JPH0621473A - メモリ装置及びメモリ装置の製造方法 - Google Patents

メモリ装置及びメモリ装置の製造方法

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JPH0621473A
JPH0621473A JP4194865A JP19486592A JPH0621473A JP H0621473 A JPH0621473 A JP H0621473A JP 4194865 A JP4194865 A JP 4194865A JP 19486592 A JP19486592 A JP 19486592A JP H0621473 A JPH0621473 A JP H0621473A
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JP
Japan
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gate
memory device
insulating film
element isolation
manufacturing
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JP4194865A
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English (en)
Inventor
Machio Yamagishi
万千雄 山岸
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 メモリセル面積を小さくでき、よって高集積
化が可能であるメモリ装置、及びメモリ装置の製造方法
を提供する。 【構成】 基板1上に第1ゲート絶縁膜3とこの第1ゲ
ート絶縁膜の両側に形成されたロコス領域2a,2bを
有し、該第1ゲート絶縁膜上に形成された下部ゲート
(フローティングゲート)5と、該下部ゲート上に第2
ゲート絶縁膜6を介して形成された上部ゲート(コント
ロールゲート)8とを備え、少なくとも下部ゲート5
は、第1ゲート絶縁膜3の両側のロコス領域間に形成さ
れる凹部内にのみ形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メモリ装置及びメモリ
装置の製造方法に関する。本発明は、例えば、微細化集
積化した不揮発性メモリ装置について利用できる。
【0002】
【従来の技術】従来のメモリ装置、特に不揮発性メモリ
装置の製造工程の典型例を図11から図13に示し、メモリ
装置の平面構造を図14に示す。
【0003】図11から図13において、各図の(a)はチ
ャネル幅方向の断面を示し、各図の(b)はチャネル長
方向の断面を示す。
【0004】従来技術においては、ロコス酸化領域であ
る素子分離領域2a,2b及び第1ゲート絶縁膜3が形
成された基板1上に、下部ゲートであるフローティング
ゲートを形成するためのゲート材料4としてポリSiを
堆積し(図11)、通常のフォトリソグラフィー技術とR
IEエッチング技術を用いてゲート材料4をパターニン
グして下部ゲートであるフローティングゲート5を形成
し(図12)、その後第2ゲート絶縁膜6を形成し、更に
上部ゲート8であるコントロールゲートを形成する(図
13)。
【0005】上記従来技術では、フローティングゲート
形成材料4としてポリSiを成長した後に、フィトリソ
グラフィとRIEエッチング技術を使って、LOCOS
(または素子間分離領域)とは非セルファラインにフロ
ーティングゲート(下部ゲート)5が形成される。この
ような構成であると、素子間分離領域上への延在部分の
長さLが必要となる。
【0006】従って、従来技術にあっては、この長さL
の分だけチャネル幅方向の大きさが長くなる。この長さ
増大分は、メモリセル面積増大になる。その割合は2〜
3倍となるため、高集積化には適さない。
【0007】
【発明の目的】本発明は上記従来技術の問題点を解決し
て、メモリセル面積を小さくでき、よって高集積化が可
能であるメモリ装置、及びメモリ装置の製造方法を提供
することを目的とする。
【0008】
【問題点を解決するための手段】本出願の請求項1の発
明は、基板上に第1ゲート絶縁膜とこの第1ゲート絶縁
膜の両側に形成されたロコス領域を有し、該第1ゲート
絶縁膜上に形成された下部ゲートと、該下部ゲート上に
第2ゲート絶縁膜を介して形成された上部ゲートとを備
えるメモリ装置において、少なくとも前記下部ゲート
は、前記第1ゲート絶縁膜の両側のロコス領域間に形成
される凹部内にのみ形成されていることを特徴とするメ
モリ装置であって、これにより上記目的を達成するもの
である。
【0009】本出願の請求項2の発明は、下部ゲートが
フローティングゲートであり、上部ゲートがコントロー
ルゲートであり、不揮発性メモリ装置であることを特徴
とする請求項1に記載のメモリ装置であって、これによ
り上記目的を達成するものである。
【0010】本出願の請求項3の発明は、下部ゲート及
び上部ゲートが、ポリシリコンにより形成されているこ
とを特徴とする請求項1または2に記載のメモリ装置で
あって、これにより上記目的を達成するものである。
【0011】本出願の請求項4の発明は、基板上に素子
間分離領域間に挟まれた部分を有するゲート材料を形成
し、ポリッシュ手段により該素子間分離領域間にのみゲ
ート材料を残してゲートを形成する工程を有するメモリ
装置の製造方法であって、これにより上記目的を達成す
るものである。
【0012】本出願の請求項5の発明は、基板上に素子
