JP2000340773A - Nonvolatile semiconductor memory storage and manufacture thereof - Google Patents
Nonvolatile semiconductor memory storage and manufacture thereofInfo
- Publication number
- JP2000340773A JP2000340773A JP11147164A JP14716499A JP2000340773A JP 2000340773 A JP2000340773 A JP 2000340773A JP 11147164 A JP11147164 A JP 11147164A JP 14716499 A JP14716499 A JP 14716499A JP 2000340773 A JP2000340773 A JP 2000340773A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- floating gate
- semiconductor substrate
- region
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 title 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 40
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 14
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 13
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 23
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 23
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 abstract description 17
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 13
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 5
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 101000621511 Potato virus M (strain German) RNA silencing suppressor Proteins 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的に書き換え
可能な不揮発性メモリを有する不揮発性半導体装置及び
その製造方法に関する。The present invention relates to a nonvolatile semiconductor device having an electrically rewritable nonvolatile memory and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の不揮発性メモリとして、EEPR
OMの製造工程を図5〜図9に示し、これらの図に基づ
いて従来のEEPROMの製造方法を説明する。なお、
通常、EEPROMと共に、logic部として形成さ
れるPchMOSトランジスタ及びNchMOSトラン
ジスタの製造工程も共に示す。2. Description of the Related Art As a conventional nonvolatile memory, EEPR
The manufacturing process of the OM is shown in FIGS. 5 to 9 and a conventional method of manufacturing the EEPROM will be described with reference to these drawings. In addition,
A manufacturing process of a PchMOS transistor and an NchMOS transistor which are usually formed as a logic part together with the EEPROM is also shown.
【0003】[図5(a)に示す工程]まず、シリコン
基板51上に酸化膜52を形成したのち、MOSトラン
ジスタ領域のうちのPchMOSトランジスタ形成予定
領域をマスク53で覆い、p型不純物をイオン注入する
ことにより、EEPROM領域及びMOSトランジスタ
領域のうちのNch型MOSトランジスタ形成予定領域
に、p型ウェル層54を形成する。[Step shown in FIG. 5 (a)] First, after an oxide film 52 is formed on a silicon substrate 51, a PchMOS transistor formation region of a MOS transistor region is covered with a mask 53, and p-type impurities are ionized. By implantation, a p-type well layer 54 is formed in a region where an Nch-type MOS transistor is to be formed in the EEPROM region and the MOS transistor region.
【0004】[図5(b)に示す工程]次に、マスク5
3を除去したのち、さらにp型ウェル層54を形成した
領域をマスク55で覆い、n型不純物をイオン注入する
ことにより、PchMOSトランジスタ形成予定領域に
n型ウェル層56を形成する。そして、マスク55を除
去する。[Step shown in FIG. 5B] Next, the mask 5
After removing 3, the region where the p-type well layer 54 is formed is further covered with a mask 55, and an n-type impurity is ion-implanted to form an n-type well layer 56 in a region where a PchMOS transistor is to be formed. Then, the mask 55 is removed.
【0005】[図5(c)に示す工程]そして、EEP
ROM領域の所定位置が開口するマスク57でシリコン
基板51を覆い、n型不純物をイオン注入することによ
って、n+型拡散層58を形成する。[Step shown in FIG. 5 (c)]
An n + -type diffusion layer 58 is formed by covering the silicon substrate 51 with a mask 57 having an opening at a predetermined position in the ROM region and ion-implanting n-type impurities.
【0006】[図6(a)に示す工程]マスク57を除
去した後、いわゆるLOCOS工程を施すことにより、
LOCOS酸化膜59によってEEPROM領域、MO
Sトランジスタ領域のPchMOSトランジスタ形成予
定領域及びNchMOSトランジスタ形成予定領域のそ
れぞれを素子分離する。[Step shown in FIG. 6A] After removing the mask 57, a so-called LOCOS step is performed.
The LOCOS oxide film 59 allows the EEPROM area, MO
Each of the PchMOS transistor formation region and the NchMOS transistor formation region in the S transistor region is isolated.
【0007】[図6(b)に示す工程]続いて、EEP
ROM領域及びMOSトランジスタ領域それぞれの表面
にゲート酸化膜60を形成する。[Step shown in FIG. 6 (b)]
A gate oxide film 60 is formed on each surface of the ROM region and the MOS transistor region.
【0008】さらに、n+型拡散層58上の所定領域に
おいてが開口するレジスト61でシリコン基板51上を
覆い、フォトエッチングによってゲート酸化膜60にn
+型拡散層58と連通する開口部60aを形成する。Further, the silicon substrate 51 is covered with a resist 61 having an opening in a predetermined region on the n + type diffusion layer 58, and the gate oxide film 60 is formed on the gate oxide film 60 by photoetching.
An opening 60a communicating with the + type diffusion layer 58 is formed.
【0009】[図6(c)に示す工程]レジスト61を
除去したのち、熱酸化等によってトンネル酸化膜62を
形成する。[Step shown in FIG. 6C] After the resist 61 is removed, a tunnel oxide film 62 is formed by thermal oxidation or the like.
【0010】[図7(a)に示す工程]シリコン基板5
1上にポリシリコンを堆積したのち、EEPROM領域
の所定領域にレジスト63を配置し、ポリシリコンをパ
ターニングしてフローティングゲート64を形成する。[Step shown in FIG. 7A] Silicon substrate 5
After depositing polysilicon on 1, a resist 63 is arranged in a predetermined area of the EEPROM area, and the polysilicon is patterned to form a floating gate 64.
【0011】[図7(b)に示す工程]そして、レジス
ト63を除去したのちに熱酸化工程を行ない、フローテ
ィングゲート64表面にゲート酸化膜(中間酸化膜)6
5を形成する。[Step shown in FIG. 7B] After the resist 63 is removed, a thermal oxidation step is performed, and a gate oxide film (intermediate oxide film) 6 is formed on the surface of the floating gate 64.
5 is formed.
【0012】[図7(c)に示す工程]フローティング
ゲート64上を含むシリコン基板51上に、ポリシリコ
ン66を堆積したのち、所定パターンのレジスト67を
用いてポリシリコン66、ゲート酸化膜65及びフロー
ティングゲート64をパターニングする。これにより、
ゲート酸化膜65を介してフローティングゲート64及
びコントロールゲート66aが順に積層された2層ゲー
ト構造が形成される。なお、この後、レジスト67を除
去する。[Step shown in FIG. 7 (c)] After a polysilicon 66 is deposited on the silicon substrate 51 including the floating gate 64, the polysilicon 66, the gate oxide film 65 and the polysilicon 66 are formed using a resist 67 having a predetermined pattern. The floating gate 64 is patterned. This allows
A two-layer gate structure in which the floating gate 64 and the control gate 66a are sequentially stacked via the gate oxide film 65 is formed. After that, the resist 67 is removed.
