KR950011027B1 - Making method of semiconductor memory device - Google Patents

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KR950011027B1
KR950011027B1 KR1019920008592A KR920008592A KR950011027B1 KR 950011027 B1 KR950011027 B1 KR 950011027B1 KR 1019920008592 A KR1019920008592 A KR 1019920008592A KR 920008592 A KR920008592 A KR 920008592A KR 950011027 B1 KR950011027 B1 KR 950011027B1
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KR1019920008592A
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가즈히로 고모리
사또시 메구로
다까아끼 하기와라
히또시 구메
도시히사 쯔까다
히데아끼 야마모또
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가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼
미다 가쓰시게
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Description

반도체기억 장치의 제조방법Manufacturing method of semiconductor memory device

제 1 도는 본 발명을 적용한 제 1 실시예인 EEPROM의 메모리셀을 도시한 제 2 도의 A-A 절단선에 있어서의 단면도.1 is a cross-sectional view taken along a line A-A of FIG. 2 showing a memory cell of an EEPROM as a first embodiment to which the present invention is applied.

제 2 도는 제 1 실시예의 메모리셀의 평면도.2 is a plan view of the memory cell of the first embodiment.

제 3 도는 제 1 실시예의 메모리셀 어레이의 등가 회로도.3 is an equivalent circuit diagram of a memory cell array of the first embodiment.

제 4 도 내지 제 16 도는 제 1 실시예의 메모리셀의 제조공정에 있어서의 단면도 또는 평면도.4 to 16 are cross-sectional views or plan views in the manufacturing process of the memory cell of the first embodiment.

제 17 도 및 제 18 도는 각각 본 발명의 다른 실시예의 메모리셀의 단면도.17 and 18 are cross-sectional views of memory cells according to another embodiment of the present invention, respectively.

제 19 도 내지 제 23 도는 제 18 도의 실시예의 메모리셀의 제조공정에 있어서의 단면도.19 to 23 are cross-sectional views in the manufacturing process of the memory cell of the embodiment of FIG.

제 24 도 내지 제 27 도는 각각 본 발명의 다른 실시예의 메모리셀의 단면도.24 to 27 are cross-sectional views of memory cells according to another embodiment of the present invention, respectively.

제 28 도는 제 27 도의 A-A 절단선에 있어서의 단면도.28 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 27;

제 29 도는 제 27 도의 실시예의 메모리셀 어레이의 등가 회로도.29 is an equivalent circuit diagram of a memory cell array of the embodiment of FIG.

제 30 도 내지 제 35 도는 제 27 도의 실시예의 메모리셀의 제조공정에 있어서의 평면도 또는 단면도.30 to 35 are plan views or cross-sectional views in the manufacturing process of the memory cell of the embodiment of FIG.

제 36 도는 본 발명의 다른 실시예의 메모리셀의 단면도.36 is a sectional view of a memory cell of another embodiment of the present invention.

제 37 도 내지 제 41 도는 제 36 도의 실시예의 메모리셀의 제조공정에 있어서의 단면도.37 to 41 are sectional views in the manufacturing process of the memory cell of the embodiment of FIG.

제 42 도 내지 제 44 도는 각각 본 발명의 다른 실시예의 메모리셀의 단면도.42 to 44 are cross sectional views of memory cells according to another embodiment of the present invention, respectively.

본 발명은 반도체기억장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 메모리셀이 플로팅게트전극과 콘트롤게이트전극을 갖는 MISFET로 이루어져, 전기적으로 소거 가능한 ROM(Read Only Memory) 디바이스, 즉 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)에 적용하여 유효한 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor memory device. In particular, a memory cell includes a MISFET having a floating gate electrode and a control gate electrode, and is an electrically erasable ROM (Read Only Memory) device, that is, an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM). The present invention relates to a valid technology.

플로팅게이트전극과 콘트롤게이트전극을 갖는 MISFET(Metal Inaslator Semiconductor Field Effect Trensistor)로 구성한 EEPROM의 메모리셀은 예를 들면 1984년 International Electron Devices Meeting의 Technical Digest, pp. 468~pp. 417에 기재되어 있다.EEPROM memory cells, which consist of MISFETs (Metal Inaslator Semiconductor Field Effect Trensistors) with floating gate electrodes and control gate electrodes, are described, for example, in the Technical Digest, pp. 468-pp. 417.

상기 메모리셀은 플로팅게이트 아래의 얇은 산화막을 통해서 플로팅게이트에 기판에서 전자를 터널주입하기 위하여, 또는 플로팅게이트에서 기판에 전자를 터널 방출하기 위하여 얇은 산화막에 10MV/cm이상의 강전계가 인가된다.In the memory cell, a strong electric field of 10 MV / cm or more is applied to the thin oxide layer to tunnel the electrons from the substrate to the floating gate through the thin oxide layer under the floating gate, or to tunnel the electrons to the substrate from the floating gate.

정보의 라이트 또는 소거에 충분한 전자의 터널링을 위하여, 플로팅게이트와 콘트롤게이트와의 오버랩면적을 크게 갖을 필요가 있다. 또 메모리셀은 메모리트랜지스터와 셀렉트트랜지스터의 2소자로 구성된다. 이 때문에, 상기 메모리셀은 같은 플로팅게이트와 콘트롤게이트를 갖는 EPROM의 메모리셀에 비해 5배정도 크게 된다. 그래서 셀크기를 작게 하기 위하여, 플로팅게이트전극과 콘트롤게이트전극을 갖고, 플로팅게이트로의 전자의 주입(라이트)은 드레인영역의 에지에서 발생한 열전자의 주입으로 행해지고, 플로팅게이트로부터의 전자의 방출(소거)은 소오스영역에의 터널방출로 행해지는 1소자형의 메모리셀이 제안되어 있다.(1985년 International Electron Devices Meeting의 Technical Digest, pp. 616~619).In order to tunnel electrons sufficient to write or erase information, it is necessary to have a large overlap area between the floating gate and the control gate. The memory cell is composed of two elements, a memory transistor and a select transistor. For this reason, the memory cell is about five times larger than a memory cell of an EPROM having the same floating gate and control gate. Thus, in order to make the cell size small, having a floating gate electrode and a control gate electrode, injection (light) of electrons to the floating gate is performed by injection of hot electrons generated at the edge of the drain region, and emission of electrons from the floating gate (erasing) ) Is proposed as a one-element memory cell that is tunneled to the source region (Technical Digest, pp. 616-619, 1985 International Electron Devices Meeting).

상기 메모리셀은 라이트를 드레인전류를 흘린 상태에서 드레인영역 에지에서 열전자를 발생시켜서 행하기 때문에 드레인 접합이 브레이크다운했을 때에 많은 열캐리어가 발생하도록 할 필요가 있다.Since the memory cell performs light by generating hot electrons at the edge of the drain region in a state where a drain current flows, it is necessary to generate many thermal carriers when the drain junction breaks down.

한편 소거에 있어서, 소오스 영역에 약 10V 이상의 전압을 인가하여 플로팅게이트와 소오스 영역과의 사이에서 터널을 일으킬 필요가 있다. 이 때문에 소오스영역과 기판과의 사이의 브레이크다운 전압은 10V 이상으로 하고, 소거시에 애벌랜치(avalanche) 브레이크다운을 일으키지 않도록 할 필요가 있다.On the other hand, in erasing, it is necessary to apply a voltage of about 10 V or more to the source region to create a tunnel between the floating gate and the source region. For this reason, the breakdown voltage between the source region and the substrate should be 10 V or more, so as not to cause an avalanche breakdown during erasing.

우리들의 검토에 의하면, 메모리셀인 MISFET의 소오스영역과 드레인영역과는 동일한 구조로 하기는 어렵고, 각각에 적합한 구조로 할 필요가 있다.According to our investigation, it is difficult to have the same structure as the source region and the drain region of the MISFET which is a memory cell, and it is necessary to have a structure suitable for each.

또, 상기 메모리셀의 라이트가 열전자를 이용하고 있기 때문에 라이트시의 소비전력이 크다.In addition, since the light of the memory cell uses hot electrons, power consumption at the time of writing is large.

우리들의 검토에 의하면, 소비전력을 작게 하고 또한 라이트 시간을 짧게 하기 위하여, 즉 작은 전류로 라이트 효율을 좋게 하기 위해서는 드레인 영역의 에지가 열전자가 발생하기 쉬운 구조를 갖고 있을 필요가 있다.According to our research, in order to reduce power consumption and short write time, that is, to improve light efficiency with a small current, the edge of the drain region needs to have a structure in which hot electrons are likely to occur.

한편, EEPROM은 라이트 및 소거도 5V 단일전원으로 행하는 방향에 있고, 라이트 및 소거의 고전압은 동일 칩내에 마련한 승압 회로에 의해 발생시키는 것이 일반화되어 가고 있다. 이 때문에도 작은 전류로서 라이트 효율을 좋게 할 필요가 있다.On the other hand, the EEPROM is in the direction of writing and erasing with a single 5V power supply, and it is common to generate high voltages for writing and erasing by a boost circuit provided in the same chip. For this reason, it is necessary to improve the light efficiency as a small current.

본 발명의 목적은 라이트 효율이 좋고, 소거가 확실히 행하여지는 메모리셀을 갖는 반도체기억장치의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor memory device having a memory cell which has good write efficiency and is surely erased.

본 발명의 다른 목적은 소오스영역과 기판과의 사이의 브레이크다운 전압을 높게 하는 것에 의해서, 소거 특성을 향상시킨 메모리셀을 갖는 반도체기억장치의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor memory device having a memory cell with improved erase characteristics by increasing the breakdown voltage between the source region and the substrate.

본 발명의 다른 목적은 고속동작이 가능한 메모리셀을 갖는 반도체기억장치의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor memory device having a memory cell capable of high speed operation.

본원에 있어서 개시되는 발명중 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면 다음과 같다.An outline of typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

즉, 본 발명의 하나의 실시예에 의한 반도체기억장치의 제조방법은 콘트롤게이트전극, 플로팅게이트전극, 2개의 게이트전극 사이에 형성된 제 2 게이트 절연막, 반도체기판과 플로팅게이트전극 사이에 형성된 제 1 게이트 절연막, 반도체기판내에 형성된 제 1 및 제 2 반도체영역, 반도체기판내의 제 1 및 제 2 반도체영역 사이에 형성되는 채널영역으로 이루어지는 메모리셀을 가지며, 메모리셀은 플로팅게이트전극에서 제 1 반도체영역으로의 캐리어의 방출을 상기 제 1 게이트 절연막을 통과한 터널링에 의해 실행하고, 제 2 반도체영역에 소정의 전위를 통과한 터널링에 의해 실행하고, 제 2 반도체영역에 소정의 전위를 인가하는 것에 의해서 제 2 반도체영역에서 정보의 리드를 실행하는 반도체기억장치의 제조방법에 있어서, 제 1 도전형의 반도체기판상의 제 1 게이트 절연막상에 플로팅게이트전극, 플로팅게이트전극상에 제 2 게이트 절연막 및 제 2 게이트 절연막상에 콘트롤게이트전극을 그들의 양 끝부가 서로 중첩하도록 형성하는 공정, 콘트롤게이트전극의 한쪽의 끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 반도체기판내에 도입해서 반도체기판내에 제 2 도전형의 제 1 반도체영역을 형성하는 공정, 콘트롤게이트전극의 다른쪽 끝부에 대해서 자기 정합적으로 불순물을 도입해서 반도체기판내에 제 2 도전형의 제 2 반도체영역을, 제 2 반도체영역과 플로팅게이트전극과의 오버랩량이 제 1 반도체영역과 플로팅게이트전극과의 오버랩량보다 작게 되도록 형성하는 공정으로 이루어진다.That is, the method of manufacturing a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention includes a control gate electrode, a floating gate electrode, a second gate insulating film formed between two gate electrodes, and a first gate formed between the semiconductor substrate and the floating gate electrode. A memory cell comprising an insulating film, first and second semiconductor regions formed in the semiconductor substrate, and channel regions formed between the first and second semiconductor regions in the semiconductor substrate, wherein the memory cells are formed from the floating gate electrode to the first semiconductor region. The carrier is discharged by tunneling through the first gate insulating film, by tunneling through a predetermined potential in the second semiconductor region, and a predetermined potential is applied to the second semiconductor region. A method for manufacturing a semiconductor memory device for reading information in a semiconductor region, the method comprising: a semiconductor substrate of a first conductivity type Forming a floating gate electrode on the first gate insulating film on the second gate insulating film, a second gate insulating film on the floating gate electrode, and a control gate electrode on the second gate insulating film so that both ends thereof overlap each other; Forming a first semiconductor region of the second conductivity type in the semiconductor substrate by introducing impurities into the semiconductor substrate in a self-aligning manner, and introducing impurities into the semiconductor substrate by introducing impurities in a self-aligning manner to the other end of the control gate electrode. The second conductive region of the second conductivity type is formed so that the overlap amount between the second semiconductor region and the floating gate electrode is smaller than the overlap amount between the first semiconductor region and the floating gate electrode.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체기억장치의 제조방법은 상술한 실시예에 있어서, 제 1 도전형의 반도체기판상의 제 1 게이트 절연막상에 플로팅게이트전극, 플로팅게이트전극상에 제 2 게이트 절연막 및 제 2 게이트 절연막상에 콘트롤게이트전극을 그들의 양 끝부가 서로 중첩하도록 형성하는 공정, 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 한쪽의 끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 반도체기판내에 제 2 도전형의 제 1 반도체영역을 형성하는 공정, 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 양끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 반도체기판내에, 제 1 반도체영역보다 불순물 농도가 높고 또한 접합길이가 얕은 제 2 도전형의 제 2 반도체영역을 형성함과 동시에 제 1 반도체영역에도 동일한 불순물을 도입하는 공정, 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 양끝부에 대해서 자기정합적으로 사이드윌 스페이서의 양끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 제 1 및 제 2 반도체영역측의 반도체기판내에, 제 1 및 제 2 반도체 영역보다 접합깊이가 깊은 제 2 도전형이 제 3 반도체영역을 형성하는 공정을 구비하여 이루어진다.In addition, according to the embodiment described above, the method of manufacturing the semiconductor memory device according to the present invention includes the floating gate electrode on the first gate insulating film on the first conductive semiconductor substrate and the second gate on the floating gate electrode. Forming a control gate electrode on both the insulating film and the second gate insulating film so that both ends thereof overlap each other; and introducing impurities into one end of the control gate electrode and the floating gate electrode in a self-aligned manner to form a second conductive layer in the semiconductor substrate. A step of forming a first semiconductor region of a type, and a self-aligned impurity introduced into both ends of the control gate electrode and the floating gate electrode, and having a higher impurity concentration and a smaller junction length than the first semiconductor region in the semiconductor substrate. The same impurity is introduced into the first semiconductor region while the second conductive region of the second conductivity type is formed. In the semiconductor substrate on the side of the first and second semiconductor regions, impurities are introduced into the semiconductor substrates on the side of the first and second semiconductor regions by self-aligning impurities at both ends of the process and control gate electrode and floating gate electrode. A second conductive type having a deeper junction depth than the second semiconductor region is provided with a step of forming a third semiconductor region.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 반도체기억장치의 제조방법은 콘트롤게이트전극, 플로팅게이트전극, 2개의 게이트전극 사이에 형성된 제 2 게이트 절연막, 반도체기판과 플로팅게이트전극 사이에 형성된 제 1 게이트 절연막, 반도체기판내에 형성된 제 1 및 제 2 반도체영역, 반도체기판내의 제 1 및 제 2 반도체영역 사이에 형성되는 채널영역으로 이루어지는 메모리셀, 주변회로를 구성하는 MISFET를 구비하고 있으며, 메모리셀은 플로팅게이트전극에서 제 1 반도체영역으로의 캐리어의 방출을 제 1 게이트 절연막을 통과한 터널링에 의해 실행하는 반도체기억장치의 제조방법에 있어서, 제 1 도전형의 반도기판의 메모리셀 형성영역에 있어서, 반도체기판상의 제 1 게이트 절연막상에 플로팅게이트전극, 플로팅게이트전극상에 제 2 게이트 절연막 및 제 2 게이트 절연막상이 콘트롤게이트전극을 그들의 양 끝부가 서로 중첩하도록 형성하고, 또한 반도체기판의 주변회로 형성영역에 있어서, 반도체기판상에 MISFET의 게이트절여막 및 게이트절연막상에 MISFET의 게이트 전극을 형성하는 공정, 반도체기판의 메모리셀 형성영역에 이어서, 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 한쪽의 끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 반도체기판내에 제 2 도전형의 제 1 반도체영역을 형성하는 공정, 반도체기판의 주변회로 형성영역에 있어서, 게이트전극의 양 끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 반도체기판내에 제 1 반도체영역보다 낮은 불순물 농도를 갖는 제 2 도전형이고 또한 MISFET의 소오스, 드레인영역으로써 사용하는 제 1 영역을 형성하는 공정, 반도체기판의 주변회로형성영역 및 메모리셀영역에 있어서, MISFET의 게이트전극의 양끝부에 대해서 자기정합적으로 사이드월 스페이서를 형성하고, 또한 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 양 끝부에 자기정합적으로 사이드월 스페이서를 형성하는 공정, 반도체기판의 주변회로 형성영역 및 메모리셀 영역에 있어서, MISFET의 게이트전극의 양끝부와 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 양끝부의 각각에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 제 1 영역보다 불순물 농도가 높고 또한 접합깊이가 깊은 제 2 도전형의 제 3 반도체영역을 형성하는 공정으로 이루어진다.In addition, a method of manufacturing a semiconductor memory device according to still another embodiment of the present invention includes a control gate electrode, a floating gate electrode, a second gate insulating film formed between two gate electrodes, and a first gate formed between a semiconductor substrate and a floating gate electrode. A memory cell comprising an insulating film, first and second semiconductor regions formed in the semiconductor substrate, a channel region formed between the first and second semiconductor regions in the semiconductor substrate, and a MISFET constituting a peripheral circuit. A method of manufacturing a semiconductor memory device in which carriers are discharged from a gate electrode to a first semiconductor region by tunneling through a first gate insulating film, wherein the semiconductor is formed in a memory cell formation region of a semiconductor substrate of a first conductivity type. Floating gate electrode on first gate insulating film on substrate, second gate insulating film on floating gate electrode On the second gate insulating film, the control gate electrodes are formed so that both ends thereof overlap each other, and in the peripheral circuit forming region of the semiconductor substrate, a gate elimination film of the MISFET on the semiconductor substrate and a gate electrode of the MISFET on the gate insulating film are formed. Forming a first semiconductor region of a second conductivity type in the semiconductor substrate by introducing impurities self-aligned to one end of the control gate electrode and the floating gate electrode, following the memory cell formation region of the semiconductor substrate; In the peripheral circuit forming region of the semiconductor substrate, a second conductive type and source of MISFET having impurity concentration lower than that of the first semiconductor region in the semiconductor substrate by introducing impurities into both ends of the gate electrode in a self-aligned manner; Forming a first region to be used as a drain region, forming a peripheral circuit of the semiconductor substrate In the inverse and memory cell regions, sidewall spacers are formed self-aligning to both ends of the gate electrode of the MISFET, and sidewall spacers are formed self-aligning at both ends of the control gate electrode and the floating gate electrode. In the peripheral circuit forming region and the memory cell region of the semiconductor substrate, impurities are introduced into each end portion of the gate electrode of the MISFET, and both ends of the control gate electrode and the floating gate electrode in a self-aligned manner, so that impurities are removed from the first region. And forming a third semiconductor region of the second conductivity type having a high concentration and a deep junction depth.

