KR20100033639A - Method of fabricating semiconductror device and flash memory device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of a semiconductor device and a flash memory device using the same are provided to reduce over erase of a flash memory device by forming a structure combining a memory cell and a select transistor. CONSTITUTION: A nitride layer(202) is formed on a semiconductor substrate(100). A sacrifice vertical structure(SVS) is formed on the nitride film. A sacrificial spacer is formed on a side of the sacrifice vertical structure. The nitride film is first patterned using the sacrifice vertical structure and the sacrificial spacer as a mask. The sacrificial spacer is removed. Gate electrodes(310, 320) are formed on the side of the sacrifice vertical structure.

Description

반도체 소자의 제조방법 및 플래시 메모리 소자{METHOD OF FABRICATING SEMICONDUCTROR DEVICE AND FLASH MEMORY DEVICE}TECHNICAL MANUFACTURING METHOD AND FLASH MEMORY DEVICE {METHOD OF FABRICATING SEMICONDUCTROR DEVICE AND FLASH MEMORY DEVICE}

실시예는 반도체 소자의 제조방법 및 플래시 메모리 소자의 제조방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a method of manufacturing a semiconductor device and a method of manufacturing a flash memory device.

정보처리 기술이 발달함에 따라서, 고집적의 플래시 메모리 소자들이 개발되고 있다. 특히, SONOS 구조의 플래시 메모리 소자들이 개발되고 있다.As information processing technology develops, highly integrated flash memory devices have been developed. In particular, flash memory devices having a SONOS structure have been developed.

이러한 플래시 메모리 소자들은 오버 이레이즈(over erase)를 방지하기 위한 셀렉트 트랜지스터를 포함할 수 있다. 하지만, 플래시 메모리 소자는 셀렉트 트랜지스터를 더 포함하여, 고집적화가 어렵다.Such flash memory devices may include a select transistor to prevent over erase. However, the flash memory device further includes a select transistor, so that high integration is difficult.

실시예는 반도체 소자들의 편차를 감소시키는 반도체 소자의 제조방법 및 고집적화가 가능한 플래시 메모리 소자를 제공하고자 한다.The embodiment provides a method of manufacturing a semiconductor device that reduces variation in semiconductor devices and a flash memory device capable of high integration.

실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법은 반도체 기판상에 질화막을 형성하는 단계; 상기 질화막 상에 희생 수직 구조물을 형성하는 단계; 상기 희생 수직 구조물의 측면에 희생 스페이서를 형성하는 단계; 상기 희생 수직 구조물 및 상기 희생 스페이서를 마스크로 사용하여, 상기 질화막을 1차 패터닝하는 단계; 상기 희생 스페이서를 제거하고, 상기 희생 수직 구조물의 측면에 게이트 전극을 형성하는 단계; 및 상기 희생 수직 구조물을 제거하고, 상기 게이트 전극을 마스크로, 상기 질화막을 2차 패터닝하는 단계를 포함한다.In another embodiment, a method of manufacturing a semiconductor device includes forming a nitride film on a semiconductor substrate; Forming a sacrificial vertical structure on the nitride film; Forming a sacrificial spacer on the side of the sacrificial vertical structure; First patterning the nitride layer using the sacrificial vertical structure and the sacrificial spacer as a mask; Removing the sacrificial spacers and forming a gate electrode on the side of the sacrificial vertical structure; And removing the sacrificial vertical structure, and second patterning the nitride layer using the gate electrode as a mask.

또한, 다른 실시예에 따른 플래시 메모리 소자는 반도체 기판 상에 배치되며, 전하를 트랩하는 트랩부; 상기 트랩부에 대응하는 제 1 채널영역 및 상기 제 1 채널영역에 인접하는 제 2 채널영역을 포함하는 채널영역; 상기 채널영역을 사이에 두고 서로 마주보는 소오스영역 및 드레인영역; 및 상기 제 1 채널영역 및 상기 제 2 채널영역 상에 배치되는 게이트전극을 포함한다.In addition, a flash memory device according to another embodiment includes a trap unit disposed on a semiconductor substrate and trapping charge; A channel region including a first channel region corresponding to the trap unit and a second channel region adjacent to the first channel region; Source and drain regions facing each other with the channel region therebetween; And a gate electrode disposed on the first channel region and the second channel region.