【0013】[図8(a)に示す工程]続いて、所定パ
ターンのレジスト68を用いてポリシリコン66をパタ
ーニングし、EEPROM領域、MOSトランジスタ領
域のPchMOSトランジスタ形成予定領域及びNch
MOSトランジスタ形成予定領域のそれぞれに、ポリシ
リコンゲート66bを形成する。[Step shown in FIG. 8 (a)] Subsequently, the polysilicon 66 is patterned using a resist 68 having a predetermined pattern to form a Pch MOS transistor formation region of an EEPROM region, a MOS transistor region, and Nch.
A polysilicon gate 66b is formed in each of the regions where the MOS transistors are to be formed.
【0014】[図8(b)に示す工程]次に、レジスト
68を除去した後、熱酸化工程を行ない、フローティン
グゲート64、コントロールゲート66a及びポリシリ
コンゲート66bを熱酸化膜69で覆う。[Step shown in FIG. 8B] Next, after removing the resist 68, a thermal oxidation step is performed to cover the floating gate 64, the control gate 66a, and the polysilicon gate 66b with a thermal oxide film 69.
【0015】そして、各ゲート64、66a、66bを
マスクとしてイオン注入を行ない、EEPROM領域と
MOSトランジスタ領域のそれぞれにソース70・ドレ
イン71を形成する。なお、この時のイオン注入は、E
EPROM領域及びPchMOSトランジスタ形成予定
領域と、NchMOSトランジスタ形成予定領域それぞ
れ別々に行なっており、前者にはn型不純物、後者には
p型不純物を注入している。Then, ions are implanted using the gates 64, 66a, 66b as a mask, and a source 70 and a drain 71 are formed in each of the EEPROM region and the MOS transistor region. The ion implantation at this time is performed by E
An EPROM region and a PchMOS transistor formation region are separately formed, and an NchMOS transistor formation region is separately performed. An n-type impurity is implanted into the former and a p-type impurity is implanted into the latter.
【0016】[図8(c)に示す工程]そして、シリコ
ン基板51上を覆うように層間絶縁膜72を配置したの
ち、層間絶縁膜72に各ソース・ドレインや各ゲート等
に連通するコンタクトホール72aを形成する。[Step shown in FIG. 8C] Then, after an interlayer insulating film 72 is arranged so as to cover the silicon substrate 51, contact holes communicating with each source / drain, each gate and the like are formed in the interlayer insulating film 72. 72a is formed.
【0017】[図9(a) に示す工程]続いて、アル
ミ等の金属膜を配置し、金属配線73をパターニングす
る。[Step shown in FIG. 9A] Subsequently, a metal film such as aluminum is disposed, and the metal wiring 73 is patterned.
【0018】[図9(b)に示す工程]そして、金属配
線73を含むシリコン基板51上を覆うように、保護膜
74を形成することにより、logic部となるMOS
トランジスタと共にEEPROMが形成される。[Step shown in FIG. 9B] Then, a protective film 74 is formed so as to cover the silicon substrate 51 including the metal wiring 73, thereby forming a MOS to be a logic part.
An EEPROM is formed with the transistors.
【0019】[0019]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の不揮発
性メモリでは、2層ポリシリコン構造のコントロールゲ
ート及びフローティングゲートが必要であること、埋め
込み用のn+型拡散層が必要となることなどにより、一
般的なマイコンプロセスに対して工程数の増加が避けら
れないという問題がある。In the above-mentioned conventional nonvolatile memory, a control gate and a floating gate having a two-layer polysilicon structure are required, and an n + type diffusion layer for filling is required. However, there is a problem that an increase in the number of processes is inevitable with respect to a general microcomputer process.
【0020】また、米国特許第5,132,239号明
細書において、ゲート電極が1層構造であるEEPRO
Mが示されているが、埋め込みの用のn+型拡散層を形
成する必要があるため、n+型拡散層形成のためのフォ
トレジストパターン形成、イオン注入工程などが必要と
なっている。In US Pat. No. 5,132,239, EEPRO having a single-layered gate electrode is disclosed.
Although M is shown, since it is necessary to form an n + -type diffusion layer for filling, a photoresist pattern formation, an ion implantation step, and the like for forming the n + -type diffusion layer are required.
【0021】本発明は上記問題に鑑みて成され、製造工
程数を簡略化できる構造の不揮発性半導体装置及びその
製造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a nonvolatile semiconductor device having a structure capable of simplifying the number of manufacturing steps and a method of manufacturing the same.
【0022】[0022]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決すべく、
請求項1に記載の発明においては、半導体基板(1)
と、半導体基板上に形成されているトンネル膜(2)
と、トンネル膜上の所定領域に形成され、トンネル領域
において所定幅に延設された部位(3a)を有するフロ
ーティングゲート(3)と、半導体基板の表層部に形成
され、フローティングゲートと所定のオーバラップ部分
を有して構成されたコントロールゲート(6)と、半導
体基板の表層部に形成され、フローティングゲートのう
ち所定幅に延設された部位の幅方向両側に注入された不
純物を横拡散させることによって、フローティングゲー
トの下部で互いに接続させて構成した第1半導体層
(4)と、半導体基板の表層部に形成され、フローティ
ングゲートとオーバラップ部分を有すると共に、該フロ
ーティングゲートに対して第1半導体層とは反対側に形
成された第2半導体層(5)と、を備えていることを特
徴としている。In order to solve the above problems,
In the invention according to claim 1, the semiconductor substrate (1)
And a tunnel film (2) formed on a semiconductor substrate
A floating gate (3) formed in a predetermined region on the tunnel film and having a portion (3a) extended to a predetermined width in the tunnel region; and a floating gate (3) formed in a surface layer portion of the semiconductor substrate and having a predetermined overlap with the floating gate. A control gate (6) having a wrap portion; and an impurity formed in a surface layer of the semiconductor substrate and implanted on both sides in the width direction of a portion of the floating gate extending to a predetermined width. Thereby, the first semiconductor layer (4) formed by being connected to each other below the floating gate, and the first semiconductor layer (4) formed on the surface layer portion of the semiconductor substrate and having an overlapping portion with the floating gate, And a second semiconductor layer (5) formed on the opposite side to the semiconductor layer.
【0023】このような構成においては、コントロール
ゲートを半導体基板の表層部に形成しているため、導電
層を2層形成する必要をなくすことができる。このと
き、トンネル領域においては、不純物を横拡散させるこ
とにより、フローティングゲートの下部で連結されるよ
うにすればよい。In such a configuration, since the control gate is formed on the surface of the semiconductor substrate, it is not necessary to form two conductive layers. At this time, in the tunnel region, the impurity may be laterally diffused so as to be connected below the floating gate.
