JPH07193148A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents
Semiconductor device and its manufactureInfo
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- JPH07193148A JPH07193148A JP5333102A JP33310293A JPH07193148A JP H07193148 A JPH07193148 A JP H07193148A JP 5333102 A JP5333102 A JP 5333102A JP 33310293 A JP33310293 A JP 33310293A JP H07193148 A JPH07193148 A JP H07193148A
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- impurity layer
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B69/00—Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices
Landscapes
- Non-Volatile Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、電極層、ソース領域
およびドレイン領域を備えた半導体装置に関するもので
あり、特に製造工程数を削減し得る半導体装置の構造お
よび製造方法に関するものである。より特定的には、電
気的に書込および消去を行なうことが可能なフラッシュ
メモリの構造および製造方法の改良に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having an electrode layer, a source region and a drain region, and more particularly to a structure and a manufacturing method of a semiconductor device capable of reducing the number of manufacturing steps. More specifically, the present invention relates to improvements in the structure and manufacturing method of a flash memory that can be electrically written and erased.
【0002】[0002]
【従来の技術】データを自由に書込むことができ、書込
まれた情報電荷を電気的に消去することが可能なフラッ
シュメモリが知られている。2. Description of the Related Art There is known a flash memory in which data can be freely written and information charges written can be electrically erased.
【0003】図10は、フラッシュメモリの一般的な構
造を示すブロック図を示している。フラッシュメモリ
は、行列状に配置されたメモリマトリクス100と、X
アドレスデコーダ200と、Yゲート300と、Yアド
レスデコーダ400と、アドレスバッファ500と、書
込回路600と、センスアンプ700と、入出力バッフ
ァ800と、コントロールロジック900とを含む。FIG. 10 is a block diagram showing a general structure of a flash memory. The flash memory includes a memory matrix 100 arranged in a matrix and X
It includes an address decoder 200, a Y gate 300, a Y address decoder 400, an address buffer 500, a write circuit 600, a sense amplifier 700, an input / output buffer 800, and a control logic 900.
【0004】メモリセルマトリクス100は、行列状に
配置された複数個のメモリトランジスタをその内部に有
する。メモリセルマトリクス100の行および列を選択
するためにXアドレスデコーダ200とYゲート300
とが接続されている。Yゲート300には、列の選択情
報を与えるYアドレスデコーダ400が接続されてい
る。Xアドレスデコーダ200とYアドレスデコーダ4
00には、それぞれアドレス情報が一時格納されるアド
レスバッファ500が接続されている。The memory cell matrix 100 has a plurality of memory transistors arranged in a matrix therein. An X address decoder 200 and a Y gate 300 for selecting rows and columns of the memory cell matrix 100.
And are connected. The Y-gate 300 is connected to a Y-address decoder 400 which gives column selection information. X address decoder 200 and Y address decoder 4
An address buffer 500 for temporarily storing address information is connected to 00.
【0005】Yゲート300には、データ入力時に書込
動作を行なうための書込回路600と、データ出力時に
流れる電流値から“0”と“1”とを判定するセンスア
ンプ700が接続されている。書込回路600およびセ
ンスアンプ700には、それぞれ入出力データを一時格
納する入出力バッファ800が接続されている。アドレ
スバッファ500および入出力バッファ800には、フ
ラッシュメモリの動作制御を行なうためのコントロール
ロジック900が接続されている。コントロールロジッ
ク900は、チップイネーブル信号、アウトプットイネ
ーブル信号およびプログラム信号に基づいた制御を行な
う。A write circuit 600 for performing a write operation at the time of data input and a sense amplifier 700 for determining "0" or "1" from the current value flowing at the time of data output are connected to the Y gate 300. There is. An input / output buffer 800 for temporarily storing input / output data is connected to each of the writing circuit 600 and the sense amplifier 700. A control logic 900 for controlling the operation of the flash memory is connected to the address buffer 500 and the input / output buffer 800. The control logic 900 performs control based on the chip enable signal, the output enable signal and the program signal.