상기한 수단에 의하면, 반도체기억장치에 있어서의 라이트 및 소거등이 고속이며, 효율적으로 향상된 메모리셀을 제조할 수 있다.According to the above means, it is possible to manufacture a memory cell which has a high speed and is efficiently improved in writing and erasing in the semiconductor memory device.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해서 명확하게 될 것이다.The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

제 1 도 내지 제 3 도는 본 발명을 적용한 제 1 실시예인 EEPROM을 나타낸 도면으로, 제 1 도는 제 2 도에 나타낸 메모리셀 어레이의 A-A 절단선에 있어서의 단면도, 제 2 도는 메모리셀 어레이의 일부의 평면도, 제 3 도는 메모리셀 어레이의 등가회로도이다. 또한 제 2 도에 있어서, 메모리셀의 구성을 보기쉽게 하기 위해서 필드절연막 이외의 절연막을 도시하지 않고, 또 도체층의 일부를 생략하고, 또 반도체영역(9)와 절연막(12) 및 반도체영역(11)의 일부를 생략하고 있다.1 to 3 show an EEPROM as a first embodiment to which the present invention is applied. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA of the memory cell array shown in FIG. 2, and FIG. 2 is a part of the memory cell array. 3 is an equivalent circuit diagram of a memory cell array. In FIG. 2, in order to make the configuration of the memory cell easier to see, an insulating film other than the field insulating film is not shown, and a part of the conductor layer is omitted, and the semiconductor region 9, the insulating film 12, and the semiconductor region ( A part of 11) is omitted.

제 3 도에 의해서 이 EEPROM의 개략을 설명한다.The outline of this EEPROM will be explained with reference to FIG.

메모리셀 Qm은 플로팅게이트전극과 콘트롤게이트전극을 갖는 MISFET로 이루어진다. MISFET Qm의 콘트롤게이트전극은 워드선 WL에 접속된다. MISFET Qm의 드레인영역은 데이타선 DL에 접속되고, MISFET Qm의 소오스영역은 접지전위선 GL에 접속된다. 데이타선 DL과 접지선 GL은 서로 평행하게 되고, 워드선 WL과 교차하는 방향에 형성된다. 즉 메모리셀 어레이는 메모리셀 Qm, 워드선 WL, 데이타선 DL 및 접지선 GL로 이루어진다.The memory cell Qm is composed of a MISFET having a floating gate electrode and a control gate electrode. The control gate electrode of the MISFET Qm is connected to the word line WL. The drain region of the MISFET Qm is connected to the data line DL, and the source region of the MISFET Qm is connected to the ground potential line GL. The data line DL and the ground line GL are parallel to each other and are formed in the direction intersecting the word line WL. That is, the memory cell array is composed of memory cell Qm, word line WL, data line DL and ground line GL.

워드선 WL의 한쪽끝은 워드선 선택회로인 X디코더 X-DEC에 접속된다. 데이타선 DL의 한쪽끝은 데이타선 DL의 구동회로 DR에 접속되고, 그 다른끝은 컬럼스위치 회로를 구성하는 n채널 MISFET Qc를 통해서 입출력 회로 DOB 및 DIB에 접속된다. MISFET Qc의 게이트 전극에는 데이타선 선택회로인 Y디코더 Y-DEC의 출력이 공급된다. 접지선 GL에는 p채널 MISFET Qs1및 n채널 MISFET Qs2로 이루어지는 CMOS 인버터회로 IV의 출력이 공급된다. 인버터회로 IV의 입력단자, 즉 MISFET Qs1과 Qs2의 게이트 전극에는 소거신호가 공급된다. 센스앰프 회로를 포함하는 출력회로 DOB는 리드동작에 있어서 선택된 데이타선 DL에 주어진 신호를 증폭하고, 입출력용 외부단자 I/O에 출력한다. 입력회로 DIB는 라이트 동작에 있어서, 외부단자에 공급된 신호를 데이타선 DL에 공급한다. 메모리셀 어레이 이외의 회로, 즉 주변회로는 인버터회로 IV와 같이 CMOS회로로 이루어져 스테이틱동작을 한다.One end of the word line WL is connected to an X decoder X-DEC which is a word line selection circuit. One end of the data line DL is connected to the drive circuit DR of the data line DL, and the other end thereof is connected to the input / output circuits DOB and DIB through the n-channel MISFET Qc constituting the column switch circuit. The output of the Y decoder Y-DEC, which is a data line selection circuit, is supplied to the gate electrode of the MISFET Qc. The ground line GL is supplied with the output of the CMOS inverter circuit IV consisting of p-channel MISFET Qs 1 and n-channel MISFET Qs 2 . The erase signal is applied to the input terminal of the inverter circuit IV, that is, the gate electrode of the MISFET Qs 1 and Qs 2 . Is supplied. The output circuit DOB including the sense amplifier circuit amplifies the signal given to the data line DL selected in the read operation, and outputs it to the external terminal I / O for input / output. In the write operation, the input circuit DIB supplies a signal supplied to an external terminal to the data line DL. Circuits other than the memory cell array, i.e., peripheral circuits, are composed of CMOS circuits such as inverter circuit IV to perform a static operation.

이 EEPROM의 라이트, 리드, 소거는 아래와 같이 된다.The EEPROM is written, read and erased as follows.

인버터회로 IV는 신호의 고레벨에 의해서 ON한 MISFET Qs2를 통해서 정보의 라이트시와 리드동작에 있어서 접지선 GL에 회로의 접지전위 Vss, 예를 들면 0V를 인가하고, 신호의 저레벨에 의해 ON한 MISFET Qs1을 통해서 정보의 소거시에 소거전위 Vpp, 예를 들면 14V를 인가한다. 정보의 소거시 모든 워드선 WL과 모든 데이타선 DL은 신호를 받은 회로 X-DEC와 Y-DEC에 의해서 저레벨로 된다. 즉 이 실시예에서는 모든 메모리셀 Qm의 내용이 한번에 소거된다.Inverter circuit IV signal The ground potential Vss of the circuit, for example, 0 V, is applied to the ground line GL through the MISFET Qs 2 which is turned on by the high level of the signal. The erase potential Vpp, for example, 14V, is applied at the time of erasing information through the MISFET Qs 1 which is turned on by the low level of. When erasing information, all word lines WL and all data lines DL are signaled. Low level is achieved by the circuits X-DEC and Y-DEC. In other words, in this embodiment, the contents of all the memory cells Qm are erased at once.

라이트 동작에 있어서, 선택된 한개의 데이타선 DL에 라이트 회로 DIB에서 전원전위 Vcc(예를 들면 5V)가 공급된다. 이에 앞서 모든 데이타선 DL은 구동회로 DR에 의해서 미리 회로의 접지전위 Vss(예를 들면 0V)에 플리챠지 된다. 리드동작에 있어서, 모든 데이타선 DL은 구동회로 DR에 의해서 미리 전원전위 Vcc에 프리챠지 된다. 그후 선택된 한개의 메모리셀 Qm의 기억에 다른 전위가 데이타선 DL에 나타난다.In the write operation, the power supply potential Vcc (for example, 5 V) is supplied from the write circuit DIB to one selected data line DL. Prior to this, all data lines DL are plied to the ground potential Vss (for example, 0V) of the circuit in advance by the driving circuit DR. In the read operation, all the data lines DL are precharged to the power supply potential Vcc in advance by the driving circuit DR. Thereafter, another potential appears in the data line DL in the memory of the selected memory cell Qm.

라이트 동작에 있어서 선택된 한개의 워드선 WL에 디코더 X-DEC에서 전원전압 Vcc 이상의 고전압 Vpp(예를 들면 14V)가 공급된다. 리드동작에 있어서 선택된 한개의 워드선 WL에 디코더 X-DEC에서 전원 전압 Vcc(또는 그 이하)의 고레벨 신호가 인가된다. 메모리셀 Qm의 MISFET의 임계값이 워드선 WL의 선택 레벨보다 낮은 경우, MISFET Qm의 ON에 의해서 데이타선 DL의 전위가 전위 Vcc에서 저하한다. MISFET Qm의 임계갑싱 워드선 WL의 선택 레벨보다 높은 경우, MISFET Qm의 OFF에 의해서 데이타선 DL은 프리챠지 레벨을 유지한다.In the write operation, a high voltage Vpp (e.g. 14V) equal to or greater than the power supply voltage Vcc is supplied to the selected word line WL by the decoder X-DEC. In the read operation, a high level signal of the power supply voltage Vcc (or less) is applied to the selected word line WL at the decoder X-DEC. When the threshold value of the MISFET of the memory cell Qm is lower than the selection level of the word line WL, the potential of the data line DL decreases at the potential Vcc by turning on the MISFET Qm. If the threshold level of the MISFET Qm is higher than the selection level of the word line WL, the data line DL maintains the precharge level by turning off the MISFET Qm.

또한, 라이트 동작, 즉 열캐리어의 주입은, 워드선 WL에 전위 Vpp 또한 데이타선 DL에 전위 Vcc가 인가된 하나의 메모리셀에서만 행하여진다. 다른 메모리셀에 있어서, 열캐리어는 주입되지 않는다.The write operation, that is, injection of the column carrier, is performed only in one memory cell to which the potential Vpp is applied to the word line WL and the potential Vcc is applied to the data line DL. In other memory cells, no thermal carrier is injected.

또, 고전위 Vpp는 외부 단자로부터 라이트 동작시에 공급되어도 좋고, 도 내장된 승압회로에 의해서 전원전압 Vcc로부터 발생되어도 좋다.In addition, the high potential Vpp may be supplied from an external terminal during write operation, or may be generated from the power supply voltage Vcc by a built-in booster circuit.

제 1 도 및 제 2 도에 도시하는 바와 같이 메모리셀인 MISFET Qm은 제 1 게이트 절연막(4), 플로팅케이트전극(5), 제 2 게이트 절연막(6), 콘트롤게이트전극(7), n+형 반도체영역(9), n+형 반도체영역(10), n-형 반도체영역(11)로 구성되어 있다. 제 1 게이트 절연막(4)는 반도체기판(1)의 표면의 열산화에 의한 산화 실리콘막으로 이루어지고, 100Å정도의 막두께를 가지고 있다. 플로팅게이트전극(5)는 다결정 실리콘막으로 이루어지고, 제 1 게이트 절연막(4)위에 마련되어 있다. 제 2 게이트 절연막(6)은 플로팅게이트전극(5)인 다결정실리콘막의 표면의 열산화에 의한 산화 실리콘막으로 이루어져 250~350Å 정도의 막두께를 가지고 있다. 콘트롤게이트전극(7)은 예를 들면 제 2 층째의 다결정 실리콘막으로 이루어지고, 제 2 게이트 절연막(6)의 표면에 형성되어 있다. 여러개의 MISFET Qm의 콘트롤게이트전극(7)이 일체로 형성되어 워드선 WL을 구성하고, 필드 절연막(2)상을 연장하고 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the memory cell MISFET Qm has a first gate insulating film 4, a floating gate electrode 5, a second gate insulating film 6, a control gate electrode 7, and n +. It consists of the type semiconductor region 9, the n + type semiconductor region 10, and the n type semiconductor region 11. The first gate insulating film 4 is made of a silicon oxide film by thermal oxidation of the surface of the semiconductor substrate 1, and has a film thickness of about 100 GPa. The floating gate electrode 5 is made of a polycrystalline silicon film and is provided on the first gate insulating film 4. The second gate insulating film 6 is formed of a silicon oxide film by thermal oxidation of the surface of the polysilicon film, which is the floating gate electrode 5, and has a film thickness of about 250 to 350 kPa. The control gate electrode 7 is made of, for example, a polycrystalline silicon film of the second layer, and is formed on the surface of the second gate insulating film 6. The control gate electrodes 7 of several MISFET Qm are integrally formed to form a word line WL and extend on the field insulating film 2.

드레인 영역은 n+형 반도체영역(9)와 n+형 반도체영역(10)으로 이루어진다. 동일의 데이타선 DL에 동일의 접속구멍(14)을 통해서 접속되어 있는 2개의 메모리셀의 드레인 영역이 일체로 형성된다. 드레인 영역의 채널 영역측의 에지를 0.1㎛ 정도의 얕은 접합 깊이를 갖는 n+형 반도체영역(9)에 의해서 구성하고 있다. 이 때문에 드레인 영역의 플로팅게이트전극(5)의 하부로의 오버랩이 잡게 되어 있다. 또 반도체영역(9)를 저불순물 농도의 반도체영역으로 했을 경우와 비교해서 라이트시에 있어서의 드레인 영역의 채널영역측의 에지의 전계를 강하게 할 수가 있다. n+형 반도체영역(9)의 채널길이 방향에 있어서의 길이는 산화 실리콘막으로 이루어지는 사이드월 스페이서(절연막)(12)에 의해서 규정되어 있다. 드레인 영역의 채널 영역에서 떨어지는 부분은 0.25㎛ 정도의 깊은 접합을 갖는 n+형 반도체영역(10)으로 이루어져 있다. 소오스 영역은 n+형 반도체영역(9)와 n+형 반도체영역(10) 및 n-형 반도체영역(11)로 이루어져 있다.The drain region is composed of an n + type semiconductor region 9 and an n + type semiconductor region 10. Drain regions of two memory cells connected to the same data line DL through the same connection hole 14 are integrally formed. The edge on the channel region side of the drain region is constituted by the n + type semiconductor region 9 having a shallow junction depth of about 0.1 mu m. For this reason, the overlap below the floating gate electrode 5 in the drain region is taken. In addition, compared with the case where the semiconductor region 9 is a semiconductor region having a low impurity concentration, the electric field at the edge of the channel region side of the drain region at the time of writing can be strengthened. The length in the channel length direction of the n + type semiconductor region 9 is defined by a sidewall spacer (insulating film) 12 made of a silicon oxide film. The portion falling from the channel region of the drain region is composed of the n + type semiconductor region 10 having a deep junction of about 0.25 μm. The source region is composed of an n + type semiconductor region 9, an n + type semiconductor region 10, and an n type semiconductor region 11.