실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법은 질화막을 희생 수직 구조물 및 희생 스페이서를 사용하여 패터닝한다. 희생 스페이서가 에치백 공정에 의해서 형성 되기 때문에, 희생 스페이서는 서로 대칭하여 동일한 크기로 형성될 수 있다.In the method of manufacturing a semiconductor device according to the embodiment, the nitride film is patterned using a sacrificial vertical structure and a sacrificial spacer. Since the sacrificial spacers are formed by the etch back process, the sacrificial spacers may be formed to be the same size in symmetry with each other.

따라서, 희생 스페이서를 마스크로 사용하여, 질화막이 패터닝되기 때문에, 질화막은 동일한 폭을 가지는 두 부분으로 나누어져 패터닝될 수 있다.Therefore, since the nitride film is patterned by using the sacrificial spacer as a mask, the nitride film can be divided and patterned into two parts having the same width.

따라서, 패터닝된 질화막을 각각 포함하여, 반도체 소자가 두 개 형성될 수 있고, 이때, 두 개의 반도체 소자들 사이의 편차가 감소된다.Therefore, two semiconductor devices may be formed, each including a patterned nitride film, in which a deviation between the two semiconductor devices is reduced.

따라서, 실시예에 따른 반도체 소자의 제조방법은 소자들 사이의 편차를 감소시킨다.Therefore, the manufacturing method of the semiconductor device according to the embodiment reduces the deviation between the devices.

또한, 다른 실시예에 따른 플래시 메모리 소자는 제 1 채널영역 및 제 2 채널영역을 포함하고, 게이트전극은 제 1 채널영역 및 제 2 채널영역 상에 배치된다.In addition, the flash memory device according to another embodiment includes a first channel region and a second channel region, and the gate electrode is disposed on the first channel region and the second channel region.

따라서, 다른 실시예에 따른 플래시 메모리 소자는 메모리 셀과 셀렉트 트랜지스터가 결합된 구조를 가진다. 이에 따라서, 다른 실시예에 따른 플래시 메모리 소자는 오버 이레이즈를 감소시킬 수 있다.Therefore, the flash memory device according to another embodiment has a structure in which a memory cell and a select transistor are combined. Accordingly, the flash memory device according to another embodiment may reduce over erasure.

또한, 다른 실시예에 따른 플래시 메모리 소자는 하나의 게이트 전극을 사용하여, 셀렉트 트랜지스터 및 메모리 셀을 구동할 수 있고, 향상된 집적도를 가진다.In addition, the flash memory device according to another embodiment may drive the select transistor and the memory cell using one gate electrode, and have an improved degree of integration.

실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 부, 샤시, 시트, 판 또는 기판 등이 각 패널, 부, 샤시, 시트, 판 또는 기판 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또 한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.In the description of the embodiment, each panel, part, chassis, sheet, plate, or substrate is formed on or under the "on" of each panel, part, chassis, sheet, plate, or substrate, and the like. When described as being "in" and "under" includes both those that are formed "directly" or "indirectly" through other components. In addition, the criteria for the top or bottom of each component will be described based on the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean the size actually applied.

도 1 내지 도 7은 실시예에 따른 SONOS 구조의 플래시 메모리 소자의 제조방법의 공정을 도시한 단면도들이다.1 to 7 are cross-sectional views illustrating processes of a method of manufacturing a flash memory device having a SONOS structure according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 반도체 기판(100)상에 소자분리막(110)이 형성되고, 상기 소자분리막(110) 내측에 활성영역이 정의된다. 이후, 상기 활성영역에 저농도의 n형 불순물이 주입되어, n-형 웰(120)이 형성된다.Referring to FIG. 1, an isolation layer 110 is formed on a semiconductor substrate 100, and an active region is defined inside the isolation layer 110. Thereafter, a low concentration of n-type impurities is implanted into the active region to form an n-type well 120.

