JPH0370180A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0370180A JPH0370180A JP1205983A JP20598389A JPH0370180A JP H0370180 A JPH0370180 A JP H0370180A JP 1205983 A JP1205983 A JP 1205983A JP 20598389 A JP20598389 A JP 20598389A JP H0370180 A JPH0370180 A JP H0370180A
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- JP
- Japan
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- film
- gate
- etching
- region
- fet
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
- H10B41/40—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the peripheral circuit region
- H10B41/42—Simultaneous manufacture of periphery and memory cells
- H10B41/43—Simultaneous manufacture of periphery and memory cells comprising only one type of peripheral transistor
- H10B41/48—Simultaneous manufacture of periphery and memory cells comprising only one type of peripheral transistor with a tunnel dielectric layer also being used as part of the peripheral transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
- H10B41/40—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the peripheral circuit region
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
LDD (Lightly Doped Drain)
構造のMOS FETとフローティングゲート型不揮発
性メモリ(EPROM。
構造のMOS FETとフローティングゲート型不揮発
性メモリ(EPROM。
EEPROM)の−括製造方法に関し。
第2図(3)、 (4)は斜めイオン注入を用いる方法
である。
である。
第2図(3)において、 St基板1上にゲート酸化膜
4を形成し、その上にゲート(ポリSi膜5.)を形成
し、斜めイオン注入を行って低濃度S/D領域2を形成
する。
4を形成し、その上にゲート(ポリSi膜5.)を形成
し、斜めイオン注入を行って低濃度S/D領域2を形成
する。
第2図(4)において、基板上に酸化膜を戒長しエッチ
バックして側壁8を形成し、ゲート5及び側壁8を注入
マスクにしてイオン注入を行って高濃度5lDN域3を
形成する。
バックして側壁8を形成し、ゲート5及び側壁8を注入
マスクにしてイオン注入を行って高濃度5lDN域3を
形成する。
また、 EPROM、 EEPROMを作成するために
は第3図のように基板内に制御ゲートを設け、酸化膜を
挟んで浮遊ゲートを設けた単層構造のものや、第4図の
ように、基板上に酸化膜を介して浮遊ゲート、酸化膜、
制御ゲートからなる2層ゲートを形成し、 S/D j
J[域形成も複雑な工程を要した。
は第3図のように基板内に制御ゲートを設け、酸化膜を
挟んで浮遊ゲートを設けた単層構造のものや、第4図の
ように、基板上に酸化膜を介して浮遊ゲート、酸化膜、
制御ゲートからなる2層ゲートを形成し、 S/D j
J[域形成も複雑な工程を要した。
第3図(1)、 (2)は1層ゲートEPROMの一例
を示す構造図である。
を示す構造図である。
図において、31は基板、32は不揮発性記憶部で浮遊
ゲート(FG)、 33は制御ゲー)(CG)、 34
はソース、35はドレイン、36は被覆絶縁膜、37は
配線であり、又、ソース、ドレイン間がチャネル領域と
なる。
ゲート(FG)、 33は制御ゲー)(CG)、 34
はソース、35はドレイン、36は被覆絶縁膜、37は
配線であり、又、ソース、ドレイン間がチャネル領域と
なる。
第4図(1)〜(3)はゲートと低濃度slo 9M域
のオーバラップ量の少ない従来のLDD構造のPETと
2Nゲー) EPROMを有するデバイスの製造工程の
従来例を説明する断面図である。
のオーバラップ量の少ない従来のLDD構造のPETと
