JPH02143464A - 不揮発性メモリの製造方法 - Google Patents

不揮発性メモリの製造方法

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JPH02143464A
JPH02143464A JP63296859A JP29685988A JPH02143464A JP H02143464 A JPH02143464 A JP H02143464A JP 63296859 A JP63296859 A JP 63296859A JP 29685988 A JP29685988 A JP 29685988A JP H02143464 A JPH02143464 A JP H02143464A
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JP
Japan
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film
mask
forming
floating gate
oxidation
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JP63296859A
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Masanori Noda
昌敬 野田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、不揮発性メモリの製造方法に関し、特に、E
 P ROM (Erasable and Prog
rammableRead 0nly MeIIlor
y)の製造に適用して好適なものである。
〔発明の概要〕
本発明は、島状のフローティングゲートの上にコントロ
ールゲートが積層された構造の複数のメモリセルを有す
る不揮発性メモリの製造方法において、フローティング
ゲートとフィールド酸化膜とを自己整合的に形成する。
ソース領域及びドレイン領域は、フローティングゲート
に対して自己整合的に形成することができる。これらの
ソース領域及びドレイン領域は、フィールド酸化膜の下
に埋め込んでもよい。本発明によれば、メモリセルの高
集積密度化を図ることができる。
〔従来の技術〕
従来、第19図に示すような紫外線消去型EFROMが
知られている。第19図に示すように、この従来のEF
ROMにおいては、p型シリコン(St)基板のような
半導体基板101の表面にSiO□膜のようなフィール
ド酸化膜102が選択的に形成され、これによって素子
間分離が行われている。このフィールド酸化膜102の
下には、例えばp゛型のチャネルストップ領域103が
形成されている。また、このフィールド酸化膜102で
囲まれた活性領域の表面にはSin、膜のようなゲート
絶縁膜104が形成され、このゲート絶縁膜104の上
に島状のフローティングゲートFCが形成されている。
このフローティングゲートFGO上にはSin、膜のよ
うな層間絶縁膜105が形成され、この眉間絶縁膜10
5の上にコントロールゲートCGが形成されている。一
方、上記活性領域中太は、フローティングゲートFGの
両側部に対応する部分にそれぞれn゛型のソース領域及
びドレイン領域(図示せず)が形成されている。
なお、フィールド酸化膜の下にソース領域及びドレイン
領域を埋め込むことにより、メモリセルの高集積密度化
を図ったEFROMが提案されている(日経エレクトロ
ニクス、1988年4月4日号、 no、444. p
p、151−157)。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述の第19図に示す従来のEFROMにおいては、フ
ローティングゲートFGとフィールド酸化膜102とが
自己整合的に形成されていないため、これらのフローテ
ィングゲートFC及びフィールド酸化膜102の間に長
さaだけ重なりが発生し、これがメモリセルの高集積密
度化を図る上での障害となっていた。
従って本発明の目的は、メモリセルの高集積密度化を図
ることができる不揮発性メモリの製造方法を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、狭チャネル効果の防止を図ること
ができる不連発性メモリの製造方法を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明の第1の発明は、島状
のフローティングゲート(FC)の上に第1の方向に延
在するコントロールゲート(CG)が積層された構造の
複数のメモリセルを有する不運発性メモリの製造方法に
おいて、その上に耐酸化膜(10)が形成された島状の
フローティングゲート(FG)を形成する工程と、島状
のフローティングゲート(FC)を覆い、かつ第2の方
向に延在する第1のマスク(13)を形成し、この第1
