KR20090022120A - Non-volatile memory device and method of manufacturing the non-volatile memory device - Google Patents

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KR20090022120A
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최병용
조병규
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Abstract

A non-volatile memory device and a manufacturing method thereof are provided to reduce the intensity of the electric field generated by a control gate electrode and a substrate by forming the narrower control gate electrode than the floating gate electrode. A tunnel insulating layer(102) is formed on a substrate(100). A floating gate electrode(118) is formed on the tunnel insulating layer and has a first line width. A dielectric pattern(114) is formed on the floating gate electrode and has a second line width smaller than the first line width. The control gate electrode(112) is formed on the dielectric pattern and has a third line width smaller than the first line width. The second line width is equal to the third line width. A spacer(116) is formed on the side of the control gate electrode and the dielectric pattern. The mask is formed on the control gate electrode and has the line width equal to the third line width.

Description

불휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법{Non-volatile memory device and method of manufacturing the non-volatile memory device}Non-volatile memory device and method for manufacturing the same

본 발명은 불휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 플로팅 게이트 전극과 컨트롤 게이트 전극 사이의 전기장의 영향을 감소시킬 수 있는 불휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nonvolatile memory device and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a nonvolatile memory device capable of reducing the influence of an electric field between a floating gate electrode and a control gate electrode and a method of manufacturing the same.

일반적으로 불휘발성 메모리 소자는 단위 셀의 구조에 따라 플로팅 게이트 타입의 불휘발성 메모리 소자(floating gate type non-volatile memory device)와 전하 트랩 타입의 불휘발성 메모리 소자(charge trap type non-volatile memory device)로 나눌 수 있다.In general, the nonvolatile memory device is a floating gate type nonvolatile memory device and a charge trap type nonvolatile memory device according to the structure of a unit cell. Can be divided into

플로팅 게이트 타입의 불휘발성 메모리 소자의 단위 셀은 터널 절연막, 플로팅 게이트 전극, 유전막 패턴 및 컨트롤 게이트 전극을 포함한다.The unit cell of the floating gate type nonvolatile memory device includes a tunnel insulating layer, a floating gate electrode, a dielectric layer pattern, and a control gate electrode.

상기 플로팅 게이트 타입의 불휘발성 메모리 소자의 형성 공정을 간략하게 살펴보면, 먼저 기판 상에 터널 절연막 및 제1 도전막을 형성한 후, 상기 제1 도전막을 패터닝하여 일 방향으로 연장하는 제1 도전 패턴을 형성한다. 상기 제1 도전 패턴 상에 유전막 및 제2 도전막을 형성한다. 상기 제2 도전막 상에 마스크를 형성 하고, 상기 마스크를 식각 마스크로 사용하여 상기 제2 도전막, 상기 유전막 및 상기 제1 도전 패턴을 식각하여, 컨트롤 게이트 전극, 유전막 패턴 및 플로팅 게이트 전극을 형성한다. 이 경우, 상기 컨트롤 게이트 전극, 상기 유전막 패턴 및 상기 플로팅 게이트 전극을 실질적으로 동일한 선폭으로 형성된다.Referring to the process of forming the floating gate type nonvolatile memory device, a tunnel insulating film and a first conductive film are first formed on a substrate, and then the first conductive film is patterned to form a first conductive pattern extending in one direction. do. A dielectric film and a second conductive film are formed on the first conductive pattern. A mask is formed on the second conductive layer, and the second conductive layer, the dielectric layer, and the first conductive pattern are etched using the mask as an etch mask to form a control gate electrode, a dielectric layer pattern, and a floating gate electrode. do. In this case, the control gate electrode, the dielectric layer pattern, and the floating gate electrode are formed to have substantially the same line width.

불휘발성 메모리 소자의 집적도가 향상될수록 상기 불휘발성 메모리 소자의 단위 셀들 사이 간격이 감소하게 된다. 상기 단위 셀들 간격이 감소하면, 단위 셀들 간에 간섭이 발생되고 이를 억제하기 위하여, 플로팅 게이트 전극의 두께를 얇게 형성한다.As the degree of integration of the nonvolatile memory device is improved, the spacing between unit cells of the nonvolatile memory device is reduced. When the unit cell spacing is reduced, interference is generated between the unit cells and the thickness of the floating gate electrode is made thin in order to suppress this.

이때, 상기 플로팅 게이트 전극의 두께가 감소하면, 컨트롤 게이트 전극과 기판 사이의 폭이 감소하게 된다. 이처럼 상기 컨트롤 게이트 전극과 기판 사이의 폭이 감소하게 되면, 상기 단위 셀을 프로그램(program) 또는 소거(erase) 동작을 수행하기 위하여 상기 컨트롤 게이트 전극으로 소정의 전압을 인가하는 경우, 게이트 전극 양단에서 전기장(electric field)이 발생하게 된다. 이러한 전기장은 상기 불휘발성 메모리 소자의 신뢰성을 매우 저하시키는 결정적인 요인으로 작용할 수 있다.At this time, if the thickness of the floating gate electrode is reduced, the width between the control gate electrode and the substrate is reduced. As such, when the width between the control gate electrode and the substrate is reduced, when a predetermined voltage is applied to the control gate electrode to program or erase the unit cell, a predetermined voltage is applied across the gate electrode. An electric field is generated. Such an electric field may act as a decisive factor for greatly reducing the reliability of the nonvolatile memory device.

또한, 인접한 단위 셀들의 컨트롤 게이트 전극들 사이에 기생 커패시턴스(capacitance)가 발생될 수 있다. 이러한 기생 커패시턴스는 불휘발성 메모리 소자의 읽기 동작 시에 영향을 미쳐 문턱 전압 센싱(Vth sensing)의 오류를 발생시킬 수 있으며, 이 또한, 상기 불휘발성 메모리 소자의 신뢰성을 저하시킨다.In addition, parasitic capacitance may be generated between the control gate electrodes of adjacent unit cells. Such parasitic capacitance may affect the read operation of the nonvolatile memory device, thereby causing an error in threshold voltage sensing, which also degrades the reliability of the nonvolatile memory device.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 목적은 인접한 단위 셀들 사이에 발생되는 기생 커패시턴스를 억제할 수 있으며, 각 단위 셀 내에서 전기장의 발생을 억제할 수 있는 불휘발성 메모리 소자를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a nonvolatile memory device capable of suppressing parasitic capacitance generated between adjacent unit cells and suppressing generation of an electric field in each unit cell. .