2Nゲー) EPROMを有するデバイスの製造工程の
従来例を説明する断面図である。
第4図(1)において、基板41に分離絶縁膜42を形
成し、左側のFET形成領域にゲート酸化膜43を介し
て第1層目のゲート44を、右側のEPROM形成領域
にゲート酸化膜43を介して第1層目のゲート(FG)
44.酸化H45,第2層目のゲート(CG)46を形
成する。
成し、左側のFET形成領域にゲート酸化膜43を介し
て第1層目のゲート44を、右側のEPROM形成領域
にゲート酸化膜43を介して第1層目のゲート(FG)
44.酸化H45,第2層目のゲート(CG)46を形
成する。
つぎに、 EPROM形成領域をレジストパターン47
で覆い、これを注入マスクとしてFET形成領域にイオ
ン注入してFETの低濃度S/D H域48を形成する
。
で覆い、これを注入マスクとしてFET形成領域にイオ
ン注入してFETの低濃度S/D H域48を形成する
。
第4図(2)において、レジストパターン47を除去し
、 FET形成領域をレジストパターン49で覆い。
、 FET形成領域をレジストパターン49で覆い。
これを注入マスクとしてEPROM形成領域にイオン注
入してEFROMの低濃度S/D領域50を形成する。
入してEFROMの低濃度S/D領域50を形成する。
第4図(2)において、レジストパターン49を除去し
、各ゲートに側壁51を形成し、基板上全面にイオン注
入してFETの高濃度S/D領域52と、 EPROM
の高濃度S/D領域53を形成する。
、各ゲートに側壁51を形成し、基板上全面にイオン注
入してFETの高濃度S/D領域52と、 EPROM
の高濃度S/D領域53を形成する。
以上のように従来例ではS/D 6i域形戒をFHT
。
。
EPROMでそれぞれ別々に行っており、工程が複雑で
あった。
あった。
第2図(1)のように、自然酸化膜をエツチングストッ
パとして用いた場合2等方性エツチングや特殊なガス(
例えば、 CF4. Brz)を用いなくてはならず、
ゲート電極の低抵抗化のためにポリSi膜の上に高融点
金属のシリサイド膜を形成した所謂ポリサイド構造のゲ
ートにはCCl4等を使用するが。
パとして用いた場合2等方性エツチングや特殊なガス(
例えば、 CF4. Brz)を用いなくてはならず、
ゲート電極の低抵抗化のためにポリSi膜の上に高融点
金属のシリサイド膜を形成した所謂ポリサイド構造のゲ
ートにはCCl4等を使用するが。
異方性エツチングやウリサイド等のエツチングは必然的
に自然酸化膜との選択比がとれないという理由によりこ
の方法は適用できないという問題があった。又自然酸化
膜自体は再現性がよくないため、エツチングの制御性は
よくなかった。
に自然酸化膜との選択比がとれないという理由によりこ
の方法は適用できないという問題があった。又自然酸化
膜自体は再現性がよくないため、エツチングの制御性は
よくなかった。
第2図(2)のコントロールエツチングは難しく。
製造バラツキが大きくなってしまう。
第2図(3)、 (4)の斜めイオン注入法では、ゲー
トと低濃度S/DON域のオーバラップ量を十分にとる
ことは困難であるという問題を生ずる。
トと低濃度S/DON域のオーバラップ量を十分にとる
ことは困難であるという問題を生ずる。
本発明は従来例の前2者のようにゲートと低濃度5lD
N域のオーバラップ量を十分にとることができるように
し、電源電圧をを低下させないで短チャネルLDD構造
のFETを再現性よく形成し、さらにこの工程と整合性
のよい不揮発性メモリセル形成を目的とする。
N域のオーバラップ量を十分にとることができるように
し、電源電圧をを低下させないで短チャネルLDD構造
のFETを再現性よく形成し、さらにこの工程と整合性
のよい不揮発性メモリセル形成を目的とする。
上記課題の解決は、半導体基板(11)上のFET形成
領域及びフローティングゲート型不揮発性メモリセル形
成領域の回りに分離絶縁膜(12)を形成し。
領域及びフローティングゲート型不揮発性メモリセル形
成領域の回りに分離絶縁膜(12)を形成し。
該基板上に順次ゲート酸化膜(13)、下側ゲート膜(
14)、エツチング終点検出膜(15)を順次成長する
工程と、 FET形成領域の少なくともゲート9TJ域
の該エツチング終点検出膜をエツチング除去する工程と
、該基板上全面に上側ゲート膜(16)とエツチング保
護膜(18)を成長する工程と、該エツチング保護膜及
び該上側ゲート膜をパターニングして。
14)、エツチング終点検出膜(15)を順次成長する
工程と、 FET形成領域の少なくともゲート9TJ域
の該エツチング終点検出膜をエツチング除去する工程と
、該基板上全面に上側ゲート膜(16)とエツチング保
護膜(18)を成長する工程と、該エツチング保護膜及
び該上側ゲート膜をパターニングして。
FET形成領域及びメモリセル形成領域のチャネル領域
上にそれぞれ該エツチング保護膜及び該上側ゲート膜か
らなるパターンを形成する工程と、メモリセル形成領域
を注入マスクで覆い該基板に該下側ゲート膜を通して該