間分離領域間に挟まれた部分を有するゲート材料を形成
し、ポリッシュ手段により該素子間分離領域間にのみゲ
ート材料を残して下部ゲートを形成する工程と、該下部
ゲート上に絶縁膜を介して上部ゲートを形成する工程と
を備えることを特徴とするメモリ装置の製造方法であっ
て、これにより上記目的を達成するものである。
【0013】本出願の請求項6の発明は、下部ゲートが
フローティングゲートであり、上部ゲートがコントロー
ルゲートであり、不揮発性メモリ装置を形成することを
特徴とする請求項5に記載のメモリ装置の製造方法であ
って、これにより上記目的を達成するものである。
【0014】本出願の請求項7の発明は、下部ゲート及
び上部ゲートが、ポリシリコンにより形成されることを
特徴とする請求項6または7に記載のメモリ装置の製造
方法であって、これにより上記目的を達成するものであ
る。
【0015】
【作用】本出願の発明に係るメモリ装置は、フローティ
ングゲート等の下部ゲートは、第1ゲート絶縁膜の両側
のロコス領域間に形成される凹部内にのみ形成されてい
るので、セル面積を小さくでき、高度な集積化を実現で
きる。
【0016】また本出願の発明に係るメモリ装置の製造
方法は、ポリッシュ手段により素子間分離領域間にのみ
(本発明の製造方法については、素子間分離領域はロコ
ス領域でなくてもよい)ゲート材料を残してゲートを形
成するので、セル面積を小さくでき、高度な集積化を実
現できるメモリ装置を簡便な工程で得ることてきる。
【0017】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。但し当然のことではあるが、本発明は実施
例により限定されるものではない。
【0018】実施例1 本実施例は、集積化した不揮発性メモリ装置について、
本出願の発明を適用したものである。
【0019】本実施例のメモリ装置は、図1及び図10に
示すように、基板1上に第1ゲート絶縁膜3とこの第1
ゲート絶縁膜3の両側に形成されたロコス領域2a,2
bを有し、該第1ゲート絶縁膜3上に形成された下部ゲ
ート5(ここではフローティングゲート)と、該下部ゲ
ート5上に第2ゲート絶縁膜8を介して形成された上部
ゲート8(ここではコントロールゲート)とを備えるメ
モリ装置において、下部ゲート5は、第1ゲート絶縁膜
3の両側のロコス領域2a,2b間に形成される凹部内
にのみ形成されているものである。
【0020】また、本実施例のメモリ装置の製造方法
は、図2に示すように、基板1上に素子間分離領域2
a,2b間に挟まれた部分を有するゲート材料4を形成
して、図2のAで示す構造を得、次いでポリッシュ手段
により該素子間分離領域2a,2b間にのみゲート材料
4を残してゲート5を形成して図2にBで示す構造を得
るものである。
【0021】本実施例のメモリセル装置の製造工程を、
図3ないし図9を参照して更に詳しく説明すると、以下
のとおりである。各図中、(a)はチャネル幅方向の断
面図であり、(b)はチャネル長方向の断面図である。
【0022】本実施例においては、LOCOS酸化によ
り基板1(ここではSi基板)上に素子分離領域2A,
2Bを形成し、図3に示すように、基板1上に第1ゲー
ト絶縁膜3(ここではSiO2 )が形成され、その両側
に基板1上に盛り上がる形での素子分離領域2A,2B
が形成されて、第1ゲート絶縁膜3上が該素子分離領域
2A,2Bに挟まれた凹部になっている(特に、図3
(a)参照)構造を得る。
【0023】次に、LOCOS酸化が終わった後、下部
ゲートであるフローティングゲート形成用のゲート材料
4としてポリSiを成長し、図4の構造とする。
【0024】次にポリッシュ技術を使い、素子分離領域
2A,2B上面であるLOCOS酸化膜面まで該ゲート
材料4であるポリSiを研磨する。これにより図5の構
造として、下部ゲート5(フローティングゲート)を形
成する。
【0025】その後、第2ゲート絶縁膜6(ここではS
iO2 )を成長し、その後、上部ゲートであるコントロ
ールゲート形成用のゲート材料7としてポリSiを成長
し、図6の構造を得る。
【0026】そして該ゲート材料7であるポリSiをパ
ターニングすることにより、上部ゲート8としてコント
ロールゲートを形成する。この上部ゲート8(コントロ
ールゲート)をマスクにして、ソース/ドレイン12,13
を形成し、図示の構造を得る。図7(b)において、14
はゲート構造5,6,8の側壁に形成されたサイドウォ
ール状のスペーサであり、これによりソース/ドレイン
についていわゆるLDD構造を形成する。
【0027】更に、図8に示すように、層間絶縁膜9を
形成する。
【0028】その後、コンタクトホールを形成し、Al
等の配線材料を蒸着等で形成しパターニングすることに
よって、配線10を作り上げる。更に保護膜11としてオー
バーパッシベーション膜を形成し、図9の構造を得る。
これによって、図1に示した本実施例のメモリ装置が完
成する。
【0029】図10に、本実施例のSRAMメモリ素子の
平面構造を示す。下部ゲート5であるフローティングゲ
ートが活性化領域内に埋め込まれ、素子間分離領域2と
下部ゲート5(フローティングゲート)とがセルファラ
インに形成されていることがわかる。
【0030】これに対し、図14は従来構造の平面図であ
るが、下部ゲート5(フローティングゲート)が素子間
分離領域2上に延在し、長さLだけセル面積が大きくな
っていることがわかる。この長さLは、本実施例では不
要(Lはゼロ)である。
【0031】本実施例のSRAMメモリセル構造は、ポ
リッシュ技術だけで簡単にでき、有利である。また、メ