도 2를 참조하면, 상기 n-형 웰(120)이 형성된 후, 상기 반도체 기판(100)상에 터널 산화막(201), 질화막(202) 및 버퍼층(203)이 형성된다.Referring to FIG. 2, after the n-type well 120 is formed, a tunnel oxide film 201, a nitride film 202, and a buffer layer 203 are formed on the semiconductor substrate 100.

상기 터널 산화막(201)은 열산화 공정에 의해서, 약 50 내지 80Å의 두께로 형성되고, 상기 질화막(202)은 CVD(chemical vapor deposition)공정에 의해서, 약 70 내지 100Å의 두께로 형성된다. 상기 질화막(202)으로 사용되는 물질의 예로서는 실리콘 질화물(SiNx) 등을 들 수 있다.The tunnel oxide film 201 is formed to a thickness of about 50 to 80 kPa by a thermal oxidation process, and the nitride film 202 is formed to a thickness of about 70 to 100 kPa by a CVD (chemical vapor deposition) process. Examples of the material used for the nitride film 202 include silicon nitride (SiNx) and the like.

상기 버퍼층(203)은 상기 질화막(202) 상에 형성되며, 상기 버퍼층(203)으로 사용되는 물질의 예로서는 실리콘 산화물(SiOx) 등을 들 수 있다.The buffer layer 203 is formed on the nitride film 202, and examples of the material used as the buffer layer 203 include silicon oxide (SiOx).

또한, 상기 터널 산화막(201) 및 상기 질화막(202) 사이에 산화 알루미늄과 같은 높은 K를 가지는 물질(high-K material)이 증착될 수 있다.In addition, a high K material such as aluminum oxide may be deposited between the tunnel oxide film 201 and the nitride film 202.

이로써, 상기 반도체 기판(100)상에 산화막-질화막-산화막 구조의 ONO막(200a)이 형성된다. 이때, 상기 ONO막(200a)은 마스크 공정에 의해서 패터닝될 수 있다.As a result, an ONO film 200a having an oxide film-nitride film-oxide film structure is formed on the semiconductor substrate 100. In this case, the ONO film 200a may be patterned by a mask process.

이후, 상기 버퍼층(203) 상에 희생 수직 구조물(SVS)이 형성된다. 상기 희생 수직 구조물(SVS)로 사용되는 물질의 예로서는 질화물 또는 산화물 등을 들 수 있다.Thereafter, a sacrificial vertical structure SVS is formed on the buffer layer 203. Examples of the material used as the sacrificial vertical structure SVS include nitride or oxide.

상기 희생 수직 구조물(SVS)은 약 3000 내지 4000Å의 높이를 가지도록 형성될 수 있다.The sacrificial vertical structure SVS may be formed to have a height of about 3000 to 4000 mm.

도 3을 참조하면, 상기 희생 수직 구조물(SVS)이 형성된 후, 상기 반도체 기판(100) 상에 실리콘 질화물층이 형성되고, 상기 실리콘 질화물층은 에치백 공정과 같은 이방성 식각 공정에 의해서 식각된다.Referring to FIG. 3, after the sacrificial vertical structure SVS is formed, a silicon nitride layer is formed on the semiconductor substrate 100, and the silicon nitride layer is etched by an anisotropic etching process such as an etch back process.

이에 따라서, 상기 희생 수직 구조물(SVS)의 측면에 제 1 및 제 2 희생 스페이서들(SS1, SS2)들이 형성된다. 상기 제 1 및 제 2 희생 스페이서들(SS1, SS2)들은 상기 희생 수직 구조물(SVS)을 사이에 두고 서로 대칭된다.Accordingly, first and second sacrificial spacers SS1 and SS2 are formed on side surfaces of the sacrificial vertical structure SVS. The first and second sacrificial spacers SS1 and SS2 are symmetrical with each other with the sacrificial vertical structure SVS interposed therebetween.

상기 제 1 및 제 2 희생 스페이서들(SS1, SS2)는 이방성 식각 공정에 의해서 형성되기 때문에, 상기 제 1 및 제 2 희생 스페이서들(SS1, SS2)는 실질적으로 동일한 크기를 가진다. 더 자세하게, 상기 제 1 및 제 2 희생 스페이서들(SS1, SS2)의 바닥면은 동일한 폭을 가진다.Since the first and second sacrificial spacers SS1 and SS2 are formed by an anisotropic etching process, the first and second sacrificial spacers SS1 and SS2 have substantially the same size. In more detail, bottom surfaces of the first and second sacrificial spacers SS1 and SS2 have the same width.