基板とは反対導電型のイオンを注入してFETの低濃度
ソース/ドレイン領域を形成する工程(20)と、該注
入マスクを除去し。
上にそれぞれ該エツチング保護膜及び該上側ゲート膜か
らなるパターンを形成する工程と、メモリセル形成領域
を注入マスクで覆い該基板に該下側ゲート膜を通して該
基板とは反対導電型のイオンを注入してFETの低濃度
ソース/ドレイン領域を形成する工程(20)と、該注
入マスクを除去し。
該パターンの側面に側壁(21)を形成し、該パターン
及び該側壁をマスクにして該エツチング終点検出膜をエ
ツチングする工程と、該側壁及び該エツチング保護膜を
マスクにして下側ゲート膜をエツチング除去し、該基板
に該基板とは反対導電型のイオンを注入してFETの高
濃度ソース/ドレイン領域(22)及びメモリセルのソ
ース/ドレイン領域(23)を形成する工程とを有する
半導体装置の製造方法により達成される。
及び該側壁をマスクにして該エツチング終点検出膜をエ
ツチングする工程と、該側壁及び該エツチング保護膜を
マスクにして下側ゲート膜をエツチング除去し、該基板
に該基板とは反対導電型のイオンを注入してFETの高
濃度ソース/ドレイン領域(22)及びメモリセルのソ
ース/ドレイン領域(23)を形成する工程とを有する
半導体装置の製造方法により達成される。
本発明は上側ゲート膜のエツチングの際に、メモリセル
領域上のエツチング終点検出膜が露出することによりエ
ツチングを止めるようにしくこのため開口されたFET
9M域の下側ゲート膜は殆どエツチングされない)、
又エツチング終点検出膜は側壁形成時のエツチングで除
去されるため、側壁及びエツチング保護膜をマスクにし
たゲート形成時のエツチングの際に、下側ゲート膜をエ
ツチングすることができるようにしたものである。
領域上のエツチング終点検出膜が露出することによりエ
ツチングを止めるようにしくこのため開口されたFET
9M域の下側ゲート膜は殆どエツチングされない)、
又エツチング終点検出膜は側壁形成時のエツチングで除
去されるため、側壁及びエツチング保護膜をマスクにし
たゲート形成時のエツチングの際に、下側ゲート膜をエ
ツチングすることができるようにしたものである。
さらに、メモリセル領域のエツチング終点検出膜を残し
たことにより、上下ゲート層間にこの膜が介在すること
になり、必然的に2層ゲート構造が得られることを利用
したものである。
たことにより、上下ゲート層間にこの膜が介在すること
になり、必然的に2層ゲート構造が得られることを利用
したものである。
第1図(1)〜(7)は本発明の一実施例による。ゲー
ト電極と低濃度S/D領域をオーバラップさせたLDD
構造の形成を説明する断面図である。
ト電極と低濃度S/D領域をオーバラップさせたLDD
構造の形成を説明する断面図である。
図の素子形成領域は、左側がFET形成領域、右側がE
FROM形成領域である。
FROM形成領域である。
第1図(1)において、 Si基板11にLOCOS法
を用いて素子形TIi、領域の回りに分M酸化(SiO
□)膜12を形成し1次いで熱酸化によりゲート酸化膜
I3を形成し、その上に気相成長(CVD)法によりゲ
ート形成用の下側ゲート膜として厚さ約1000人の下
側ポリSi膜14. エツチング終点検出膜として厚さ
約500大の酸化膜15を順次成長する。
を用いて素子形TIi、領域の回りに分M酸化(SiO
□)膜12を形成し1次いで熱酸化によりゲート酸化膜
I3を形成し、その上に気相成長(CVD)法によりゲ
ート形成用の下側ゲート膜として厚さ約1000人の下
側ポリSi膜14. エツチング終点検出膜として厚さ
約500大の酸化膜15を順次成長する。
第1図(2)において、 PET形I′I2領域の酸化
膜15をエツチング除去する。
膜15をエツチング除去する。
第1図(3)において、 CVD法により、基板上全面
にゲート形成用の上側ゲート膜として厚さ約500人の
上側ポリS i M2S及び厚さ約1200λのWSi
膜17を成長する。
にゲート形成用の上側ゲート膜として厚さ約500人の
上側ポリS i M2S及び厚さ約1200λのWSi
膜17を成長する。
さらにその上に、後記第1図(6)において側壁21を
形成するする際のエツチング保護膜として厚さ約100
0λの酸化膜18を成長する。
形成するする際のエツチング保護膜として厚さ約100
0λの酸化膜18を成長する。
第1図(4)において、酸化膜18上のチャネル領域に
対応する領域にレジストパターン19を形成し2これを
マスクにして酸化膜18. WSi膜17.ポリSi膜
I6をエツチングする。
対応する領域にレジストパターン19を形成し2これを
マスクにして酸化膜18. WSi膜17.ポリSi膜
I6をエツチングする。
このときのエツチングは、酸化膜はCHFz、 WSi
はCCl4.ポリStはCCI、を用いた反応性イオン
エツチング(Rr E)法による。
はCCl4.ポリStはCCI、を用いた反応性イオン
エツチング(Rr E)法による。
このときの、エツチングの終点検出は分離領域やEPl
?0?l形成頭域に残形成−域酸化膜15の存在により