【0024】具体的には、請求項2に示すように、メモ
リ領域と共にlogic部として電界効果型トランジス
タを形成する場合において、電界効果型トランジスタの
製造工程を兼ねることによって、各種工程を削減するこ
とができる。Specifically, in the case where a field effect transistor is formed as a logic part together with a memory region as described in claim 2, various steps can be reduced by also serving as a manufacturing step of the field effect transistor. Can be.
【0025】例えば、トンネル膜形成工程とゲート酸化
膜形成工程を兼ねることによって、請求項3に示すよう
に、トンネル膜とゲート酸化膜とは同一厚さで形成され
る。For example, by combining the tunnel film forming step and the gate oxide film forming step, the tunnel film and the gate oxide film are formed to have the same thickness.
【0026】また、第1、第2半導体層形成工程とコン
トロールゲート形成工程を兼ねることによって、請求項
4に示すように、第1、第2半導体層と、コントロール
ゲートが同じ深さで構成される。Further, by combining the first and second semiconductor layer forming steps and the control gate forming step, the first and second semiconductor layers and the control gate have the same depth. You.
【0027】このような構成の不揮発性半導体装置にお
いては、請求項5に示すように、コントロールゲートと
フローティングゲートとのオーバラップ部分の長さ(L
2)、及びフローティングゲートと第1半導体層とのオ
ーバラップ部分の幅(W1)を、トンネル膜にかかる電
界強度(Eox)に基づいて設定すれば、書き込み速度
に応じた電界強度を得ることができる。In the nonvolatile semiconductor device having such a structure, as described in claim 5, the length (L) of the overlap portion between the control gate and the floating gate is determined.
2) If the width (W1) of the overlapping portion between the floating gate and the first semiconductor layer is set based on the electric field intensity (Eox) applied to the tunnel film, an electric field intensity corresponding to the writing speed can be obtained. it can.
【0028】請求項6に記載の発明においては、メモリ
領域における半導体基板(1)上にトンネル膜(2)を
形成する工程と、トランジスタ領域における半導体基板
上にゲート絶縁膜(26)を形成する工程と、トンネル
膜及びゲート絶縁膜上を含む、半導体基板上に電極層を
配置すると共に、該電極層をパターニングし、不揮発性
メモリのフローティングゲート(3)及び電界効果型ト
ランジスタのゲート電極(28)を形成する工程と、フ
ローティングゲート及びゲート電極の表面に絶縁膜(2
9)を形成する工程と、半導体基板の表層部のうち、フ
ローティングゲートの両側及びゲート電極の両側に、ソ
ース(4、31)及びドレイン(5、32)を形成する
と共に、フローティングゲートとオーバラップするコン
トロールゲート(6)を形成する工程と、を含んでいる
ことを特徴としている。According to the present invention, a step of forming a tunnel film (2) on the semiconductor substrate (1) in the memory area and a step of forming a gate insulating film (26) on the semiconductor substrate in the transistor area. And forming an electrode layer on a semiconductor substrate including a tunnel film and a gate insulating film, and patterning the electrode layer to form a floating gate of a nonvolatile memory and a gate electrode of a field effect transistor. Forming an insulating film (2) on the surfaces of the floating gate and the gate electrode.
Forming a source (4, 31) and a drain (5, 32) on both sides of a floating gate and both sides of a gate electrode in a surface layer portion of a semiconductor substrate, and overlapping with the floating gate. And forming a control gate (6).
【0029】このように、コントロールゲートを拡散層
で形成し、メモリ領域及びトランジスタ領域のソース、
ドレインを形成する際に、コントロールゲートを形成す
ることにより、これらの製造工程を兼ねることができ、
製造工程の簡略化を図ることができる。この場合、フロ
ーティングゲート形成工程を電界効果型トランジスタの
ゲート電極形成工程と兼ねればよい。As described above, the control gate is formed of the diffusion layer, and the source and the memory region and the transistor region are formed.
By forming the control gate when forming the drain, these manufacturing steps can be combined,
The manufacturing process can be simplified. In this case, the step of forming the floating gate may be combined with the step of forming the gate electrode of the field-effect transistor.
【0030】なお、請求項7に示すように、トンネル膜
を形成する工程とゲート絶縁膜を形成する工程とを兼ね
ることも可能である。As described in claim 7, the step of forming a tunnel film and the step of forming a gate insulating film can be combined.
【0031】なお、上記括弧内の符号は、後述する実施
形態で説明する図面に記載された符号との対応関係を示
している。The symbols in the parentheses indicate the correspondence with the symbols described in the drawings which will be described in the embodiments described later.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施形態について
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiment shown in the drawings will be described below.
【0033】図1に本発明の一実施形態におけるEEP
ROMの構造を示す。なお、図1は、複数配置されるE
EPROMの1つのユニットセルを示したものであり、
(a)は、EEPROMのレイアウトを示す図であり、
(b)は(a)のA−A矢視部分の概略断面図、(c)
は(a)のB−B矢視部分の概略断面図を示している。FIG. 1 shows an EEP according to an embodiment of the present invention.
1 shows the structure of a ROM. FIG. 1 shows a plurality of Es
FIG. 2 shows one unit cell of an EPROM;
(A) is a diagram showing a layout of an EEPROM,
(B) is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of (a), (c).
FIG. 3A is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
【0034】図1(b)に示すように、シリコン基板1
上にはトンネル膜2を介してフローティングゲート3が
形成されている。このフローティングゲート3は、図1
(a)に示すように、所定幅をもって延設された2つの
部位を有しており、その一方(紙面左側)がトンネル領
域を形成するための部位を構成している。As shown in FIG. 1B, a silicon substrate 1
A floating gate 3 is formed on the upper side via a tunnel film 2. This floating gate 3 is shown in FIG.
As shown in (a), it has two portions extending with a predetermined width, one of which (the left side in the drawing) forms a portion for forming a tunnel region.
【0035】また、他方の部位の両側に位置するシリコ
ン基板1の表層部には、それぞれソース4、ドレイン5
が形成されている。そして、ソース4は、トンネル領域
を形成する側の部位の下部においては、その部位の幅方
向両側にイオン注入された不純物を横拡散させることに
よって連結された構成となっている。On the surface layer of the silicon substrate 1 located on both sides of the other part, a source 4 and a drain 5 are provided, respectively.
Are formed. The source 4 is configured to be connected by laterally diffusing an ion-implanted impurity on both sides in the width direction of the portion below the portion where the tunnel region is formed.
【0036】このように、フローティングゲート3とソ
ース4とがオーバラップするように構成している。この
フローティングゲート3とソース4のオーバラップ長
は、L1に設定されている。As described above, the configuration is such that the floating gate 3 and the source 4 overlap. The overlap length between the floating gate 3 and the source 4 is set to L1.
【0037】なお、本図中では示していないが、本実施
形態に示すEEPROMは、logic部としてのMO
Sトランジスタと共に形成され、MOSトランジスタの
ゲート酸化膜と本EEPROMのトンネル膜2とが共通
の製造工程中に形成され、共通の膜厚を有した構成とな
っている(後述する図3(a)参照)。Although not shown in the figure, the EEPROM shown in this embodiment has an MO as a logic unit.
