JPH03230576A - 不揮発性半導体メモリ装置の製造方法 - Google Patents
不揮発性半導体メモリ装置の製造方法Info
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- JPH03230576A JPH03230576A JP2025218A JP2521890A JPH03230576A JP H03230576 A JPH03230576 A JP H03230576A JP 2025218 A JP2025218 A JP 2025218A JP 2521890 A JP2521890 A JP 2521890A JP H03230576 A JPH03230576 A JP H03230576A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
を用いた不揮発性半導体メモリ装置に関する。
ET構造のメモリセルを用いた紫外線消去型の不揮発性
半導体メモリ装置が知られている。
E E P ROMとして知られている。
を行うEEPROMのメモリセルには、チャネル領域上
全面にトンネル電流が流れ得る薄いゲート絶縁膜を形成
して浮遊ゲートを設けたF E TMOS型と、特定の
書き替え領域にのみトンネル電流が流れ得る薄いゲート
絶縁膜を形成したFLOTOX型とがある。
OS X型メモリセルのセル部分の上面図及び断面図で
ある。Si基板1上に素子分離絶縁膜2が形成され。
膜3を介して第1層多結晶シリコン膜からなる浮遊ゲー
ト4が形成されている。浮遊ゲート4は一部素子分離絶
縁膜2上に延在するようにパターン形成されている。’
tl−Mゲート4上にはさらに第2ゲート絶縁膜5を介
して第2層多結晶シリコン膜からなる制御ゲート6が積
層形成されている。メモリセルをピッ1〜線に接続する
ための選択ゲート7は、例えば浮遊ゲート4と制御ゲー
ト6の形成工程で同時に形成される。制御ゲート6およ
び選択ゲート7をマスクとして不純物がイオン注入され
てソース、ドレインとなるn生型層8が形成されている
。
て異なるしきい値を# O+l 、 II 1”に対
応させることにより情報を不揮発に記憶する。浮遊ゲー
ト4に電子を注入するには、制御ゲート6に20V程度
の高電圧を印加し、ドレインをOvとして基板からのF
−Nトンネル電流を利用する。
をOvとし、ドレインに20V程度の高電圧を印加して
、やはりF−N トンネル電流を生じさせる。これらの
動作の一方がデータ書き込みに、他方がデータ消去に用
いられる。
子を浮遊ゲートに注入する際、効率よく電子注入を行わ
せるには、容量分圧により決まる浮遊ゲートの電位があ
る程度以上高いことが必要である。そのために浮遊ゲー
トと制御ゲート間の容量が大きいことが望ましく、その
様な条件を満たすように浮遊ゲートの一部を素子分離領
域上に延在させているのである。
ほうが、素子の耐圧が小さくてすみ微細化ができるため
好ましい。しかし実際には、浮遊ゲートと制御ゲート間
の結合容量をそれ程大きくとることができないため、2
0V程度の高い高電圧が必要であり、従って素子の耐圧
を十分なものとし、またメモリセルアレイを十分小型化
することができない、という問題があった。
発性半導体メモリ装置は、書き替えしこ使用する制御電
圧を低くしてしかもメモリセル占有面積を小さくするこ
とが難しい、とル)う問題があった。
リ装置およびその製造方法を提供することを目的とする
。
ト絶縁膜を介して71遊ゲートと制御ゲートが積層形成
され、浮遊ゲートの一部が素子分離領域上に延在するM
O5FET構造を有し、制御ゲートが浮遊ゲートの側面
にゲート絶縁膜を介して対抗する部分を有することを特
徴とする不揮発性半導体メモリ装置およびその製造方法
を提供する。
に形成されるため、浮遊ゲートを素子分離領域に大きく
延在させなくても浮遊ゲートと制御ゲート間の容量を大
きいものとする事が出来る。従って、書き替え時に制御
ゲートに印加する電圧を従来より低くする事が出来るだ
けでなく素子の微細化も可能になる。更に書き替え時の
電圧を低くする事が出来る。このため周辺回路の設計も
容易になり、周辺回路の耐圧を低くすることや面積を小
さくする事も可能となる。
例を図面を用いて説明する。第1図(a)〜(d)は前
記実施例のEEPROMを形成するための本発明による
製造方法の一例を示す、セルの断面図である。
が形成され、素子領域に選択的に第1ゲート絶縁膜(1
2)を例えば50〜150人程度形成した後、浮遊ゲー
ト材料となる例えば多結晶シリコン膜(13)を約30
00人程度全面に形成した後、素子分離領域上で選択的
に多結晶シリコン膜をエツチングする事により、浮遊ゲ
ートの一方向の分離を行なう。
)を約100〜300人形成した後、制御ゲートとなる
多結晶シリコン膜(15)を約4000人程度形成し、