のマスク(13)を用いてソースel域(6)及びドレ
イン領域(7)形成用のイオン注入を行う工程と、島状
のフローティングゲート(FC)を覆い、かつ第1の方
向に延在する第2のマスク(15)を形成し、この第2
のマスク(15)を用いてチャネルストップ領域(3)
形成用のイオン注入を行う工程と、耐酸化膜(10)を
酸化マスフとして選択酸化を行う工程と、島状のフロー
ティングゲート(FC)の上に絶縁膜(5)を介してコ
ントロールゲート(CG)を形成する工程とを具備する
本発明の第2の発明は、冒頭で述べた不揮発性メモリの
製造方法において、その上に耐酸化膜(10)が形成さ
れ、かつ第2の方向に延在するストライプ状のフローテ
ィングゲート(FC)を形成する工程と、耐酸化膜(1
0)及びストライプ状のフローティングゲート(FG)
をマスクとしてチャネルストップ領域(3)形成用のイ
オン注入を行う工程と、耐酸化膜(10)を酸化マスク
として選択酸化を行う工程と、コントロールゲート(C
G)を形成する工程と、コントロールゲ−) (CG)
をマスクとしてストライプ状のフローティングゲー) 
(FC)をエツチングすることにより島状のフローティ
ングゲート(FC)を形成する工程と、ソース領域(6
)及びドレイン領域(7)形成用のイオン注入を行う工
程とを具備する。
本発明の第3の発明は、冒頭で述べた不揮発性メモリの
製造方法において、その上に耐酸化膜(10)が形成さ
れ、かつ第1の方向に延在するストライプ状のフローテ
ィングゲート(FG)を形成する工程と、ストライプ状
のフローティングゲート(FC)をマスクとしてチャネ
ルストップ領域(3)形成用のイオン注入を行う工程と
、耐酸化膜(10)を酸化マスクとして第1の選択酸化
を行う工程と、第2の方向に延在するマスク(19)を
形成し、このマスク(19)を用いてストライプ状のフ
ローティングゲート(FC)及び第1の選択酸化により
形成されたフィールド酸化膜(2)をエツチングするこ
とにより島状のフローティングゲート(FC)を形成す
るとともに、フィールド酸化膜(2)を選択的に除去す
る工程と、マスク(19)を用いてソース領域(6)及
びドレイン領域(7)形成用のイオン注入を行う工程と
、耐酸化膜(10)を酸化マスクとして第2の選択酸化
を行う工程と、コントロールゲート(CG)を形成する
工程とを具備する。
本発明の第4の発明は、冒頭で述べた不揮発性メモリの
製造方法において、その上に耐酸化膜(10)が形成さ
れ、かつ第2の方向に延在するストライプ状のフローテ
ィングゲー) (FC)を形成する工程と、ストライプ
状のフローティングゲート(FC)をマスクとしてソー
ス領域(6)及びドレイン領域(7)形成用のイオン注
入を行う工程と、耐酸化膜(10)を酸化マスクとして
第1の選択酸化を行う工程と、コントロールゲートCC
G>を形成する工程と、コントロールゲート(CG)を
マスクとしてストライプ状のフローティングゲ−1−(
FC)をエツチングすることにより島状のフローティン
グゲート(FG)を形成する工程と、コントロールゲー
ト(CG)をマスクとしてチャネルストップ領域(3)
形成用のイオン注入を行う工程と、耐酸化膜(10)を
酸化マスクとして第2の選択酸化を行う工程とを具備す
る。
本発明の第5の発明は、冒頭で述べた不揮発性メモリの
製造方法において、その上に耐酸化膜(10)が形成さ
れ、かつ第2の方向に延在するストライプ状のフローテ
ィングゲート(FC)を形成する工程と、ストライプ状
のフローティングゲート(FC)をマスクとしてソース
領域(6)及びドレイン領域(7)形成用のイオン注入
を行う工程と、耐酸化膜(10)を酸化マスクとして第
1の選択酸化を行う工程と、第1の方向に延在するマス
ク(18)を形成し、このマスク(18)を用いてスト
ライプ状のフローティングゲート(FG)及び第1の選
択酸化により形成されたフィールド酸化膜(2)をエツ
チングすることにより島状のフローティングゲート(F
G)を形成するとともに、フィールド酸化膜(2)を選
択的に除去する工程と、マスク(18)を用いてチャネ
ルストップ領域(3)形成用のイオン注入を行う工程と
、耐酸化膜(10)を酸化マスクとして第2の選択酸化
を行う工程と、コントロールゲート(CC)を形成する
工程とを具備する。
本発明の第6の発明は、第1〜第5の発明においてフロ
ーティングゲー) (FC)の側壁にサイドウオールス
ペーサ(14)を形成した後にチャネルストップ領域(
3)形成用のイオン注入を行う。
〔作用〕
第1の発明によれば、選択酸化によりフィールド酸化膜
(2)をフローティングゲート(F(1,)に対して自
己整合的に形成することができるので、これらのフロー
ティングゲート(FG)及びフィールド酸化膜(2)の
間の重なりをほぼ完全になくすことができる。また、ソ
ース領域(6)及びドレイン領域(7)をフィールド酸
化膜(2)の下に埋め込むことができるとともに、これ
らのソース領域(6)及びドレイン領域(7)をフロー