【0006】図11は、図10に示されたメモリセルマ
トリクス100の概略構成を示す等価回路図である。図
11を参照して、行方向に延びる複数本のワード線WL
1 、WL2 、…、WLi と、列方向に延びる複数本のビ
ット線BL1 、BL2 、…、BLj とが互いに直交する
ように配置され、マトリクスを構成する。各ワード線と
各ビット線との交点には、それぞれフローティングゲー
トを有するメモリトランジスタQ11、Q12、…、Qijが
配置されている。各メモリトランジスタのドレインは、
各ビット線に接続されている。メモリトランジスタのソ
ースは各ソース線S1 、S2 、…、Si に接続されてい
る。同一行に属するメモリトランジスタのソースは、図
示するように相互に接続されている。FIG. 11 is an equivalent circuit diagram showing a schematic structure of the memory cell matrix 100 shown in FIG. Referring to FIG. 11, a plurality of word lines WL extending in the row direction
1, WL 2, ..., and WL i, a plurality of bit lines BL 1, BL 2 extending in the column direction, ..., are arranged such that the BL j are orthogonal to each other to form a matrix. Memory transistors Q 11 , Q 12 , ..., Q ij each having a floating gate are arranged at the intersections of each word line and each bit line. The drain of each memory transistor is
It is connected to each bit line. The sources of the memory transistors are connected to the respective source lines S 1 , S 2 , ..., S i . The sources of the memory transistors belonging to the same row are connected to each other as shown.
【0007】図12は、フラッシュメモリを構成する1
つのメモリトランジスタの断面構造を示している。図示
するフラッシュメモリは、スタックゲート型と呼ばれて
いる。図13は、従来のスタックゲート型フラッシュメ
モリの平面的配置を示している。なお、本図において
は、便宜上後述する第1の導電層26、層間絶縁膜1
6、ビット線18を図示していない。図14は、図13
中のW−W線に沿って見た断面図である。これらの図を
参照して、従来のフラッシュメモリの構造について説明
する。FIG. 12 is a block diagram 1 showing a flash memory.
The cross-sectional structure of two memory transistors is shown. The illustrated flash memory is called a stack gate type. FIG. 13 shows a planar arrangement of a conventional stack gate type flash memory. In the figure, a first conductive layer 26 and an interlayer insulating film 1 which will be described later for convenience.
6, the bit line 18 is not shown. 14 is the same as FIG.
It is sectional drawing seen along the WW line in the inside. The structure of the conventional flash memory will be described with reference to these drawings.
【0008】p型半導体基板1の主表面上に、SiO2
よりなる第1の絶縁膜2を介してm行n列のマトリクス
状に配置された(m×n)個のポリシリコンよりなるフ
ローティングゲート3が配置されている。このフローテ
ィングゲート3の隣接する2列にまたがる各列間ごと
に、素子分離領域9が形成されている。フローティング
ゲート3上には、SiO2 などよりなる第2の絶縁膜4
を介して各行ごとに行方向に延びるm本のポリシリコン
よりなるコントロールゲート25が形成されている。SiO 2 is formed on the main surface of the p-type semiconductor substrate 1.
Floating gates 3 made of (m × n) polysilicon arranged in a matrix of m rows and n columns are arranged through a first insulating film 2 made of. An element isolation region 9 is formed between each column of the floating gates 3 that extends over two adjacent columns. A second insulating film 4 made of SiO 2 or the like is formed on the floating gate 3.
Control gates 25 made of polysilicon, which extend in the row direction, are formed for each row via the.
【0009】素子分離領域9およびフローティングゲー
ト3によって囲まれた領域の半導体基板1の主表面に
は、所定の深さにかけて不純物濃度5×1019/c
m3 、シート抵抗80Ω/□からなるn型のドレイン領
域13が形成されている。また、このドレイン領域13
を挟むフローティングゲート3の外側の領域の半導体基
板1の主表面には、所定の深さにかけて不純物濃度1×
1021/cm3 、シート抵抗50Ω/□からなるn型の
ソース領域14が形成されている。On the main surface of the semiconductor substrate 1 in the region surrounded by the element isolation region 9 and the floating gate 3, the impurity concentration is 5 × 10 19 / c over a predetermined depth.
An n-type drain region 13 composed of m 3 and a sheet resistance of 80Ω / □ is formed. In addition, this drain region 13
On the main surface of the semiconductor substrate 1 in the region outside the floating gate 3 with the impurity concentration of 1 × over a predetermined depth.
An n-type source region 14 of 10 21 / cm 3 and a sheet resistance of 50Ω / □ is formed.
【0010】また、フローティングゲート3およびコン
トロールゲート25を覆い、かつドレイン領域13およ
びソース領域14に一部が重なるように形成された第3
の絶縁膜7および第4の絶縁膜15が形成されている。A third portion is formed to cover the floating gate 3 and the control gate 25 and partially overlap the drain region 13 and the source region 14.
The insulating film 7 and the fourth insulating film 15 are formed.