이후, 상기 ONO막(200a)은 상기 제 1 및 제 2 희생 스페이서들(SS1, SS2) 및 상기 희생 수직 구조물(SVS)을 마스크로 사용하여 패터닝된다. 즉, 상기 ONO막(200a) 중 상기 제 1 및 제 2 희생 스페이서들(SS1, SS2) 및 상기 희생 수직 구조물(SVS)이 배치되지 부분이 에칭된다.Thereafter, the ONO layer 200a is patterned using the first and second sacrificial spacers SS1 and SS2 and the sacrificial vertical structure SVS as a mask. That is, portions of the ONO layer 200a in which the first and second sacrificial spacers SS1 and SS2 and the sacrificial vertical structure SVS are not disposed are etched.

도 4를 참조하면, 상기 제 1 및 제 2 희생 스페이서들(SS1, SS2)는 제거된다. 이때, 상기 버퍼층(203) 중 상기 제 1 및 제 2 희생 스페이서들(SS1, SS2) 아래에 배치되는 부분이 함께 제거된다.Referring to FIG. 4, the first and second sacrificial spacers SS1 and SS2 are removed. In this case, portions of the buffer layer 203 disposed under the first and second sacrificial spacers SS1 and SS2 are removed together.

이후, 상기 반도체 기판(100) 상에 절연막(204)이 CVD 공정에 의해서 형성된다. 상기 절연막(204)으로 사용되는 물질의 예로서는 실리콘 산화물 등을 들 수 있다. 상기 절연막(204)은 상기 희생 수직 구조물(SVS)의 측면 및 상면에도 형성된다.Thereafter, an insulating film 204 is formed on the semiconductor substrate 100 by a CVD process. Examples of the material used for the insulating film 204 include silicon oxide and the like. The insulating layer 204 is also formed on the side and top of the sacrificial vertical structure SVS.

도 5를 참조하면, 상기 절연막(204) 상에 폴리 실리콘층이 형성된다. 상기 폴리 실리콘층은 에치백 공정과 같은 이방성 식각 공정에 의해서 에칭되고, 상기 희생 수직 구조물(SVS)의 측면에 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320)이 형성된다.Referring to FIG. 5, a polysilicon layer is formed on the insulating film 204. The polysilicon layer is etched by an anisotropic etching process such as an etch back process, and first and second gate electrodes 310 and 320 are formed on side surfaces of the sacrificial vertical structure SVS.

상기 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320)은 상기 질화막(202) 상에 배치되며, 상기 질화막(202)의 측면에 배치된다. 상기 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320)은 서로 대칭된다.The first and second gate electrodes 310 and 320 are disposed on the nitride film 202 and are disposed on the side surface of the nitride film 202. The first and second gate electrodes 310 and 320 are symmetrical to each other.

또한, 상기 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320)은 이방성 식각 공정에 의해서 형성되기 때문에 실질적으로 동일한 크기를 가진다.In addition, the first and second gate electrodes 310 and 320 have substantially the same size because they are formed by an anisotropic etching process.

도 6을 참조하면, 상기 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320)이 형성된 후, 상기 희생 수직 구조물(SVS)는 제거된다.Referring to FIG. 6, after the first and second gate electrodes 310 and 320 are formed, the sacrificial vertical structure SVS is removed.

이후, 상기 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320)을 마스크로 사용하여, 상기 버퍼층(203), 상기 질화막(202) 및 상기 터널 산화막(201)은 패터닝된다.Thereafter, the buffer layer 203, the nitride layer 202, and the tunnel oxide layer 201 are patterned using the first and second gate electrodes 310 and 320 as masks.