이들 소오스 영역을 구성하고 있는 n+반도체영역(9), (10) 및 n-형 반도체영역(11)은 접지전위선 GL을 구성한다. 접지전위선 GL은 인접하는 2개의 접속 구멍(14)를 통해서 동일한 데이타선 DL에 접속되어 있는 2개의 메모리셀 사이를 워드선 WL이 연장하고 있는 방향으로 연장한다. 소오스 영역의 채널 영역측의 에지를 접합이 얕은 n+형 반도체영역(9)로 구성하고, 플로팅게이트전극(5)의 하부로의 오버랩을 작게 하고 있다. n+형 반도체영역(9)의 채널길이 방향에 있어서의 길이는 사이드월 스페이서(12)에 의해서 규정되어 있다. 채널 영역에서 떨어진 부분의 표면부는 깊은 접합을 갖는 n+형 반도체영역(10)으로 이루어져 있다. n+형 반도체영역(9) 및 n+형 반도체영역(10)과 반도체기판(1), 특히 MISFET Qm의 채널 영역과의 사이에 n-형 반도체영역(11)을 마련하고 있다. 이 때문에 소오스 영역과 반도체기판(1) 사이의 접합의 브레이크다운 전압이 높아진다.The n + semiconductor regions 9, 10 and n type semiconductor regions 11 constituting these source regions constitute the ground potential line GL. The ground potential line GL extends between two memory cells connected to the same data line DL through two adjacent connection holes 14 in the direction in which the word line WL extends. The edge on the channel region side of the source region is constituted by the shallow n + type semiconductor region 9, and the overlap to the bottom of the floating gate electrode 5 is reduced. The length in the channel length direction of the n + type semiconductor region 9 is defined by the sidewall spacers 12. The surface portion of the portion away from the channel region is composed of the n + type semiconductor region 10 having a deep junction. An n type semiconductor region 11 is provided between the n + type semiconductor region 9 and the n + type semiconductor region 10 and the semiconductor substrate 1, in particular, the channel region of the MISFET Qm. This increases the breakdown voltage of the junction between the source region and the semiconductor substrate 1.

필드 절연막(2) 및 플로팅게이트전극(5)에서 노출하고 있는 반도체기판(1)의 표면 및 플로팅게이트전극(5) 및 콘트롤게이트전극(7)의 노출하고 있는 표면을 산화 실리콘막(8)이 덮고 있다. 플로팅게이트전극(5) 및 콘트롤게이트전극(7)의 측면의 산화 실리콘막(8)상에 산화 실리콘막으로 이루어진 사이드월 스페이서(12)를 마련하고 있다.The surface of the semiconductor substrate 1 exposed by the field insulating film 2 and the floating gate electrode 5 and the surface of the floating gate electrode 5 and the control gate electrode 7 are exposed by the silicon oxide film 8. Covering. A sidewall spacer 12 made of a silicon oxide film is provided on the silicon oxide film 8 on the side of the floating gate electrode 5 and the control gate electrode 7.

(13)은 예를 들면 인 실리케이트 글라스(PSG)막으로 이루어진 절연막이고, 반도체기판(1)상을 덮고 있다. 드레인 영역의 일부인 n+형 반도체영역(10)위의 부분의 절연막(13)을 선택적으로 제거하고 접속구멍(14)를 형성하고 있다. 접속구멍(14)를 통해서 알루미늄막으로 이루어진 데이타선 DL의 드레인영역의 일부인 n+형 반도체영역(10)에 접속하고 있다. 이 n+형 반도체영역(10)의 데이타선 DL이 접속하고 있는 부분의 접합깊이는 그외의 부분보다 깊게 되어 있다. 또한 도시되어 있지 않지만 데이타선 DL을 예를 들면 CVD에 의한 PSG막과 그위에 형성되는 질화 실리콘막으로 구성한 보호막이 덮고 있다. 메모리셀로의 정보의 라이트는, 상술한 전위를 각영역에 인가하는 것에 의해, 드레인 영역의 일부인 n+형 반도체영역(9)의 에지에서 열캐리어를 발생시켜, 이중 열전자를 플로팅게이트전극(5)에 주입하는 것에 의해서 이루어진다. 정보의 소거는 상술한 바와 같이 하고 플로팅게이트전극(5)에 유지되어 있는 전자를 터널에 의해서 제 1 게이트 절연막(4)를 통해서 소오스 영역인 n+형 반도체영역(9)로 방출하는 것에 의해서 이루어진다.Reference numeral 13 is an insulating film made of, for example, a silicate glass (PSG) film, and covers the semiconductor substrate 1. The insulating film 13 on the portion over the n + type semiconductor region 10 that is part of the drain region is selectively removed to form the connection hole 14. The connection hole 14 is connected to the n + type semiconductor region 10 that is part of the drain region of the data line DL made of an aluminum film. The junction depth of the portion to which the data line DL of the n + type semiconductor region 10 is connected is deeper than other portions. Although not shown, a protective film composed of, for example, a PSG film by CVD and a silicon nitride film formed thereon is covered. The write of information to the memory cell generates a thermal carrier at the edge of the n + type semiconductor region 9 which is a part of the drain region by applying the above-mentioned potential to each region, thereby causing double column electrons to float. By injection). The information is erased as described above, and is discharged by electrons held in the floating gate electrode 5 through the first gate insulating film 4 to the n + type semiconductor region 9 which is a source region through a tunnel. .

또한 소거 동작일 때, 소거후의 기억소자의 임계갑 전압이 정의값(엔한스먼트형)으로 작은 값, 예를 들면 1V 정도로 거의 일정하게 되도록 하는 것이 바람직하다. 소거후의 MISFET Qm이 엔한스먼트형인 경우, 메모리셀을 MISFET Qm으로 이루어지는 소자형으로 할 수 있다. 이 때문에 이 실시예에서는 소거동작에 있어서, 구동회로 DR에서 모든 데이타선 DL에 약 0.5V~1.5V의 낮은 전위가 인가된다. 이 전위는 접지 전위선 GL의 소거전위 Vpp와의 커플링에 의한 플로팅게이트 전위의 상승, 기판 효과 및 MISFET Qm의 소거후의 임계값 전압을 고려해서 결정된다.In the erasing operation, it is preferable that the threshold voltage of the memory element after erasing is substantially constant at a positive value (enhanced type), for example, about 1V. In the case where the erased MISFET Qm is an enhancement type, the memory cell can be a device type consisting of the MISFET Qm. For this reason, in this embodiment, in the erase operation, a low potential of about 0.5 V to 1.5 V is applied to all the data lines DL in the driving circuit DR. This potential is determined in consideration of the rise of the floating gate potential due to coupling with the erasing potential Vpp of the ground potential line GL, the substrate effect, and the threshold voltage after erasing the MISFET Qm.

본 실시예의 메모리셀에 의하면, 소오스영역을 구성하는 n+형 반도체형역(9) 및 (10)과 반도체기판(1)의 사이에 n-형 반도체영역(11)을 마련한 것에 의해 그들 사이의 브레이크다운 전압이 높게 되므로, 정보의 소거시에 소오스영역에 인가하는 소거전압을 높일수가 있다. 이것에 의해 정보의 소거시간 또는 소거의 신뢰성등의 특성을 향상할 수가 있다. 소오스영역의 에지를 접합이 얕은 n+형 반도체영역(9)로 구성한 것에 의해 플로팅게이트전극(5)의 하부로의 오버랩이 작아지므로, 소오스 영역과 플로팅게이트전극(5) 사이의 용량을 저감할 수가 있다. 이것에 의해, 정보의 소거시에 소오스 영역을 구성하는 n+형 반도체영역(9)에 인가한 전압에 의해서 제 1 게이트 절연막(4)에 인가되는 전압을 높일 수가 있으므로, 정보의 소거특성을 향상할 수가 있다.According to the memory cell of this embodiment, the n - type semiconductor region 11 is formed between the n + -type semiconductor regions 9 and 10 constituting the source region and the semiconductor substrate 1 to break between them. Since the down voltage becomes high, the erase voltage applied to the source region at the time of erasing information can be increased. This makes it possible to improve characteristics such as erasing time of information or reliability of erasing. Since the edge of the source region is composed of the n + type semiconductor region 9 with a shallow junction, the overlap of the floating gate electrode 5 becomes smaller, so that the capacitance between the source region and the floating gate electrode 5 can be reduced. There is a number. As a result, the voltage applied to the first gate insulating film 4 can be increased by the voltage applied to the n + type semiconductor region 9 constituting the source region at the time of erasing the information, thereby improving the erasing characteristic of the information. You can do it.

드레인 영역의 채널 영역측의 에지를 접합이 얕은 n+형 반도체영역(9)에 의해서 구성한 것에 의해, 드레인영역과 플로팅게이트전극(5) 사이의 용량이 저감되므로, 정보의 리드속도를 향상할 수가 있다.The edge between the drain region and the floating region of the floating gate electrode 5 can be reduced by forming an edge on the channel region side of the drain region with a shallow junction of n + type semiconductor region 9, so that the read speed of information can be improved. have.

드레인 영역의 에지의 얕은 접합을 갖는 반도체영역(9)를 n+형으로 한 것에 의해, n-형으로 한 경우와 비교해서 라이트시에 있어서의 드레인 영역 에지의 전계를 강하게 할 수 있다. 이것에 의해, 열캐리어를 효율좋게 발생할 수 있으므로, 라이트 전압을 저감할 수 있다.By setting the semiconductor region 9 having the shallow junction of the edge of the drain region to n + type, the electric field of the drain region edge at the time of writing can be stronger as compared with the case where the n - type is formed. As a result, since the heat carrier can be generated efficiently, the write voltage can be reduced.

드레인 영역의 에지를 얕은 접합을 갖는 n+형 반도체영역(9)로 구성하는 것에 의해, 플로팅게이트전극(5)의 하부로의 오버랩이 작아지기 때문에, 단채널 효과를 방지할 수가 있다.By forming the edge of the drain region with the n + type semiconductor region 9 having a shallow junction, the overlap to the lower portion of the floating gate electrode 5 becomes small, so that the short channel effect can be prevented.

제 1 실시예의 메모리셀의 제조 방법을 설명한다.The manufacturing method of the memory cell of the first embodiment will be described.

제 7 도를 제외한 제 4 도 내지 제 16 도는 제 1 도와 동일부분의 제조공정에 있어서의 단면도, 제 7 도는 제 2 도와 동일부분의 제조공정에 있어서의 평면도이다.4 to 16 except for FIG. 7 are sectional views in the manufacturing process of the first part and the same part, and FIG. 7 is a plan view in the manufacturing process of the second part and the same part.

제 4 도에 도시하는 바와 같이, p-형 반도체기판(1)의 주표면의 열산화에 의한 산화 실리콘막(18)을 형성하고 그위에 CVD에 의한 질화 실리콘막(19)를 선택적으로 형성한다. 질화 실리콘막(19)를 마스크로서 사용하여 반도체기판(1)의 소정의 표면을 열산화하는 것에 의해서 필드 절연막(2)를 형성한다. p형 채널 스톱퍼(3)은 필드 절연막(2)를 형성하기 이전에 질화 실리콘막(19)를 마스크로 한 이온주입에 의해서, p형 불순물 예를 들면 붕소를 도입하는 것에 의해서 형성한다. 필드 절연막(2)를 형성한 후에, 질화 실리콘막(19) 및 산화 실리콘막(18)은 제거한다.As shown in FIG. 4, a silicon oxide film 18 is formed by thermal oxidation of the main surface of the p type semiconductor substrate 1, and a silicon nitride film 19 by CVD is selectively formed thereon. . The field insulating film 2 is formed by thermally oxidizing a predetermined surface of the semiconductor substrate 1 using the silicon nitride film 19 as a mask. The p-type channel stopper 3 is formed by ion implantation using the silicon nitride film 19 as a mask prior to forming the field insulating film 2 by introducing p-type impurities such as boron. After the field insulating film 2 is formed, the silicon nitride film 19 and the silicon oxide film 18 are removed.

다음에 제 5 도에 도시하는 바와 같이 필드 절연막(2)에서 노출하고 있는 반도체기판(1)의 표면을 열산화하여 산화 실리콘막으로 이루어지는 상술의 막두께의 제 1 게이트 절연막(4)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 5, the surface of the semiconductor substrate 1 exposed by the field insulating film 2 is thermally oxidized to form the first gate insulating film 4 of the above-described film thickness made of a silicon oxide film. .

다음에 제 6 도에 도시하는 바와 같이 플로팅게이트전극(5)를 형성하기 위해 반도체기판(1)상의 전면에 예를 들면 CVD에 의해서 다결정 실리콘막(5)를 형성한다. 다결정 실리콘막(5)에는 그 저항을 작게 하기 위하여 열확산, 이온주입등에 의해서 n형 불순물 예를 들면 인(P)을 도입한다.Next, as shown in FIG. 6, in order to form the floating gate electrode 5, the polycrystalline silicon film 5 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by, for example, CVD. In order to reduce the resistance of the polycrystalline silicon film 5, n-type impurities such as phosphorus (P) are introduced by thermal diffusion, ion implantation, or the like.

다음에 제 7 도에 도시하는 바와 같이, 다결정 실리콘막(5)를 레지스트막(도시하지 않음)을 마스크로서 사용한 에칭에 의하여 플로팅게이트전극(5)가 소정의 간격으로 데이타선 DL이 연장하는 방향으로 연장하도록 패터닝한다. 즉, 이 에칭 공정에서는 동일의 데이타선 DL에 접속되는 여러개의 메모리셀의 플로팅게이트전극(5)를 일체로 한 패턴에 다결정 실리콘막(5)를 패터닝한다. 주변회로 영역에 형성된 다결정 실리콘막(5)는 제거한다. 다결정 실리콘막(5)를 패터닝한 후에 레지스트막으로 이루어지는 마스크는 제거한다.Next, as shown in FIG. 7, the direction in which the data gate DL extends at a predetermined interval by the floating gate electrode 5 by etching using the polycrystalline silicon film 5 as a resist film (not shown). Pattern to extend. That is, in this etching process, the polycrystalline silicon film 5 is patterned in the pattern which integrated the floating gate electrodes 5 of several memory cells connected to the same data line DL. The polycrystalline silicon film 5 formed in the peripheral circuit region is removed. After patterning the polycrystalline silicon film 5, the mask made of a resist film is removed.

다음에 제 8 도에 도시하는 바와 같이 다결정 실리콘막(5)의 표면을 산화하여, 산화 실리콘막으로 이루어지는 제 2 게이트 절연막(6)을 형성한다. 그 막두께는 250~350Å 정도로 한다. 이 산화 공정으로 주변회로를 구성하는 MISFET의 게이트 절연막을 형성한다. 다음에 콘트롤게이트전극(7) 및 워드선 WL을 형성하기 위하여 예를 들면 CVD에 의해 반도체기판(1) 상의 전면에 다결정 실리콘막(7)을 형성한다. 다결정 실리콘막(7)에는 그 저항을 작게하기 위하여 열확산, 이온주입등에 의해서 n형 불순물, 예를 들면 인을 도입한다.Next, as shown in FIG. 8, the surface of the polycrystalline silicon film 5 is oxidized to form a second gate insulating film 6 made of a silicon oxide film. The film thickness is about 250 ~ 350Å. This oxidation process forms a gate insulating film of the MISFET constituting the peripheral circuit. Next, in order to form the control gate electrode 7 and the word line WL, a polycrystalline silicon film 7 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by, for example, CVD. In order to reduce the resistance of the polycrystalline silicon film 7, n-type impurities such as phosphorus are introduced by thermal diffusion, ion implantation, or the like.

다음에 제 9 도에 도시하는 바와 같이 레지스트막(도시하지 않음)으로 이루어진 마스크를 이용한 에칭에 의해서 다결정 실리콘막(7)을 에칭하고 콘트롤게이트전극(7) 및 워드선 WL을 형성한다. 이 에칭 공정으로 주변회로의 MISFET의 게이트 전극도 형성한다. 상기 에칭에 이어서 플로팅게이트전극(7)에서 노출하고 있는 제 2 게이트 절연막(6)을 에칭한다. 또, 다결정 실리콘막(5)를 에칭해서 플로팅게이트전극(5)를 형성한다. 이 일련의 에칭후에 레지스트막으로 이루어진 마스크를 제거한다. 또한 콘트롤게이트전극 롤게이트 전극(7), 워드선 WL 및 주변회로의 MISFET의 게이트 전극은 Mo, W, Ta, Ti 등의 고융점 금속막 또는 그 실리사이드막 또는 다결정 실리콘막 위에 상기 고융점 금속막 또는 실리사이드막을 적층한 2층막으로 해도 좋다.Next, as shown in FIG. 9, the polycrystalline silicon film 7 is etched by etching using a mask made of a resist film (not shown) to form the control gate electrode 7 and the word line WL. This etching process also forms the gate electrode of the MISFET of the peripheral circuit. Following the etching, the second gate insulating film 6 exposed by the floating gate electrode 7 is etched. In addition, the polycrystalline silicon film 5 is etched to form the floating gate electrode 5. After this series of etching, the mask made of the resist film is removed. In addition, the gate electrode of the control gate electrode roll gate electrode 7, the word line WL and the MISFET of the peripheral circuit is a high melting point metal film such as Mo, W, Ta, Ti, or the like, or a silicide film thereof or a polycrystalline silicon film. Or it may be a two-layer film in which a silicide film is laminated.

다음에 제 10 도에 도시한 바와 같이, 플로팅게이트전극(5) 및 콘트롤게이트전극(7)(워드선 WL)의 노출하고 있는 표면을 열산화해서 산화 실리콘막(8)을 형성한다. 이 산화에 의해 플로팅게이트(5), 콘트롤게이트 전극(7)에서 노출하고 있는 반도체기판(1)의 표면이 산화되어 산화 실리콘막(8)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 10, the exposed surfaces of the floating gate electrode 5 and the control gate electrode 7 (word line WL) are thermally oxidized to form a silicon oxide film 8. By this oxidation, the surface of the semiconductor substrate 1 exposed by the floating gate 5 and the control gate electrode 7 is oxidized to form a silicon oxide film 8.

