing the nitride film pattern by wet etching. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 완충산화막을 습식식각에 의해 제거하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 메모리 셀 제조방법.The method of claim 1, wherein the buffer oxide film is removed by wet etching.
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