이에 따라서, 상기 반도체 기판(100)상에 제 1 터널 산화막(201a), 제 1 전하트랩층(202a) 및 제 1 절연막(204a)을 포함하는 제 1 트랩부(210)가 형성된다. 이와 동시에, 제 2 터널 산화막(201b), 제 2 전하트랩층(202b) 및 제 2 절연막(204b)을 포함하는 제 2 트랩부(220)가 형성된다.Accordingly, the first trap part 210 including the first tunnel oxide film 201a, the first charge trap layer 202a, and the first insulating film 204a is formed on the semiconductor substrate 100. At the same time, a second trap portion 220 including a second tunnel oxide film 201b, a second charge trap layer 202b, and a second insulating film 204b is formed.

이후, 상기 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320)의 측방에 저농도의 p형 불순물이 주입되어 LDD영역들(410, 420)이 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320) 사이의 영역에 고농도의 p형 불순물이 주입되어 소오스 영역(510)이 형성된다.Thereafter, low concentrations of p-type impurities are implanted into the sides of the first and second gate electrodes 310 and 320 to form LDD regions 410 and 420, and the first and second gate electrodes 310 are formed. , A high concentration of p-type impurities are implanted in the region between the first and second regions 320 to form the source region 510.

도 7을 참조하면, 상기 소오스 영역(510)이 형성된 후, 상기 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320)의 측면에 스페이서들(331, 332)이 형성된다. 이때, 상기 스페이서들(331, 332)은 상기 제 1 및 제 2 전하트랩층(202a, 202b)의 측면에 배치되어, 상기 제 1 및 제 2 전하트랩층(202a, 202b)의 측면을 절연한다.Referring to FIG. 7, after the source region 510 is formed, spacers 331 and 332 are formed on side surfaces of the first and second gate electrodes 310 and 320. In this case, the spacers 331 and 332 are disposed on side surfaces of the first and second charge trap layers 202a and 202b to insulate side surfaces of the first and second charge trap layers 202a and 202b. .

이후, 상기 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320)의 측방에 고농도의 p형 불순물이 주입되어, 드레인 영역들(521, 522)이 형성된다.Thereafter, high concentrations of p-type impurities are implanted into the sides of the first and second gate electrodes 310 and 320 to form drain regions 521 and 522.

이후, 상기 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320), 상기 소오스 영역(510) 및 상기 드레인 영역들(521, 522) 상에 실리사이드막들(610, 620, 630, 640, 650)이 형성된다.Afterwards, silicide layers 610, 620, 630, 640, and 650 are formed on the first and second gate electrodes 310 and 320, the source region 510, and the drain regions 521 and 522. Is formed.

이로써, 서로 대칭되며, SONOS 구조를 가지는 제 1 및 제 2 메모리 셀들(FL1, FL2)을 포함하는 플래시 메모리 소자가 형성된다.As a result, a flash memory device including first and second memory cells FL1 and FL2 symmetric with each other and having a SONOS structure is formed.

상기 제 1 메모리 셀(FL1)은 상기 제 1 게이트 전극(310) 및 제 1 트랩 부(210)를 포함한다.The first memory cell FL1 includes the first gate electrode 310 and the first trap part 210.

상기 제 1 트랩부(210)는 제 1 터널 산화막(201a), 상기 제 1 전하트랩층(202a) 및 제 1 절연막(204a)을 포함한다. 상기 제 1 터널 산화막(201a)은 상기 제 1 전하트랩층(202a) 및 상기 반도체 기판(100) 사이에 개재되고, 상기 제 1 절연막(204a)은 상기 제 1 게이트 전극(310) 및 상기 제 1 전하트랩층(202a) 사이에 개재된다. 즉, 상기 제 1 트랩부(210)는 ONO 구조를 가진다.The first trap part 210 includes a first tunnel oxide film 201a, the first charge trap layer 202a, and a first insulating film 204a. The first tunnel oxide layer 201a is interposed between the first charge trap layer 202a and the semiconductor substrate 100, and the first insulating layer 204a is formed of the first gate electrode 310 and the first gate. It is interposed between the charge trap layers 202a. That is, the first trap unit 210 has an ONO structure.

상기 제 2 메모리 셀(FL2)은 상기 제 2 게이트 전극(320) 및 제 2 트랩부(220)를 포함한다.The second memory cell FL2 includes the second gate electrode 320 and the second trap part 220.