The gate oxide film of the MOS transistor and the tunnel film 2 of the present EEPROM are formed in a common manufacturing process, and have a common thickness (FIG. 3A described later). reference).
【0038】また、図1(a)に示すように、ソース4
は、連結点近傍において幅狭にされており、フローティ
ングゲート3とのオーバラップ幅が幅W1となるように
構成されている。Further, as shown in FIG.
Are narrowed in the vicinity of the connection point, and are configured such that the overlap width with the floating gate 3 becomes the width W1.
【0039】一方、図1(a)に示すように、トンネル
領域からソース4・ドレイン5の配列方向に垂直な方向
に所定間隔離れて、コントロールゲート6が配置されて
いる。このコントロールゲート6は、図1(c)に示す
ように、シリコン基板1の表層部においてn+型拡散層
として構成されている。このコントロールゲート6は、
トンネル膜2を挟んで、フローティングゲート3とオー
バラップするように構成されている。具体的には、コン
トロールゲート6とフローティングゲート3とのオーバ
ラップ長がL2、オーバラップ幅がW2に設定されてい
る。On the other hand, as shown in FIG. 1A, the control gate 6 is arranged at a predetermined distance from the tunnel region in a direction perpendicular to the arrangement direction of the source 4 and the drain 5. As shown in FIG. 1C, the control gate 6 is formed as an n + type diffusion layer in the surface layer of the silicon substrate 1. This control gate 6
It is configured to overlap with the floating gate 3 with the tunnel film 2 interposed therebetween. Specifically, the overlap length between the control gate 6 and the floating gate 3 is set to L2, and the overlap width is set to W2.
【0040】なお、図1(c)に示すように、トンネル
領域(少なくともフローティングゲート3とソース4の
オーバラップ部分)及びコントロールゲート6の近傍
(少なくともフローティングゲート3とコントロールゲ
ート6のオーバラップ部分)においては、シリコン基板
1表面上を薄いトンネル膜2とし、フローティングゲー
ト3とシリコン基板1表面との間の距離が短くなるよう
にしている。そして、その他の領域、つまりトンネル領
域からコントロールゲート6の近傍までの間において
は、シリコン基板1表面に厚いLOCOS酸化膜7が形
成されているため、フローティングゲート3とシリコン
基板1表面との間の距離が長くなっている。As shown in FIG. 1C, the tunnel region (at least the portion where the floating gate 3 and the source 4 overlap) and the vicinity of the control gate 6 (at least the portion where the floating gate 3 and the control gate 6 overlap). In (2), a thin tunnel film 2 is formed on the surface of the silicon substrate 1 so that the distance between the floating gate 3 and the surface of the silicon substrate 1 is reduced. Since the thick LOCOS oxide film 7 is formed on the surface of the silicon substrate 1 in other regions, that is, between the tunnel region and the vicinity of the control gate 6, the region between the floating gate 3 and the surface of the silicon substrate 1 is formed. The distance is getting longer.
【0041】本実施形態では、フローティングゲート3
とソース4のオーバラップ部分におけるトンネル膜2の
厚さをT1、フローティングゲート3とコントロールゲ
ート6のオーバラップ部分におけるトンネル膜ゲート酸
化膜)2の厚さをT2(=T1)としている。In this embodiment, the floating gate 3
T1 is the thickness of the tunnel film 2 in the overlap portion between the gate electrode 4 and the source 4, and T2 (= T1) is the thickness of the tunnel oxide film 2 in the overlap portion between the floating gate 3 and the control gate 6.
【0042】このように、本実施形態に示すEEPRO
Mでは、1層構造のポリシリコンによってフローティン
グゲート3を構成すると共に、コントロールゲート6を
シリコン基板1の表層部に形成したn+型拡散層によっ
て構成している。As described above, the EEPRO shown in this embodiment is
In the case of M, the floating gate 3 is made of single-layer polysilicon, and the control gate 6 is made of an n + -type diffusion layer formed in the surface layer of the silicon substrate 1.
【0043】このため、後述するように、EEPROM
の製造工程において、従来必要とされていたさまざまな
製造工程を削除することができ、製造工程の簡略化を図
ることができるのである。For this reason, as described later, the EEPROM
In this manufacturing process, various manufacturing processes conventionally required can be omitted, and the manufacturing process can be simplified.
【0044】ここで、上記各サイズ設定について具体的
に説明する。Here, the respective size settings will be specifically described.
【0045】上述したように、フローティングゲート3
とソース4のオーバラップ長はL1、フローティングゲ
ート3とコントトールゲートのオーバラップ長はL2と
なっている。また、フローティングゲート3とソース4
のオーバラップ幅はW1、フローティングゲート3とコ
ントロールゲート6のオーバラップ幅はW2となってい
る。また、フローティングゲート3とソース4のオーバ
ラップ部分におけるトンネル膜厚がT1、フローティン
グゲート3とコントロールゲート6のオーバラップ部分
におけるゲート酸化膜厚がT2となっている。As described above, the floating gate 3
And the overlap length of the source 4 is L1, and the overlap length of the floating gate 3 and the control gate is L2. In addition, the floating gate 3 and the source 4
Is an overlap width of W1, and an overlap width of the floating gate 3 and the control gate 6 is W2. The thickness of the tunnel at the overlapping portion between the floating gate 3 and the source 4 is T1, and the thickness of the gate oxide at the overlapping portion between the floating gate 3 and the control gate 6 is T2.
【0046】そして、フローティングゲート3とソース
4のオーバラップ部分の容量をCfs、フローティング
ゲート3とコントロールゲート6のオーバラップ部分の
容量をCfg、フローティングゲート3とドレイン5の
オーバラップ部分の容量をCfd、フローティングゲー
ト3とシリコン基板1(ソース4・ドレイン5やコント
ロールゲート6とフローティングゲート3とのオーバラ
ップ部分を除く)のオーバラップ部分の容量をCfbと
する。すると、全容量Ctotalは数1で示される。The capacitance at the overlap between the floating gate 3 and the source 4 is Cfs, the capacitance at the overlap between the floating gate 3 and the control gate 6 is Cfg, and the capacitance at the overlap between the floating gate 3 and the drain 5 is Cfd. The capacitance of the overlapping portion between the floating gate 3 and the silicon substrate 1 (excluding the overlapping portion between the source 4 / drain 5 and the control gate 6 and the floating gate 3) is represented by Cfb. Then, the total capacity Ctotal is represented by Expression 1.
【0047】[0047]
【数1】 Ctotal=Cfs+Cfg+Cfd+Cfb また、容量Cfsと容量Cfdは、それぞれ数2、数3
の関係を有している。Ctotal = Cfs + Cfg + Cfd + Cfb Further, the capacitance Cfs and the capacitance Cfd are represented by Expressions 2 and 3, respectively.