또한, 본 발명의 다른 목적은 전술한 특성을 갖는 불휘발성 메모리 소자에 특히 적합한 불휘발성 메모리 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a nonvolatile memory device which is particularly suitable for a nonvolatile memory device having the above-described characteristics.

전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 소자는, 기판 상에 형성되는 터널 절연막, 상기 터널 절연막 상에 형성되며 제1 선폭을 갖는 플로팅 게이트 전극, 상기 플로팅 게이트 전극 상에 형성되며 상기 제1 선폭보다 좁은 제2 선폭을 갖는 유전막 패턴, 그리고 상기 유전막 패턴 상에 형성되며 상기 제1 선폭보다 좁은 제3 선폭을 갖는 컨트롤 게이트 전극을 포함한다. 여기서, 상기 제2 선폭과 상기 제3 선폭을 실질적으로 동일할 수 있다.In order to achieve the above object of the present invention, a nonvolatile memory device according to the embodiments of the present invention, a tunnel insulating film formed on a substrate, a floating gate electrode formed on the tunnel insulating film having a first line width, A dielectric layer pattern formed on the floating gate electrode and having a second line width narrower than the first line width, and a control gate electrode formed on the dielectric layer pattern and having a third line width narrower than the first line width. Here, the second line width and the third line width may be substantially the same.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 불휘발성 메모리 소자는 상기 유전막 패턴 및 상기 컨트롤 게이트 전극의 측면 상에 형성되는 스페이서를 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the nonvolatile memory device may further include a spacer formed on side surfaces of the dielectric layer pattern and the control gate electrode.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 불휘발성 메모리 소자는 상기 컨트롤 게이트 전극 상에 형성되며, 상기 제3 선폭과 실질적으로 동일한 선폭을 갖는 마스크를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 불휘발성 메모리 소자는, 상기 유전막 패턴, 상기 컨트롤 게이트 전극 및 상기 마스크의 측면 상에 형성되는 스페이서를 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the nonvolatile memory device may further include a mask formed on the control gate electrode and having a line width substantially the same as the third line width. In this case, the nonvolatile memory device may further include a spacer formed on side surfaces of the dielectric layer pattern, the control gate electrode, and the mask.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 불휘발성 메모리 소자는 상기 플로팅 게이트 전극에 인접하는 상기 기판에 형성되는 소스/드레인을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the nonvolatile memory device may further include a source / drain formed in the substrate adjacent to the floating gate electrode.

상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 소자의 제조 방법에 있어서, 기판 상에 터널 절연막을 형성한 후, 상기 터널 절연막 상에 도전 패턴을 형성한다. 상기 도전 패턴 상에 유전막 및 도전막을 형성한 다음, 상기 도전막 상에 마스크를 형성한다. 상기 마스크를 식각 마스크로 이용하여 상기 도전막 및 상기 유전막을 식각함으로써, 제1 선폭을 갖는 컨트롤 게이트 전극과 제2 선폭을 갖는 유전막 패턴을 형성한다. 상기 컨트롤 게이트 전극 및 상기 유전막 패턴 측면 상에 스페이서를 형성한다. 상기 컨트롤 게이트 전극, 상기 유전막 패턴 및 상기 스페이서를 식각 마스크로 이용하여 상기 도전 패턴을 식각함으로써, 상기 제1 선폭 및 상기 제2 선폭보다 실질적으로 넓은 제3 선폭을 갖는 플로팅 게이트를 형성한다. 여기서, 상기 유전막 패턴 및 상기 컨트롤 게이트 전극을 형성한 후, 상기 마스크를 제거할 수 있다.In order to achieve the above object of the present invention, in the method of manufacturing a nonvolatile memory device according to the embodiments of the present invention, after forming a tunnel insulating film on a substrate, a conductive pattern is formed on the tunnel insulating film . After forming a dielectric film and a conductive film on the conductive pattern, a mask is formed on the conductive film. The conductive layer and the dielectric layer are etched using the mask as an etch mask to form a control gate electrode having a first line width and a dielectric layer pattern having a second line width. Spacers are formed on side surfaces of the control gate electrode and the dielectric layer pattern. The conductive pattern is etched using the control gate electrode, the dielectric layer pattern, and the spacer as an etching mask to form a floating gate having a third line width that is substantially larger than the first line width and the second line width. The mask may be removed after the dielectric layer pattern and the control gate electrode are formed.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 플로팅 게이트 전극에 인접하여 상기 기판에 소스/드레인을 형성할 수 있다.In example embodiments, a source / drain may be formed on the substrate adjacent to the floating gate electrode.

본 발명에 따르면, 플로팅 게이트 전극보다 실질적으로 좁은 컨트롤 게이트 전극을 형성함으로써, 상기 컨트롤 게이트 전극과 기판에 의해 생성되는 전기장의 세기를 약화시킬 수 있으며, 인접하는 컨트롤 게이트 전극들 사이에서 생성되는 기생 커패시턴스를 억제할 수 있다. 이에 따라, 상기 플로팅 게이트 전극 및 상기 컨트롤 게이트 전극을 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by forming a control gate electrode that is substantially narrower than the floating gate electrode, it is possible to weaken the intensity of the electric field generated by the control gate electrode and the substrate, and parasitic capacitance generated between adjacent control gate electrodes. Can be suppressed. Accordingly, reliability of the nonvolatile memory device including the floating gate electrode and the control gate electrode can be improved.

본 발명의 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. Although a nonvolatile memory device and a method of manufacturing the same according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the following embodiments, and has ordinary skill in the art It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit of the invention.