다음에 제 11 도에 도시한 바와 같이, 반도체기판(1)상에 n-형 반도체영역(11) 형성용의 레지스트막으로 이루어지는 마스크(20)을 형성한다. 마스크(20)은 주변회로 영역도 덮고 있다. 다음에 이온주입에 의해 반도체기판(1)의 노출하고 있는 표면부에 n형 불순물 예를 들면 인을 1×10121×1014atoms/cm2정도의 도우즈량으로 도입하고 n-형 반도체영역(11)을 형성한다. 이온 주입후에 마스크(20)을 제거한다. 그후 n-형 반도체영역(11)을 후에 형성되는 n+형 반도체영역(10)보다 깊은 접합을 가지도록 하기 위해서 어닐에 의해 연장하여 확산해도 좋다.Next, as shown in FIG. 11, a mask 20 made of a resist film for forming the n type semiconductor region 11 is formed on the semiconductor substrate 1. The mask 20 also covers the peripheral circuit area. Next, an n-type impurity, for example, phosphorus is introduced into the exposed portion of the semiconductor substrate 1 by ion implantation at a dose of about 1 × 10 12 1 × 10 14 atoms / cm 2 , and the n -type semiconductor region (11) is formed. After the ion implantation, the mask 20 is removed. Thereafter, the n type semiconductor region 11 may be extended by annealing so as to have a deeper junction than the n + type semiconductor region 10 formed later.

다음에 제12도에 도시한 바와 같이 플로팅게이트전극(5) 및 콘트롤게이트전극(7)을 마스크로 해서, 이온주입에 의해 반도체기판(1)의 표면에 n형 불순물 예를 들면 비소를 1×1015atoms/cm2정도의 도우즈량으로 도입하고, n+형 반도체영역(9)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 12, with the floating gate electrode 5 and the control gate electrode 7 as a mask, 1 × of n-type impurities, for example, arsenic, are deposited on the surface of the semiconductor substrate 1 by ion implantation. The n + type semiconductor region 9 is formed by introducing a dose of about 10 15 atoms / cm 2 .

그리고, 이 이온 주입할 때에 주변회로 영역을 레지스트막으로 이루어지는 마스크로 덮고, 메모리셀 영역에만 이온주입 하도록 하고, 그리고 또 메모리셀 영역을 레지스트막으로 이루어지는 마스크로 덮어 주변회로 영역에 n형 불순물, 예를 들면 인을 1×1013atoms/cm2정도의 도우즈량으로 이온주입하는 것에 의해 주변회로를 구성하는 n채널 MISFET의 소오스, 드레인 영역을 LDD(Lightlly Doped Drain) 그조로 할 수도 있다. 이 경우 주변회로 영역에 마련된 레지스트막으로 이루어진 마스크는 이온주입후에 제거한다.During ion implantation, the peripheral circuit region is covered with a mask made of a resist film, and ion implantation is carried out only in the memory cell region, and the memory cell region is covered with a mask made of a resist film, and n-type impurities, for example, are covered in the peripheral circuit region. For example, by implanting phosphorus at a dose of about 1 × 10 13 atoms / cm 2 , the source and drain regions of the n-channel MISFET constituting the peripheral circuit may be LDD (Lightlly Doped Drain). In this case, the mask made of the resist film provided in the peripheral circuit region is removed after ion implantation.

다음에 제 13 도에 도시한 바와 같이 반도체기판(1) 상의 전면에 예를 들면 CVD에 의해서 사이드월 스페이서(12) 형성용의 산화실리콘막(12)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 13, the silicon oxide film 12 for forming the sidewall spacers 12 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by, for example, CVD.

다음에 제 14 도에 도시한 바와 같이 반응성 이온 에칭(RIE)에 의해 산화 실리콘막(12)를 반도체기판(1)의 표면이 노출할 때까지 에칭해서 사이드월 스페이서(12)를 형성한다. 주변회로를 구성하기 위한 MISFET의 게이트 전극의 측부에도 사이드월 스페이서(12)가 형성된다. 상기 에칭에 이해 노출한 반도체기판(1)의 표면을 재차 산화해서 산화 실리콘막(8)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 14, the silicon oxide film 12 is etched by reactive ion etching (RIE) until the surface of the semiconductor substrate 1 is exposed to form sidewall spacers 12. Next, as shown in FIG. Sidewall spacers 12 are also formed on the side of the gate electrode of the MISFET for forming the peripheral circuit. The surface of the semiconductor substrate 1 exposed to the etching is oxidized again to form a silicon oxide film 8.

다음에 제 15 도에 도시한 바와 같이, 폴로팅게이트 전극(5), 콘트롤게이트전극(7) 및 사이드월 스페이서(12)를 마스크로 해서 이온주입에 의해 n형 불순물, 예를 들면 비소를 1×1016atoms/cm2정도의 도우즈량으로 도입하여 n+형 반도체영역(10)을 형성한다. 이 이온주입 공정으로 주변회로의 n채널 MISFET의 소오스 드레인 영역의 고노도층도 형성한다. 또한 주변회로의 p채널 MISFET가 구성되는 영역은 레지스트막으로 이루어진 마스크에 의해서 덮고 상기 n형 불순물이 도입되지 않도록 한다. 이 레지스트막으로 이루어진 마스크는 이온주입후에 제거한다. n채널 MISFET를 형성한 후에 도시되어 있지 않지만, 주변회로의 n 채널 MISFET 영역 및 메모리셀 Qm 영역을 레지스트막으로 이루어지는 마스크에 의해서 덮고, 이온 주입에 의해 주변회로의 p 채널 MISFET 영역에 p형 불순물, 예를 들면 붕소를 도입하고 p채널 MISFET의 소오스 드레인 영역을 형성한다. n채널 MISFET 및 메모리셀 Qm 영역을 덮고 있던 레지스트막으로 이루어진 마스크는 p형 불순물을 도입한 후에 제거한다.Next, as shown in FIG. 15, n-type impurities, for example, arsenic, are formed by ion implantation using the floating gate electrode 5, the control gate electrode 7, and the sidewall spacer 12 as a mask. The n + type semiconductor region 10 is formed by introducing a dose of about 10 16 atoms / cm 2 . This ion implantation process also forms a high-concentration layer in the source drain region of the n-channel MISFET in the peripheral circuit. In addition, the region where the p-channel MISFET of the peripheral circuit is formed is covered by a mask made of a resist film so that the n-type impurities are not introduced. The mask made of this resist film is removed after ion implantation. Although not shown after the formation of the n-channel MISFET, the n-channel MISFET region and the memory cell Qm region of the peripheral circuit are covered with a mask made of a resist film, and p-type impurities are formed in the p-channel MISFET region of the peripheral circuit by ion implantation. For example, boron is introduced to form a source drain region of the p-channel MISFET. The mask made up of the n-channel MISFET and the resist film covering the memory cell Qm region is removed after the p-type impurity is introduced.

다음에 제 16 도에 도시한 바와 같이 반도체기판(1) 상의 전면에 예를 들면 CVD에 의해서 PSG막으로 이루어지는 절연막(13)을 형성한다. 그후 제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 접속구멍(14), 알루미늄막(15)로 이루어지는 데이타선 DL, 도시하고 있지 않은 최종보호막을 형성한다.Next, as shown in FIG. 16, an insulating film 13 made of a PSG film is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by, for example, CVD. Thereafter, the data lines DL made of the connecting holes 14 and the aluminum film 15 shown in FIGS. 1 and 2 and the final protective film (not shown) are formed.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 제조방법에 의하면 주변회로를 구성하는 n채널 MISFET와 대략 동일한 공정으로 메모리셀을 형성할 수 있다.As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, the memory cell can be formed in substantially the same process as the n-channel MISFET forming the peripheral circuit.

소오스측에만 형성되는 n-형 영역(11)은 제 17 도에 나타내는 바와 같이 형성해도 좋다. 즉 n-형 반도체영역(11)을 얕게 형성하고, n+형 반도체영역(9)만이 n-형 반도체영역(11)로 덮혀지도록(포함되도록)하고, n+형 반도체영역(10)의 하부는 n-형 반도체영역(11)이 형성되지 않도록 한다. n-형 반도체영역(1)1의 깊이가 얕기 때문에 채널 영역으로의 확산도 작게 되어 있다. 따라서 메모리셀인 MISFET Qm의 임계값의 변동이 저감되어서 전기적 특성이 향상한다. 또 단채널 효과가 저감되기 때문에 메모리셀의 특성이 향상한다.The n type region 11 formed only on the source side may be formed as shown in FIG. 17. That is, the n type semiconductor region 11 is formed shallow, so that only the n + type semiconductor region 9 is covered (included) by the n type semiconductor region 11, and the lower portion of the n + type semiconductor region 10. Prevents the n type semiconductor region 11 from being formed. Since the depth of the n type semiconductor region 1 is shallow, the diffusion into the channel region is also small. Therefore, the variation of the threshold value of the memory cell MISFET Qm is reduced, thereby improving the electrical characteristics. In addition, since the short channel effect is reduced, the characteristics of the memory cell are improved.

n-형 반도체영역(11)은 상기 실시예의 제 11 도의 공정으로 n-형 반도체영역(11)을 상기와 같이 n+형 반도체영역(9)만을 덮도록 얕게 형성하면 좋다. 따라서 본 실시예의 메모리셀 Qm도 주변회로의 n채널 MISFET와 대략 동일 공정으로 형성할 수가 있다. n-type semiconductor region 11 is n the process of claim 11 degrees of the embodiment-may be formed shallow, so as to cover only the n + -type semiconductor region 9 as the type semiconductor region 11 as described above. Therefore, the memory cell Qm of this embodiment can also be formed in substantially the same process as the n-channel MISFET of the peripheral circuit.

제 18 도는 본 발명의 다른 실시예의 메모리셀의 단면도이다.18 is a sectional view of a memory cell of another embodiment of the present invention.

이 실시예는 소오스 영역의 채널 영역측의 에지를 비교적 저농도의 n형 반도체영역(21)으로 구성하고, 드레인 영역의 채널 영역측의 에지는 접합이 얕은 고농도의 n+형 반도체영역(9)로 구성한 것이다. 소오스 영역의 에지가 n형 반도체영역(21)로 구성되어 있는 것에서 소오스 영역, 즉 n+형 반도체영역(10) 및 n형 반도체영역(21)과 반도체기판(1) 사이의 에벌랜치 브레이크 다운 전압이 높게 되어 있다. 이로 인해서 정보의 소거시에 소오스 영역에 인가하는 소거 전압을 높일 수가 있다. 또한 n형 반도체영역(21)은 0.2㎛ 정도의 깊이로 형성된다.In this embodiment, the edge on the channel region side of the source region is composed of a relatively low concentration n-type semiconductor region 21, and the edge on the channel region side of the drain region is a high concentration n + type semiconductor region 9 with a shallow junction. It is composed. An avalanche breakdown voltage between the source region, that is, the n + -type semiconductor region 10 and the n-type semiconductor region 21 and the semiconductor substrate 1, wherein the edge of the source region is composed of the n-type semiconductor region 21. This is high. This can increase the erase voltage applied to the source region at the time of erasing the information. In addition, the n-type semiconductor region 21 is formed to a depth of about 0.2㎛.

한편, 드레인 영역의 채널 영역측이 n-형 반도체영역(9)로 되어 있으므로, n+형 반도체영역(9)와 반도체 기판(1) 사이에 가하는 전계를 강하게 할 수 있다. 따라서 정보의 라이트시에 있어서의 열캐리어의 발생을 높일 수 있다.On the other hand, since the channel region side of the drain region is the n type semiconductor region 9, the electric field applied between the n + type semiconductor region 9 and the semiconductor substrate 1 can be strengthened. Therefore, the generation of thermal carriers at the time of writing information can be increased.

n+형 반도체영역(9) 및 n형 반도체영역(21)의 채널 길이방향에 있어서의 길이는 사이드월 스페이서(12)에 의해서 규정되어 있다.The length in the channel longitudinal direction of the n + type semiconductor region 9 and the n type semiconductor region 21 is defined by the sidewall spacers 12.

다음에 제 18 도의 실시예의 메모리셀의 제조방법을 설명한다. 제 19 도 내지 제 23 도는 제조공정에 있어서의 메모리셀의 단면도이다.Next, a manufacturing method of the memory cell of the embodiment of FIG. 18 will be described. 19 through 23 are cross-sectional views of memory cells in the manufacturing process.

제 19 도에 도시하는 바와 같이 제 1 실시예와 같이 플로팅게이트전극(5), 제 2 게이트 절연막(6), 콘트롤게이트전극(7)(워드선 WL), 산화 실리콘막(8)을 형성한다.As shown in FIG. 19, the floating gate electrode 5, the second gate insulating film 6, the control gate electrode 7 (word line WL), and the silicon oxide film 8 are formed as in the first embodiment. .

다음에 제 20 도에 도시하는 바와 같이 메모리셀인 MISFET Qm의 드레인 영역을 덮도록 레지스트막으로 이루어지는 마스크(22)를 반도체기판(1) 상에 형성한다. 마스크(22)는 주변회로를 구성하는 p채널 MISFET가 형성되는 영역도 덮도록 마련한다. 다음에 이온주입에 의해서 n형 불순물, 예를 들면 인을 1×1015~1×1015atoms/cm2정도의 도우즈량으로 도입해서 n형 반도체영역(21)을 형성한다. 그후 마스크(22)를 제거한다.Next, as shown in FIG. 20, a mask 22 made of a resist film is formed on the semiconductor substrate 1 so as to cover the drain region of the memory cell MISFET Qm. The mask 22 is provided so as to cover the region where the p-channel MISFET forming the peripheral circuit is formed. Next, the n-type impurity, for example, phosphorus, is introduced at a dose of about 1 × 10 15 to 1 × 10 15 atoms / cm 2 by ion implantation to form the n-type semiconductor region 21. The mask 22 is then removed.

다음에 제21도에 도시하는 바와 같이 메모리셀 Qm의 소오스 영역 및 접지선 영역을 덮도록 레지스트막으로 이루어지는 마스크(23)을 반도체 기판(1)상에 형성한다. 마스크(23)은 주변회로를 구성하는 p채널 MISFET 영역 및 n채널 MISFET 영역도 덮도록 형성한다. 다음에 이온주입에 의해서 n형 불순물, 예를 들면 비소를 1×1015atoms/cm2정도의 도우즈량으로 도입하여 n+형 반도체 영역(9)를 형성한다. 이온 주입후에 마스크(23)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 21, a mask 23 made of a resist film is formed on the semiconductor substrate 1 so as to cover the source region and the ground line region of the memory cell Qm. The mask 23 is formed so as to cover the p-channel MISFET region and the n-channel MISFET region constituting the peripheral circuit. Next, n-type impurities such as arsenic are introduced at a dose of about 1 × 10 15 atoms / cm 2 by ion implantation to form the n + type semiconductor region 9. After ion implantation, the mask 23 is removed.

다음에 제22도에 도시하는 바와 같이 산화 실리콘막으로 이루어지는 사이드월 스페이서(12)를 형성한다. 사이드월 스페이서(12)는 주 회로의 n채널 MISFET 및 p채널 MISFET의 게이트전극 측부에도 형성된다.Next, as shown in FIG. 22, a sidewall spacer 12 made of a silicon oxide film is formed. Sidewall spacers 12 are also formed on the gate electrode sides of the n-channel MISFET and p-channel MISFET of the main circuit.

다음에 주변회로의 p채널 MISFET가 마련되는 영역을 레지스트막으로 이루어지는 마스크로 덮은후, 제 23 도에 나타내는 바와 같이 이온주입에 의해서 n형 불순물 예를 들면 비소를 1×1016atoms/cm2정도의 도우즈량으로 도입하고 n+형 반도체영역(10)을 형성한다. n+형 반도체영역(10)은 주변회로의 n채널 MISFET의 소오스 드레인영역에도 형성된다. 이온주입후에 주변회로의 p채널 MISFET 영역을 덮고 있던 레지스트막으로 이루어지는 마스크를 제거한다.Next, after covering the area where the p-channel MISFET of the peripheral circuit is provided with a mask made of a resist film, as shown in FIG. 23, n-type impurities, for example, arsenic, are about 1 x 10 16 atoms / cm 2 by ion implantation. Is introduced in the dose amount to form the n + -type semiconductor region 10. The n + type semiconductor region 10 is also formed in the source drain region of the n-channel MISFET of the peripheral circuit. After ion implantation, the mask made of the resist film covering the p-channel MISFET region of the peripheral circuit is removed.

여기까지의 공정으로 메모리셀인 MISFET Qm은 소오스 영역의 에지가 n형 반도체영역(21)로 구성되고, 드레인 영역의 에지사 n+형 반도체영역(9)로 구성되어 있다. 또 주변회로의 n채널 MISFET는 소오스 드레인 영역의 에지가 n형 반도체영역(21)로 구성되어 있다.In the process so far, the MISFET Qm, which is a memory cell, is composed of an n-type semiconductor region 21 having an edge of a source region and an n + type semiconductor region 9 of edge yarns of a drain region. In the n-channel MISFET of the peripheral circuit, the edge of the source drain region is composed of the n-type semiconductor region 21.