Have a relationship.
【0048】[0048]
【数2】Cfs∝(L1×W1)÷T1## EQU2 ## Cfs2 (L1 × W1) ÷ T1
【0049】[0049]
【数3】Cfg∝(L2×W2)÷T2 ここで、後述する書き込み時に印加されるバイアスを、
それぞれ、ソース印加電圧Vsを定電圧Vpp、コント
ロールゲート印加電圧Vcgを接地電位(GND)、ド
レイン5をOPEN(フローティング状態)、シリコン
基板1への印加電圧Vsubを接地電位(GND)とす
ると、フローティングゲート3の電位Vfgは数4で示
される。Cfg∝ (L2 × W2) ÷ T2 Here, the bias applied at the time of writing, which will be described later, is
When the source applied voltage Vs is a constant voltage Vpp, the control gate applied voltage Vcg is a ground potential (GND), the drain 5 is OPEN (floating state), and the applied voltage Vsub to the silicon substrate 1 is a ground potential (GND), floating The potential Vfg of the gate 3 is shown by Expression 4.
【0050】[0050]
【数4】Vfg=(Vs×Cfs)÷Ctotal そして、書き込み時にトンネル酸化膜に印加される電界
強度Eoxは数5で示される。Vfg = (Vs × Cfs) ÷ Ctotal Then, the electric field intensity Eox applied to the tunnel oxide film at the time of writing is represented by Expression 5.
【0051】[0051]
【数5】Eox=(Vs−Vfg)÷T1 このため、ソース印加電圧Vs、フローティングゲート
電位Vfg、及びトンネル膜2の膜厚T1が設計のポイ
ントとなる。Eox = (Vs−Vfg) ÷ T1 Therefore, the design point is the source applied voltage Vs, the floating gate potential Vfg, and the thickness T1 of the tunnel film 2.
【0052】そして、本実施形態に示すEEPROMに
おいては、トンネル膜2とMOSトランジスタ領域のゲ
ート酸化膜26(図3(a)参照)とを共通化させてお
り、また、ソース印加電圧Vsは定電圧Vppであるた
め、フローティングゲート電位Vfgに基づいて電界強
度Eoxが設定されることになる。In the EEPROM shown in this embodiment, the tunnel film 2 and the gate oxide film 26 in the MOS transistor region (see FIG. 3A) are shared, and the source applied voltage Vs is constant. Since the voltage is Vpp, the electric field strength Eox is set based on the floating gate potential Vfg.
【0053】このため、フローティングゲート電位Vf
gは数5で示されることから、フローティングゲート
3とソース4のオーバラップ部分の容量Cfsを小さく
する、もしくは全容量Ctotalを大きくすること
により、必要な書き込み速度に応じた電界強度Eoxと
することができる。Therefore, the floating gate potential Vf
Since g is given by Equation 5, the electric field strength Eox according to the required writing speed is obtained by reducing the capacitance Cfs of the overlapping portion between the floating gate 3 and the source 4 or increasing the total capacitance Ctotal. Can be.
【0054】そして、については、ソース4とフロー
ティングゲート3のオーバラップ幅W1を許容範囲内で
小さくすればよく、については、フローティングゲー
ト3とコントロールゲート6のオーバラップ部分の容量
Cfgを大きく、すなわちフローティングゲート3とコ
ントロールゲート6のオーバラップ長L2を長くするこ
とにより実現可能である。As to the above, the overlap width W1 between the source 4 and the floating gate 3 may be reduced within an allowable range, and the capacitance Cfg of the overlapping portion between the floating gate 3 and the control gate 6 may be increased, that is, This can be realized by increasing the overlap length L2 between the floating gate 3 and the control gate 6.
【0055】このように、オーバラップ幅W1、オーバ
ラップ長L2を必要な書き込み速度に応じて設定してい
る。As described above, the overlap width W1 and the overlap length L2 are set according to the required writing speed.
【0056】続いて、このような構成のEEPROMの
作動について説明する。Next, the operation of the EEPROM having such a configuration will be described.
【0057】まず、書き込み動作時においては、ソース
4に高電圧を印加すると共に、コントロールゲート6を
接地状態(GND)とする。First, during a write operation, a high voltage is applied to the source 4 and the control gate 6 is set to the ground state (GND).
【0058】これにより、フローティングゲート3とオ
ーバラップしている領域のトンネル膜2が高電界にな
り、電子がソース4に放出される。これにより、EEP
ROMの電気的書き込みが行われる。As a result, the tunnel film 2 in the region overlapping with the floating gate 3 has a high electric field, and electrons are emitted to the source 4. Thereby, EEP
Electrical writing to the ROM is performed.
【0059】一方、消去動作時においては、コントロー
ルゲート6に高電圧を印加すると共に、ソース4を接地
状態(GND)とする。On the other hand, during the erasing operation, a high voltage is applied to the control gate 6 and the source 4 is set to the ground state (GND).
【0060】これにより、フローティングゲート3とソ
ース4がオーバラップしている領域のトンネル膜2が高
電界になり、電子がフローティングゲート3へ注入され
る。これにより、EEPROMの消去が行われる。As a result, the tunnel film 2 in a region where the floating gate 3 and the source 4 overlap each other has a high electric field, and electrons are injected into the floating gate 3. As a result, the EEPROM is erased.
【0061】次に、このような構造を有するEEPRO
Mの製造工程を図2〜図4に示し、これらの図に基づい
てEEPROMの製造方法を説明する。Next, an EEPRO having such a structure will be described.
The manufacturing process of M is shown in FIGS. 2 to 4, and a method of manufacturing the EEPROM will be described with reference to these drawings.
【0062】なお、通常、EEPROMと共に形成され
るPchMOSトランジスタ及びNchMOSトランジ
スタの製造工程も共に示す。The manufacturing steps of a PchMOS transistor and an NchMOS transistor usually formed together with an EEPROM are also shown.
【0063】[図2(a)に示す工程]まず、シリコン
基板1上に酸化膜21を形成したのち、MOSトランジ
スタ領域のうちのPchMOSトランジスタ形成予定領
域をマスク22で覆い、p型不純物をイオン注入するこ
とにより、EEPROM領域及びMOSトランジスタ領
域のうちのNch型MOSトランジスタ形成予定領域
に、p型ウェル層23を形成する。[Step shown in FIG. 2 (a)] First, after an oxide film 21 is formed on the silicon substrate 1, a region of the MOS transistor region where a PchMOS transistor is to be formed is covered with a mask 22, and p-type impurities are ionized. By implantation, a p-type well layer 23 is formed in an Nch-type MOS transistor formation region of the EEPROM region and the MOS transistor region.