상기 제 2 트랩부(220)는 제 2 터널 산화막(201b), 상기 제 2 전하트랩층(202b) 및 제 2 절연막(204b)을 포함한다. 상기 제 2 터널 산화막(201b)은 상기 제 2 전하트랩층(202b) 및 상기 반도체 기판(100) 사이에 개재되고, 상기 제 2 절연막(204b)은 상기 제 2 게이트 전극(320) 및 상기 제 2 전하트랩층(202b) 사이에 개재된다. 마찬가지로, 상기 제 2 트랩부(220)는 ONO 구조를 가진다.The second trap part 220 includes a second tunnel oxide film 201b, the second charge trap layer 202b, and a second insulating film 204b. The second tunnel oxide layer 201b is interposed between the second charge trap layer 202b and the semiconductor substrate 100, and the second insulating layer 204b includes the second gate electrode 320 and the second layer. It is interposed between the charge trap layers 202b. Similarly, the second trap part 220 has an ONO structure.

상기 제 1 및 제 2 전하트랩층(202a, 202b)은 전하를 트랩하여 보유할 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 및 제 2 전하트랩층(202a, 202b)은 핫 일렉트론 또는 핫 정공을 트랩하여 보유할 수 있다.The first and second charge trap layers 202a and 202b may trap and retain charge. In more detail, the first and second charge trap layers 202a and 202b may trap and retain hot electrons or hot holes.

상기 제 1 게이트 전극(310) 및 상기 제 2 게이트 전극(320)은 실질적으로 동일한 크기를 가진다.The first gate electrode 310 and the second gate electrode 320 have substantially the same size.

또한, 상기 제 1 전하트랩층(202a)의 폭(W1)은 상기 제 1 스페이서의 폭과 실질적으로 동일하고, 마찬가지로, 상기 제 2 전하트랩층(202b)의 폭(W2)은 상기 제 2 스페이서의 폭과 실질적으로 동일하다.In addition, the width W1 of the first charge trap layer 202a is substantially the same as the width of the first spacer, and similarly, the width W2 of the second charge trap layer 202b is the second spacer. Is substantially equal to the width of.

따라서, 상기 제 1 전하트랩층(202a)의 폭은 상기 제 2 전하트랩층(202b)의 폭과 실질적으로 동일하다.Therefore, the width of the first charge trap layer 202a is substantially the same as the width of the second charge trap layer 202b.

상기 제 1 및 제 2 게이트 전극들(310, 320)의 크기가 서로 동일하고, 상기 제 1 및 상기 제 2 전하트랩층(202b)들의 크기가 서로 동일하므로, 상기 제 1 메모리 셀(FL1) 및 상기 제 2 메모리 셀(FL2)은 실질적으로 동일한 특성을 가진다.Since the sizes of the first and second gate electrodes 310 and 320 are the same and the sizes of the first and second charge trap layers 202b are the same, the first memory cell FL1 and The second memory cell FL2 has substantially the same characteristics.

따라서, 실시예에 따른 SONOS 구조의 플래시 메모리 소자는 메모리 셀들 사이의 편차를 줄일 수 있다.Therefore, the flash memory device of the SONOS structure according to the embodiment can reduce the deviation between the memory cells.

특히, 실시예에 따른 SONOS 구조의 플래시 메모리 소자는 전하트랩층들의 폭의 편차로 인한 메모리 셀들 사이의 편차를 줄일 수 있다.In particular, the flash memory device of the SONOS structure according to the embodiment can reduce the variation between the memory cells due to the variation in the width of the charge trap layers.

또한, 상기 제 1 메모리 셀(FL1)은 제 1 채널영역(CH1) 및 제 2 채널영역(CH2)으로 구분되는 채널영역(CH)을 가진다. 상기 채널영역(CH)은 상기 소오스 영역(510) 및 상기 드레인 영역(521) 사이에 형성된다.In addition, the first memory cell FL1 has a channel region CH that is divided into a first channel region CH1 and a second channel region CH2. The channel region CH is formed between the source region 510 and the drain region 521.