첨부된 도면에 있어서, 기판, 막, 영역, 패드 또는 패턴들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 각 막, 영역, 패드 또는 패턴들이 기판, 각 막, 영역 또는 패드들의 "상에", "상부에" 또는 "상부면"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 막, 영역, 패드 또는 패턴들이 직접 기판, 각 막, 영역, 패드 또는 패턴들 위에 형성되는 것을 의미하거나, 다른 막, 다른 영역, 다른 패드 또는 다른 패턴들이 기판 상에 추가적으로 형성될 수 있다. 또한, 각 막, 영역, 패드, 부위 또는 패턴들이 "제1", "제2" 및/또는 "제3"으로 언급되는 경우, 이러한 부재들을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 각 막, 영역, 패드, 부위 또는 패턴들을 구분하기 위한 것이다. 따라서, "제1", "제2" 및/또는 "제3"은 각 막, 영역, 패드, 부위 또는 패턴들에 대하여 각기 선택적으로 또는 교환적으로 사용될 수 있다.In the accompanying drawings, the dimensions of the substrate, film, region, pad or patterns are shown to be larger than the actual for clarity of the invention. In the present invention, when each film, region, pad or pattern is referred to as being formed "on", "upper" or "top surface" of a substrate, each film, region or pad, each film, region, Meaning that the pad or patterns are formed directly on the substrate, each film, region, pad or patterns, or another film, another region, another pad or other patterns may be additionally formed on the substrate. In addition, where each film, region, pad, region or pattern is referred to as "first," "second," and / or "third," it is not intended to limit these members, but merely to define the cornea, region, pad, To distinguish between areas or patterns. Thus, "first", "second" and / or "third" may be used selectively or interchangeably for each film, region, pad, site or pattern, respectively.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 소자를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a nonvolatile memory device according to example embodiments.

도 1을 참조하면, 상기 불휘발성 메모리 소자는, 기판(100) 상에 형성된 터널 절연막(102), 플로팅 게이트 전극(118), 유전막 패턴(114), 컨트롤 게이트 전극(112), 스페이서(116) 그리고 소스/드레인(120)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the nonvolatile memory device may include a tunnel insulating layer 102, a floating gate electrode 118, a dielectric layer pattern 114, a control gate electrode 112, and a spacer 116 formed on a substrate 100. And source / drain 120.

기판(100)은 실리콘(silicon) 기판 또는 게르마늄(germanium) 기판과 같은 반도체 기판을 포함하거나 SOI(silicon on insulator) 기판이나 GOI(germanium on insulator) 기판 등을 포함할 수 있다.The substrate 100 may include a semiconductor substrate such as a silicon substrate or a germanium substrate, or may include a silicon on insulator (SOI) substrate or a german on insulator (GOI) substrate.

기판(100) 상에는 필드 절연막 패턴(도시되지 않음)이 형성될 수 있으며, 이러한 필드 절연막 패턴에 의해 기판(100)은 액티브 영역(active region) 및 필드 영역(field region)으로 구분될 수 있다.A field insulating layer pattern (not shown) may be formed on the substrate 100, and the substrate 100 may be divided into an active region and a field region by the field insulating layer pattern.

터널 절연막(102)은 기판(100)의 상기 액티브 영역 상에 형성된다. 터널 절연막(102)은 실리콘 산화물과 같은 산화물로 이루어질 수 있다.The tunnel insulating layer 102 is formed on the active region of the substrate 100. The tunnel insulating layer 102 may be made of an oxide such as silicon oxide.

플로팅 게이트 전극(118)은 터널 절연막(102) 상에 형성된다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 플로팅 게이트 전극(118)은 제1 선폭을 가진다. 예를 들면, 플로팅 게이트 전극(118)은 육면체 구조를 가질 수 있다. 플로팅 게이트 전극은(118) 불순물이 도핑된 실리콘, 금속 및/또는 금속 화합물을 포함할 수 있다.The floating gate electrode 118 is formed on the tunnel insulating film 102. In embodiments of the present invention, the floating gate electrode 118 has a first line width. For example, the floating gate electrode 118 may have a hexahedral structure. The floating gate electrode 118 may include silicon, metal, and / or metal compound doped with impurities.

유전막 패턴(114)은 플로팅 게이트 전극(118) 상에 형성된다. 유전막 패턴(114)은 플로팅 게이트 전극(118)의 제1 선폭보다 실질적으로 좁은 제2 선폭을 가질 수 있다. 유전막 패턴(114)은 실리콘 산화물(SiO2), 산화물/질화물/산화물 또는 고유전율을 갖는 물질을 포함할 수 있다.The dielectric layer pattern 114 is formed on the floating gate electrode 118. The dielectric layer pattern 114 may have a second line width that is substantially narrower than the first line width of the floating gate electrode 118. The dielectric layer pattern 114 may include silicon oxide (SiO 2 ), oxide / nitride / oxide, or a material having a high dielectric constant.

유전막 패턴(114)에 포함되는 고유전율 물질은 질화물보다 높은 유전율을 갖는 물질로써, 예를 들면, 알루미늄 산화물(Al2O3), 이트륨 산화물(Y2O3), 하프늄 산화물(HfO2), 지르코늄 산화물(ZrO2), 니오븀 산화물(Nb2O5), 바륨 티타늄 산화 물(BaTiO3), 스트론튬 티타늄 산화물(SrTiO3) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 유전막 패턴(114)은 전술한 물질들 중 적어도 하나를 포함하는 단층 구조 또는 상술한 물질들로 이루어진 다층 구조를 가질 수 있다.The high dielectric constant material included in the dielectric layer pattern 114 is a material having a higher dielectric constant than that of nitride. For example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), hafnium oxide (HfO 2 ), Metal oxides such as zirconium oxide (ZrO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), barium titanium oxide (BaTiO 3 ), and strontium titanium oxide (SrTiO 3 ) may be included. The dielectric layer pattern 114 may have a single layer structure including at least one of the above materials or a multilayer structure made of the above materials.

이때, 유전막 패턴(114)이 다층 구조를 갖는 예로서는, 산화물/고유전율을 갖는 물질을 포함하는 구조, 산화물/고유전율을 갖는 물질/산화물을 포함하는 구조 및 고유전율을 갖는 물질/산화물을 포함하는 구조 등을 들 수 있다.In this case, as an example in which the dielectric film pattern 114 has a multilayer structure, a structure including an oxide / material having a high dielectric constant, a structure including an oxide / material having a high dielectric constant, and a material / oxide having a high dielectric constant may be included. The structure etc. are mentioned.