【0064】[図2(b)に示す工程]次に、マスク2
2を除去したのち、さらにp型ウェル層23を形成した
領域をマスク24で覆い、n型不純物をイオン注入する
ことにより、PchMOSトランジスタ形成予定領域に
n型ウェル層25を形成する。[Step shown in FIG. 2B] Next, the mask 2
After removing 2, the region where the p-type well layer 23 is formed is further covered with a mask 24, and an n-type impurity is ion-implanted to form an n-type well layer 25 in a region where a PchMOS transistor is to be formed.
【0065】[図2(c)に示す工程]マスク24を除
去した後、いわゆるLOCOS工程を施すことにより、
LOCOS酸化膜7によってEEPROM領域、MOS
トランジスタ領域のPchMOSトランジスタ形成予定
領域及びNchMOSトランジスタ形成予定領域のそれ
ぞれを素子分離する。[Step shown in FIG. 2C] After removing the mask 24, a so-called LOCOS step is performed.
EEPROM area, MOS by LOCOS oxide film 7
Each of the PchMOS transistor formation region and the NchMOS transistor formation region in the transistor region is isolated.
【0066】[図3(a)に示す工程]続いて、EEP
ROM領域及びMOSトランジスタ領域それぞれの表面
にトンネル膜2及びゲート酸化膜26を同時に形成す
る。[Steps shown in FIG. 3 (a)]
The tunnel film 2 and the gate oxide film 26 are simultaneously formed on the respective surfaces of the ROM region and the MOS transistor region.
【0067】[図3(b)に示す工程]シリコン基板1
上にポリシリコンを堆積したのち、EEPROM領域の
所定領域及びMOSトランジスタ領域の所定領域にレジ
スト27を配置し、ポリシリコンをパターニングしてE
EPROM領域においてフローティングゲート3を形成
すると共に、PchMOSトランジスタ形成予定領域及
びNchMOSトランジスタ形成予定領域のそれぞれ
に、ポリシリコンゲート28を形成する。[Step shown in FIG. 3B] Silicon substrate 1
After polysilicon is deposited thereon, a resist 27 is disposed in a predetermined area of the EEPROM area and a predetermined area of the MOS transistor area, and the polysilicon is patterned to form a resist pattern.
A floating gate 3 is formed in the EPROM area, and a polysilicon gate 28 is formed in each of the PchMOS transistor formation area and the NchMOS transistor formation area.
【0068】[図3(c)に示す工程]次に、レジスト
27を除去した後、熱酸化工程を行ない、フローティン
グゲート3及びポリシリコンゲート28を熱酸化膜29
で覆う。[Step shown in FIG. 3C] Next, after removing the resist 27, a thermal oxidation step is performed to remove the floating gate 3 and the polysilicon gate 28 from the thermal oxide film 29.
Cover with.
【0069】そして、各ゲート3、28をマスクとして
イオン注入を行なったのち、注入したイオンを熱拡散さ
せることにより、EEPROM領域とMOSトランジス
タ領域のそれぞれにソース4、31・ドレイン5、32
を形成する。After ion implantation using the gates 3 and 28 as a mask, the implanted ions are thermally diffused, so that the source 4, 31 and the drain 5, 32 are respectively provided in the EEPROM region and the MOS transistor region.
To form
【0070】また、このとき、図3(c)の断面では示
されていないが、コントロールゲート6を構成するn+
型拡散層を同時に形成する。At this time, although not shown in the cross section of FIG. 3C, n +
A mold diffusion layer is formed at the same time.
【0071】このとき、イオン注入を斜めに行なった
り、熱拡散を制御することにより、フローティングゲー
ト3のうちトンネル領域を構成する部位の下においてソ
ース4が連結するようにしていると共に、コントロール
ゲート6とフローティングゲート3とのオーバラップ長
がL2となるようにしている。At this time, by performing ion implantation obliquely or controlling thermal diffusion, the source 4 is connected below the portion constituting the tunnel region of the floating gate 3 and the control gate 6 is connected. And the floating length of the floating gate 3 is L2.
【0072】なお、この時のイオン注入は、EEPRO
M領域及びPchMOSトランジスタ形成予定領域と、
NchMOSトランジスタ形成予定領域それぞれ別々に
行なっており、前者にはn型不純物、後者にはp型不純
物を注入している。At this time, the ion implantation is performed by using EEPRO.
An M region and a region where a PchMOS transistor is to be formed;
The process is performed separately for each NchMOS transistor formation region. An n-type impurity is implanted into the former and a p-type impurity is implanted into the latter.
【0073】[図4(a)に示す工程]そして、シリコ
ン基板1上を覆うよう層間絶縁膜33を配置したのち、
層間絶縁膜に各ソース4・ドレイン5や各ゲート等に連
通するコンタクトホールを形成する。[Step shown in FIG. 4A] After the interlayer insulating film 33 is disposed so as to cover the silicon substrate 1,
A contact hole communicating with each source 4 / drain 5 and each gate is formed in the interlayer insulating film.
【0074】[図4(b) に示す工程]続いて、アル
ミ等の金属膜を配置し、金属配線34をパターニングす
る。[Step shown in FIG. 4B] Subsequently, a metal film such as aluminum is disposed, and the metal wiring 34 is patterned.
【0075】[図4(c)に示す工程]そして、金属配
線34を含むシリコン基板1上を覆うように、保護膜3
5を形成することにより、logic部となるMOSト
ランジスタと共にEEPROMが形成される。[Step shown in FIG. 4C] Then, the protective film 3 is formed so as to cover the silicon substrate 1 including the metal wiring 34.
By forming 5, an EEPROM is formed together with a MOS transistor serving as a logic part.
【0076】このように、本実施形態におけるEEPR
OMの製造工程は、上述した従来のEEPROMの製造
工程と比べて、以下の工程を削減させることができる。As described above, the EEPR in this embodiment is
The OM manufacturing process can reduce the following processes as compared with the above-described conventional EEPROM manufacturing process.
【0077】すなわち、図5(c)に示したEEPRO
M用のn+型拡散層形成工程、図6(a)〜(c)に示
したトンネル膜2の形成工程を削減することができる。
さらに、図7(a)に示したフローティングゲート3の
形成工程を、MOSトランジスタ領域のポリシリコンゲ
ート28の形成工程(図3(b)参照)で兼ねることが
できるため、フローティングゲート3のみを形成するた
めに必要とされていた工程を削減することもできる。That is, the EEPRO shown in FIG.
The step of forming an n + type diffusion layer for M and the step of forming the tunnel film 2 shown in FIGS. 6A to 6C can be reduced.
Further, since the step of forming the floating gate 3 shown in FIG. 7A can be combined with the step of forming the polysilicon gate 28 in the MOS transistor region (see FIG. 3B), only the floating gate 3 is formed. It is also possible to reduce the number of steps required to perform the process.
【0078】このように、従来よりも少ない工程数によ
って、本実施形態に示すEEPROMを製造することが
できる。As described above, the EEPROM according to the present embodiment can be manufactured with a smaller number of steps than in the related art.