ティングゲー) (FC;)に対して自己整合的に形成
することができる。
第2の発明によれば、フィールド酸化膜(2)をフロー
ティングゲート(FC)に対して自己整合的に形成する
ことができるので、これらのフローティングゲート(F
C)及びフィールド酸化膜(2)の間の重なりをほぼ完
全にな(すことができる。また、フローティングゲート
(FC)をコントロールゲート(CC)に対して自己整
合的に形成することができる。
第3の発明によれば、フィールド酸化膜(2)をフロー
ティングゲート(FC)に対して自己整合的に形成する
ことができるので、これらのフローティングゲー) (
FC)及びフィールド酸化膜(2)の間の重なりをほぼ
完全になくすことができる。また、ソース領域(6)及
びドレイン領域(7)をフィールド酸化膜(2)の下に
埋め込むことができるとともに、これらのソース領域(
6)及びドレイン領域(7)をフローティングゲート(
FG)に対して自己整合的に形成することができる。
第4の発明によれば、フィールド酸化膜(2)をフロー
ティングゲート(FC)に対して自己整合的に形成する
ことができるので、これらのフローティングゲー1− 
(FC)及びフィールド酸化膜(2)の間の重なりをほ
ぼ完全になくすことができる。また、ソース領域(6)
及びドレイン領域(7)をフィールド酸化111(2)
の下に埋め込むことができるとともに、これらのソース
領域(6)及びドレイン領域(7)をフローティングゲ
ート(FC)に対して自己整合的に形成することができ
る。さらに、フローティングゲート(FG)をコントロ
ールゲート(CG)に対して自己整合的に形成すること
ができる。
第5の発明によれば、フィールド酸化膜(2)をフロー
ティングゲート(FC)に対して自己整合的に形成する
ことができるので、これらのフローティングゲート(F
C)及びフィールド酸化膜(2)の間の重なりをほぼ完
全になくすことができる。また、ソース領域(6)及び
ドレイン領域(7)をフィールド酸化膜(2)の下に埋
め込むことができるとともに、これらのソース領域(6
)及びドレイン領域(7)をフローティングゲート(F
C)に対して自己整合的に形成することができる。さら
に、フローティングゲート(FC)をコントロールゲー
ト(CG)に対して自己整合的に形成することができる
第6の発明によれば、フローティングゲート(FC)の
下方へのチャネルストップ領域(3)の回り込み量を小
さくすることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。以下の四つの実施例は、いずれも本発明を紫外線
消去型EPROMの製造に適用した実施例を示す、なお
、実施例の全図において、同一機能を有するものには同
一の符号を付ける。
裏施且土 第1図は本発明の実施例■によるEPROMの要部の平
面図、第2図は第1図の■−■線に沿っての断面図、第
3図は第1図の■−■線に沿っての断面図、第4図は第
1図のIV−IV線に沿っての断面図、第5図は第1図
のV−V線に沿っての断面図を示す。
第1図〜第5図に示すように、この実施例IによるEF
ROMにおいては、例えばp型St基板のような半導体
基板1の表面に例えばSiO□膜のようなフィールド酸
化膜2が選択的に形成され、これによって素子間分離が
行われている。このフィールド酸化膜2の下には、例え
ばp゛型のチャネルストップ領域3が形成されている。
また、このフィールド酸化膜2で囲まれた活性領域の表
面には例えばSiO□膜のようなゲート絶縁膜4が形成
され、このゲート絶縁膜4の上に例えば不純物をドープ
した多結晶Si膜のような導体膜から成る島状のフロー
ティングゲートFGが形成されている。
このフローティングゲートFGは、例えばほぼ正方形の
平面形状を有する。このフローティングゲートFCの上
には、例えばSi0g膜のような眉間絶縁膜5が形成さ
れている。なお、この層間絶縁膜5としては、例えば5
i02膜/Si3N、膜/ S iO2膜から成る三層
構造の膜を用いることも可能である。符号CGは例えば
不純物をドープした多結晶Si膜のような導体膜から成
るコントロールゲートを示す。なお、このコントロール
ゲートCGは、例えばポリサイド膜(不純物をドープし
た多結晶Si膜の上に高融点金属シリサイド膜を重ねた
二層構造の膜)により構成することも可能である。
一方、フィールド酸化11!J 2の下方における半導
体基板1中には、例えばn゛型のソース領域6及びドレ
イン領域7が形成されている。すなわち、これらのソー
ス領域6及びドレイン領域7は、フィールド酸化膜2の
下に埋め込まれている。また、これらのソース領域6及
びドレイン領域7は、フローティングゲートFCに対し
て自己整合的に形成されている。なお、これらのソース
領域6及びドレイン領域7は、互いに逆の位置に形成し
ても良い。
次に、この実施例■によるEFROMの製造方法につい
て説明する。第6図A〜第6図Eはその製造方法を工程