モリセル面積を従来の構造に対して小さくでき、本実施
例ではその縮小率は従来比1/2〜1/3となる。
【0032】本実施例においては、素子間分離形成後、
下部ゲート5であるフローティングゲート用のポリSi
を成長した後、ポリッシュ技術を利用し、フローティン
グゲート用ポリSiが活性化領域に埋め込まれることに
なり、素子間分離領域とフローティングゲート形成用ポ
リSiとがセルファライン形成される。従来例に比して
下部ゲート5であるフローティングゲートのLOCOS
または素子間分離領域上への延在部分が零となる。即
ち、チャネル幅方向の寸法が小さくなり、メモリセルサ
イズが縮小され、縮小率は1/2〜1/3となる。この
構造を、容易なポリッシュ技術により実現できる。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、メモリセル面積を小さ
くでき、よって高集積化が可能であるメモリ装置を提供
でき、また、かかるメモリ装置を容易に得ることができ
る製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のメモリ装置の構成例を示す断面図であ
る。
【図2】本発明のメモリ装置の製造方法を例示する断面
図である。
【図3】実施例1のメモリ装置の製造工程(その1)を
示す断面図である。
【図4】実施例1のメモリ装置の製造工程(その2)を
示す断面図である。
【図5】実施例1のメモリ装置の製造工程(その3)を
示す断面図である。
【図6】実施例1のメモリ装置の製造工程(その4)を
示す断面図である。
【図7】実施例1のメモリ装置の製造工程(その5)を
示す断面図である。
【図8】実施例1のメモリ装置の製造工程(その6)を
示す断面図である。
【図9】実施例1のメモリ装置の製造工程(その7)を
示す断面図である。
【図10】実施例1のメモリ装置の構成を平面で示す図で
ある。
【図11】従来例のメモリ装置の製造工程(その1)を示
す断面図である。
【図12】従来例のメモリ装置の製造工程(その2)を示
す断面図である。
【図13】従来例のメモリ装置の製造工程(その3)を示
す断面図である。
【図14】従来例とメモリ装置の構成を平面で示す図であ
る。
【符号の説明】
1 基板 2a,2b 素子間分離領域 3 第1ゲート絶縁膜 4 ゲート材料(ポリSi) 5 下部ゲート(フローティングゲート) 6 第2ゲート絶縁膜 7 ゲート材料(ポリSi) 8 上部ゲート(コントロールゲート)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に第1ゲート絶縁膜とこの第1ゲー
    ト絶縁膜の両側に形成されたロコス領域を有し、該第1
    ゲート絶縁膜上に形成された下部ゲートと、該下部ゲー
    ト上に第2ゲート絶縁膜を介して形成された上部ゲート
    とを備えるメモリ装置において、 少なくとも前記下部ゲートは、前記第1ゲート絶縁膜の
    両側のロコス領域間に形成される凹部内にのみ形成され
    ていることを特徴とするメモリ装置。
  2. 【請求項2】下部ゲートがフローティングゲートであ
    り、上部ゲートがコントロールゲートであり、不揮発性
    メモリ装置であることを特徴とする請求項1に記載のメ
    モリ装置。
  3. 【請求項3】下部ゲート及び上部ゲートが、ポリシリコ
    ンにより形成されていることを特徴とする請求項1また
    は2に記載のメモリ装置。
  4. 【請求項4】基板上に素子間分離領域間に挟まれた部分
    を有するゲート材料を形成し、 ポリッシュ手段により該素子間分離領域間にのみゲート
    材料を残してゲートを形成する工程を有するメモリ装置
    の製造方法。
  5. 【請求項5】基板上に素子間分離領域間に挟まれた部分
    を有するゲート材料を形成し、 ポリッシュ手段により該素子間分離領域間にのみゲート
    材料を残して下部ゲートを形成する工程と、 該下部ゲート上に絶縁膜を介して上部ゲートを形成する
    工程とを備えることを特徴とするメモリ装置の製造方
    法。
  6. 【請求項6】下部ゲートがフローティングゲートであ
    り、上部ゲートがコントロールゲートであり、不揮発性
    メモリ装置を形成することを特徴とする請求項5に記載
    のメモリ装置の製造方法。
  7. 【請求項7】下部ゲート及び上部ゲートが、ポリシリコ
    ンにより形成されることを特徴とする請求項6または7
    に記載のメモリ装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5892257A (en) * 1994-10-06 1999-04-06 International Business Machines Corporation Packing density for flash memories
US6917076B2 (en) 1996-05-28 2005-07-12 United Microelectronics Corporation Semiconductor device, a method of manufacturing the semiconductor device and a method of deleting information from the semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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