컨트롤 게이트 전극(112)은 유전막 패턴(114) 상에 형성된다. 컨트롤 게이트 전극(112)은 상기 제1 선폭보다 실질적으로 좁은 제3 선폭을 가질 수 있다. 또한, 컨트롤 게이트 전극(112)은 유전막 패턴(114)이 연장되는 방향과 실질적으로 동일한 방향을 따라 연장될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 컨트롤 게이트 전극(112)의 제3 선폭은 유전막 패턴(114) 제2 선폭과 실질적으로 동일할 수 있다. 컨트롤 게이트 전극(112)은 불순물이 도핑된 폴리실리콘, 금속 및/또는 금속 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤 게이트 전극(112)은 상술한 물질들 중 적어도 하나로 구성된 단층 구조 또는 상술한 물질들을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.The control gate electrode 112 is formed on the dielectric layer pattern 114. The control gate electrode 112 may have a third line width that is substantially narrower than the first line width. In addition, the control gate electrode 112 may extend in substantially the same direction as the direction in which the dielectric layer pattern 114 extends. In example embodiments, the third line width of the control gate electrode 112 may be substantially the same as the second line width of the dielectric layer pattern 114. The control gate electrode 112 may include polysilicon, a metal, and / or a metal compound doped with impurities. In addition, the control gate electrode 112 may have a single layer structure composed of at least one of the above materials or a multilayer structure including the above materials.

스페이서(116)는 유전막 패턴(114) 및 컨트롤 게이트 전극(112)의 측면 상에 형성된다. 스페이서(116)는 실리콘 질화물과 같은 질화물로 이루어질 수 있다. 스페이서(116)에 의해 플로팅 게이트 전극(118)과 컨트롤 게이트 전극(112) 사이에 선폭 차이가 야기된다. 즉, 플로팅 게이트 전극(118)이 제1 선폭을 가지며, 컨트롤 게이트 전극(112)이 제1 선폭보다 좁은 제3 선폭을 가지는 경우, 상기 제1 선폭과 상기 제3 선폭의 차이는 스페이서(116)의 선폭과 실질적으로 동일할 수 있다.The spacer 116 is formed on the side surfaces of the dielectric film pattern 114 and the control gate electrode 112. The spacer 116 may be made of a nitride such as silicon nitride. The spacer 116 causes a line width difference between the floating gate electrode 118 and the control gate electrode 112. That is, when the floating gate electrode 118 has a first line width and the control gate electrode 112 has a third line width that is narrower than the first line width, the difference between the first line width and the third line width is the spacer 116. It can be substantially the same as the line width.

상술한 바와 같이, 컨트롤 게이트 전극(112)의 선폭이 플로팅 게이트 전극(118)의 선폭보다 좁을 경우, 이웃하는 컨트롤 게이트 전극(112)들 사이의 기생 커패시턴스(capacitance)를 감소시킬 수 있다. 또한, 각각의 단위 셀(unit cell) 내의 기판(100) 및 컨트롤 게이트 전극(112) 양단에 생성되는 전기장(electric field) 세기를 감소시킬 수 있다.As described above, when the line width of the control gate electrode 112 is smaller than the line width of the floating gate electrode 118, parasitic capacitance between neighboring control gate electrodes 112 may be reduced. In addition, it is possible to reduce the electric field strength generated across the substrate 100 and the control gate electrode 112 in each unit cell.

소스/드레인(120)은 플로팅 게이트 전극(118), 유전막 패턴(114), 컨트롤 게이트 전극(112) 및 스페이서(116)에 인접하는 기판(100)의 소정 영역들에 형성된다.The source / drain 120 is formed in predetermined regions of the substrate 100 adjacent to the floating gate electrode 118, the dielectric layer pattern 114, the control gate electrode 112, and the spacer 116.

도 2는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 소자를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2에 예시적으로 도시한 불휘발성 메모리 소자에 있어서, 마스크(206) 및 스페이서(212)를 제외한 구성 요소들은 도 1을 참조하여 설명한 불휘발성 메모리 소자의 경우와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.2 is a cross-sectional view illustrating a nonvolatile memory device in accordance with some example embodiments of the present invention. In the nonvolatile memory device illustrated in FIG. 2, components except for the mask 206 and the spacer 212 are substantially the same as those of the nonvolatile memory device described with reference to FIG. 1, and thus a detailed description thereof is omitted. do.

도 2를 참조하면, 상기 불휘발성 메모리 소자는, 기판(200) 상에 형성되는 터널 절연막(202), 플로팅 게이트 전극(214), 유전막 패턴(210), 컨트롤 게이트 전극(208), 마스크(206), 스페이서(212) 그리고 소스/드레인(216)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the nonvolatile memory device may include a tunnel insulating film 202, a floating gate electrode 214, a dielectric film pattern 210, a control gate electrode 208, and a mask 206 formed on a substrate 200. ), A spacer 212 and a source / drain 216.

터널 절연막(202)은 기판(200) 상에 형성되며, 터널 절연막(202) 상에 위치하는 플로팅 게이트 전극(214)은 제1 선폭을 가질 수 있다.The tunnel insulating layer 202 is formed on the substrate 200, and the floating gate electrode 214 positioned on the tunnel insulating layer 202 may have a first line width.

플로팅 게이트 전극(214) 상에 형성되는 유전막 패턴(210)은 상기 제1 선폭 보다 좁은 제2 선폭을 가질 수 있으며, 유전막 패턴(210) 상에 형성되는 컨트롤 게이트 전극(208)은 상기 제1 선폭보다 좁은 제3 선폭을 가질 수 있다.The dielectric layer pattern 210 formed on the floating gate electrode 214 may have a second line width narrower than the first line width, and the control gate electrode 208 formed on the dielectric layer pattern 210 may have the first line width. It may have a narrower third line width.

마스크(206)는 컨트롤 게이트 전극(208) 상에 형성되며, 컨트롤 게이트 전극(208)의 제3 선폭과 실질적으로 동일한 선폭을 가질 수 있다. 마스크(206)는 실리콘 질화물과 같은 질화물을 포함할 수 있으며, 식각 마스크로 기능한다. The mask 206 is formed on the control gate electrode 208 and may have a line width that is substantially the same as the third line width of the control gate electrode 208. Mask 206 may comprise a nitride, such as silicon nitride, and functions as an etch mask.