順に示す。なお、第6図A〜第6図Eにおいて左右の図
はそれぞれ第1図の■−■線及び■−■線に沿っての断
面図を示す。
第6図Aに示すように、まず半導体基板1の全面に例え
ば熱酸化により例えばSi0g膜のようなゲート絶縁膜
4を形成する。次に、このゲート絶縁膜4の上に例えば
CVD法により例えば多結晶Si膜8を形成した後、こ
の多結晶Si膜8に不純物をドープして低抵抗化する。
次に、この多結晶Si膜8の表面に例えば熱酸化により
バッファSiO□膜9を形成する。次に、このバッファ
SiO□膜9の全面に例えばCVD法により例えばSi
3 N、膜10を形成する。次に、この5LNa膜IO
の全面に例えばCVD法により例えばSiO□膜11膜
形1した後、この5i02膜11の上にフローティング
ゲートFCの形状に対応した所定形状のレジストパター
ン12をリソグラフィーにより形成する。なお、SiO
□膜11膜形1に応じて省略することが可能である。
次に、このレジストパターン12をマスクとしてSiO
□膜11 X5ii N<膜10、バッファSi0g膜
9及び多結晶Si膜8から成る積層膜を順次エツチング
した後、レジストパターン12を除去する。
これによって、第6図Bに示すように、島状のフローテ
ィングゲートFCが形成される。次に、この所定形状の
積層膜を覆うように、第1図に示すような平面形状のレ
ジストパターン13を形成した後、このレジストパター
ン13をマスクとして例えばヒ素(As)のようなソー
ス領域及びドレイン領域形成用のn型不純物を半導体基
板1中に高濃度にイオン注入する(半導体基板l中に注
入されたn型不純物を・・・で表す)。この後、このレ
ジストパターン13を除去する。
次に、例えばCVD法により例えば多結晶Si膜を全面
に形成した後、この多結晶Si膜を例えば反応性イオン
エツチング(RI E)法により基板表面と垂直方向に
異方性エツチングして、第6図Cに示すようにサイドウ
オールスペーサ14を形成する。なお、このサイドウオ
ールスペーサ14は、例えばSiO□膜を全面に形成し
、これを異方性エツチングすることにより形成すること
も可能である。次に、第1図に示すような平面形状のレ
ジストパターン15を形成した後、このレジストパター
ン15、サイドウオールスペーサ14及び上述の積層膜
をマスクとして例えばホウ素(B)のようなチャネルス
トップ領域形成用のp型不純物を半導体基板1中にイオ
ン注入する(半導体基板1に注入されたp型不純物を・
−で表す)、この後、このレジストパターン15を除去
し、さらにSiO2膜11もエツチング除去する。
次に、5i3Na膜10を酸化マスクとして半導体基板
1を選択的に熱酸化することにより、第6図りに示すよ
うに、フィールド酸化膜2をフローティングゲートFG
に対して自己整合的に形成する。この熱酸化の際には、
注入不純物が電気的に活性化されるとともに深さ方向に
拡散されて、フィールド酸化M2の下にチャネルストッ
プ領域3並びにソースMMi6及びドレイン領域7が形
成される。この後、Si、 N、膜10及びバッファS
in。
膜9を順次エツチング除去する。
次に第6図已に示すように、例えばCVD法により例え
ばSiO□膜のような眉間絶縁膜5を全面に形成した後
、この眉間絶縁M5の上に例えば不純物をドープした多
結晶Si膜16を形成する。この後、この多結晶Si膜
16をエツチングによりストライプ状にパターンニング
してコントロールゲートCGを形成する。これによって
、第1図〜第5図に示すように、目的とするEPROM
が完成される。
以上のように、この実施例■によれば、その上に耐酸化
膜としてのSi3 N、膜IOが形成された島状のフロ
ーティングゲートFCを形成した後、このSix N4
膜10を酸化マスクとして選択酸化を行うことによりフ
ィールド酸化膜2を形成しているので、このフィールド
酸化膜2をフローティングゲー)FGに対して自己整合
的に形成することができる。従って、これらのフローテ
ィングゲートFG及びフィールド酸化膜2の間の重なり
をほぼ完全になくすことができる。また、フィールド酸
化膜2の下にソース領域6及びドレイン領域7を埋め込
むことができるとともに、これらのソース領域6及びド
レイン領域7をフローティングゲートFCに対して自己
整合的に形成することができる。さらに、フローティン
グゲートFGの側壁にサイドウオールスペーサ14を形
成した後に選択酸化、を行うことによりフィールド酸化
膜2を形成しているので、このフィールド酸化膜2の端
部のバーズビークの長さを小さくすることができる。こ
れらによって、メモリセル1個当たりの占有面積を小さ
くすることができるので、メモリセルの高集積密度化を
図ることができる。
また、サイドウオールスペーサ14を形成した後にチャ
ネルストップ領域形成用のp型不純物のイオン注入を行
っているので、フローティングゲートFCの下方へのチ
ャネルストップ領域3の回り込み量を小さくすることが
