[go: up one dir, main page]

JPH04241468A - Electrically erasable non-volatile semiconductor memory device and manufacture thereof - Google Patents

Electrically erasable non-volatile semiconductor memory device and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH04241468A
JPH04241468A JP3014822A JP1482291A JPH04241468A JP H04241468 A JPH04241468 A JP H04241468A JP 3014822 A JP3014822 A JP 3014822A JP 1482291 A JP1482291 A JP 1482291A JP H04241468 A JPH04241468 A JP H04241468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
floating gate
semiconductor memory
erase
memory device
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
Application number
JP3014822A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Yoshimi
吉見 正徳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP3014822A priority Critical patent/JPH04241468A/en
Publication of JPH04241468A publication Critical patent/JPH04241468A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PURPOSE:To embody further reduction and higher integration by reducing an erase gate occupancy area of an electrically erasable non-volatile semiconductor memory device (EEPROM) which is provided with a floating gate, a control gate, and an erase gate on an MOS type transistor device. CONSTITUTION:The sides of a floating gate FG are coated with an erasable insulation film 13, thereby forming a control gate CG and further forming an erase gate 15 on the side of the FG in a self-matching manner by way of the erasable insulation film 13. Since the erase gate is formed on the side of the floating gate, it is possible to reduce an occupancy area.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、電気的消去可能不揮
発性半導体記憶装置(以下、EEPROM)およびその
製造方法に関する。さらに詳しくは、高集積化に適した
EEPROM及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrically erasable nonvolatile semiconductor memory device (hereinafter referred to as an EEPROM) and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to an EEPROM suitable for high integration and a manufacturing method thereof.

【0002】0002

【従来の技術】最近、不揮発性半導体記憶装置のうちで
電気的に消去できるEEPROM(Electrica
lly Erasable Programable 
ROM)が注目を集めている。
2. Description of the Related Art Recently, among non-volatile semiconductor memory devices, EEPROM (Electrica ROM), which can be electrically erased, has been
lly Erasable Programmable
ROM) is attracting attention.

【0003】そして、かかるEEPROMのうちMOS
型トランジスタ素子のチャネル領域上にトンネル酸化膜
を有するゲート酸化膜を介してフローティングゲートを
形成すると共に、このフローティングゲート上に絶縁膜
を介してコントロールゲート及びイレース(消去用)ゲ
ートを並列配置した構造からなる素子が、高集積化用の
EEPROMとして知られている。
[0003] Among these EEPROMs, MOS
A structure in which a floating gate is formed on the channel region of a type transistor element via a gate oxide film having a tunnel oxide film, and a control gate and an erase gate are arranged in parallel on this floating gate via an insulating film. A device consisting of the following is known as a highly integrated EEPROM.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】上記EEPROMにお
ける各ゲートは個々にフォトリソグラフィ技術を用いて
形成される。そしてことに、フローティングゲート上に
並設されるコントロールゲートとイレースゲートはフォ
トリソグラフィによって一定の間隔をもって同時パター
ニングした後エッチングして形成されていた。
Each gate in the EEPROM is individually formed using photolithography technology. In particular, the control gate and erase gate, which are arranged in parallel on the floating gate, are formed by simultaneous patterning using photolithography at regular intervals and then etching.

【0005】従って、EEPROMの高集積化や縮小化
のためには、これらのゲート面積をできるだけ減少させ
ることが必要であり、ことにその機能上、イレースゲー
トの面積を減少させることとが考えられる。
Therefore, in order to achieve high integration and miniaturization of EEPROM, it is necessary to reduce the area of these gates as much as possible, and in particular, it is considered to reduce the area of the erase gate from the viewpoint of its function. .

【0006】しかしながら、現在のフォトリソグラフィ
によるパターンの微細化には限度があるため、著しく縮
小化されたイレースゲートを得ることが困難であり、こ
のことが、EEPROMの更なる高集積化、縮小化への
一つの障害となっていた。
However, because there is a limit to the miniaturization of patterns using current photolithography, it is difficult to obtain erase gates that are significantly reduced in size. This was one obstacle to achieving this goal.