스페이서(212)는 유전막 패턴(210), 컨트롤 게이트 전극(208) 및 마스크(206)의 측면 상에 형성된다. 스페이서(212)는 실리콘 질화물과 같은 질화물을 포함할 수 있다. 스페이서(212)에 의해 플로팅 게이트 전극(214) 및 컨트롤 게이트 전극(208) 사이 선폭 차이가 발생된다. 예를 들면, 플로팅 게이트 전극(214)이 제1 선폭을 가지고, 컨트롤 게이트 전극(208)은 제1 선폭보다 좁은 제3 선폭을 가질 경우, 스페이서(212)의 선폭은 상기 제1 선폭과 상기 제3 선폭의 차이와 실질적으로 동일하게 된다.The spacer 212 is formed on the side surfaces of the dielectric film pattern 210, the control gate electrode 208, and the mask 206. Spacer 212 may include a nitride, such as silicon nitride. The spacer 212 generates a line width difference between the floating gate electrode 214 and the control gate electrode 208. For example, when the floating gate electrode 214 has a first line width and the control gate electrode 208 has a third line width narrower than the first line width, the line width of the spacer 212 is the first line width and the first line width. It is substantially the same as the difference in the three line widths.

소스/드레인(216)은 플로팅 게이트 전극(214), 유전막 패턴(210), 컨트롤 게이트 전극(208), 마스크(206) 및 스페이서(212)에 의해 노출된 터널 절연막(202) 아래의 기판(200)의 소정 부분들에 형성된다.The source / drain 216 may be a substrate 200 under the tunnel insulating layer 202 exposed by the floating gate electrode 214, the dielectric layer pattern 210, the control gate electrode 208, the mask 206, and the spacer 212. Are formed in certain portions of the < RTI ID = 0.0 >

도 3 내지 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.3 through 9 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device in accordance with example embodiments of the inventive concept.

도 3을 참조하면, 기판(100) 상에 터널 절연막(102)을 형성한다. 기판(100)은 실리콘 또는 게르마늄을 포함하는 반도체 기판이나 SOI 기판 또는 GOI 기판 등을 포함할 수 있다. 터널 절연막(102)은 실리콘 산화물과 같은 산화물을 사용하여 형성될 수 있다. 터널 절연막(102)은 화학 기상 증착 공정 또는 열 산화 공정을 이용하여 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, a tunnel insulating layer 102 is formed on the substrate 100. The substrate 100 may include a semiconductor substrate including silicon or germanium, an SOI substrate, or a GOI substrate. The tunnel insulating layer 102 may be formed using an oxide such as silicon oxide. The tunnel insulating layer 102 may be formed using a chemical vapor deposition process or a thermal oxidation process.

도 4를 참조하면, 터널 절연막(102) 상에 제1 도전막(도시되지 않음)을 형성한다. 상기 제1 도전막은 불순물이 도핑된 폴리실리콘, 금속 및/또는 금속 화합물을 화학 기상 증착 공정 또는 물리 기상 증착 공정으로 증착하여 형성될 수 있다. 상기 제1 도전막은 불휘발성 메모리 소자의 플로팅 게이트 전극(114)(도 9 참조)으로 기능한다.Referring to FIG. 4, a first conductive film (not shown) is formed on the tunnel insulating film 102. The first conductive layer may be formed by depositing polysilicon, a metal, and / or a metal compound doped with impurities by a chemical vapor deposition process or a physical vapor deposition process. The first conductive layer functions as the floating gate electrode 114 (see FIG. 9) of the nonvolatile memory device.

상기 제1 도전막 상에 제1 마스크(도시되지 않음)를 형성한다. 상기 제1 마스크는 실리콘 질화물과 같은 질화물을 사용하여 형성될 수 있으며, 기판(100) 상에서 소정의 방향을 따라 연장된다. 상기 제1 마스크를 식각 마스크로 이용하여 상기 제1 도전막을 식각함으로써, 터널 절연막(102) 상에 상기 제1 마스크와 실질적으로 동일한 방향으로 연장되는 제1 도전 패턴(104)을 형성한다. 제1 도전 패턴(104)을 형성한 후, 상기 제1 마스크는 제거된다.A first mask (not shown) is formed on the first conductive layer. The first mask may be formed using a nitride such as silicon nitride, and extends along a predetermined direction on the substrate 100. The first conductive layer is etched using the first mask as an etch mask to form a first conductive pattern 104 extending in the substantially same direction as the first mask on the tunnel insulating layer 102. After forming the first conductive pattern 104, the first mask is removed.

도 5를 참조하면, 제1 도전 패턴(104) 상에 유전막(106)을 형성한다. 유전막(106)은 실리콘 산화물(SiO2), 산화물/질화물/산화물 또는 고유전율을 갖는 물질을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a dielectric film 106 is formed on the first conductive pattern 104. The dielectric layer 106 may include silicon oxide (SiO 2 ), oxide / nitride / oxide, or a material having a high dielectric constant.

유전막(106)에 포함되는 고유전율 물질은 질화물보다 높은 유전율을 갖는 물질로써, 예를 들면, 알루미늄 산화물(Al2O3), 이트륨 산화물(Y2O3), 하프늄 산화물(HfO2), 지르코늄 산화물(ZrO2), 니오븀 산화물(Nb2O5), 바륨 티타늄 산화 물(BaTiO3), 스트론튬 티타늄 산화물(SrTiO3) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 유전막(106)은 전술한 물질들 중 적어도 하나를 포함하는 단층 구조 또는 상술한 물질들로 이루어진 다층 구조를 가질 수 있다.The high dielectric constant material included in the dielectric film 106 is a material having a higher dielectric constant than that of nitride. For example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), hafnium oxide (HfO 2 ), and zirconium Metal oxides such as oxide (ZrO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), barium titanium oxide (BaTiO 3 ), and strontium titanium oxide (SrTiO 3 ) may be included. The dielectric layer 106 may have a single layer structure including at least one of the above materials or a multilayer structure made of the above materials.

이때, 유전막(106)이 다층 구조를 갖는 예로서는, 산화물/고유전율을 갖는 물질을 포함하는 구조, 산화물/고유전율을 갖는 물질/산화물을 포함하는 구조 및 고유전율을 갖는 물질/산화물을 포함하는 구조 등을 들 수 있다.In this case, the dielectric film 106 may include a structure including a material having an oxide / high dielectric constant, a structure including a material / oxide having a high dielectric constant, and a structure including a material / oxide having a high dielectric constant. Etc. can be mentioned.

유전막(106)은 화학 기상 증착 공정 또는 원자층 적층 공정에 의해 형성될 수 있다.The dielectric film 106 may be formed by a chemical vapor deposition process or an atomic layer deposition process.