그리고, 제 21 도에 도시한 마스크(23)은 주변회로 영역에 있어서는, p채널 MISFET 영역의 전영역과 n채널 MISFET 영역의 드레인 영역만을 덮도록 형성하고, n채널 MISFET의 소오스 영역을 노출하도록 형성해도 좋다. 이와 같이 하면 주변회로의 n채널 MISFET는 소오스 영역의 에지가 n+형 반도체영역(9)로 구성되고, 드레인 영역의 에지가 n형 반도체영역(21)로 구성된다. 드레인 영역 에지의 전계가 완화되고, 또 소오스영역의 에지가 n+형이므로 트랜스 콘닥턴스 gm이 높아진다.The mask 23 shown in FIG. 21 is formed so as to cover only the entire region of the p-channel MISFET region and the drain region of the n-channel MISFET region in the peripheral circuit region, and to expose the source region of the n-channel MISFET. Also good. In this way, in the n-channel MISFET of the peripheral circuit, the edge of the source region is composed of the n + type semiconductor region 9, and the edge of the drain region is composed of the n type semiconductor region 21. The electric field of the drain region edge is relaxed, and the transconductance gm is high because the edge of the source region is n + type.

그후의 제조공정은 제 1 실시예와 같다.Subsequent manufacturing processes are the same as in the first embodiment.

제 24 도는 본 발명의 또 다른 실시예의 메모리셀의 단면도이다.24 is a cross-sectional view of a memory cell of still another embodiment of the present invention.

이 실시예는 소오스 영역의 채널 영역측의 에지는 n형 반도체영역(21)로 구성하고, 드레인 영역의 에지는 n+형 반도체영역(9)로 구성하고, 그리고 이 n+형 반도체영역(9)의 하부에 p형 반도체영역(24)를 마련한 것이다. p형 반도체 영역(24)는 채널 영역측의 에지가 플로팅게이트전극(5) 및 콘트롤게이트전극(7)로 규정되고, 게이트 폭 방향에 있어서의 길이가 필드 절연막(2)로 규정되어 있다. p형 반도체영역(24)는 n+형 반도체영역(9)의 하부에만 마련되어 있고, n+형 반도체영역(10)의 하부에는 마련되어 있지 않다. 이 때문에, 드레인 영역 에지에 있어서의 열캐리어의 발생 효율을 높일 수가 있다.In this embodiment, the edge on the channel region side of the source region is composed of the n-type semiconductor region 21, the edge of the drain region is composed of the n + -type semiconductor region 9, and the n + -type semiconductor region 9 The p-type semiconductor region 24 is provided under the. In the p-type semiconductor region 24, the edge on the channel region side is defined by the floating gate electrode 5 and the control gate electrode 7, and the length in the gate width direction is defined by the field insulating film 2. The p-type semiconductor region 24 is provided only below the n + -type semiconductor region 9, and is not provided below the n + -type semiconductor region 10. For this reason, the generation efficiency of the heat carrier at the drain region edge can be improved.

p형 반도체영역(24)는 제 21 도에 있어서의 이온주입 공정에서 p형 불순물, 예를 들면 붕소(B)를 n+형 반도체영역(9)를 형성하기 이전에 주입해서 형성하면 좋다. 이와 같이 하면 거의 공정을 증가하는 일없이 p형 반도체영역(24)를 형성할 수가 있다.The p-type semiconductor region 24 may be formed by implanting p-type impurities such as boron (B) before forming the n + -type semiconductor region 9 in the ion implantation process in FIG. In this manner, the p-type semiconductor region 24 can be formed with almost no increase in steps.

p형 반도체영역(24)를 제 21 도에 도시한 공정으로 형성하면, 주변회로를 구성하는 n채널 MISFET의 드레인 영역의 에지에도 p형 반도체영역(24)가 형성된다. 이 주변회로에 있어서의 p형 반도체영역(24)는 드레인 영역의 공핍층의 연장을 저감하는데 유효하다. 즉 펀치스루방지에 있어 유효하다. 또한 주변회로의 n채널 MISFET의 p형 반도체영역(24)가 형성되지 않도록 하기 위해서는 제 21 도에 나타낸 공정으로 형성되는 레지스트 마스크(23)을 주변회로 영역의 p채널 MISFET 영역뿐만 아니라 n채널 MISFET도 완전히 덮도록 한 후에 이온주입에 의해 메모리셀 영역에만 p형 반도체영역(24)를 형성하면 좋다. n+형 반도체영역(9)는 상기 마스크를 제거한 후에 새롭게 메모리셀의 드레인 영역 및 주변회로의 n채널 MISFET의 드레인 영역을 노출하는 패턴의 레지스트막으로 이루어지는 마스크를 형성하고, 그후에 이온주입에 의해 형성하면 좋다. 이와 같이 하면, 메모리셀에만 p형 반도체영역(24)를 형성할 수가 있다. 드레인측에만 형성되는 p형 영역(24)는 제 25 도에 나타내는 바와 같이 형성해도 좋다.When the p-type semiconductor region 24 is formed by the process shown in FIG. 21, the p-type semiconductor region 24 is also formed at the edge of the drain region of the n-channel MISFET constituting the peripheral circuit. The p-type semiconductor region 24 in this peripheral circuit is effective for reducing the extension of the depletion layer in the drain region. In other words, it is effective in preventing punch through. In addition, in order to prevent the p-type semiconductor region 24 of the n-channel MISFET of the peripheral circuit from being formed, the resist mask 23 formed by the process shown in FIG. 21 may be formed by not only the p-channel MISFET region but also the n-channel MISFET of the peripheral circuit region. The p-type semiconductor region 24 may be formed only in the memory cell region by the ion implantation after it is completely covered. After the mask is removed, the n + type semiconductor region 9 is formed of a mask consisting of a resist film having a pattern exposing a drain region of a memory cell and a drain region of an n-channel MISFET of a peripheral circuit, and then formed by ion implantation. Do it. In this manner, the p-type semiconductor region 24 can be formed only in the memory cell. The p-type region 24 formed only on the drain side may be formed as shown in FIG.

이 실시예는 p형 반도체영역(24)를 드레인 영역의 n+형 반도체영역(9)의 바닥부뿐만 아니라 채널측의 측면 A에도 형성한 것이다. p형 반도체영역(24)는 n+형 반도체영역(10)의 하부에는 마련되어 있지 않다. n+형 반도체영역(9)의 채널 영역측의 측면 A에 p형 반도체영역(24)를 형성하는 것에 의해, 드레인 영역 에지의 전계가 강화되어 정보의 라이트시에 있어서의 열캐리어의 발생효율을 높일 수가 있다.In this embodiment, the p-type semiconductor region 24 is formed not only on the bottom of the n + type semiconductor region 9 in the drain region but also on the side surface A on the channel side. The p-type semiconductor region 24 is not provided below the n + -type semiconductor region 10. By forming the p-type semiconductor region 24 on the side surface A on the channel region side of the n + -type semiconductor region 9, the electric field at the edge of the drain region is strengthened to generate the efficiency of thermal carrier generation when information is written. You can increase it.

본 실시예에 있어서의 p형 반도체영역(24)는 상기 제 24 도의 실시예에 있어서의 p형 반도체영역(24)와 마찬가지로 주변회로의 n채널 MISFET의 드레인 영역에 동일 공정으로 형성할 수도 있다. 또 주변회로에는 형성하지 않도록 할 수도 있다.The p-type semiconductor region 24 in the present embodiment can be formed in the drain region of the n-channel MISFET of the peripheral circuit similarly to the p-type semiconductor region 24 in the embodiment of FIG. In addition, it can be made not to form in a peripheral circuit.

제 26 도는 본 발명의 또 다른 메모리셀의 단면도이다.26 is a cross-sectional view of another memory cell of the present invention.

이 실시예는 메모리셀 Qm의 드레인 영역은 0.25㎛ 정도의 깊은 접합을 갖는 n+형 반도체영역(10)만으로 형성하고, 소오스 영역은 0.25㎛ 정도의 깊은 접합을 갖는 n+형 반도체영역(10)과 이것을 덮도록 마련한 n-형 반도체영역(11)로 구성한 것이다. n+형 반도체영역(10)은 잡합이 깊은 것에서 농도분포는 완만하다. 또 그것을 덮고 n-형 반도체영역(11)을 마련하고 있는 것에서 소오스 영역의 농도분포는 더욱 완화된다. 따라서, 소오스 영역과 반도체기판(1) 사이의 접합 내압이 높게되어 있으므로, 정보의 소거특성이 향상하고 있다.This embodiment is an n + type semiconductor region 10 having a drain region is formed of only n + type semiconductor region 10 having a junction depth of about 0.25㎛, a source region of the memory cell Qm is deep enough bonding 0.25㎛ And the n type semiconductor region 11 provided to cover it. In the n + type semiconductor region 10, the density distribution is moderate in the case of deep mismatching. In addition, by covering the n type semiconductor region 11, the concentration distribution of the source region is further relaxed. Therefore, since the junction breakdown voltage between the source region and the semiconductor substrate 1 is high, the information erasing characteristic is improved.

n-형 반도체영역(11)은 제 1 실시예의 제 11 도의 n-형 반도체영역(11)과 같은 방법으로 형성할 수 있다. 제 11 도에 도시한 마스크(20)을 주변 회로 영역에 있어서는 n채널 MISFET의 드레인 영역을 개방하고 소오스 영역과 p채널 MISFET영역을 덮도록 하면 주변회로의 n채널 MISFET를 드레인영역만 이중 드레인구조로 형성할 수가 있다.The n type semiconductor region 11 can be formed in the same manner as the n type semiconductor region 11 in FIG. 11 of the first embodiment. In the peripheral circuit region, the mask 20 shown in FIG. 11 opens the drain region of the n-channel MISFET and covers the source region and the p-channel MISFET region so that the n-channel MISFET of the peripheral circuit has a double drain structure. It can be formed.

제 27 도는 본 발명의 또 다른 실시예의 메모리셀 어레이의 일부의 평면도, 제 28 도는 제 27 도의 A-A절단선에 있어서의 단면도, 제 29 도는 제 27 도의 메모리셀 어레이의 등가회로도이다. 제 29 도에 있어서 주변회로의 구성은 제 3 도의 예와 대체로 동일하므로 생략하고 있다.27 is a plan view of a portion of a memory cell array according to still another embodiment of the present invention, FIG. 28 is a sectional view taken along the line A-A of FIG. 27, and FIG. 29 is an equivalent circuit diagram of the memory cell array of FIG. In FIG. 29, the configuration of the peripheral circuit is substantially the same as in the example of FIG.

이 실시예는 기억소자 Qm과는 별도로 여기에 직렬로 접속된 메모리셀 선택용의 MISFET QT를 마련하고 이들 2개이 MISFET로 1개의 메모리셀을 구성한 것이다.This embodiment is provided with a MISFET Q T for selecting a memory cell connected in series separately from the memory element Qm, and these two constitute one memory cell with the MISFET.

제 27 도 내지 제 29 도에 있어서, 기억소자 Qm인 MISFET는 제 1 실시예의 메모리셀과 같이 산화 실리콘막으로 되는 제 1 게이트 절연막(4), 플로팅게이트전극(5), 산화 실리콘막으로 되는 제 2 게이트 절연막(6), 콘트롤게이트전극(7), 소오스 영역인 n+형 반도체영역(9)와 (10)과 n-형 반도체영역(11), 드레인 영역인 n+형 반도체영역(9)와 (10)으로 구성하고 있다. 새로 마련한 MISFET QT는 반도체기판(1)의 표면의 산화에 의한 산화 실리콘막으로 이루어지는 게이트 절연막(6), 예를 들면 제 2 층째의 다결정 실리콘막으로 이루어지는 게이트 전극(26), 소오스, 드레인 영역의 채널 영역측의 에지를 구성하고 있는 n-형 반도체영역(25), 소오스, 드레인 영역의 채널 영역에서 떨어진 부분을 구성하고 있는 n+형 반도체영역(10)으로 구성하고 있다. 여러개의 QT의 게이트 전극(26)이 일체로 형성되어 데이타선 DL이 연장하고 있는 방향과 교차하는 방향으로 연장하는 제 1 워드선 WL1을 구성하고 있다. 이와 평행하게 여러개의 MISFETQm의 콘트롤게이트전극(7)이 일체로 형성된 제 2 워드선 WL2가 연장하고 있다. MISFET QT는 n+형 반도체영역(10)을 MISFET Qm과 공유하는 것에 의해 MISFETQT와 Qm은 직렬로 접속된다. 동일의 데이타선 DL에 동일의 접속구멍(14)를 통해서 접속되어 있는 2개의 메모리셀에 있어서 각각의 선택 MISFET QT의 드레인 영역의 일부인 n+형 반도체영역(10)은 일체로 형성된다. 제 27 도에 나타낸 바와 같이 MISFET QT의 채널폭은 기억소자인 MISFET Qm의 그것보다 크게 되어 있다. MISFET Qm의 소오스 영역과 일체로 형성되어 워드선 WL1, WL2가 연장하고 있는 방향과 동일 방향으로 연장하고 있는 각각의 접지전위선 GL은 제 3 도에 나타낸 예와 마찬가지로 인버터 회로에 접속되어 있다.27 to 29, the MISFET, which is the memory element Qm, is formed of the first gate insulating film 4, the floating gate electrode 5, and the silicon oxide film, which are made of a silicon oxide film like the memory cells of the first embodiment. 2 gate insulating film 6, control gate electrode 7, n + type semiconductor region 9 and 10 as source region and n type semiconductor region 11, n + type semiconductor region 9 as drain region And (10). The newly prepared MISFET Q T includes a gate insulating film 6 made of a silicon oxide film by oxidation of the surface of the semiconductor substrate 1, for example, a gate electrode 26 made of a polycrystalline silicon film of a second layer, a source, and a drain region. The n type semiconductor region 25 constituting the edge of the channel region side of the transistor is composed of the n type semiconductor region 10 constituting a portion away from the channel region of the source and drain regions. A plurality of Q T gate electrodes 26 are integrally formed to form a first word line WL 1 extending in a direction crossing the direction in which the data line DL extends. In parallel with this, the second word line WL 2 in which the control gate electrodes 7 of several MISFETQm are integrally formed extends. MISFET Q T shares the n + type semiconductor region 10 with MISFET Qm so that MISFET Q T and Qm are connected in series. In two memory cells connected to the same data line DL through the same connection hole 14, the n + type semiconductor region 10, which is part of the drain region of each selected MISFET Q T , is integrally formed. As shown in FIG. 27, the channel width of the MISFET Q T is larger than that of the MISFET Qm which is a storage element. Each ground potential line GL formed integrally with the source region of the MISFET Qm and extending in the same direction as the direction in which the word lines WL 1 and WL 2 extend is connected to the inverter circuit as in the example shown in FIG. .

정보의 라이트시에 있어서, 각각의 접지선 GL의 전위가 회로의 접지전위 Vss로 된다. 선택된 메모리셀에 접속되어 있는 제 1 워드선 WL1은 전원 전압 Vcc로 된다. 그 이외의 제 1 워드선 WL1은 접지전위 Vss이다. 선택된 메모리셀에 접속하고 있는 제 2 워드선 W2는 라이트전위 Vpp로 되고, 그 이외의 제 2 워드선 WL2는 플로팅 상태 또는 접지전위 Vss이다. 선택된 메모리셀에 접속하고 있는 데이타선 DL은 전원전압 Vcc로 되고, 그 이외의 데이타선 DL은 접지전위 Vss로 된다.When writing information, the potential of each ground line GL becomes the ground potential Vss of the circuit. The first word line WL 1 connected to the selected memory cell becomes the power supply voltage Vcc. The other first word line WL 1 is the ground potential Vss. The second word line W 2 connected to the selected memory cell is at the write potential Vpp, and the other second word line WL 2 is at the floating state or the ground potential Vss. The data line DL connected to the selected memory cell becomes the power supply voltage Vcc, and the other data lines DL become the ground potential Vss.

정보의 리드시에 있어서 GL을 회로의 접지전위 Vss로 한다. 선택된 메모리셀에 접속하고 있는 제 1 워드선, WL1이 전원전위 Vcc로 된다. 그 이외의 워드선 WL1은 접지전위 Vss로 된다. 제 2 워드선 WL2는 모두 전원전위 Vcc로 된다. 또한 기억소자인 MISFET Qm의 소거후의 임계값 전압이 부(예를 들면 -3V)일 때는 모두 접지전위 Vcc로 된다. 데이타선 DL은 스테이틱 회로로 이루어지는 구동회로 DR(도시하지 않음)에 의해서 약 1~2V로 바이어스 된다. 선택된 메모리셀의 내용에 따라서 데이타선 DL에 생긴 전위의 변화가 검출되고 증폭되어 출력된다.GL is the ground potential Vss of the circuit when reading information. The first word line WL 1 connected to the selected memory cell becomes the power supply potential Vcc. The other word lines WL 1 become the ground potential Vss. All of the second word lines WL 2 become the power supply potential Vcc. When the threshold voltage after the erasing of the memory element MISFET Qm is negative (for example, -3V), the ground potential Vcc is set. The data line DL is biased at about 1 to 2 V by a driving circuit DR (not shown) consisting of a static circuit. According to the contents of the selected memory cell, a change in potential generated in the data line DL is detected, amplified and output.