【0007】この発明はかかる状況下なされたものであ
り、ことに高集積化、縮小化を可能とするEEPROM
を提供しようとするものである。
The present invention was made under such circumstances, and is an EEPROM that enables high integration and miniaturization.
This is what we are trying to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】かくしてこの発明によれ
ば、MOS型トランジスタ素子上にフローティングゲー
ト、コントロールゲート及びイレースゲートを備えてな
り、このイレースゲートが上記フローティングゲートを
取り囲む絶縁膜の側壁部を介して該フローティングゲー
トの側部に形成配置されてなる電気的消去可能不揮発性
半導体記憶装置が提供される。さらにこの発明によれば
、MOS型トランジスタ素子上にフローティングゲート
、コントロールゲート及びイレースゲートを備えた不揮
発性半導体記憶装置を製造することからなり、上記フロ
ーティングゲート及びその表面絶縁膜を形成後、金属の
堆積・エッチングを行って、このフローティングゲート
側面に金属層を残存形成することからなる電気的消去可
能不揮発性半導体記憶装置の製造方法が提供される。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, a floating gate, a control gate, and an erase gate are provided on a MOS transistor element, and the erase gate covers a side wall portion of an insulating film surrounding the floating gate. An electrically erasable nonvolatile semiconductor memory device is provided which is formed and disposed on the side of the floating gate via the floating gate. Furthermore, according to the present invention, a nonvolatile semiconductor memory device is manufactured which includes a floating gate, a control gate, and an erase gate on a MOS transistor element, and after forming the floating gate and its surface insulating film, a metal A method of manufacturing an electrically erasable nonvolatile semiconductor memory device is provided, which comprises performing deposition and etching to form a remaining metal layer on the side surface of the floating gate.

【0009】[0009]

【作用】この発明のEEPROMによれば、イレースゲ
ートがフローティングゲートの側部に形成配置されてい
るため、MOS型トランジスタ素子表面での専有面積が
著しく縮小化される。そして、かかるイレースゲートは
、上記側部に自己整合的に形成できるものであるため、
複雑な製造工程を要しない。
According to the EEPROM of the present invention, since the erase gate is formed and arranged on the side of the floating gate, the area occupied on the surface of the MOS transistor element is significantly reduced. Since such an erase gate can be formed in a self-aligned manner on the side part,
Does not require complicated manufacturing processes.

【0010】0010

【実施例】以下、この発明のEEPROMの製造実施例
について、図面に従って説明する。まず、図1に示すよ
うに半導体基板1上に、ロコス酸化法により、一定の間
隔でフィールド酸化膜2を形成した後、その間の表面上
に熱酸化によりゲート酸化膜3を形成し、次いでフロー
ティングゲート形成用の不純物拡散(リン又は砒素)さ
れたポリシリコンパターン4を形成する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A manufacturing example of an EEPROM according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, as shown in FIG. 1, field oxide films 2 are formed at regular intervals on a semiconductor substrate 1 by the Locos oxidation method, and then a gate oxide film 3 is formed on the surface between them by thermal oxidation. A polysilicon pattern 4 doped with impurities (phosphorus or arsenic) for gate formation is formed.

【0011】次に、図2に示すように、全面にHTO(
High Temperature Oxide)膜6
の形成(SiH4とN2Oを用いた850℃のLPCV
D法で形成)並びにSOG膜5の形成を行った後、エッ
チバックすることにより、ポリシリコンパターン4間に
HTO層6を埋め込み形成する。
Next, as shown in FIG. 2, HTO (
High Temperature Oxide) film 6
formation (LPCV at 850 °C with SiH4 and N2O
After forming the SOG film 5 (formed by method D) and the SOG film 5, an HTO layer 6 is buried between the polysilicon patterns 4 by etching back.