도 6을 참조하면, 유전막(106) 상에 제2 도전막(108)을 형성한다. 제2 도전막(108)은 불순물이 도핑된 폴리실리콘, 금속 및/또는 금속 화합물을 사용하여 형성될 수 있다. 제2 도전막(108)은 화학 기상 증착 공정 또는 물리 기상 증착 공정 등에 의해 유전막(106) 상에 형성될 수 있다. 제2 도전막(108)은 상기 불휘발성 메모리 소자의 컨트롤 게이트 전극(112)(도 7 참조)으로 기능할 수 있다.Referring to FIG. 6, a second conductive layer 108 is formed on the dielectric layer 106. The second conductive layer 108 may be formed using polysilicon, a metal, and / or a metal compound doped with impurities. The second conductive layer 108 may be formed on the dielectric layer 106 by a chemical vapor deposition process or a physical vapor deposition process. The second conductive layer 108 may function as the control gate electrode 112 (see FIG. 7) of the nonvolatile memory device.

도 7을 참조하면, 제2 도전막(108) 상에 제2 마스크(110)를 형성한다. 제2 마스크(110)는 상기 제1 마스크가 연장되는 방향과 다른 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들면, 제2 마스크(110)는 상기 제1 마스크에 대하여 실질적으로 직교하는 방향으로 연장할 수 있다.Referring to FIG. 7, a second mask 110 is formed on the second conductive layer 108. The second mask 110 may extend in a direction different from the direction in which the first mask extends. For example, the second mask 110 may extend in a direction substantially perpendicular to the first mask.

제2 마스크(110)를 식각 마스크로 이용하는 식각 공정을 통해 제2 도전막(108) 및 유전막(106)을 식각하여, 제1 도전 패턴(104) 상에 유전막 패턴(114) 및 컨트롤 게이트 전극(112)을 형성한다. 이러한 식각 공정에 의해 형성된 유전막 패턴(114)은 제1 선폭을 가질 수 있으며, 컨트롤 게이트 전극(112)은 제2 선폭을 가질 수 있다. 이 때, 유전막 패턴(114) 및 컨트롤 게이트 전극(112)은 제2 마스크(110)를 이용하여 패터닝되기 때문에 상기 제1 선폭과 상기 제2 선폭은 실질적으로 동일할 수 있다.The second conductive layer 108 and the dielectric layer 106 are etched through an etching process using the second mask 110 as an etching mask, and the dielectric layer pattern 114 and the control gate electrode (eg, the first conductive pattern 104) are etched on the first conductive pattern 104. 112). The dielectric layer pattern 114 formed by the etching process may have a first line width, and the control gate electrode 112 may have a second line width. In this case, since the dielectric layer pattern 114 and the control gate electrode 112 are patterned using the second mask 110, the first line width and the second line width may be substantially the same.

도 8을 참조하면, 제2 마스크(110)를 제거하여 컨트롤 게이트 전극(112)을 노출시킨 다음, 유전막 패턴(114) 및 컨트롤 게이트 전극(112)의 측면 상에 스페이서(116)를 형성한다. 스페이서(116)는 실리콘 질화물과 같은 질화물을 사용하여 형성될 수 있다.Referring to FIG. 8, the second mask 110 is removed to expose the control gate electrode 112, and then a spacer 116 is formed on the dielectric layer pattern 114 and the side surfaces of the control gate electrode 112. Spacer 116 may be formed using a nitride, such as silicon nitride.

본 발명의 실시예들에 따른 스페이서(116)를 형성하는 과정에 있어서, 제1 도전 패턴(104) 및 터널 절연막(102) 상에 유전막 패턴(114) 및 컨트롤 게이트 전극(112)의 표면 프로파일을 따라 질화물을 사용하여 박막을 형성한다. 이와 같은 박막은 화학 기상 증착 공정 등에 의해 형성될 수 있다. 상기 박막을 이방성 식각 공정을 통해 식각하여, 유전막 패턴(114) 및 컨트롤 게이트 전극(112)의 측면 상에 스페이서(116)를 형성한다.In the process of forming the spacer 116, the surface profile of the dielectric layer pattern 114 and the control gate electrode 112 may be formed on the first conductive pattern 104 and the tunnel insulating layer 102. Accordingly, nitride is used to form a thin film. Such a thin film may be formed by a chemical vapor deposition process or the like. The thin film is etched through an anisotropic etching process to form spacers 116 on side surfaces of the dielectric film pattern 114 and the control gate electrode 112.

도 9를 참조하면, 유전막 패턴(114), 컨트롤 게이트 전극(112) 및 스페이서(116)를 식각 마스크들로 이용하는 식각 공정을 통해 제1 도전 패턴(104)을 식각한다. 이러한 식각 공정에 의해, 터널 절연막(102) 상에 플로팅 게이트 전극(118), 유전막 패턴(114), 컨트롤 게이트 전극(112) 및 스페이서(116)가 형성된다. 여기서, 플로팅 게이트 전극(118)은 제3 선폭을 가질 수 있으며, 이와 같은 제3 선폭은 상기 제1 선폭 및 상기 제2 선폭보다 실질적으로 넓을 수 있다. 상기 제3 선폭과 상기 제1 선폭(또는 상기 제2 선폭)의 차이는 스페이서(116)의 선폭에 해당될 수 있다.Referring to FIG. 9, the first conductive pattern 104 is etched through an etching process using the dielectric layer pattern 114, the control gate electrode 112, and the spacer 116 as etching masks. By the etching process, the floating gate electrode 118, the dielectric layer pattern 114, the control gate electrode 112, and the spacer 116 are formed on the tunnel insulating layer 102. Here, the floating gate electrode 118 may have a third line width, and the third line width may be substantially wider than the first line width and the second line width. The difference between the third line width and the first line width (or the second line width) may correspond to the line width of the spacer 116.

상술한 바와 같이, 컨트롤 게이트 전극(112)의 선폭이 플로팅 게이트 전극(118)의 선폭보다 좁기 때문에, 인접하는 컨트롤 게이트 전극(112)들 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스를 억제할 수 있다. 또한, 각 불휘발성 메모리 소자의 단위 셀 내의 기판(100) 및 플로팅 게이트 전극(118) 양단 사이에 생성되는 전기장의 세기를 약화시킬 수 있다.As described above, since the line width of the control gate electrode 112 is smaller than the line width of the floating gate electrode 118, parasitic capacitance generated between adjacent control gate electrodes 112 can be suppressed. In addition, the strength of the electric field generated between the substrate 100 and the floating gate electrode 118 in the unit cell of each nonvolatile memory device may be reduced.