정보의 소거시에 있어서 모든 접지선 GL이 소거전위 Vpp로 된다. 모든 제 2 워드선 WL2는 접지전위 Vss로 된다. 제 1 워드선 및 데이타선 DL은 접지전위 Vss 또는 플로팅으로 된다. 이들의 조건을 설정하면 전체 메모리셀의 정보가 일괄 소거된다.When the information is erased, all the ground lines GL become the erase potential Vpp. All second word lines WL 2 become the ground potential Vss. The first word line and the data line DL become the ground potential Vss or floating. If these conditions are set, the information of all the memory cells is collectively erased.

이 실시예의 메모리셀의 구성에 따라 메모리셀은 MISFET QT와 기억소자 Qm으로 구성한 것에 의해서 소거시의 임계값 전압을 일정하게 할 필요가 없으므로 소거회로의 구성을 간단하게 할 수 있다.According to the configuration of the memory cell of this embodiment, since the memory cell is composed of the MISFET Q T and the memory element Qm, it is not necessary to make the threshold voltage at the time of erasing constant, so that the configuration of the erase circuit can be simplified.

MISFET QT의 소오스, 드레인 영역의 에지를 n-형 반도체영역(25)로 구성하는 것에 의해서 열캐리어의 발생을 저감할 수가 있다.By forming the edges of the source and drain regions of the MISFET Q T in the n type semiconductor region 25, generation of thermal carriers can be reduced.

본 실시예에 있어서의 기억소자는 제 1 실시예에서 설명한 메모리셀로 되어 있지만, 상술한 실시예의 어느 것에 메모리셀을 적용해도 좋다.The memory element in this embodiment is the memory cell described in the first embodiment, but the memory cell may be applied to any of the above-described embodiments.

제 27 도~제 29 도의 실시예의 메모리셀의 제조방법을 설명한다. 제 30 도 내지 제 35 도는 제조공정에 있어서의 메모리셀의 평면도 또는 단면도이다.The manufacturing method of the memory cell of the embodiment of FIGS. 27 to 29 will be described. 30 to 35 are plan views or cross-sectional views of memory cells in the manufacturing process.

제 4 도와 제 5 도에 도시한 바와 같이 반도체기판(1)의 표면의 산화에 의해서 필드 절연막(2) 및 100Å 정도의 막두께를 갖는 제 1 게이트의 절연막(4)를 형성한다. 다음에 제 6 도와 같이 해서, 예를 들면 CVD에 의해서 반도체기판(1) 상의 전면에 플로팅게이트전극(5)로 되는 다결정 실리콘막을 형성한다. 이 다결정 실리콘막을 제 30 도에 나타낸 바와 같이 레지스트막으로 이루어지는 마스크를 사용한 에칭에 의해서 패터닝한다. 이 에칭에서는 동일의 데이타선 DL에 접속되어 접지선 GL을 공통으로 하는 2개의 메모리셀의 플로팅게이트전극(5)를 일체로 한 패턴으로 패터닝한다. 따라서 게이트 전극(26)(제 1 워드선 WL1)이 마련되는 기판(1)의 표면부분 다결정 실리콘막(5)에서 노출하고 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the surface of the semiconductor substrate 1 is oxidized to form the field insulating film 2 and the insulating film 4 of the first gate having a film thickness of about 100 GPa. Next, as in the sixth diagram, a polycrystalline silicon film serving as the floating gate electrode 5 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by, for example, CVD. This polycrystalline silicon film is patterned by the etching using the mask which consists of a resist film as shown in FIG. In this etching, the floating gate electrodes 5 of two memory cells which are connected to the same data line DL and have the ground line GL in common are patterned in one pattern. Therefore, the surface portion of the substrate 1 on which the gate electrode 26 (first word line WL 1 ) is provided is exposed at the polycrystalline silicon film 5.

다음에 다결정 실리콘막(5)의 노출하고 있는 표면 및 다결정 실리콘막(5)에서 노출하고 있는 반도체기판(1)의 표면을 산화하여 제 2 게이트 절연막(6) 및 MISFET QT의 게이트 절연막(6)을 형성한다. 게이트 절연막(6)의 형성공정에서 주변회로를 구성하는 MISFET의 게이트 절연막도 형성할 수 있다. 그후 콘트롤 게이트 전극(7)(제 2 워드선 WL2) 및 게이트전극(26)(제 2 워드선 WL2), 그리고 주변회로의 MISFET의 게이트 전극을 형서하기 위해서, 예를 들면 CVD에 의해서 반도체기판(1) 상의 전면에 다결정 실리콘막을 형성하고, 이것을 레지스트막으로 이루어지는 마스크를 사용한 에칭에 의해서 패터닝하고 제 31 도에 나타낸 바와 같이 게이트 전극(7) 및 (26)을 형성한다. 이 에칭 공정에서 주변회로의 MISFET의 게이트 전극도 형성할 수 있다. 또한 게이트 전극(7) 및 (26)은 Mo, W, Ta, Ti등의 고융점 금속막 또는 그 실리사이드막 또는 다결정 실리콘막의 위에 상기 고융점 금속막 또는 실리사이드막을 적층해서 구성해도 좋다. 다음에 게이트 전극(5), (7), (26) 및 반도체기판(1)의 노출하고 있는 표면을 산화해서 산화 실리콘막(8)을 형성한다.Next, the exposed surface of the polycrystalline silicon film 5 and the surface of the semiconductor substrate 1 exposed by the polycrystalline silicon film 5 are oxidized to oxidize the second gate insulating film 6 and the gate insulating film 6 of the MISFET Q T. ). In the process of forming the gate insulating film 6, the gate insulating film of the MISFET constituting the peripheral circuit can also be formed. Then, in order to form the control gate electrode 7 (second word line WL 2 ) and gate electrode 26 (second word line WL 2 ), and the gate electrode of the MISFET of the peripheral circuit, for example, a semiconductor by CVD. A polycrystalline silicon film is formed on the entire surface of the substrate 1, and patterned by etching using a mask made of a resist film, and the gate electrodes 7 and 26 are formed as shown in FIG. In this etching process, the gate electrode of the MISFET of the peripheral circuit can also be formed. The gate electrodes 7 and 26 may be formed by laminating the high melting point metal film or the silicide film on a high melting point metal film such as Mo, W, Ta, Ti or the like, or a silicide film thereof or a polycrystalline silicon film. Next, the exposed surfaces of the gate electrodes 5, 7, 26 and the semiconductor substrate 1 are oxidized to form a silicon oxide film 8.

다음에 제 32 도에 도시한 바와 같이, n-형 반도체영역(11)을 형성하기 위한 레지스트막으로 이루어지느 마스크(27)을 반도체기판(1) 상에 형성한다. 마스크(27)은 메모리셀 영역에서는 기억소자 Qm의 소오스 영역을 노출하는 패턴으로 마련되고, 또 주변회로 영역에서는 전영역을 덮는 패턴으로 마련된다. 다음에 이온주입에 의해서 마스크(27)에서 노출하고 있는 반도체기판(1)의 표면에 n형 불순물 예를 들면 인을 도입해서 n-형 반도체영역(11)을 형성한다. 그후 마스크(27)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 32, a mask 27 made of a resist film for forming the n type semiconductor region 11 is formed on the semiconductor substrate 1. The mask 27 is provided in a pattern exposing the source region of the memory element Qm in the memory cell region, and in a pattern covering the entire region in the peripheral circuit region. Next, n-type impurities, for example, phosphorus, are introduced to the surface of the semiconductor substrate 1 exposed by the mask 27 by ion implantation to form the n -type semiconductor region 11. The mask 27 is then removed.

다음에 제 33 도에 도시한 바와 같이 반도체기판(1)의 표면에 게이트 전극(5), (7) 및 (26)을 마스크로 해서 이온주입에 의해서 n형 불순물, 예를 들면 비소 또는 인을 도입하여 n-형 반도체영역(25)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 33, n-type impurities such as arsenic or phosphorus are formed on the surface of the semiconductor substrate 1 by ion implantation using the gate electrodes 5, 7 and 26 as masks. Introduced to form an n -type semiconductor region 25.

이 이온주입 공정으로 주변 회로를 구성하는 n채널 MISFET의 소오스, 드레인 영역의 저농도층을 형성할 수가 있다. p채널 MISFET가 마련되는 영역은 레지스트막으로 이루어지는 마스크로 덮는다. 이 마스크는 상기 이온주입 후에 제거한다.In this ion implantation process, the low concentration layer of the source and drain regions of the n-channel MISFET constituting the peripheral circuit can be formed. The region where the p-channel MISFET is provided is covered with a mask made of a resist film. This mask is removed after the ion implantation.

다음에 제 34 도에 도시한 바와같이 기억소자 Qm의 소오스, 드레인 영역의 일부를 구성하는 n+형 반도체영역(9)를 형성하기 위한 레지스트막으로 이루어지는 마스크(28)을 반도체기판(1) 상에 형성한다. 마스크(28)은 메모리셀 영역에 있어서는 MISFET QT의 소오스, 드레인 영역을 덮는 패턴으로 마련되고, 주변회로 영역은 모두 덮는 패턴으로 마련된다. 다음에 게이트 주변회로 영역은 모두 덮는 패턴으로 마련된다. 다음에 게이트 전극(5), (7)을 이온주입의 마스크로서 마스크(28)에서 노출하고 있는 반도체기판(1)의 표면에 이온주입에 의해서 n형 불순물 예를 들면 비소를 도입하여 n+형 반도체영역(9)를 형성한다. 이온주입후에 마스크(28)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 34, a mask 28 made of a resist film for forming an n + type semiconductor region 9 constituting a part of the source and drain regions of the memory element Qm is formed on the semiconductor substrate 1. To form. The mask 28 is provided in a pattern covering the source and drain regions of the MISFET Q T in the memory cell region, and the peripheral circuit region is provided in a pattern covering all the regions. Next, the gate peripheral circuit area is provided in a covering pattern. Next, an n-type impurity, for example, arsenic, is introduced into the surface of the semiconductor substrate 1 exposing the gate electrodes 5 and 7 by the mask 28 as a mask for ion implantation to form an n + type. The semiconductor region 9 is formed. After ion implantation, the mask 28 is removed.

다음에 제 35 도에 도시한 바와 같이 예를 들면 CVD에 의해서 기판(1)상의 전면에 형성한 산화 실리콘막을 반응성 이온 에칭(RIE)하는 것에 의해서 사이드월 스페이서(12)를 형성한다. 사이드월 스페이서(12)는 주변회로를 구성하는 n채널 MISFET 및 p채널 MISFET 어느것의 게이트 전극에도 형성된다. 다음에 p채널 MISFET 영역을 레지스트막으로 이루어지는 마스크로 덮은 후에 사이드월 스페이서(12) 및 게이트 전극(5), (7) 또는 (26)을 마스크로 해서 이온주입에 의해 n형 불순물 예를 들면 비소를 반도체기판(1)의 표면에 도입해서 n+형 반도체영역(10)을 형성한다. 주변회로를 구성하기 위한 n채널 MISFET의 소오스, 드레인 영역의 고농도 영역도 동시에 형성된다. 이온주입후에 p채널 영역을 덮고 있던 레지스트막으로 이루어지는 마스크를 제거한다. 그후 메모리셀 영역 및 주변회로의 n채널 MISFET 영역을 레지스트막으로 이루어지는 마스크로서 덮고, p채널 MISFET 영역에 p형 불순물, 예를 들면 붕소를 도입해서 소오스, 드레인 영역인 p+형 반도체영역을 형성한다. 레지스트막으로 이루어지는 마스크는 이온주입후에 제거한다.Next, as shown in FIG. 35, the sidewall spacers 12 are formed by reactive ion etching (RIE) the silicon oxide film formed on the entire surface of the substrate 1 by, for example, CVD. The sidewall spacers 12 are formed on the gate electrodes of both the n-channel MISFET and the p-channel MISFET constituting the peripheral circuit. Next, after covering the p-channel MISFET region with a mask made of a resist film, n-type impurities such as arsenic are formed by ion implantation using the sidewall spacers 12 and the gate electrodes 5, 7 or 26 as masks. Is introduced to the surface of the semiconductor substrate 1 to form the n + type semiconductor region 10. The high concentration region of the source and drain regions of the n-channel MISFET for constituting the peripheral circuit is also formed at the same time. After ion implantation, the mask made of a resist film covering the p-channel region is removed. Then, the n-channel MISFET region of the memory cell region and the peripheral circuit is covered with a mask made of a resist film, and p-type impurities such as boron are introduced into the p-channel MISFET region to form a p + type semiconductor region, which is a source and drain region. . The mask made of a resist film is removed after ion implantation.

이후의 공정은 제 1 실시예의 제조방법과 같으므로 설명을 생략한다.Since the subsequent steps are the same as the manufacturing method of the first embodiment, the description is omitted.

이상의 설명과 같이 메모리셀의 MISFET QT와 기억소자인 MISFET Qm을 거의 같은 공정으로 형성할 수가 있다.As described above, the MISFET Q T of the memory cell and the MISFET Qm of the memory element can be formed in almost the same process.

또 주변회로를 구성하는 n채널 MISFET와 메모리셀을 같은 공정으로 형성할 수가 있다.In addition, the n-channel MISFET and the memory cell constituting the peripheral circuit can be formed in the same process.

제 36 도는 본 발명의 또 다른 실시예의 메모리셀의 단면도이다.36 is a cross-sectional view of a memory cell of still another embodiment of the present invention.

본 실시예는 메모리셀을 하나의 MISFET로 구성하고 그것의 소오스 영역에 집합이 깊은 n-형 반도체영역(11)을 마련하고, 드레인 영역에 접합이 깊은 p형 반도체영역(24)를 마련한 것이다. 소오스, 드레인 영역의 채널 영역측의 에지는 0.1㎛ 정도의 얕은 접합을 갖는 n+형 반도체영역(9)로 구성되어 있다. 채널 영역에서 격리된 부분은 0.25㎛ 정도의 깊은 접합을 갖는 n-형 반도체영역(10)으로 되어 있다. n-형 반도체영역(11)은 소오스, 드레인영역의 일부인 n+형 반도체영역(9), (10)보다 깊은 집합을 가지고 있다. 또, 소오스측의 채널영역에 있어서는 n+형 반도체영역(9)와 반도체기판(1) 사이에 낮은 불순물 농도의 영역(11)이 존재하고 있다. n-형 반도체영역(11)이 마련되어 있는 것에 의해 소오스 영역과 반도체기판(1) 사이의 접합 내압이 높게 되어 있다. 따라서 정보의 소거시에 소오스 영역에 인가되는 소거전압 Vpp를 13V정도로 높일 수 있으므로, 소거시간을 단축할 수 있다. 또 소거를 확실하게 행할 수 있다.In this embodiment, the memory cell is composed of one MISFET, and the n - type semiconductor region 11 having a deep aggregation is provided in its source region, and the p-type semiconductor region 24 having a deep junction is provided in the drain region. The edge on the channel region side of the source and drain regions is composed of an n + type semiconductor region 9 having a shallow junction of about 0.1 mu m. The portion isolated from the channel region is the n type semiconductor region 10 having a deep junction of about 0.25 μm. The n type semiconductor region 11 has a deeper aggregation than the n + type semiconductor regions 9 and 10 which are part of the source and drain regions. In the channel region on the source side, a region 11 of low impurity concentration exists between the n + type semiconductor region 9 and the semiconductor substrate 1. Since the n type semiconductor region 11 is provided, the junction breakdown voltage between the source region and the semiconductor substrate 1 is high. Therefore, the erasing voltage Vpp applied to the source region at the time of erasing the information can be increased to about 13 V, so that the erasing time can be shortened. In addition, erasure can be reliably performed.

한편, 드레인 영역에서는, p형 반도체영역(24)가 n+형 반도체영역(9) 및 (10)의 하부까지 도달하고 있다. 채널 영역에 있어서는 p형 반도체영역(9)와 반도체기판(1) 사이에 p형 반도체영역(24)가 형성되어 드레인 반도체기판(11) 사이에 생기는 전계를 강화하는 구성으로 되어 있다. 정보의 라이트시에 있어서의 열캐리어의 발생효율을 향상하고 라이트시의 드레인 전압을 5V 정도 또는 그 이하로 내릴 수가 있다. 다음에 본 실시예의 메모리셀의 제조 방법을 설명한다. 제 37 도 내지 제 41 도는 제조공정에 있어서의 메모리셀의 단면도이다.On the other hand, in the drain region, the p-type semiconductor region 24 reaches the lower portions of the n + -type semiconductor regions 9 and 10. In the channel region, the p-type semiconductor region 24 is formed between the p-type semiconductor region 9 and the semiconductor substrate 1 to strengthen the electric field generated between the drain semiconductor substrate 11. The generation efficiency of the thermal carrier at the time of writing information can be improved, and the drain voltage at the time of writing can be reduced to about 5V or less. Next, the manufacturing method of the memory cell of this embodiment will be described. 37 to 41 are cross-sectional views of memory cells in the manufacturing process.

제 37도에 도시한 바와 같이 제 1 실시예와 마찬가지로 제 1 게이트 절연막(4), 플로팅게이트전극(5), 제 2 게이트 절연막(6), 콘트롤게이트전극(7)(워드선 WL), 산화 실리콘막(8)을 형성한다.As shown in FIG. 37, like the first embodiment, the first gate insulating film 4, the floating gate electrode 5, the second gate insulating film 6, the control gate electrode 7 (word line WL), and oxidation The silicon film 8 is formed.