その上に例えばSiN膜(16)を約1000人形成す
る。
トパターンを形成する。このレジストパターンをマスク
にSiN膜(16)、多結晶シリコン膜(15)、第2
ゲート絶縁膜(14)、多結晶シリコン膜(13)を順
次エツチングする。その後、レジストパターンを0□ア
ノシヤーにより除去する。この後拡散層(21)をイオ
ン注入にて形成する1次に例えば熱酸化法により少なく
とも多結晶シリコン膜(13) 、 (15)の側壁部
に約150〜450人程度の第3のゲート絶縁膜(17
)を形成する。その後SiN膜(18)を約500人程
度形成する(第1図(a))。
部のみにSiN膜(18)を残置させ、この後SiN膜
(16) 、 (18)をマスクに例えば熱酸化を行な
い約500人のSiO□膜(19)を形成する(第1図
(b))。
した後RIE法法でエツチングして、少なくとも浮遊ゲ
ート(13)の側壁部にSiO□膜(20)を残置させ
る。この時同時にSiO□膜(17)とSiN膜(18
)も制御ゲート(15)の表面よりエツチングされて、
制御ゲート(15)側壁部の一部も露出される(第1図
(C))。
、さらに例えばリン酸を約180℃にした液で、SiN
膜(18)を除去する。次に全面に例えばリンをドープ
されている多結晶シリコン膜(22)を約2000人程
度形成した後、RIE法により、少なくとも浮遊ゲート
(13)側壁部にSiO□膜(17)を介して残置する
様に形成する。この時制御ゲート(15)と多結晶シリ
コン膜(22)は電気的に導通する様にする(第1図(
d))。
ートを浮遊ゲートの側面にも対抗させているから、制御
ゲートと浮遊ゲート間の結合容量を十分大きなものにす
る事が出来る。例えば、第1層目の多結晶シリコンの周
辺の増加する長さが(1μ×3μの面積の時)6連で、
浮遊ゲートの膜厚が0.4岬とすると約4μII+2の
平面の面積(従来例)に対して約2.4μm2の面積が
増加し、約1.6倍増加する事になる。
上記例では20V必要なものが17Vに低下させる事が
出来る。この事は周辺回路等の高耐圧にするための面積
(例えば、LDOn−とが素子分離幅)が少なくて済み
、全体の微細化が出来る。
の実施例を第2図(a)〜(d)の工程断面図を用いて
説明する。
ト絶縁膜(14)、制御ゲート(15)を選択的に形成
した後、例えば熱酸化法により、約100〜250人程
度のSiO□膜(17)を形成する。この後、全面に溶
融膜例えばフォトレジスト膜(30)をスピンコードに
より形成し1表面が平坦になる様に熱処理を行なう(第
2図(a))。
ト膜(30)をエツチングし、少なくとも制御ゲート(
15)上部のSiO□膜(17)の表面が露出する様に
する(第2図(b))。
)をマスクに表面のSiO□膜(17)をエツチング除
去し制御ゲート(15)の表面を露出させる。その後フ
ォトレジスト(30)を0□アッシャ−にて除去する。
31)を約2000人形成する(第2図(C))。
も浮遊ゲート(13)側壁部に多結晶シリコン膜(31
)が残置され、かつ、制御ゲート(15)と導通してい
る様にする。
である多結晶シリコン膜(31)が形成される。
に行なったが、多結晶シリコン膜(22)形成後にイオ
ン注入法により形成しても良い。又、第2の実施例では
制御ゲート(15)上にPo1y −RI E時のスト
ッパーとなる膜を形成しておいても良い。
QQやわ一1deQQの基板を用いても良い。
、シリサイド、これらの組合せ等でも良い。これにより
、制御ゲートの低抵抗化を図り、回路の高速化が行なえ
、大容量化した時のメモリセルアレイ内でデコーダから
遠いセルのアクセスのバラツキを抑え、高速化が実現出
来る。
き込みや消去特性の向上が図れること、などの利点につ
ながるので重要である。
とする場合を説明したが、複数個のメモリセルをソース
、ドレインを共用する形で直列接続してNAND型セル
を構成して、各NANDセル単位でビット線に接続する
メモリ構成とした場合も本発明は有効である。また本発
明はE E P ROMに限らず、紫外線消去型のE
E P ROMにも同様に適用できる。またメモリセル
がFETMOS型でなく、FLOTOX型の場合も同様
に本発明を適用することが可能である。
ートの結合容量を占有面積を増大させることなく大きく
することができ、不揮発性半導体メモリの高性能化と高
集積化を図ることができる。
メモリセル構造を示す工程断面図、第3図は従来メモリ
セル構造を示す上面図とそのA−A’断面図である。 11.1=・P型Si基板、 2 ・・フィールド酸化膜、 3.12・・第1ゲート酸化膜、 4.13・・・浮遊ゲート、 5.14・・・第2ゲート酸化膜、 6.15・・・制御ゲート、 7 ・・・選択ゲート、 8.21・・n十型層、 16、18・・・SiN層、 17、19.20・・・5102 M、22、31・・
・多結晶シリコン膜。
Claims (2)