이후에, 도 1에 도시한 바와 같이, 플로팅 게이트 전극(118), 유전막 패턴(114), 컨트롤 게이트 전극(112) 및 스페이서(116)를 이온 주입 마스크들로 이용하여, 터널 절연막(102) 아래의 기판(100)의 소정 부분들에 이온 주입 공정을 통해 불순물들을 주입한다. 상기 이온 주입 공정을 수행한 후, 확산 공정을 수행하여 주입된 불순물을 확산시킴으로써, 플로팅 게이트 전극(118)에 인접하는 기판(100)의 소정 부분들에 소스/드레인(120)을 형성한다. 이에 따라, 플로팅 게이트 전극(118), 유전막 패턴(114), 컨트롤 게이트 전극(112), 스페이서(116) 그리고 소스/드레인(120)을 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 단위 셀을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1, using the floating gate electrode 118, the dielectric layer pattern 114, the control gate electrode 112, and the spacer 116 as ion implantation masks, under the tunnel insulating layer 102. Impurities are implanted into predetermined portions of the substrate 100 through an ion implantation process. After performing the ion implantation process, a diffusion process is performed to diffuse the implanted impurities to form the source / drain 120 in predetermined portions of the substrate 100 adjacent to the floating gate electrode 118. Accordingly, the unit cell of the nonvolatile memory device including the floating gate electrode 118, the dielectric layer pattern 114, the control gate electrode 112, the spacer 116, and the source / drain 120 is formed.

도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.10 and 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device in accordance with some example embodiments of the present invention.

도 10을 참조하면, 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명한 공정들과 실질적으로 동일한 공정들을 수행하여, 기판(200) 상에 터널 절연막(202), 제1 도전 패 턴(204), 유전막 패턴(210), 컨트롤 게이트 전극(208) 및 제2 마스크(206)를 형성한다.Referring to FIG. 10, the tunnel insulating film 202, the first conductive pattern 204, and the dielectric film pattern (not shown) may be performed on the substrate 200 by performing substantially the same processes as those described with reference to FIGS. 3 to 7. 210, a control gate electrode 208, and a second mask 206 are formed.

유전막 패턴(210), 컨트롤 게이트 전극(208) 및 제2 마스크(206)의 측면 상에 스페이서(212)를 형성한다. 스페이서(212)는 실리콘 질화물과 같은 질화물을 사용하여 형성될 수 있다.Spacers 212 are formed on side surfaces of the dielectric layer pattern 210, the control gate electrode 208, and the second mask 206. Spacer 212 may be formed using a nitride, such as silicon nitride.

도 11을 참조하면, 유전막 패턴(210), 컨트롤 게이트 전극(208), 제2 마스크(206) 및 스페이서(212)를 식각 마스크들로 이용하는 식각 공정을 통해 제1 도전 패턴(204)을 식각한다. 이러한 식각 공정에 의해, 터널 절연막(202) 상에 플로팅 게이트 전극(214)이 형성된다. 즉, 터널 절연막(202) 상에 플로팅 게이트 전극(214), 유전막 패턴(210), 컨트롤 게이트 전극(208), 제2 마스크(206) 및 스페이서(212)가 형성된다.Referring to FIG. 11, the first conductive pattern 204 is etched through an etching process using the dielectric layer pattern 210, the control gate electrode 208, the second mask 206, and the spacer 212 as etching masks. . By the etching process, the floating gate electrode 214 is formed on the tunnel insulating film 202. That is, the floating gate electrode 214, the dielectric layer pattern 210, the control gate electrode 208, the second mask 206, and the spacer 212 are formed on the tunnel insulating layer 202.

본 발명의 실시예들에 있어서, 플로팅 게이트 전극(214)은 제3 선폭을 가질 수 있으며, 상기 제3 선폭은 유전막 패턴(210)의 제1 선폭 및 컨트롤 게이트 전극(208)의 제2 선폭보다 실질적으로 넓을 수 있다. 또한, 상기 제3 선폭과 상기 제1 선폭(또는 상기 제2 선폭)의 차이는 스페이서(212)의 선폭에 해당될 수 있다.In some example embodiments, the floating gate electrode 214 may have a third line width, which is greater than the first line width of the dielectric layer pattern 210 and the second line width of the control gate electrode 208. Can be substantially wide. In addition, the difference between the third line width and the first line width (or the second line width) may correspond to the line width of the spacer 212.

전술한 바와 같이, 컨트롤 게이트 전극(208)의 선폭이 플로팅 게이트 전극(214)의 선폭보다 좁기 때문에, 인접하는 컨트롤 게이트 전극(208)들 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스를 억제할 수 있다. 또한, 각 불휘발성 메모리 소자의 단위 셀 내에서 컨트롤 게이트 전극(208) 및 기판(200) 양단 사이에 생성되는 전기장의 세기를 약화시킬 수 있다.As described above, since the line width of the control gate electrode 208 is narrower than the line width of the floating gate electrode 214, parasitic capacitance occurring between adjacent control gate electrodes 208 can be suppressed. In addition, the intensity of the electric field generated between both ends of the control gate electrode 208 and the substrate 200 in the unit cell of each nonvolatile memory device may be reduced.

이후에, 도 2에 도시한 바와 같이, 플로팅 게이트 전극(214), 유전막 패턴(210), 컨트롤 게이트 전극(208), 제2 마스크(206) 및 스페이서(212)를 이온 주입 마스크들로 이용하여, 터널 절연막(202)을 통해 플로팅 게이트 전극(214)에 인접하는 기판(200)의 소정 부분들에 불순물들을 주입하는 이온 주입 공정을 수행한다. 다음에, 확산 공정을 수행하여 기판(200)에 소스/드레인(216)을 형성한다. 따라서, 플로팅 게이트 전극(214), 유전막 패턴(210), 컨트롤 게이트 전극(208), 제2 마스크(206), 스페이서(212) 그리고 소스/드레인(216)을 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 단위 셀을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2, the floating gate electrode 214, the dielectric layer pattern 210, the control gate electrode 208, the second mask 206 and the spacer 212 are used as ion implantation masks. The ion implantation process may be performed to implant impurities into predetermined portions of the substrate 200 adjacent to the floating gate electrode 214 through the tunnel insulating layer 202. Next, a diffusion process is performed to form the source / drain 216 on the substrate 200. Accordingly, the unit cell of the nonvolatile memory device including the floating gate electrode 214, the dielectric layer pattern 210, the control gate electrode 208, the second mask 206, the spacer 212, and the source / drain 216. To form.