できる。これによって、狭チャネル効果を防止すること
ができる。
夫旌拠工 第7図は本発明の実施例■によるEPROMの要部の平
面図、第8図は第7図の■−■線に沿っての断面図、第
9図は第7図のIX−IX線に沿っての断面図を示す。
第7図、第8図及び第9図に示すように、この実施例■
によるEFROMにおいては、フィールド酸化膜2に対
して自己整合的にフローティングゲートFCが形成され
ている。このフローティングゲートFCは、コントロー
ルゲートCGに対して自己整合的に形成されている。さ
らに、このフローティングゲートFGに対して自己整合
的にソース領域6及びドレイン領域7が形成されている
これらのソース領域6及びドレイン領域7は、実施例I
と異なり、フィールド酸化膜2の下に埋め込まれていな
い。
次に、この実施例■によるEFROMの製造方法につい
て説明する。
第10図Aに示すように、まず実施例Iと同様にして半
導体基板1の上にゲート絶縁膜4、多結晶Si膜8、バ
ッファSio!膜9.513Na膜10.5to21F
J 11を順次形成した後、この5inz膜11の上に
第7図に示すような平面形状のレジストパターン17を
形成する。
次に、このレジストパターン17をマスクとして5iO
t膜11、Si3 N4膜10、バッファSiO□膜9
及び多結晶Si膜8から成る積層膜を順次エツチングし
て、第10図Bに示すようにストライプ状の形状、とす
る。この後、レジストパターン17を除去する。次に、
実施例■と同様にして多結晶SiやSiO2から成るサ
イドウオールスペーサ14を形成した後、このサイドウ
オールスペーサ14をマスクとして半導体基板1中に例
えばBのようなチャネルストップ領域形成用のP型不純
物をイオン注入する。この後、Sin、膜11をエツチ
ング除去する。
次に、5izNn膜10を酸化マスクとして選択酸化を
行うことによりフィールド酸化膜2を形成する。この際
、このフィールド酸化膜2の下にチャネルストップ領域
3が形成される。
次に、例えば不純物をドープした多結晶Si膜を全面に
形成した後、この多結晶Si膜をエツチングにより所定
形状にパターンニングして、第・7図に示すようにコン
トロールゲートCGを形成する。
次に、このコントロールゲートCGをマスクとしてスト
ライプ状のフローティングゲートFCをエツチングする
ことにより、島状のフローティングゲートFGを形成す
る。次に、これらのコントロールゲートCG及びフロー
ティングゲートFGをマスクとして例えばAsのような
n型不純物を半導体基板1中にイオン注入することによ
り、これらのコントロールゲートCG及びフローティン
グゲートFCに対して自己整合的にソース領域6及びド
レイン領域7を形成する。これによって、第7図、第8
図及び第9図に示すように目的とするEPROMが完成
される。
以上のように、この実施例Hによれば、実施例Iと同様
に、フローティングゲートFC及びフィールド酸化膜2
の間の重なりをほぼ完全になくすことができるとともに
、ソース領域6及びドレイン領域7をフローティングゲ
ー1−FCに対して自己整合的に形成することができる
。また、サイドウオールスペーサ14を形成しているの
で、フィールド酸化膜2の端部のバーズビークの長さを
小さ(することができる。これに加えて、コントロール
ゲートCGに対して自己整合的にフローティングゲート
FCを形成することができる。これらによりて、メモリ
セルの高集積密度化を図ることができる−0さらに、実
施例Iと同様に、狭チャネル効果を防止することができ
る、という利点もある。
尖1炎l 第11図は本発明の実施例■によるEFROMの要部の
平面図、第12図は第11図のxm−xm線に沿っての
断面図、第13図は第11図のXm−Xm線に沿っての
断面図を示す。
第11図、第12図及び第13図に示すように、この実
施例■によるEFROMは、実施例■によるEFROM
と同様な構成を有する。
次に、この実施例■によるEFROMの製造方法につい
て説明する。第14図A〜第14図Fはその製造方法を
工程順に示す、なお、第14図A〜第14図Fにおいて
左右の図はそれぞれ第11図のxm−xm線及びxm−
Xm線に沿っての断面図を示す。
第14図Aに示すように、まず半導体基板1の上にゲー
ト絶縁膜4、多結晶Si膜8、バッファ’SiO□膜9
及び5iiN4膜10を順次形成した後、この5ixN
a膜10の上に第1L図に示すような平面形状のレジス
トパターン18を形成する。
次に、このレジストパターン18をマスクとしてSt、
 N、膜10、バッファSiO□膜9、多結晶Si膜8
及びゲート絶縁膜4から成る積層膜を順次エツチングし
て、第14図Bに示すようにストライプ状の形状とする
。この後、レジストパターン18を除去する。次に、実
施例■、■と同様にして多結晶SiやSiO□から成る
サイドウオールスペーサ14を形成した後、このサイド
ウオールスペーサI4をマスクとして半導体基板I中に