그후 n-형 반도체영역(11)을 형성하기 위한 레지스트막으로 이루어지는 마스크(29)를 반도체기판(1) 상에 형성한다. 마스크(29)는 메모리셀의 소오스 영역 및 접지선 GL을 노출한 패턴으로 형성한다. 주변회로영역은 모두 마스크(29)로 덮는다. 다음에 이온주입에 의해서, n형 불순물, 예를 들면 인을 도우주량 1013~1014atoms/cm2로 마스크(29) 및 게이트전극(5), (7)에서 노출하고 있는 반도체기판(1)의 표면에 도입하여 n-형 반도체영역(11)을 형성한다. 이온주입후에 마스크(29)를 제거한다.Thereafter, a mask 29 made of a resist film for forming the n type semiconductor region 11 is formed on the semiconductor substrate 1. The mask 29 is formed in a pattern that exposes the source region and the ground line GL of the memory cell. The peripheral circuit area is all covered by the mask 29. Next, by implanting the ion, the semiconductor substrate 1 exposing the n-type impurities, for example, phosphorus, in the mask 29 and the gate electrodes 5 and 7 with a dough weight of 10 13 to 10 14 atoms / cm 2 . N - type semiconductor region 11 is formed on the surface of? The mask 29 is removed after ion implantation.

다음에 제 38 도에 도시한 바와 같이 메모리셀의 소오스 영역 및 접지선 GL 영역을 레지스트막으로 이루어지는 마스크(30)으로 덮는다. 마스크(30)은 주변회로 영역의 모두를 덮도록 마련된다. 다음에 마스크(30) 및 게이트 전극(5), (7)에서 노출하고 있는 반도체기판(1)의 표면에 p형 불순물 예를 들면 붕소를 도우즈량 2~5×1012atoms/cm2로 도입하여, p형 반도체영역(24)를 형성한다. 그후 마스크(30)을 제거한다. 또한 그후 어닐에 의해서 n-형 반도체영역(11) 및 p형 반도체영역(24)를 연장해도 좋다.Next, as shown in FIG. 38, the source region and the ground line GL region of the memory cell are covered with a mask 30 made of a resist film. The mask 30 is provided to cover all of the peripheral circuit area. Next, a p-type impurity, for example, boron, is introduced at a dose of 2 to 5 x 10 12 atoms / cm 2 on the surface of the semiconductor substrate 1 exposed by the mask 30 and the gate electrodes 5 and 7. The p-type semiconductor region 24 is formed. The mask 30 is then removed. After that, the n type semiconductor region 11 and the p type semiconductor region 24 may be extended by annealing.

다음에 제 39 도에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(5), (7)을 마스크로 하여, 이온주입에 의해서 n형 불순물 예를 들면 비소를 반도체기판(1)의 표면에 도입하여 n+형 반도체영역(9)를 형성한다. 그리고 이 온주입 공정에서는 주변회로 영역을 레지스트막으로 이루어지는 마스크에 의해 덮는다. 그리고 상기 이온주입을 2회로 나누어서 행하도록 하여도 좋다. 즉 1회재의 이온주입에서는 n형 불순물을 저농도로 메모리셀 영역 및 주변회로의 n채널 MISFET 영역에 도입한다. 2회째의 이온주입에서는 주변회로 영역이 전체영역을 레지스트막으로 이루어지는 마스크로 덮고 n형 불순물을 주변회로 영역에는 도입하지 않도록 해도 좋다. 이와 같이 하면 메모리셀 영역에는 접합이 얕은 n+형 반도체영역(9)를 형성할 수가 있고, 주변회로의 n채널 MISFET 영역에는 접합이 얕은 n-형 반도체영역을 형성할 수가 있다.Next, as shown in FIG. 39, n-type impurities such as arsenic are introduced into the surface of the semiconductor substrate 1 by ion implantation using the gate electrodes 5 and 7 as masks, and then n + -type. The semiconductor region 9 is formed. In this on-injection step, the peripheral circuit region is covered with a mask made of a resist film. The ion implantation may be performed in two separate times. That is, in one ion implantation, n-type impurities are introduced at low concentration into the n-channel MISFET region of the memory cell region and the peripheral circuit. In the second ion implantation, the peripheral circuit region may cover the entire region with a mask made of a resist film, and n-type impurities may not be introduced into the peripheral circuit region. In this way, a shallow junction n + type semiconductor region 9 can be formed in the memory cell region, and a shallow junction n type semiconductor region can be formed in the n-channel MISFET region of the peripheral circuit.

다음에 제 40 도에 도시한 바와 같이, 예를 들면 CVD에 의해서 기판(1) 상의 전면에 형성한 산화 실리콘막에 대하여 RIE를 실시하여 사이드월 스페이서(12)를 형성한다. 주변회로의 MISFET의 게이트 전극의 측부에도 사이드월 스페이서(12)가 형성된다.Next, as shown in FIG. 40, the sidewall spacer 12 is formed by performing RIE on the silicon oxide film formed on the entire surface of the substrate 1 by, for example, CVD. Sidewall spacers 12 are also formed on the side of the gate electrode of the MISFET of the peripheral circuit.

다음에 제 41 도에 도시한 바와 같이 p채널 MISFET 영역을 레지스트막으로 이루어지는 마스크로 덮은 후에 이온주입에 의하여 n형 불순물, 예를 들면 비소를 도입해서 n+형 반도체영역(24)를 형성한다. n+형 반도체영역(24)는 주변회로의 n채널 MISFET의 소오스, 드레인 영역의 채널 영역에서 격리된 부분에도 형성된다. p채널 MISFET영역을 덮고 있던 레지스트막으로 이루어지는 마스크는 이온주입후에 제거한다. 다음에 메모리셀 영역 및 주변회로의 n채널 MISFET 영역을 레지스트막으로 이루어지는 마스크로 덮은 후에 p채널 MISFET 영역에 p형 불순물 예를 들면 붕소를 도입해서 소오스, 드레인 영역인 p+형 반도체영역을 형성한다. 이온주입후에 메모리셀 영역 및 주변 회로의 n채널 MISFET 영역을 덮고 있던 레지스트막으로 이루어지는 마스크를 제거한다.Next, as shown in FIG. 41, after covering the p-channel MISFET region with a mask made of a resist film, n-type impurities such as arsenic are introduced by ion implantation to form the n + -type semiconductor region 24. As shown in FIG. The n + type semiconductor region 24 is also formed in a portion isolated from the source and drain regions of the n-channel MISFET of the peripheral circuit. The mask made of a resist film covering the p-channel MISFET region is removed after ion implantation. Next, after covering the n-channel MISFET region of the memory cell region and the peripheral circuit with a mask made of a resist film, p-type impurities such as boron are introduced into the p-channel MISFET region to form a p + -type semiconductor region, which is a source and drain region. . After ion implantation, the mask made of a resist film covering the memory cell region and the n-channel MISFET region of the peripheral circuit is removed.

이상의 설명과 같이 메모리셀과 주변회로의 n채널 MISFET를 대략 동일한 공정으로 형성할 수 있다.As described above, the n-channel MISFET of the memory cell and the peripheral circuit can be formed in approximately the same process.

제 42 도는 본 발명의 또 다른 실시예의 메모리셀의 단면도이다.42 is a cross-sectional view of a memory cell of still another embodiment of the present invention.

본 실시예는 소오스 영역의 채널 영역측의 에지에 마련되어 있는 n+형 반도체영역(9)의 주위에만 n-형 반도체영역(11)을 마련하고, 드레인 영역의 채널 영역측의 에지에 마련되어 있는 n+형 반도체영역(9)의 주위에만 p형 반도체영역(24)를 마련한 것이다. 소오스 영역에 에지에 n-형 반도체영역(11)을 마련하고 있는 것에 의해, 소오스 영역과 반도체기판(1)의 사이의 접합의 브레이크 다운 전압이 높아지고, 소거전압을 높일 수가 있다. 또 n-형 반도체영역(11)이 n+형 반도체영역(10)과 같은 정도의 접합깊이이고, 채널영역으로의 오버랩이 작으므로 임계값의 변동이 작아 메모리셀의 전기적 특성이 향상하고 있다.In this embodiment, the n type semiconductor region 11 is provided only around the n + type semiconductor region 9 provided at the edge of the channel region side of the source region, and n is provided at the edge of the channel region side of the drain region. The p-type semiconductor region 24 is provided only around the + type semiconductor region 9. By providing the n type semiconductor region 11 at the edge in the source region, the breakdown voltage of the junction between the source region and the semiconductor substrate 1 can be increased and the erase voltage can be increased. In addition, since the n type semiconductor region 11 has the same junction depth as that of the n + type semiconductor region 10 and the overlap with the channel region is small, the variation of the threshold value is small and the electrical characteristics of the memory cell are improved.

한편, p형 반도체영역(24)에 의해서 드레인 영역의 에지와 반도체기판(1) 사이에 가하는 전게가 강하게 된다. 따라서 열캐리어의 발생효율이 향상되어 라이트 특성이 향상된다. 또 p형 반도체영역(24)는 n+형 반도체영역(10)과 같은 정도로 얕으므로 채널 영역으로의 오버랩이 작게 되어 있다. 임계값의 변동이 작아 메모리셀의 전기적 특성이 향상하고 있다.On the other hand, the electric force applied between the edge of the drain region and the semiconductor substrate 1 by the p-type semiconductor region 24 becomes strong. Therefore, the generation efficiency of the heat carrier is improved and the light characteristics are improved. In addition, since the p-type semiconductor region 24 is as shallow as the n + -type semiconductor region 10, the overlap to the channel region is small. Since the variation of the threshold value is small, the electrical characteristics of the memory cell are improved.

또 n+형 반도체영역(10)의 하부에 p형 반도체영역(24)가 없으므로 드레인 영역의 기생 용량이 작게되어 있다. 본 실시예에 있어서의 n-형 반도체영역(11) 및 p형 반도체영역(24)은 제 37 도의 n-형 반도체영역(11) 및 제 38 도의 p형 반도체영역(24)와 같은 방법으로 형성할 수가 있다.In addition, since there is no p-type semiconductor region 24 under the n + -type semiconductor region 10, the parasitic capacitance of the drain region is small. The n type semiconductor region 11 and the p type semiconductor region 24 in the present embodiment are formed in the same manner as the n type semiconductor region 11 of FIG. 37 and the p type semiconductor region 24 of FIG. 38. You can do it.

제 43 도는 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서의 메모리셀의 단면도이다.43 is a sectional view of a memory cell in still another embodiment of the present invention.

이 실시예는 소오스 영역에 n+형 반도체영역(10)의 하부까지 도달하는 깊은 접합을 갖는 n-형 반도체영역(11)을 마련하고, 채널 영역에 p형 반도체영역(31)을 마련한 것이다. n-형 반도체영역(11)은 채널영역에 도달하고 있다. 드레인 영역의 에지를 구성하고 있는 n+형 반도체영역(9)의 하부에는 반도체영역을 마련하고 있지 않다. n-형 반도체영역(11)에 의해서 소오스 영역과 반도체기판(1) 사이의 접합의 브레이크다운 전압을 높이고 있다. 한편 p형 반도체영역(31)에 이해서 드레인 영역의 에지에 가하는 전계를 강하게 할 수가 있다.In this embodiment, the n type semiconductor region 11 having a deep junction reaching the bottom of the n + type semiconductor region 10 is provided in the source region, and the p type semiconductor region 31 is provided in the channel region. The n type semiconductor region 11 has reached the channel region. The semiconductor region is not provided below the n + type semiconductor region 9 constituting the edge of the drain region. The n type semiconductor region 11 increases the breakdown voltage of the junction between the source region and the semiconductor substrate 1. On the other hand, the electric field applied to the edge of the drain region following the p-type semiconductor region 31 can be strengthened.

p형 반도체영역(31)은 메모리셀의 임계값을 조정하기 위하여 채널 영역에 p형 불순물, 예를 들면 붕소를 도입하는 이온주입 공정을 사용할 수가 있다. p형 반도체영역(31)을 형성하기 위해서 이온주입이 도우즈량은 2~5×1012atoms/cm2정도이면 좋다. 또한 주변회로의 MISFET의 임계값을 조정하기 위한 이온주입은 메모리셀과 별도로 행하여도 좋다.The p-type semiconductor region 31 may use an ion implantation process for introducing a p-type impurity, for example boron, into the channel region to adjust the threshold of the memory cell. In order to form the p-type semiconductor region 31, the ion implantation dose may be about 2 to 5 x 10 12 atoms / cm 2 . In addition, ion implantation for adjusting the threshold value of the MISFET of the peripheral circuit may be performed separately from the memory cell.

제 44 도는 본 발명의 또 다른 실시예의 메모리셀의 단면도이다.44 is a sectional view of a memory cell of still another embodiment of the present invention.

이 실시예는 드레인 영역을 구성하고 있는 n+형 반도체영역(9) 및 (10)을 둘러싸도록 깊은 접합을 갖는 p형 반도체영역(24)를 마련하고, 또 채널 영역에 n-형 반도체영역(32)를 마련한 것이다. p형 반도체영역(24)가 n+형 반도체영역(9)를 둘러싸서 형성되어 있기 때문에 드레인 영역 에지의 공핍층의 신장이 억제된다. 따라서 라이트시에 있어서의 드레인 에지의 열캐리어의 발생효율을 높일 수가 있다.This embodiment provides a p-type semiconductor region 24 having a deep junction so as to surround the n + -type semiconductor regions 9 and 10 constituting the drain region, and an n -type semiconductor region ( 32). Since the p-type semiconductor region 24 is formed surrounding the n + -type semiconductor region 9, elongation of the depletion layer at the edge of the drain region is suppressed. Therefore, the generation efficiency of the thermal carrier at the drain edge at the time of writing can be improved.

한편 소오스 영역의 채널측의 에지는 n-형 반도체영역(32)가 있기 때문에 전계가 완화된다. 이 때문에 정보의 소거시에 소오스 영역에 인가하는 소거전압을 높일 수가 있다.On the other hand, since the n type semiconductor region 32 has an edge at the channel side of the source region, the electric field is relaxed. Therefore, the erase voltage applied to the source region at the time of erasing the information can be increased.

n-형 반도체영역(32)를 형성하기 위한 이온주입은 예를 들면 비소를 도우주량 1011~1012atoms/cm2로 행한다. 또한 제 36 도, 제 42 도 내지 제 44 도의 실시예의 메모리셀인 MISFET Qm은 제 27 도 내지 제 29 도의 실시예의 메모리셀과 같이 MISFET QT와 2개로 1개의 메모리셀을 구성하도록 하여도 좋다.Ion implantation for forming the n -type semiconductor region 32 is performed by, for example, arsenic at a dough weight of 10 11 to 10 12 atoms / cm 2 . In addition, the 36 degrees, a 42 [deg.] To the MISFET Qm The memory cell is carried out 44 degrees may be subjected to so as to form one memory cell MISFET Q T with two steps degrees to 29 degrees embodiment memory cell of claim 27.

이상 본 발명을 실시예에 따라 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated concretely by the Example, this invention is not limited to the said Example, Of course, it can change in various ways in the range which does not deviate from the summary.

데이타 입출력을 위한 외부 단자는 (4), (8), (16)…등 마련되어도 좋다. 이 경우 하나의 어드레스 신호에 (4), (8), (16)…의 메모리셀이 대응된다. 메모리셀은 n-형 반도체기판내에 형성된 p+형 웰 영역내에 형성해도 좋다. 또, 각 반도체영역의 도전형은 반대이어도 좋다.The external terminals for data input and output are (4), (8), (16)... Etc. may be provided. In this case, one address signal (4), (8), (16)... Corresponds to the memory cell. The memory cell may be formed in a p + type well region formed in an n type semiconductor substrate. In addition, the conductivity type of each semiconductor region may be reversed.

본 발명은 전기적으로 라이트 및 소거가 가능한 ROM 또는 불휘발성 메모리에 널리 적용할 수 있다.The present invention can be widely applied to ROM or nonvolatile memory which can be electrically written and erased.