상기 제 1 채널영역(CH1)은 상기 제 1 트랩부(210)에 대응하고, 상기 제 2 채널영역(CH2)은 상기 제 1 채널영역(CH1)에 인접한다.The first channel region CH1 corresponds to the first trap unit 210, and the second channel region CH2 is adjacent to the first channel region CH1.

더 자세하게, 상기 제 1 채널영역(CH1) 상에는 상기 제 1 트랩부(210)가 배치되고, 상기 제 2 채널영역(CH2)상에는 상기 제 1 트랩부(210)가 배치되지 않는다. 즉, 상기 제 1 트랩부(210)는 상기 제 1 채널영역(CH1) 상에만 배치된다.In more detail, the first trap unit 210 is disposed on the first channel region CH1, and the first trap unit 210 is not disposed on the second channel region CH2. That is, the first trap part 210 is disposed only on the first channel region CH1.

즉, 상기 제 1 트랩부(210)에 의해서, 상기 제 1 채널영역(CH1) 및 상기 제 2 채널영역(CH2)이 구분된다.That is, the first channel region CH1 and the second channel region CH2 are divided by the first trap unit 210.

상기 제 1 게이트 전극(310)은 상기 제 1 채널영역(CH1) 및 상기 제 2 채널영역(CH2) 상에 배치된다. 즉, 상기 제 1 게이트 전극(310)은 상기 제 1 채널영역(CH1) 상, 더 자세하게, 상기 제 1 트랩부(210)상에 배치되고, 상기 제 2 채널영역(CH2) 상에도 배치된다.The first gate electrode 310 is disposed on the first channel region CH1 and the second channel region CH2. That is, the first gate electrode 310 is disposed on the first channel region CH1, in more detail, on the first trap unit 210, and on the second channel region CH2.

또한, 상기 제 1 게이트 전극(310)은 상기 제 1 트랩부(210)의 측면을 덮는다. 즉, 상기 제 1 전하트랩층(202a)의 측면을 덮는다.In addition, the first gate electrode 310 covers the side surface of the first trap part 210. That is, the side surface of the first charge trap layer 202a is covered.

상기 제 2 메모리 셀(FL2)도 상기 제 1 메모리 셀(FL1)과 동일한 구조를 가진다.The second memory cell FL2 also has the same structure as the first memory cell FL1.

상기 제 1 메모리 셀(FL1)은 제 1 채널영역(CH1) 및 제 2 채널영역(CH2)을 포함하기 때문에, 하나의 트랜지스터 및 하나의 메모리 셀이 결합된 구조를 가진다.Since the first memory cell FL1 includes the first channel region CH1 and the second channel region CH2, one transistor and one memory cell are combined.

따라서, 실시예에 따른 플래시 메모리 소자는 향상된 집적도를 구현할 수 있다.Therefore, the flash memory device according to the embodiment may implement an improved degree of integration.

즉, 상기 제 1 게이트 전극(310)에 의해서, 상기 제 1 채널영역(CH1) 및 상기 제 2 채널영역(CH2)을 제어할 수 있다.That is, the first channel region CH1 and the second channel region CH2 may be controlled by the first gate electrode 310.

따라서, 상기 제 1 메모리 셀(FL1) 및 상기 제 2 메모리 셀(FL2)은 셀렉트 트랜지스터 기능을 가지므로, 실시예에 따른 플래시 메모리 소자는 오버 이레이즈(overerase)를 감소시킬 수 있다.Accordingly, since the first memory cell FL1 and the second memory cell FL2 have a select transistor function, the flash memory device according to the embodiment may reduce overerase.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실 시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, these are merely examples and are not intended to limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains should not be exemplified above unless they depart from the essential characteristics of the present embodiments. It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

도 1 내지 도 7은 실시예에 따른 SONOS 구조의 플래시 메모리 소자의 제조방법의 공정을 도시한 단면도들이다.1 to 7 are cross-sectional views illustrating processes of a method of manufacturing a flash memory device having a SONOS structure according to an embodiment.