例えばBのようなチャネルストップ領域形成用のp型不
純物をイオン注入する。
次に、Si3 N、膜10をマスクとして選択酸化を行
うことにより、第14図Cに示すようにフィールド酸化
膜2を形成するとともに、チャネルストップ領域3を形
成する。
次に第14図りに示すように、第11図に示すような平
面形状のレジストパターン19を形成した後、このレジ
ストパターン19をマスクとして上述の、積層膜及びフ
ィールド酸化Pt2を選択的にエツチングする。これに
よって、島状のフローティングゲートFGが形成される
。次に、このレジストパターン19及び上述の積層膜を
マスクとして例えばAsのようなソース領域及びドレイ
ン領域形成用のn型不純物を半導体基板1中にイオン注
入する。この後、レジストパターン19を除去する。
次に、再びSi3 N、膜10をマスクとして選択酸化
を行うことにより、第14図Fに示すように、フローテ
ィングゲートFCの周囲にフィールド酸化膜2を形成す
る。
この後、コントロールゲートCGを形成して、第11図
、第12図及び第13図に示すように目的とするEFR
OMを完成させる。
この実施例■によれば、実施例Iと同様に、メモリセル
の高集積密度化及び狭チャネル効果の防止を図ることが
できる。
尖旅貫N 第15図は本発明の実施例■によるEFROMの要部の
平面図、第16図は第15図のxvi−x■線に沿って
の断面図、第17図は第15図のX■−X■線に沿って
の断面図を示す。
第15図、第16図及び第17図に示すように、この実
施例■によるEPROMは、実施例HによるEPROM
と同様な構成を有する。
次に、この実施例■によるEPROMの製造方法につい
て説明する。
第18図Aに示すように、まず半導体基板1の上にゲー
ト絶縁膜4、多結晶Si膜8、バッファSiO□膜9.
5iff N、膜10及び5in2膜11を順次形成し
た後、この5i02膜11の上に第7図に示すと同様な
平面形状のレジストパターン17を形成する。
次に、このレジストパターン17をマスクとしてSin
g膜111St3 Ng膜10、バッファSiO□Jl
19及び多結晶Si膜8から成る積層膜を順次エツチン
グして、第18図Bに示すようにストライプ状の形状と
する。次に、レジストパターン17を除去した後、スト
ライプ状のフローティングゲートFGの側面に例えば熱
酸化によりSin、膜を形成する。次に、例えばSi3
 N、膜20及び多結晶Si膜21を全面に順次形成す
る。
次に、これらの多結晶Si膜21及び5tzN4膜20
を例えばRIE法により異方性エツチングして、第18
図Cに示すように、多結晶Stから成るサイドウオール
スペーサ14を形成するとともに、このサイドウオール
スペーサ14の部分にのみSi3N4膜20を残す。こ
の後、このサイドウオールスペーサ14及び上述の積層
膜をマスクとして例えばBのようなチャネルストップ領
域形成用のP型不純物を半導体基板1中にイオン注入す
る。
次に、サイドウオールスペーサ14及びSiO2膜11
膜上1チング除去して第18図りに示す状態とする。
次に、Si3N4膜10.20をマスクとして選択酸化
を行うことにより、第18図已に示すように、フィール
ド酸化膜2を形成するとともに、チャネルストップ領域
3を形成する。
次に、Si3 N4膜10.20をエンチング除去した
後、コントロールゲートCGを形成する。次に、このコ
ントロールゲー)CGをマスクとじてストライプ状のフ
ローティングゲー)FCをエツチングすることにより、
島状のフローティングゲートFGを形成する。これによ
って、第15図、第16図及び第17図に示すように目
的とするEPROMが完成される。
この実施例■によれば、実施例■と同様な利点に加えて
次のような利点がある。すなわち、第18図Cに示すよ
うに、フローティングゲートFCの側壁にSin N4
膜20を形成しているので、フィールド酸化膜2の活性
領域への回り込みをほぼ完全になくすことができ、従っ
てメモリセルのより一層の高集積密度化を図ることがで
きる。また、フローティングゲートFGの下方へのチャ
ネルストップ領域3の回り込みもほぼ完全になくすこと
ができるので、より一層効果的に狭チャネル効果の防止
を図ることができる。
以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、実施例■においては、フローティングゲートF
CをコントロールゲートCGに対して自己整合的に形成
しているが、必ずしもこのようにする必要はない。また
、実施例■において、ソース領域及びドレイン領域形成
用のイオン注入とチャネルストンプ領域形成用のイオン
注入との順序を入れ替えることも可能である。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように構成されているので、次
のような効果を得ることができる。
第1〜第5の発明によれば、メモリセルの高集積密度化
を図ることができる。