Claims (14)

콘트롤게이트전극, 플로팅게이트전극, 상기 2개의 게이트전극 사이에 형성된 제 2 게이트, 절연막, 반도체기판과 상기 플로팅게이트전극 사이에 형성된 제 1 게이트 절연막, 상기 반도체기판내에 형성된 제 1 및 제 2 반도체영역, 상기 반도체기판내의 제 1 및 제 2 반도체영역 사이에 형성되는 채널영역으로 이루어지는 메모리셀을 가지며, 상기 메모리셀은 상기 플로팅게이트전극에서 제 1 반도체영역으로의 캐리어의 상기 제 1 게이트 절연막을 통과한 터널링에 의해 실행하고, 상기 제 2 반도체영역에 소정의 전위를 인가하는 것에 의해서 제 2 반도체영역에서 정보의 리드를 실행하는 반도체기억장치의 제조방법에 있어서, 제 1 도전형의 반도체기판상의 제 1 게이트 절연막상에 플로팅게이트전극, 상기 플로팅게이트전극상에 제 2 게이트 절연막 및 상기 제 2 게이트 절연막상에 콘트롤게이트전극을 그들의 양 끝부가 서로 중첩하도록 형성하는 공정, 상기 콘트롤게이트전극의 한쪽의 끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 반도체기판내에 도입해서 상기 반도체기판내에 제 2 도전형의 제 1 반도체영역을 형성하는 공정, 상기 콘트롤게이트전극의 다른쪽 끝부에 대해서 자기 정합적으로 불순물을 도입해서 반도체기판내에 제 2 도전형의 제 2 반도체영역을, 상기 제 2 반도체영역과 상기 플로팅게이트전극과의 오버랩량이 상기 제 1 반도체영역과 상기 플로팅게이트전극과의 오버랩량보다 작게 되도록 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체기억장치의 제조방법.A control gate electrode, a floating gate electrode, a second gate formed between the two gate electrodes, an insulating film, a first gate insulating film formed between the semiconductor substrate and the floating gate electrode, first and second semiconductor regions formed in the semiconductor substrate, A memory cell comprising a channel region formed between first and second semiconductor regions in the semiconductor substrate, the memory cell tunneling through the first gate insulating film of a carrier from the floating gate electrode to the first semiconductor region; 1. A method of manufacturing a semiconductor memory device, which executes a process and reads information in a second semiconductor region by applying a predetermined potential to the second semiconductor region, the method comprising: a first gate on a semiconductor substrate of a first conductivity type; A floating gate electrode on the insulating film, a second gate insulating film on the floating gate electrode, and the Forming a control gate electrode on the second gate insulating film so that both ends thereof overlap each other; introducing impurities into the semiconductor substrate self-aligningly to one end of the control gate electrode to form a second conductivity type in the semiconductor substrate. Forming a first semiconductor region of said second semiconductor region, said second semiconductor region of said second conductivity type in said semiconductor substrate being introduced into said semiconductor substrate by introducing impurities into the other end of said control gate electrode. And forming an overlap amount with the gate electrode to be smaller than the overlap amount between the first semiconductor region and the floating gate electrode. 특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 또 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 상기 양끝부에 대해서 자기정합적으로 사이드월 스페이서를 형성하는 공정, 상기 콘트롤게이트전극, 플로팅게이트전극 및 사이드월 스페이서의 양끝부에 대해서 자기 정합적으로 불순물을 도입해서 상기 반도체기판내에 상기 제 2 반도체영역보다 불순물 농도가 높고 또한 접합깊이가 깊은 제 2 도전형의 제 3 반도체 영역을 형성하는 공정을 포함하는 반도체기억장치의 제조방법.The method of claim 1, further comprising: forming sidewall spacers in a self-aligning manner with respect to both ends of the control gate electrode and the floating gate electrode, wherein the control gate electrode, the floating gate electrode, and the sidewall spacer A semiconductor memory device including a step of introducing impurities in both ends to form a second semiconductor region of a second conductivity type having a higher impurity concentration and a deeper junction depth than the second semiconductor region in the semiconductor substrate; Manufacturing method. 특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 또 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 다른쪽의 끝부분에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 채널영역의 적어도 상기 제 2 반도체영역측의 부분에 상기 반도체기판보다 높은 불순물 농도를 갖는 제 1 도전형의 제 4 반도체영역을 형성하는 공정을 포함하는 반도체기억장치의 제조방법.The method of claim 1, wherein impurities are introduced into the other ends of the control gate electrode and the floating gate electrode in a self-aligned manner to at least a portion of the channel region on the side of the second semiconductor region. A method of manufacturing a semiconductor memory device comprising the step of forming a fourth semiconductor region of a first conductivity type having a higher impurity concentration than a semiconductor substrate. 특허청구의 범위 제 3 항에 있어서, 또 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 상기 양끝부에 대해서 자기정합적으로 사이드월 스페이서를 형성하는 공정, 상기 콘트롤게이트전극, 플로팅게이트전극 및 사이드월 스페이서의 양끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 반도체기판내에, 상기 제 2 반도체영역보다 불순물 농도가 높고 또한 상기 제 2 및 제 4 반도체영역보다 접합깊이가 깊은 제 2 도전형의 제 3 반도체영역을 형성하는 공정을 포함하는 반도체기억장치의 제조방법.The method of claim 3, further comprising forming sidewall spacers in a self-aligning manner with respect to both ends of the control gate electrode and the floating gate electrode, wherein the control gate electrode, the floating gate electrode, and the sidewall spacer The third conductive region of the second conductivity type in which the impurity concentration is higher than that of the second semiconductor region and deeper than the second and fourth semiconductor regions is introduced into the semiconductor substrate by introducing impurities at both ends. Method of manufacturing a semiconductor memory device comprising the step of forming a. 특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 반도체영역은 상기 제 1 반도체영역보다 접합깊이가 얕게 되도록 형성하는 반도체기억장치의 제조방법.The method of claim 1, wherein the second semiconductor region is formed to have a shallower junction depth than the first semiconductor region. 콘트롤게이트전극, 플로팅게이트전극, 상기 2개의 게이트전극 사이에 형성된 제 2 게이트 절연막, 반도체기판과 상기 플로팅게이트전극 사이에 형성된 제 1 게이트 절연막, 상기 반도체기판내에 형성된 제 1 및 제 2 반도체영역, 상기 반도체기판내의 제 1 및 제 2 반도체영역 사이에 형성되는 채널영역으로 이루어지는 메모리셀을 가지며, 상기 메모리셀은 상기 플로팅게이트전극에서 상기 제 1 반도체영역으로의 캐리어의 방출을 상기 제 1 게이트 절연막을 통과한 터널링에 의해 실행하고, 상기 제 2 반도체영역에 소정의 전위를 인가하는 것에 의해서 제 2 반도체영역에서 정보의 리드를 실행하는 반도체기억장치의 제조방법에 있어서, 제 1 도전형의 반도체기판상의 제 1 게이트 절연막사에 플로팅게이트전극, 상기 플로팅게이트전극상에 제 2 게이트 및 상기 제 2 게이트 절연막상에 콘트롤게이트전극을 그들의 양끝부가 서로 중첩하도록 형성하는 공정, 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 한쪽의 끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 반도체기판내에서 제 2 도전형의 제 1 반도체영역을 형성하는 공정, 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 양끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 반도체기판내에, 상기 제 1 반도체영역보다 불순물 농도가 높고 또한 접합깊이가 얕은 제 2 도전형의 제 2 반도체영역을 형성함과 동시에 제 1 반도체영역에도 동일한 불순물을 도입하는 공정, 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 양끝부에 대해서 자기 정합적으로 사이드월 스페이서를 형성하는 공정, 상기 콘트롤게이트전극, 플로팅게이트전극 및 사이드월 스페이서의 양끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 제 1 및 제 2 반도체영역측의 상기 반도체기판내에, 상기 제 1 및 제 2 반도체영역보다 접합깊이가 깊은 제 2 도전형의 제 3 반도체영역을 형성하는 공정을 포함하는 반도체기억장치의 제조방법.A control gate electrode, a floating gate electrode, a second gate insulating film formed between the two gate electrodes, a first gate insulating film formed between the semiconductor substrate and the floating gate electrode, first and second semiconductor regions formed in the semiconductor substrate, and A memory cell comprising a channel region formed between a first semiconductor region and a second semiconductor region in the semiconductor substrate, wherein the memory cell passes through the first gate insulating film to release carriers from the floating gate electrode to the first semiconductor region; A method of manufacturing a semiconductor memory device which executes one tunneling and reads information in a second semiconductor region by applying a predetermined potential to the second semiconductor region, the method comprising: A floating gate electrode on one gate insulating film, a second gate on the floating gate electrode, and Forming a control gate electrode on both ends of the control gate electrode on the second gate insulating film, and introducing impurities into one end of the control gate electrode and the floating gate electrode in a self-aligned manner to form a second Forming a first semiconductor region of a conductivity type, introducing impurities self-aligningly to both ends of the control gate electrode and the floating gate electrode, and having a higher impurity concentration in the semiconductor substrate than the first semiconductor region and Forming a second semiconductor region of a shallow second conductivity type and introducing the same impurities into the first semiconductor region, and sidewall spacers are self-aligned to both ends of the control gate electrode and the floating gate electrode. Forming process, the control gate electrode, floating gate electrode and side A third conductivity type third conductive layer having a deeper junction depth than the first and second semiconductor regions in the semiconductor substrate on the side of the first and second semiconductor regions by introducing impurities self-aligned to both ends of the wall spacer; A method of manufacturing a semiconductor memory device comprising the step of forming a semiconductor region. 특허청구의 범위 제 6 항에 있어서, 또 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 다른쪽의 끝부분에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 채널영역의 적어도 상기 제 2 반도체영역측의 부분에 상기 반도체기판보다 높은 불순물 농도를 갖는 제 1 도전형의 제 4 반도체영역을 형성하는 공정을 포함하는 반도체기억장치의 제조방법.The method of claim 6, wherein impurities are introduced into the other ends of the control gate electrode and the floating gate electrode in a self-aligned manner so that at least a portion of the channel region is at least on the second semiconductor region side. A method of manufacturing a semiconductor memory device comprising the step of forming a fourth semiconductor region of a first conductivity type having a higher impurity concentration than a semiconductor substrate. 콘트롤게이트전극, 플로팅게이트전극, 상기 2개의 게이트전극 사이에 형성된 제 2 게이트 절연막, 반도체기판과 상기 플로팅게이트전극 사이에 형성된 제 1 게이트 절연막, 상기 반도체기판내에 형성된 제 1 및 제 2 반도체영역, 상기 반도체기판내의 제 1 및 제 2 반도체영역 사이에 형성된 채널영역으로 이루어지는 메모리셀, 주변회로를 구성하는 MISFET를 구비하고 있으며, 상기 메모리셀은 상기 플로팅게이트전극에서 상기 제 1 반도체영역으로의 캐리어의 방출을 상기 제 1 게이트 절연막을 통과한 터널링에 의해 실행하는 반도체기억장치의 제조방법에 있어서, 제 1 도전형의 반도기판의 메모리셀 형성영역에 있어서, 상기 반도체기판상의 제 1 게이트 절연막상에 플로팅게이트전극, 상기 플로팅게이트전극상에 제 2 게이트 절연막 및 상기 제 2 게이트 절연막상에 콘트롤게이트전극을 그들의 양 끝부가 서로 중첩하도록 형성하고, 또한 반도체기판의 주변회로 형성영역에 있어서, 반도체기판상에 MISFET의 게이트절연막 및 상기 게이트 절연막상에 상기 MISFET의 게이트 전극을 형성하는 공정, 상기 반도체기판의 메모리셀 형성영역에 있어서, 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 한쪽의 끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 반도체기판내에 제 2 도전형의 제 1 반도체영역을 형성하는 공정, 상기 반도체기판의 주변회로 형성영역에 있어서, 상기 게이트전극의 양끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 반도체기판내에 상기 제 1 반도체영역보다 낮은 불순물 농도를 갖는 제 2 도전형이고 또한 상기 MISFET의 소오스, 드레인 영역으로써 사용하는 제 1 영역을 형성하는 공정, 상기 반도체기판의 주변회로형성영역 및 메모리셀 영역에 있어서, 상기 MISFET의 게이트전극의 양끝부에 대해서 자기정합적으로 사이드월 스페이서를 형성하고, 또한 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 양끝부에 자기정합적으로 사이드월 스페이서를 형성하는 공정, 상기 반도체기판의 주변회로 형성영역 및 메모리셀 영역에 있어서, 상기 MISFET의 게이트전극의 양끝부와 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 양끝부의 각각에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 제 1 영역보다 불순물 농도가 높고 또한 접합깊이가 깊은 제 2 도전형의 제 3 반도체영역을 형성하는 공정을 포함하는 반도체기억장치의 제조방법.A control gate electrode, a floating gate electrode, a second gate insulating film formed between the two gate electrodes, a first gate insulating film formed between the semiconductor substrate and the floating gate electrode, first and second semiconductor regions formed in the semiconductor substrate, and A memory cell comprising a channel region formed between a first semiconductor region and a second semiconductor region in a semiconductor substrate, and a MISFET constituting a peripheral circuit, wherein the memory cell emits carriers from the floating gate electrode to the first semiconductor region. A method of manufacturing a semiconductor memory device in which a semiconductor memory device is formed by tunneling through a first gate insulating film, wherein the floating gate is formed on a first gate insulating film on the semiconductor substrate in a memory cell formation region of a semiconductor substrate of a first conductivity type. An electrode, a second gate insulating film and the second gate on the floating gate electrode Control gate electrodes are formed on the smoke film so that both ends thereof overlap each other, and in the peripheral circuit formation region of the semiconductor substrate, a gate insulating film of the MISFET is formed on the semiconductor substrate and a gate electrode of the MISFET is formed on the gate insulating film. In the step of forming a memory cell of the semiconductor substrate, impurities are introduced into each of the ends of the control gate electrode and the floating gate electrode in a self-aligned manner to form a first semiconductor region of a second conductivity type in the semiconductor substrate. In the peripheral circuit forming region of the semiconductor substrate, the second conductive type having impurity concentration lower than that of the first semiconductor region in the semiconductor substrate by introducing impurities self-aligned to both ends of the gate electrode. In addition, a first region to be used as a source and a drain region of the MISFET is formed. In the step, the peripheral circuit forming region of the semiconductor substrate and the memory cell region, sidewall spacers are formed in self-alignment with respect to both ends of the gate electrode of the MISFET, and both ends of the control gate electrode and the floating gate electrode. Forming sidewall spacers in self-alignment with each other; in both peripheral circuit formation regions and memory cell regions of the semiconductor substrate, both ends of the gate electrode of the MISFET and both ends of the control gate electrode and the floating gate electrode; And forming a third semiconductor region of a second conductivity type having a higher impurity concentration and a deeper junction depth than the first region by introducing impurities in a self-aligned manner. 특허청구의 범위 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 반도체영역을 형성하는 공정은 상기 주변회로 형성영역상 및 상기 메모리셀 형성영역의 일부를 덮는 마스크를 사용해서 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 한쪽의 끝부에 대해서 자기정합적으로 상기 불순물을 도입하는 반도체기억장치의 제조방법.10. The method of claim 8, wherein the forming of the first semiconductor region is performed by using a mask covering a portion of the memory cell forming region on the peripheral circuit forming region and one side of the control gate electrode and the floating gate electrode. A method of manufacturing a semiconductor memory device, wherein the impurities are introduced in a self-aligned manner to an end portion of the semiconductor memory device. 특허청구의 범위 제 8 항에 있어서, 또 상기 반도체기판의 메모리셀 형성영역에 있어서, 상기 콘트롤 게이트전극 및 플로팅게이트전극의 다른쪽의 끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 반도체기판내에 제 2 도전형의 제 2 반도체영역을 형성하는 공정을 포함하는 반도체기억장치의 제조방법.9. The semiconductor device according to claim 8, wherein in the memory cell formation region of the semiconductor substrate, impurities are introduced into the semiconductor substrate by self-alignment with respect to the other ends of the control gate electrode and the floating gate electrode. A method for manufacturing a semiconductor memory device comprising the step of forming a second conductive semiconductor region. 특허청구의 범위 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 반도체영역을 형성하는 공정에 있어서, MISFET 및 플로팅게이트전극의 다른쪽의 끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 반도체기판내에 상기 제 2 반도체영역을 상기 제 1 반도체영역과 동시에 형성하는 반도체기억장치의 제조방법.10. The method of claim 8, wherein in the step of forming the first semiconductor region, impurities are introduced into the semiconductor substrate by self-alignment with respect to the other ends of the MISFET and the floating gate electrode. A method of manufacturing a semiconductor memory device, wherein a region is formed simultaneously with the first semiconductor region. 특허청구의 범위 제 11 항에 있어서, 또 상기 반도체기판의 메모리셀 형성영역에 있어서, 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극의 다른쪽의 끝부에 대해서 자기정합적으로 불순물을 도입해서 상기 채널영역의 적어도 상기 제 2 반도체영역측의 부분에 상기 반도체기판보다 높은 불순물 농도를 갖는 제 1 도전형의 제 4 반도체영역을 상기 제 2 반도체영역보다 깊게 형성하는 공정을 포함하는 반도체기억장치의 제조방법.12. The semiconductor device according to claim 11, wherein in the memory cell formation region of the semiconductor substrate, impurities are introduced into the other ends of the control gate electrode and the floating gate electrode in a self-aligned manner so that at least the And forming a fourth semiconductor region of a first conductivity type having a higher impurity concentration than the semiconductor substrate in a portion on the side of the second semiconductor region deeper than the second semiconductor region. 특허청구의 범위 제 8 항에 있어서, 상기 제 3 반도체영역은 상기 제 4 반도체영역보다 깊게 형성하는 반도체기억장치의 제조방법.The method of claim 8, wherein the third semiconductor region is formed deeper than the fourth semiconductor region. 특허청구의 범위 제 12 항에 있어서, 상기 제 4 반도체영역을 형성하는 공정은 상기 주변회로 형성영역상 및 상기 메모리셀 형성영역의 일부를 덮는 마스크를 사용해서 상기 콘트롤게이트전극 및 플로팅게이트전극에 자기정합적으로 상기 불순물을 도입하는 반도체기억장치의 제조방법.The method of claim 12, wherein the forming of the fourth semiconductor region is performed by applying a mask on the peripheral circuit forming region and a portion of the memory cell forming region to cover the control gate electrode and the floating gate electrode. A method of manufacturing a semiconductor memory device for introducing the impurities consistently.
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