【0012】次いで、図3に示すように、フローティン
グゲートのゲート長を決定すべく、フローティングゲー
ト形成用フォトレジスト7を用いたフォトリソグラフィ
によって不要なポリシリコン4及びHTO膜6をエッチ
ング除去することによりポリシリコンからなるフローテ
ィングゲート(FG)(図4)を構成する。
Next, as shown in FIG. 3, in order to determine the gate length of the floating gate, unnecessary polysilicon 4 and HTO film 6 are etched away by photolithography using photoresist 7 for forming a floating gate. A floating gate (FG) (FIG. 4) made of polysilicon is constructed.

【0013】次に、図4に示すように、ソース8・ドレ
イン9形成のための砒素イオンを注入後、フローティン
グゲート(FG)とコントロールゲートとを隔離するた
めの層間絶縁膜10を熱酸化又はCVD法(ONO膜)
により形成する。
Next, as shown in FIG. 4, after implanting arsenic ions to form the source 8 and drain 9, the interlayer insulating film 10 for isolating the floating gate (FG) and the control gate is thermally oxidized or CVD method (ONO film)
Formed by

【0014】次に、図5に示すようにイレースゲート並
びに消去窓形成用のフォトレジストパターン11を形成
する。このパターンは図5(b)に示すようにフローテ
ィングゲートを不完全に覆うパターンからなり、このパ
ターンを用いて、フローティングゲート上の層間絶縁膜
10を部分的にエッチング除去することにより、同図(
b)に示されるように、フローティングゲート(FG)
の側部及び上面の一部を露出させる。
Next, as shown in FIG. 5, a photoresist pattern 11 for forming an erase gate and an erase window is formed. This pattern consists of a pattern that completely covers the floating gate as shown in FIG.
Floating gate (FG) as shown in b)
expose a portion of the side and top surface of the

【0015】次いで、図6に示すように、熱酸化膜又は
HTO膜を形成することにより、フローティングゲート
(FG)の露出した側面を消去用絶縁膜13で被覆する
。ここで消去用絶縁膜13の厚みは、トンネリングを生
じるように他の層間絶縁膜や酸化膜に比して薄くされ、
通常、350〜400Åとするのが好ましい。
Next, as shown in FIG. 6, the exposed side surfaces of the floating gate (FG) are covered with an erasing insulating film 13 by forming a thermal oxide film or an HTO film. Here, the thickness of the erasing insulating film 13 is made thinner than other interlayer insulating films and oxide films so as to cause tunneling.
Usually, the thickness is preferably 350 to 400 Å.

【0016】次いで、全面にコントロールゲート形成用
のポリシリコン層12を形成し、不純物拡散(リン又は
砒素)を行なう。この上にコントロールゲート用のフォ
トレジストパターン14を形成し、ポリシリコン層12
を、ドライエッチング法により異方性エッチングに付す
ことにより、コントロールゲート(CG)をパターン形
成すると同時に、同図(b)に示すように、フローティ
ングゲート(FG)の側部に消去用絶縁膜13を介して
イレースゲート15を自己整合的に残存形成する。かか
る工程により、この発明のEEPROMのフローティン
グゲート、コントロールゲート及びイレースゲートが基
本的に構成される。
Next, a polysilicon layer 12 for forming a control gate is formed on the entire surface, and impurity diffusion (phosphorus or arsenic) is performed. A photoresist pattern 14 for a control gate is formed on this, and a polysilicon layer 12 is formed.
At the same time, a control gate (CG) is patterned by subjecting it to anisotropic etching using a dry etching method, and at the same time, as shown in FIG. The erase gate 15 is formed in a self-aligned manner. Through these steps, the floating gate, control gate, and erase gate of the EEPROM of the present invention are basically constructed.

【0017】そしてこの後、図8に示されるように、B
PSGからなる絶縁膜16を堆積形成後、コンタクトホ
ール18を穿設し、次いでメタル配線17を形成するこ
とにより、この発明のEEPROMを得た。
After this, as shown in FIG.
After depositing an insulating film 16 made of PSG, a contact hole 18 was formed, and then a metal wiring 17 was formed, thereby obtaining an EEPROM of the present invention.