可能である。
?0?l形成頭域に残形成−域酸化膜15の存在により
可能である。
第1図(5)において、 BPROM形成頭域をレジス
トパターンで覆い、これを注入マスクとして、基板に下
側ポリSi膜14を通してりんイオン(P゛)を注入し
てPETの低濃度S/0領域20を形成する。
トパターンで覆い、これを注入マスクとして、基板に下
側ポリSi膜14を通してりんイオン(P゛)を注入し
てPETの低濃度S/0領域20を形成する。
P+の注入条件は、エネルギー100 KeV、 ド
ーズ景lXl0”cm−”である。
ーズ景lXl0”cm−”である。
第1図(6)において、レジストパターンを除去し。
厚さ約200OAの酸化膜を基板全面に戒長し、エッチ
バックして側壁21を形成する。
バックして側壁21を形成する。
このとき、 EFROM 領域のゲート及び側壁の下以
外の酸化膜15もエツチング除去される。
外の酸化膜15もエツチング除去される。
第1図(7)において、側壁21及び酸化膜18をマス
クにして下側ポリSi膜14をエツチングする。
クにして下側ポリSi膜14をエツチングする。
次に、基板に砒素イオン(As’)を注入してFETの
高濃度S/D領域22とEPROMのS/D領域23を
形成する。
高濃度S/D領域22とEPROMのS/D領域23を
形成する。
As”の注入条件は、エネルギー50 KeV、ドーズ
:!l 5XlOIScm−”である。
:!l 5XlOIScm−”である。
この後、注入イオンの活性化アニールを行い。
通常の工程を経てFETを完成する。
この方法によると、エツチング終点が検出できることに
より、異方性の強いエツチング装置やガスを使用できる
ためゲート材料にポリサイドが使え、ゲート配線抵抗を
下げることができる。
より、異方性の強いエツチング装置やガスを使用できる
ためゲート材料にポリサイドが使え、ゲート配線抵抗を
下げることができる。
実施例によると、ゲートと低濃度S106N域のオーバ
ラップ量を約0.2μmと大きくとれ、これにより実効
ゲート長が 0.5μm級のFETを5ν電源で動作さ
せることができるようになった。
ラップ量を約0.2μmと大きくとれ、これにより実効
ゲート長が 0.5μm級のFETを5ν電源で動作さ
せることができるようになった。
さらに、殆ど工程の追加なしに2層ゲートの不揮発性メ
モリセルを形成することができる。
モリセルを形成することができる。
〔発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、ゲートと低濃度S
/D領域のオ・−バラツブ量を十分にとることができる
ようになり、電源電圧をを低下させないでLDD構造の
FETを再現性よく形成でき、これと整合性よ<21ゲ
ートの不揮発性メモリセルを形成することが可能となっ
た。
/D領域のオ・−バラツブ量を十分にとることができる
ようになり、電源電圧をを低下させないでLDD構造の
FETを再現性よく形成でき、これと整合性よ<21ゲ
ートの不揮発性メモリセルを形成することが可能となっ
た。
第1図(1)〜(7)は本発明の一実施例による。ゲー
ト電極と低濃度SiD 領域をオーバラップさせたLD
D構造の形成を説明する断面図。 第2図(1)〜(4)は従来例による。ゲート電極と低
濃度S/D領域をオーバラップさせたLDD構造の形成
を説明する断面図。 第3図(1)、 (2)は1層ゲートEPROMの一例
を示す構造図。 第4図(1)〜(3)は従来のゲートと低濃度S/D領
域のオーバラップ量の少ない従来のLDD構造のFET
と2層ゲー) EFROMを有するデバイスの製造工程
の従来例を説明する断面図である。 図において。 11は半導体基板でSi基板。 12は分離酸化膜。 13はゲート酸化膜。 14は下側ゲート膜で下側ポリSt膜。 15はエツチング終点検出膜で酸化膜。 16は上側ゲート膜で上側ポリSi膜。 17は旧i膜。 18は側壁形成時のエツチング保護膜で酸化膜。 19はレジストパターン。 20はFETの低濃度S/0頭域。 21は酸化膜からなる側壁。 22はFET (7)高濃度SiDa域。 23はメモリセルのS/D領域 実椎例の町節旧 第1回(!の1) 実拒例のr!fr白日 第10(イの2) (1)平面違 (’2)A−A#面 1層ヶ′ニドEFROMの命1 箸 図 aSSりのIfrE ei] 冨2起 イオン5主λ(II) 各足釆争1の#面厨(FE丁+EP尺O閂)第 4 口
ト電極と低濃度SiD 領域をオーバラップさせたLD
D構造の形成を説明する断面図。 第2図(1)〜(4)は従来例による。ゲート電極と低
濃度S/D領域をオーバラップさせたLDD構造の形成
を説明する断面図。 第3図(1)、 (2)は1層ゲートEPROMの一例
を示す構造図。 第4図(1)〜(3)は従来のゲートと低濃度S/D領
域のオーバラップ量の少ない従来のLDD構造のFET
と2層ゲー) EFROMを有するデバイスの製造工程