第6の発明によれば、メモリセルの高集積密度化及び狭
チャネル効果の防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例■によるEPROMの要部の平
面図、第2図は第1図の■−■線に沿っての断面図、第
3図は第1図の■−■線に沿っての断面図、第4図は第
1図のIV−IV線に沿っての断面図、第5図は第1図
のV−V線に沿っての断面図、第6図A〜第6図Eは本
発明の実施例IによるEFROMの製造方法を工程順に
示す断面図、第7図は本発明の実施例HによるEPRO
Mの要部の平面図、第8図は第7図の■−■線に沿って
の断面図、第9図は第7図のIX−IX線に沿っての断
面図、第10図A及び第10図Bは本発明の実施例■に
よるEFROMの製造方法を工程順に示す断面図、第1
1図は本発明の実施例■によるEPROMの要部の平面
図、第12図は第11図のxn−xm線に沿っての断面
図、第13図は第11図のxm−xm線に沿っての断面
図、第14図A〜第14図Eは本発明の実施例■による
EPROMの製造方法を工程順に示す断面図、第15図
は本発明の実施例■によるEPROMの要部の平面図、
第16図は第15図のXVI−XVI線に沿っての断面
図、第17図は第15図のX■−XVII線に沿っての
断面図、第18図A〜第18図Eは本発明の実施例■に
よるEFROMの製造方法を工程順に水す断面図、第1
9図は従来のEFROMの要部の断面図である。 図面における主要な符号の説明 1:半導体基板、 2:フィールド酸化膜、3:チャネ
ルストンプ領域、  4:ゲート絶縁膜、5ki間絶縁
膜、 6:ソース領域、 7:ドレイン領域、 8,2
1:多結晶Si膜、  10.20:5isNa膜、 
12. 13. 15. 17. 18.19ニレジス
トパターン、  FG:フローティングゲート、  C
G:コントロールゲート。 代理人   弁理士 杉 浦 正 知 n−n線吋面 EPROMの袈i方jム ■−■碌Jli面 ト■線断面 EFROMの去造九圭 第6図D ■−■轢J4山 n−m目断面 EPROMt> 裏造’)’jL 第6図E ■−■線1fr山 ■−■作ばll EPROMの製造力;ム 第14図A 雇−■賎Jヶ山 ■−Xllfl直面 EPROMr+ 冥kit 方;を 第14図B 1−甜穆断山 U−’Xll線Jfrlib EpRoMflFG造方壜 第14図C 1−肩線@面 実施料V(平面口) 第15図 第14図E 第18図A EPROMの製造方法 4   1(p) EPROMの裏逗方汗 第18図E 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、事件の表示 昭和63年特許願第296859号 2、発明の名称  不揮発性メモリの製造方法3゜補正
をする者 事件との関係  特許出願人 住所 東京部品用区北品用6丁目7番35号名称(21
8)ソ ニー株式会社 代表取締役  大 賀 典 雄 43代理人 〒170 住所 東京都豊島区東池袋1丁目48番10号従十制 平成元年 3月 7日 6、補正の対象 7、補正の内容 方式と (1)願書を別紙の通り補正します。 (2)明細書筒36頁13行目の「第14図E、を「第
14図F」と補正します。 以 上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、島状のフローティングゲートの上に第1の方向に延
    在するコントロールゲートが積層された構造の複数のメ
    モリセルを有する不揮発性メモリの製造方法において、 その上に耐酸化膜が形成された上記島状のフローティン
    グゲートを形成する工程と、 上記島状のフローティングゲートを覆い、かつ第2の方
    向に延在する第1のマスクを形成し、この第1のマスク
    を用いてソース領域及びドレイン領域形成用のイオン注
    入を行う工程と、 上記島状のフローティングゲートを覆い、かつ上記第1
    の方向に延在する第2のマスクを形成し、この第2のマ
    スクを用いてチャネルストップ領域形成用のイオン注入
    を行う工程と、 上記耐酸化膜を酸化マスクとして選択酸化を行う工程と
    、 上記島状のフローティングゲートの上に絶縁膜を介して
    上記コントロールゲートを形成する工程とを具備するこ
    とを特徴とする不揮発性メモリの製造方法。 2、島状のフローティングゲートの上に第1の方向に延
    在するコントロールゲートが積層された構造の複数のメ
    モリセルを有する不揮発性メモリの製造方法において、 その上に耐酸化膜が形成され、かつ第2の方向に延在す
    るストライプ状のフローティングゲートを形成する工程
    と、 上記耐酸化膜及び上記ストライプ状のフローティングゲ
    ートをマスクとしてチャネルストップ領域形成用のイオ
    ン注入を行う工程と、 上記耐酸化膜を酸化マスクとして選択酸化を行う工程と
    、 上記コントロールゲートを形成する工程と、上記コント