【図1】本発明の1実施形態におけるEEPROMの構
成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an EEPROM according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示すEEPROMの製造工程を示す図で
ある。FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of the EEPROM shown in FIG. 1;
【図3】図2に続くEEPROMの製造工程を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of the EEPROM following FIG. 2;
【図4】図3に続くEEPROMの製造工程を示す図で
ある。FIG. 4 is a view showing a manufacturing process of the EEPROM following FIG. 3;
【図5】従来のEEPROMの製造工程を示す図であ
る。FIG. 5 is a view showing a manufacturing process of a conventional EEPROM.
【図6】図5に続くEEPROMの製造工程を示す図で
ある。FIG. 6 is a view showing a manufacturing process of the EEPROM following FIG. 5;
【図7】図6に続くEEPROMの製造工程を示す図で
ある。FIG. 7 is a view showing a manufacturing step of the EEPROM following FIG. 6;
【図8】図7に続くEEPROMの製造工程を示す図で
ある。FIG. 8 is a view showing a manufacturing process of the EEPROM following FIG. 7;
【図9】図8に続くEEPROMの製造工程を示す図で
ある。FIG. 9 is a view showing a manufacturing process of the EEPROM following FIG. 8;
1…シリコン基板、2…トンネル膜、3…フローティン
グゲート、4…ソース、5…ドレイン、6…コントロー
ルゲート、7…LOCOS酸化膜。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silicon substrate, 2 ... Tunnel film, 3 ... Floating gate, 4 ... Source, 5 ... Drain, 6 ... Control gate, 7 ... LOCOS oxide film.
フロントページの続き Fターム(参考) 5F001 AA01 AA25 AA30 AB02 AB06 AB09 AC01 AD12 AD14 AD15 AE02 AE07 AE08 AG02 AG12 5F083 EP02 EP03 EP13 EP15 EP22 EP38 EP42 ER03 ER06 ER14 ER16 ER21 GA28 PR12 PR36 PR37 Continued on front page F-term (reference) 5F001 AA01 AA25 AA30 AB02 AB06 AB09 AC01 AD12 AD14 AD15 AE02 AE07 AE08 AG02 AG12 5F083 EP02 EP03 EP13 EP15 EP22 EP38 EP42 ER03 ER06 ER14 ER16 ER21 GA28 PR12 PR36 PR37 PR37
Claims (7)
と、 前記トンネル膜上の所定領域に形成され、トンネル領域
において所定幅に延設された部位(3a)を有するフロ
ーティングゲート(3)と、 前記半導体基板の表層部に形成され、前記フローティン
グゲートと所定のオーバラップ部分を有して構成された
コントロールゲート(6)と、 前記半導体基板の表層部に形成され、前記フローティン
グゲートのうち前記所定幅に延設された部位の幅方向両
側に注入された不純物を横拡散させることによって、前
記フローティングゲートの下部で互いに接続させて構成
した第1半導体層(4)と、 前記半導体基板の表層部に形成され、前記フローティン
グゲートとオーバラップ部分を有すると共に、該フロー
ティングゲートに対して前記第1半導体層とは反対側に
形成された第2半導体層(5)と、を備えていることを
特徴とする不揮発性半導体装置。1. A semiconductor substrate (1), and a tunnel film (2) formed on the semiconductor substrate.
A floating gate (3) formed in a predetermined region on the tunnel film and having a portion (3a) extending at a predetermined width in the tunnel region; and a floating gate (3) formed in a surface layer portion of the semiconductor substrate, A control gate (6) having a predetermined overlap portion; and a control gate (6) formed on a surface layer of the semiconductor substrate and injected into both sides in the width direction of a portion of the floating gate extending to the predetermined width. A first semiconductor layer (4) configured to be connected to each other below the floating gate by laterally diffusing the impurities, and formed in a surface layer portion of the semiconductor substrate and having an overlapping portion with the floating gate. A second semiconductor layer (5) formed on a side of the floating gate opposite to the first semiconductor layer; And a non-volatile semiconductor device comprising:
ロールゲート(6)を有する不揮発性メモリと、1層ゲ
ート構造の電界効果型トランジスタとを半導体基板
(1)の上に形成してなる不揮発性半導体記憶装置にお
いて、 前記不揮発性メモリが形成されたメモリ領域と前記電界
効果型トランジスタが形成されたトランジスタ領域とが
前記半導体基板に形成された絶縁膜(7)によって分離
されており、 前記メモリ領域には、 前記半導体基板上に形成されているトンネル膜(2)
と、 前記トンネル膜上の所定領域に形成され、トンネル領域
において所定幅に延設された部位を有する前記フローテ
ィングゲートと、 前記半導体基板の表層部に形成され、前記フローティン
グゲートと所定のオーバラップ部分を有して構成された
前記コントロールゲートと、 前記半導体基板の表層部に形成され、前記フローティン
グゲートのうち前記所定幅に延設された部位(3a)の
幅方向両側に注入された不純物を横拡散させることによ
って、前記フローティングゲートの下部で互いに接続さ
せて構成した第1半導体層(4)と、 前記半導体基板の表層部に形成され、前記フローティン
グゲートとオーバラップ部分を有すると共に、該フロー
ティングゲートに対して前記第1半導体層とは反対側に
形成された第2半導体層(5)とが備えられており、 前記トランジスタ領域には、 前記半導体基板上に形成されているゲート絶縁膜(2
6)と、 前記ゲート絶縁膜上の所定領域に形成されたゲート電極
(28)と、 前記ゲート電極の両側に位置するように、前記半導体基
板の表層部に形成されたソース(31)及びドレイン
(32)とが備えられていることを特徴とする不揮発性
半導体装置。2. A nonvolatile semiconductor memory comprising a nonvolatile memory having a floating gate (3) and a control gate (6) and a field effect transistor having a single-layer gate structure formed on a semiconductor substrate (1). In the device, a memory region in which the nonvolatile memory is formed and a transistor region in which the field-effect transistor is formed are separated by an insulating film (7) formed on the semiconductor substrate. A tunnel film (2) formed on the semiconductor substrate;
A floating gate formed in a predetermined region on the tunnel film and having a portion extending to a predetermined width in the tunnel region; and a predetermined overlapping portion formed in a surface layer portion of the semiconductor substrate and overlapping the floating gate. And a control gate formed on the surface of the semiconductor substrate, the impurity being implanted on both sides in the width direction of a portion (3a) of the floating gate extending to the predetermined width. A first semiconductor layer (4) configured to be connected to each other below the floating gate by being diffused; a first semiconductor layer (4) formed in a surface layer portion of the semiconductor substrate; A second semiconductor layer (5) formed on the side opposite to the first semiconductor layer. In the transistor region, a gate insulating film (2) formed on the semiconductor substrate is provided.