の従来例を説明する断面図である。 図において。 11は半導体基板でSi基板。 12は分離酸化膜。 13はゲート酸化膜。 14は下側ゲート膜で下側ポリSt膜。 15はエツチング終点検出膜で酸化膜。 16は上側ゲート膜で上側ポリSi膜。 17は旧i膜。 18は側壁形成時のエツチング保護膜で酸化膜。 19はレジストパターン。 20はFETの低濃度S/0頭域。 21は酸化膜からなる側壁。 22はFET (7)高濃度SiDa域。 23はメモリセルのS/D領域 実椎例の町節旧 第1回(!の1) 実拒例のr!fr白日 第10(イの2) (1)平面違 (’2)A−A#面 1層ヶ′ニドEFROMの命1 箸 図 aSSりのIfrE ei] 冨2起 イオン5主λ(II) 各足釆争1の#面厨(FE丁+EP尺O閂)第 4 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板(11)上のFET形成領域及びフローティ
ングゲート型不揮発性メモリセル形成領域の回りに分離
絶縁膜(12)を形成し、該基板上に順次ゲート酸化膜
(13)、下側ゲート膜(14)、エッチング終点検出
膜(15)を順次成長する工程と、FET形成領域の少
なくともゲート領域の該エッチング終点検出膜を除去す
る工程と、 該基板上全面に上側ゲート膜(16)とエッチング保護
膜(18)を成長する工程と、 該エッチング保護膜及び該上側ゲート膜をパターニング
して、FET形成領域及びメモリセル形成領域のチャネ
ル領域上にそれぞれ該エッチング保護膜及び該上側ゲー
ト膜からなるパターンを形成する工程と、 メモリセル形成領域を注入マスクで覆い該基板に該下側
ゲート膜を通して該基板とは反対導電型のイオンを注入
してFETの低濃度ソース/ドレイン領域を形成する工
程(20)と、 該注入マスクを除去し、該パターンの側面に側壁(21
)を形成し、該パターン及び該側壁をマスクにして該エ
ッチング終点検出膜をエッチングする工程と、 該側壁及び該エッチング保護膜をマスクにして下側ゲー
ト膜をエッチング除去し、該基板に該基板とは反対導電
型のイオンを注入してFETの高濃度ソース/ドレイン
領域(22)及びメモリセルのソース/ドレイン領域(
23)を形成する工程とを有することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1205983A JPH0370180A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1205983A JPH0370180A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0370180A true JPH0370180A (ja) | 1991-03-26 |
Family
ID=16515956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1205983A Pending JPH0370180A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0370180A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001199196A (ja) * | 2000-01-21 | 2001-07-24 | Akihiro Tomota | 誕生の記念物 |
| KR100390917B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2003-07-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 플레시 메모리소자의 제조방법 |
| EP1353369A3 (en) * | 2002-03-29 | 2004-05-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for producing semiconductor device |
-
1989
- 1989-08-09 JP JP1205983A patent/JPH0370180A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001199196A (ja) * | 2000-01-21 | 2001-07-24 | Akihiro Tomota | 誕生の記念物 |
| KR100390917B1 (ko) * | 2001-06-29 | 2003-07-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 플레시 메모리소자의 제조방법 |
| EP1353369A3 (en) * | 2002-03-29 | 2004-05-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for producing semiconductor device |
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