- (1)半導体基板上に第1のゲート絶縁膜を介して浮遊
ゲートが形成され、さらにこの浮遊ゲート上に第2の絶
縁膜を介して容量結合する制御ゲートが形成され、前記
第1の絶縁膜を通して浮遊ゲートへの電荷の授受を行な
い、これにより書き込み・消去を行うメモリトランジス
タよりなる不揮発性メモリ装置において、少なくとも前
記浮遊ゲートの側壁に絶縁膜を介して前記浮遊ゲートと
容量結合する第2の制御ゲートが設けられたことを特徴
とする不揮発性メモリ装置。 - (2)半導体基板上に選択的に素子分離用絶縁膜及び素
子形成領域を形成する工程と、前記素子形成領域上に、
第1のゲート絶縁膜、浮遊ゲートとなる導電性膜、第2
の絶縁膜、制御ゲートとなる導電性膜を順次形成する工
程と、さらにその上に選択的に形成されたマスク材をマ
スクに前記絶縁膜、導電性膜をパターニングする工程と
、前記浮遊ゲートの側壁に絶縁膜を介して第2の制御ゲ
ートを形成する工程とを備えた不揮発性メモリ装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025218A JP2989205B2 (ja) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | 不揮発性半導体メモリ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2025218A JP2989205B2 (ja) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | 不揮発性半導体メモリ装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03230576A true JPH03230576A (ja) | 1991-10-14 |
| JP2989205B2 JP2989205B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=12159825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2025218A Expired - Lifetime JP2989205B2 (ja) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | 不揮発性半導体メモリ装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2989205B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6031264A (en) * | 1997-09-29 | 2000-02-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Nitride spacer technology for flash EPROM |
| JP2001168213A (ja) * | 1999-12-03 | 2001-06-22 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
| JP2006319293A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Hynix Semiconductor Inc | フラッシュメモリ素子およびその製造方法 |
-
1990
- 1990-02-06 JP JP2025218A patent/JP2989205B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6031264A (en) * | 1997-09-29 | 2000-02-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Nitride spacer technology for flash EPROM |
| JP2001168213A (ja) * | 1999-12-03 | 2001-06-22 | Fujitsu Ltd | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
| JP2006319293A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Hynix Semiconductor Inc | フラッシュメモリ素子およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2989205B2 (ja) | 1999-12-13 |
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