6), a gate electrode (28) formed in a predetermined region on the gate insulating film, and a source (31) and a drain formed on a surface layer of the semiconductor substrate so as to be located on both sides of the gate electrode. (32) A non-volatile semiconductor device comprising:
同一厚さで形成されていることを特徴とする請求項2に
記載の不揮発性半導体装置。3. The non-volatile semiconductor device according to claim 2, wherein said tunnel film and said gate oxide film are formed with the same thickness.
ロールゲートは同じ深さで構成されていることを特徴と
する請求項1乃至3のいずれか1つに記載の不揮発性半
導体装置。4. The non-volatile semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second semiconductor layers and the control gate have the same depth.
ィングゲートとのオーバラップ部分の長さ(L2)、及
び前記フローティングゲートと前記第1半導体層とのオ
ーバラップ部分の幅(W1)は、前記トンネル膜にかか
る電界強度(Eox)に基づいて設定されていることを
特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の不揮
発性半導体装置。5. A length (L2) of an overlapping portion between the control gate and the floating gate and a width (W1) of an overlapping portion between the floating gate and the first semiconductor layer are different from each other in the tunnel film. The nonvolatile semiconductor device according to claim 1, wherein the non-volatile semiconductor device is set based on the electric field strength (Eox).
ロールゲート(6)を有する不揮発性メモリと、1層ゲ
ート構造の電界効果型トランジスタとを半導体基板
(1)の上に形成してなる不揮発性半導体記憶装置の製
造方法において、 半導体基板のうち、前記不揮発性メモリを形成するメモ
リ領域と、前記電界効果型トランジスタを形成するトラ
ンジスタ領域とを素子分離する工程と、 前記メモリ領域における前記半導体基板上にトンネル膜
(2)を形成する工程と、 前記トランジスタ領域における前記半導体基板上にゲー
ト絶縁膜(26)を形成する工程と、 前記トンネル膜及び前記ゲート絶縁膜上を含む、前記半
導体基板上に電極層を配置すると共に、該電極層をパタ
ーニングし、前記不揮発性メモリの前記フローティング
ゲート及び前記電界効果型トランジスタのゲート電極
(28)を形成する工程と、 前記フローティングゲート及び前記ゲート電極の表面に
絶縁膜(29)を形成する工程と、 前記半導体基板の表層部のうち、前記フローティングゲ
ートの両側及び前記ゲート電極の両側に、ソース(4、
31)及びドレイン(5、32)を形成すると共に、前
記フローティングゲートとオーバラップする前記コント
ロールゲートを形成する工程と、を含んでいることを特
徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。6. A nonvolatile semiconductor memory comprising a nonvolatile memory having a floating gate and a control gate, and a field effect transistor having a single-layer gate structure formed on a semiconductor substrate. In the method for manufacturing a device, a step of element-isolating a memory region forming the non-volatile memory and a transistor region forming the field-effect transistor in the semiconductor substrate; and forming a tunnel on the semiconductor substrate in the memory region. Forming a film (2); forming a gate insulating film (26) on the semiconductor substrate in the transistor region; and forming an electrode layer on the semiconductor substrate including the tunnel film and the gate insulating film. And the electrode layer is patterned to form the floating gate and the non-volatile memory of the nonvolatile memory. Forming a gate electrode (28) of the field effect transistor; forming an insulating film (29) on the surface of the floating gate and the gate electrode; and forming a floating gate on a surface portion of the semiconductor substrate. And the source (4,
31) and a step of forming the drain (5, 32) and forming the control gate overlapping with the floating gate.
ート絶縁膜を形成する工程とを、同一工程で行なうこと
を特徴とする請求項6に記載の不揮発性半導体装置の製
造方法。7. The method according to claim 6, wherein the step of forming the tunnel film and the step of forming the gate insulating film are performed in the same step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11147164A JP2000340773A (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Nonvolatile semiconductor memory storage and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11147164A JP2000340773A (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Nonvolatile semiconductor memory storage and manufacture thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000340773A true JP2000340773A (en) | 2000-12-08 |
Family
ID=15424044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11147164A Pending JP2000340773A (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Nonvolatile semiconductor memory storage and manufacture thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000340773A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004084314A1 (en) * | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and its manufacturing method |
JP2007250948A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Seiko Epson Corp | Semiconductor device |
US7489005B2 (en) | 2005-11-28 | 2009-02-10 | Nec Electronics Corporation | Eeprom |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP11147164A patent/JP2000340773A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004084314A1 (en) * | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and its manufacturing method |
JPWO2004084314A1 (en) * | 2003-03-19 | 2006-06-29 | 富士通株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
CN100429790C (en) * | 2003-03-19 | 2008-10-29 | 富士通株式会社 | Semiconductor device and its manufacturing method |
JP4721710B2 (en) * | 2003-03-19 | 2011-07-13 | 富士通セミコンダクター株式会社 | Manufacturing method of semiconductor device |
US8304310B2 (en) | 2003-03-19 | 2012-11-06 | Fujitsu Semiconductor Limited | Manufacture method of semiconductor device |
US7489005B2 (en) | 2005-11-28 | 2009-02-10 | Nec Electronics Corporation | Eeprom |
KR100883282B1 (en) * | 2005-11-28 | 2009-02-11 | 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | EEPROM |
JP2007250948A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Seiko Epson Corp | Semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100373622C (en) | Semiconductor memory device and manufacturing method thereof | |
US5326999A (en) | Non-volatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof | |
US8304310B2 (en) | Manufacture method of semiconductor device | |
US7767523B2 (en) | Semiconductor device with integrated flash memory and peripheral circuit and its manufacture method | |
KR100348836B1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device, nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same | |
US5726470A (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and method of fabrication of the same | |
US20050162926A1 (en) | Split-gate type nonvolatile memory devices and methods for fabricating the same | |
JP2004165182A (en) | Semiconductor device | |
JPH08241932A (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and its manufacture | |
US5936276A (en) | Single polysilicon level flash EEPROM cell and manufacturing process therefor | |
JPH08306889A (en) | Non-volatile semiconductor memory device and its fabrication method | |
JPH07202044A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JP2000340773A (en) | Nonvolatile semiconductor memory storage and manufacture thereof | |
JP3622536B2 (en) | Method for manufacturing nonvolatile semiconductor memory device | |
JP4244902B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
JP3821192B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
US6806530B2 (en) | EEPROM device and method for fabricating same | |
JP2511495B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
JPH11204762A (en) | Semiconductor nonvolatile storage device and its manufacture | |
JPH01179369A (en) | Manufacture of nonvolatile semiconductor memory | |
JPH1022404A (en) | Manufacture of split gate type semiconductor device | |
JP2001119002A (en) | Method for manufacturing semiconductor memory device and the semiconductor memory device | |
JP2792028B2 (en) | Semiconductor memory device and method of manufacturing the same | |
KR0168157B1 (en) | High voltage transistor manufacturing method | |
JP2004296479A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080617 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081104 |