【0018】このようにして得られたこの発明のEEP
ROMは、イレースゲートがフローティングゲートの側
部に自己整合的に著しく縮小形成されているため、高集
積化が可能であり、製造もより簡便であった。そしてよ
り具体的には、一つのEEPROM素子の専有面積を約
70〜85%減少できることが判った。
[0018] The EEP of the present invention thus obtained
In ROM, the erase gate is formed in a significantly reduced size on the side of the floating gate in a self-aligned manner, so that high integration is possible and manufacturing is simpler. More specifically, it has been found that the area occupied by one EEPROM element can be reduced by about 70 to 85%.

【0019】[0019]

【発明の効果】この発明によれば、イレースゲートの面
積を減少化でき、その結果、EEPROMの高集積化、
高縮小化を簡便に達成することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the area of the erase gate can be reduced, and as a result, the EEPROM can be highly integrated.
High reduction in size can be easily achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明のEEPROMの製造工程を示す説明
図で、(a)は平面説明図、(b)はA−A’断面説明
図、(c)はB−B’断面説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the manufacturing process of an EEPROM of the present invention, (a) is a plan view, (b) is an AA' cross-sectional view, and (c) is a BB' cross-sectional view. .

【図2】図1に続く製造工程を各々示すB−B’断面説
明図である。
FIG. 2 is a BB' cross-sectional explanatory diagram showing each manufacturing process following FIG. 1;

【図3】図2に続く製造工程を示す説明図で(a)は平
面説明図、(b)はA−A’断面説明図、(c)はB−
B’断面説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the manufacturing process following FIG. 2, in which (a) is a plan view, (b) is an AA' cross-sectional view, and (c) is B-
It is a B' cross-sectional explanatory diagram.

【図4】同じく図3に続く製造工程説明図である。4 is a manufacturing process explanatory diagram following FIG. 3. FIG.

【図5】同じく図4に続く製造工程説明図である。FIG. 5 is a manufacturing process explanatory diagram following FIG. 4;

【図6】同じく図5に続く製造工程説明図である。6 is a manufacturing process explanatory diagram following FIG. 5. FIG.

【図7】同じく図6に続く製造工程説明図である。7 is a manufacturing process explanatory diagram following FIG. 6. FIG.

【図8】同じく図7に続く製造工程説明図である。8 is a manufacturing process explanatory diagram following FIG. 7. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    半導体基板 2    フィールド酸化膜 3    ゲート酸化膜 4    ポリシリコンパターン 5    SOG膜 6    HTO膜 7    フローティングゲート形成用フォトレジスト
8    ソース 9    ドレイン 10  層間絶縁膜 11  フォトレジストパターン 12  ポリシリコン層 13  消去用絶縁膜 14  フォトレジストパターン 15  イレースゲート 16  絶縁膜 17  メタル配線 18  コンタクトホール FG  フローティングゲート CG  コントロールゲート
1 Semiconductor substrate 2 Field oxide film 3 Gate oxide film 4 Polysilicon pattern 5 SOG film 6 HTO film 7 Floating gate forming photoresist 8 Source 9 Drain 10 Interlayer insulation film 11 Photoresist pattern 12 Polysilicon layer 13 Erasing insulation film 14 Photoresist pattern 15 Erase gate 16 Insulating film 17 Metal wiring 18 Contact hole FG Floating gate CG Control gate