본 발명에 따르면, 컨트롤 게이트 전극이 플로팅 게이트 전극보다 좁은 선폭을 가지는 불휘발성 메모리 소자를 구현함으로써, 인접하는 컨트롤 게이트 전극들 사이에서 생성되는 기생 커패시턴스를 억제할 수 있다. 또한, 상기 불휘발성 메모리 소자의 각 단위 셀 내의 기판 및 플로팅 게이트 전극 양단에서 생성되는 전기장의 세기를 약화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 불휘발성 메모리 소자의 읽기 동작 및 프로그램 동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the parasitic capacitance generated between adjacent control gate electrodes can be suppressed by implementing a nonvolatile memory device having a narrower line width than the floating gate electrode. In addition, the strength of the electric field generated at both ends of the substrate and the floating gate electrode in each unit cell of the nonvolatile memory device may be reduced. Accordingly, the reliability of the read operation and the program operation of the nonvolatile memory device can be improved.

상술한 바에 있어서, 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments of the present invention, but those skilled in the art may variously change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that modifications and variations can be made.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 소자를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a nonvolatile memory device according to example embodiments.

도 2는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 소자를 설명하기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a nonvolatile memory device in accordance with some example embodiments of the present invention.

도 3 내지 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.3 through 9 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device in accordance with example embodiments of the inventive concept.

도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.10 and 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device in accordance with some example embodiments of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 기판 102 : 터널 절연막100 substrate 102 tunnel insulating film

112 : 컨트롤 게이트 전극 114 : 유전막 패턴112: control gate electrode 114: dielectric film pattern

116 : 스페이서 118 : 플로팅 게이트 전극116: spacer 118: floating gate electrode

120 : 소스/드레인120: source / drain

Claims (9)

기판 상에 형성되는 터널 절연막;A tunnel insulating film formed on the substrate; 상기 터널 절연막 상에 형성되며, 제1 선폭을 갖는 플로팅 게이트 전극;A floating gate electrode formed on the tunnel insulating layer and having a first line width; 상기 플로팅 게이트 전극 상에 형성되며, 상기 제1 선폭보다 작은 제2 선폭을 갖는 유전막 패턴; 및A dielectric layer pattern formed on the floating gate electrode and having a second line width smaller than the first line width; And 상기 유전막 패턴 상에 형성되며, 상기 제1 선폭보다 작은 제3 선폭을 갖는 컨트롤 게이트 전극을 포함하는 불휘발성 메모리 소자.And a control gate electrode formed on the dielectric layer pattern, the control gate electrode having a third line width smaller than the first line width. 제1항에 있어서, 상기 제2 선폭과 상기 제3 선폭을 동일한 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자.The nonvolatile memory device of claim 1, wherein the second line width and the third line width are the same. 제1항에 있어서, 상기 유전막 패턴 및 상기 컨트롤 게이트 전극의 측면 상에 형성되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자.The nonvolatile memory device of claim 1, further comprising a spacer formed on side surfaces of the dielectric layer pattern and the control gate electrode. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤 게이트 전극 상에 형성되며, 상기 제3 선폭과 동일한 선폭을 갖는 마스크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자.The nonvolatile memory device of claim 1, further comprising a mask formed on the control gate electrode and having a line width equal to the third line width. 제4항에 있어서, 상기 유전막 패턴, 상기 컨트롤 게이트 전극 및 상기 마스 크 측면 상에 형성되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자.The nonvolatile memory device of claim 4, further comprising a spacer formed on side surfaces of the dielectric layer pattern, the control gate electrode, and the mask. 제1항에 있어서, 상기 플로팅 게이트 전극에 인접하여 상기 기판에 형성되는 소스/드레인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자.The nonvolatile memory device of claim 1, further comprising a source / drain formed in the substrate adjacent to the floating gate electrode. 기판 상에 터널 절연막을 형성하는 단계;Forming a tunnel insulating film on the substrate; 상기 터널 절연막 상에 도전 패턴을 형성하는 단계;Forming a conductive pattern on the tunnel insulating film; 상기 도전 패턴 상에 유전막 및 도전막을 형성하는 단계;Forming a dielectric film and a conductive film on the conductive pattern; 상기 도전막 상에 마스크를 형성하는 단계;Forming a mask on the conductive film; 상기 마스크를 식각 마스크로 이용하여 상기 도전막 및 상기 유전막을 식각하여, 제1 선폭을 갖는 컨트롤 게이트 전극 및 제2 선폭을 갖는 유전막 패턴을 형성하는 단계;Etching the conductive layer and the dielectric layer using the mask as an etch mask to form a control gate electrode having a first line width and a dielectric layer pattern having a second line width; 상기 컨트롤 게이트 전극 및 상기 유전막 패턴 측면 상에 스페이서를 형성하는 단계; 및Forming a spacer on side surfaces of the control gate electrode and the dielectric layer pattern; And 상기 컨트롤 게이트 전극, 상기 유전막 패턴 및 상기 스페이서를 식각 마스크로 이용하여 상기 도전 패턴을 식각하여 상기 제1 선폭 및 상기 제2 선폭보다 넓은 제3 선폭을 갖는 플로팅 게이트를 형성하는 단계를 포함하는 불휘발성 메모리 소자의 제조 방법.Etching the conductive pattern using the control gate electrode, the dielectric layer pattern, and the spacer as an etch mask to form a floating gate having a third line width wider than the first line width and the second line width. Method of manufacturing a memory device. 제7항에 있어서, 상기 유전막 패턴 및 상기 컨트롤 게이트 전극을 형성한 후, 상기 마스크를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 제조 방법.The method of claim 7, further comprising removing the mask after forming the dielectric layer pattern and the control gate electrode. 제7항에 있어서, 상기 플로팅 게이트 전극에 인접하여 상기 기판에 소스/드레인을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불휘발성 메모리 소자의 제조 방법.The method of claim 7, further comprising forming a source / drain on the substrate adjacent to the floating gate electrode.
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