    ロールゲートをマスクとして上記ストライプ状のフロー
    ティングゲートをエッチングすることにより上記島状の
    フローティングゲートを形成する工程と、 ソース領域及びドレイン領域形成用のイオン注入を行う
    工程とを具備することを特徴とする不揮発性メモリの製
    造方法。 3、島状のフローティングゲートの上に第1の方向に延
    在するコントロールゲートが積層された構造の複数のメ
    モリセルを有する不揮発性メモリの製造方法において、 その上に耐酸化膜が形成され、かつ上記第1の方向に延
    在するストライプ状のフローティングゲートを形成する
    工程と、 上記ストライプ状のフローティングゲートをマスクとし
    てチャネルストップ領域形成用のイオン注入を行う工程
    と、 上記耐酸化膜を酸化マスクとして第1の選択酸化を行う
    工程と、 第2の方向に延在するマスクを形成し、このマスクを用
    いて上記ストライプ状のフローティングゲート及び上記
    第1の選択酸化により形成されたフィールド酸化膜をエ
    ッチングすることにより上記島状のフローティングゲー
    トを形成するとともに、上記フィールド酸化膜を選択的
    に除去する工程と、 上記マスクを用いてソース領域及びドレイン領域形成用
    のイオン注入を行う工程と、 上記耐酸化膜を酸化マスクとして第2の選択酸化を行う
    工程と、 上記コントロールゲートを形成する工程とを具備するこ
    とを特徴とする不揮発性メモリの製造方法。 4、島状のフローティングゲートの上に第1の方向に延
    在するコントロールゲートが積層された構造の複数のメ
    モリセルを有する不揮発性メモリの製造方法において、 その上に耐酸化膜が形成され、かつ第2の方向に延在す
    るストライプ状のフローティングゲートを形成する工程
    と、 上記ストライプ状のフローティングゲートをマスクとし
    てソース領域及びドレイン領域形成用のイオン注入を行
    う工程と、 上記耐酸化膜を酸化マスクとして第1の選択酸化を行う
    工程と、 上記コントロールゲートを形成する工程と、上記コント
    ロールゲートをマスクとして上記ストライプ状のフロー
    ティングゲートをエッチングすることにより上記島状の
    フローティングゲートを形成する工程と、 上記コントロールゲートをマスクとしてチャネルストッ
    プ領域形成用のイオン注入を行う工程と、上記耐酸化膜
    を酸化マスクとして第2の選択酸化を行う工程とを具備
    することを特徴とする不揮発性メモリの製造方法。 5、島状のフローティングゲートの上に第1の方向に延
    在するコントロールゲートが積層された構造の複数のメ
    モリセルを有する不揮発性メモリの製造方法において、 その上に耐酸化膜が形成され、かつ第2の方向に延在す
    るストライプ状のフローティングゲートを形成する工程
    と、 上記ストライプ状のフローティングゲートをマスクとし
    てソース領域及びドレイン領域形成用のイオン注入を行
    う工程と、 上記耐酸化膜を酸化マスクとして第1の選択酸化を行う
    工程と、 上記第1の方向に延在するマスクを形成し、このマスク
    を用いて上記ストライプ状のフローティングゲート及び
    上記第1の選択酸化により形成されたフィールド酸化膜
    をエッチングすることにより上記島状のフローティング
    ゲートを形成するとともに、上記フィールド酸化膜を選
    択的に除去する工程と、 上記マスクを用いてチャネルストップ領域形成用のイオ
    ン注入を行う工程と、 上記耐酸化膜を酸化マスクとして第2の選択酸化を行う
    工程と、 上記コントロールゲートを形成する工程とを具備するこ
    とを特徴とする不揮発性メモリの製造方法。 6、上記フローティングゲートの側壁にサイドウォール
    スペーサを形成した後に上記チャネルストップ領域形成
    用のイオン注入を行うことを特徴とする請求項1、2、
    3、4又は5記載の不揮発性メモリの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5973355A (en) * 1996-05-24 1999-10-26 Nec Corporation Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method of the same
KR100450828B1 (ko) * 1994-03-31 2004-12-04 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 불휘발성반도체기억장치의제조방법

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