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  MOS型トランジスタ素子上にフロー
ティングゲート、コントロールゲート及びイレースゲー
トを備えてなり、このイレースゲートが上記フローティ
ングゲートを取り囲む絶縁膜の側壁部を介して該フロー
ティングゲートの側部に形成配置されてなる電気的消去
可能不揮発性半導体記憶装置。
1. A MOS transistor element is provided with a floating gate, a control gate, and an erase gate, and the erase gate is formed on the side of the floating gate through a side wall of an insulating film surrounding the floating gate. An electrically erasable nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項2】  MOS型トランジスタ素子上にフロー
ティングゲート、コントロールゲート及びイレースゲー
トを備えた不揮発性半導体記憶装置を製造することから
なり、上記フローティングゲート及びその表面絶縁膜を
形成後、金属の堆積・エッチングを行って、このフロー
ティングゲート側面に金属層を残存形成することからな
る請求項1の電気的消去可能不揮発性半導体記憶装置の
製造方法。
2. A nonvolatile semiconductor memory device comprising a floating gate, a control gate, and an erase gate on a MOS transistor element is manufactured, and after forming the floating gate and its surface insulating film, metal deposition and 2. The method of manufacturing an electrically erasable nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising etching to form a remaining metal layer on the side surface of the floating gate.
JP3014822A 1991-01-14 1991-01-14 Electrically erasable non-volatile semiconductor memory device and manufacture thereof Pending JPH04241468A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3014822A JPH04241468A (en) 1991-01-14 1991-01-14 Electrically erasable non-volatile semiconductor memory device and manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3014822A JPH04241468A (en) 1991-01-14 1991-01-14 Electrically erasable non-volatile semiconductor memory device and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04241468A true JPH04241468A (en) 1992-08-28

Family

ID=11871734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3014822A Pending JPH04241468A (en) 1991-01-14 1991-01-14 Electrically erasable non-volatile semiconductor memory device and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04241468A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100233076B1 (en) * 1995-07-14 1999-12-01 모리 가즈히로 Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6876031B1 (en) * 1999-02-23 2005-04-05 Winbond Electronics Corporation Method and apparatus for split gate source side injection flash memory cell and array with dedicated erase gates

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62179769A (en) * 1986-02-03 1987-08-06 Seiko Instr & Electronics Ltd Semiconductor nonvolatile memory and manufacture thereof
JPH0287676A (en) * 1988-09-26 1990-03-28 Ricoh Co Ltd Floating gate type non-volatile memory

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62179769A (en) * 1986-02-03 1987-08-06 Seiko Instr & Electronics Ltd Semiconductor nonvolatile memory and manufacture thereof
JPH0287676A (en) * 1988-09-26 1990-03-28 Ricoh Co Ltd Floating gate type non-volatile memory

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100233076B1 (en) * 1995-07-14 1999-12-01 모리 가즈히로 Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6876031B1 (en) * 1999-02-23 2005-04-05 Winbond Electronics Corporation Method and apparatus for split gate source side injection flash memory cell and array with dedicated erase gates

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100414211B1 (en) Non-volatile memory device having a metal-oxide-nitride-oxide-semiconductor gate structure and fabrication method thereof
JPH0621469A (en) Nonvolatile memory cell using polycrystalline silicon spacer tunnel region
KR19980053143A (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
US6680230B2 (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
JPH08241932A (en) Nonvolatile semiconductor memory device and its manufacture
JP2652931B2 (en) Method of manufacturing nonvolatile memory element
US6903405B2 (en) Semiconductor memory device with a pair of floating gates
JPH08264668A (en) Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof
US5986303A (en) Flash memory device and method for manufacturing the same
JP3075192B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US6025229A (en) Method of fabricating split-gate source side injection flash memory array
US5856224A (en) Method of fabricating split-gate flash memory
US6051465A (en) Method for fabricating nonvolatile semiconductor memory device
JP2001044393A (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device
US6608348B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory array with skewed array arrangement
US6624028B1 (en) Method of fabricating poly spacer gate structure
KR950011029B1 (en) Manufacturing method of nonvolatile semiconductor memory device
US7084453B2 (en) Method of forming different oxide thickness for high voltage transistor and memory cell tunnel dielectric
JP2003060092A (en) Semiconductor memory and manufacturing method therefor
US20050145929A1 (en) Method and structure for layout of cell contact area for semiconductor integrated circuits
JPH04241468A (en) Electrically erasable non-volatile semiconductor memory device and manufacture thereof
KR100376864B1 (en) Non-volatile semiconductor memory device and fabricating method thereof
KR100309139B1 (en) Non-volatile memory device manufacturing method
US20050045939A1 (en) Split-gate memory cell, memory array incorporating same, and method of manufacture thereof
JPH05343693A (en) Manufacture of nonvolatile semiconductor storage device