Claims (10)

반도체 기판상에 질화막을 형성하는 단계;Forming a nitride film on the semiconductor substrate; 상기 질화막 상에 희생 수직 구조물을 형성하는 단계;Forming a sacrificial vertical structure on the nitride film; 상기 희생 수직 구조물의 측면에 희생 스페이서를 형성하는 단계;Forming a sacrificial spacer on the side of the sacrificial vertical structure; 상기 희생 수직 구조물 및 상기 희생 스페이서를 마스크로 사용하여, 상기 질화막을 1차 패터닝하는 단계;First patterning the nitride layer using the sacrificial vertical structure and the sacrificial spacer as a mask; 상기 희생 스페이서를 제거하고, 상기 희생 수직 구조물의 측면에 게이트 전극을 형성하는 단계; 및Removing the sacrificial spacers and forming a gate electrode on the side of the sacrificial vertical structure; And 상기 희생 수직 구조물을 제거하고, 상기 게이트 전극을 마스크로, 상기 질화막을 2차 패터닝하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조방법.Removing the sacrificial vertical structure and second patterning the nitride layer using the gate electrode as a mask. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 전극을 형성하는 단계에서,The method of claim 1, wherein in the forming of the gate electrode, 상기 게이트 전극은 상기 1 차 패터닝된 질화막을 덮는 반도체 소자의 제조방법.And the gate electrode covers the first patterned nitride film. 제 1 항에 있어서, 상기 희생 스페이서를 형성하는 단계는The method of claim 1, wherein forming the sacrificial spacers 상기 희생 수직 구조물을 덮는 희생 스페이서 물질층을 형성하는 단계; 및Forming a sacrificial spacer material layer covering the sacrificial vertical structure; And 상기 희생 스페이서 물질층을 이방성 식각하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조방법.And anisotropically etching the sacrificial spacer material layer. 제 1 항에 있어서, 상기 질화막을 형성하는 단계는,The method of claim 1, wherein the forming of the nitride film, 상기 반도체 기판 상에 제 1 산화막을 형성하는 단계;Forming a first oxide film on the semiconductor substrate; 상기 제 1 산화막 상에 상기 질화막을 형성하는 단계; 및Forming the nitride film on the first oxide film; And 상기 질화막 상에 제 2 산화막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조방법.Forming a second oxide film on the nitride film. 제 4 항에 있어서, 상기 희생 스페이서를 제거하는 단계에서,The method of claim 4, wherein in the step of removing the sacrificial spacer, 상기 제 1 산화막 및 상기 제 2 산화막의 일부가 제거되는 반도체 소자의 제조방법.And a portion of the first oxide film and the second oxide film are removed. 제 1 항에 있어서, 상기 희생 스페이서를 제거한 후, 상기 반도체 기판 및 상기 질화막 상에 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming an insulating film on the semiconductor substrate and the nitride film after removing the sacrificial spacers. 반도체 기판 상에 배치되며, 전하를 트랩하는 트랩부;A trap unit disposed on the semiconductor substrate and configured to trap electric charges; 상기 트랩부에 대응하는 제 1 채널영역 및 상기 제 1 채널영역에 인접하는 제 2 채널영역을 포함하는 채널영역;A channel region including a first channel region corresponding to the trap unit and a second channel region adjacent to the first channel region; 상기 채널영역을 사이에 두고 서로 마주보는 소오스 영역 및 드레인 영역; 및A source region and a drain region facing each other with the channel region therebetween; And 상기 제 1 채널영역 및 상기 제 2 채널영역 상에 배치되는 게이트전극을 포 함하는 플래시 메모리 소자.And a gate electrode disposed on the first channel region and the second channel region. 제 7 항에 있어서, 상기 트랩부는 ONO구조를 가지는 플래시 메모리 소자.The flash memory device of claim 7, wherein the trap part has an ONO structure. 제 7 항에 있어서, 상기 트랩부는 상기 제 1 채널영역 상에만 배치되는 플래시 메모리 소자.The flash memory device of claim 7, wherein the trap part is disposed only on the first channel region. 제 7 항에 있어서, 상기 게이트 전극은 상기 트랩부의 측면을 덮는 플래시 메모리 소자.The flash memory device of claim 7, wherein the gate electrode covers a side surface of the trap part.
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