【0011】ドレイン領域13上には、第4の絶縁膜1
5の側壁に沿って形成され、かつドレイン領域13に電
気的に接続されたポリシリコンよりなる第1の配線層2
6が設けられている。この第1の配線層26には、ドレ
イン領域13上においてさらに上向きに延びるように形
成された高融点金属材料、たとえばタングステン(W)
などからなる第2の配線層27が接続されている。第2
の配線層27は、層間絶縁膜16上に形成されたn本の
ビット線18に接続されている。層間絶縁膜16は、第
3の絶縁膜7、第4の絶縁膜15および第1の配線層2
6を覆うように形成されている。A fourth insulating film 1 is formed on the drain region 13.
A first wiring layer 2 made of polysilicon and formed along the side wall of 5 and electrically connected to the drain region 13.
6 is provided. In the first wiring layer 26, a refractory metal material formed on the drain region 13 so as to extend further upward, for example, tungsten (W).
The second wiring layer 27 made of, for example, is connected. Second
The wiring layer 27 is connected to n bit lines 18 formed on the interlayer insulating film 16. The interlayer insulating film 16 includes the third insulating film 7, the fourth insulating film 15, and the first wiring layer 2.
It is formed so as to cover 6.
【0012】次に、フラッシュメモリの動作について、
図12を参照して説明する。まず書込動作においては、
n型ドレイン領域13に3〜7V程度の電圧VD 、コン
トロールゲート25に9〜13V程度の電圧VG が印加
される。さらに、n型ソース領域14およびp型半導体
基板1は、接地電位に保たれる。このとき、メモリトラ
ンジスタのチャネルには、数百μAの電流が流れる。ソ
ース領域14からドレイン領域13に流れた電子のう
ち、ドレイン領域13の近傍で加速された電子は、この
近傍で高いエネルギを有する電子、すなわちチャネルホ
ットエレクトロンとなる。この電子の一部は、酸化膜と
シリコン基板界面のエネルギ障壁を越え、図中矢印Aに
示すように、フローティングゲート3に注入される。こ
のようにして、フローティングゲート3に電子の蓄積が
行なわれると、メモリトランジスタのしきい値電圧Vth
が高くなる。このしきい値電圧Vthが所定の値よりも高
くなった状態が書込まれた状態、“0”と呼ばれる。Next, regarding the operation of the flash memory,
This will be described with reference to FIG. First, in the write operation,
A voltage V D of about 3 to 7 V is applied to the n-type drain region 13, and a voltage V G of about 9 to 13 V is applied to the control gate 25. Further, the n-type source region 14 and the p-type semiconductor substrate 1 are kept at the ground potential. At this time, a current of several hundred μA flows in the channel of the memory transistor. Among the electrons flowing from the source region 14 to the drain region 13, the electrons accelerated in the vicinity of the drain region 13 become electrons having high energy in this vicinity, that is, channel hot electrons. Some of these electrons cross the energy barrier at the interface between the oxide film and the silicon substrate and are injected into the floating gate 3 as indicated by arrow A in the figure. When electrons are accumulated in the floating gate 3 in this manner, the threshold voltage V th of the memory transistor is
Becomes higher. A state in which the threshold voltage V th is higher than a predetermined value is written, which is called "0".
【0013】次に、消去動作においては、n型ソース領
域14に7〜13V程度の電圧Vsが印加され、コント
ロールゲート25およびp型半導体基板1は接地電位に
保持される。n型ドレイン領域13は開放される。n型
ソース領域14に印加された電圧Vs による電界によ
り、図中矢印Bに示すようにフローティングゲート3中
の電子は、トンネル現象によって薄いゲート酸化膜2を
通過する。このようにして、フローティングゲート3中
の電子が引き抜かれることにより、メモリトランジスタ
のしきい値電圧Vthが低くなる。このしきい値電圧Vth
が所定の値よりも低い状態が、消去された状態、“1”
と呼ばれる。各メモリトランジスタのソースは、図11
に示すように接続されているので、この消去動作によっ
て、すべてのメモリセルを一括消去することは可能であ
る。Next, in the erase operation, a voltage V s of about 7 to 13 V is applied to the n-type source region 14, and the control gate 25 and the p-type semiconductor substrate 1 are held at the ground potential. The n-type drain region 13 is opened. Due to the electric field generated by the voltage V s applied to the n-type source region 14, the electrons in the floating gate 3 pass through the thin gate oxide film 2 due to the tunnel phenomenon, as shown by the arrow B in the figure. In this way, the electrons in the floating gate 3 are extracted, so that the threshold voltage V th of the memory transistor is lowered. This threshold voltage V th
Is lower than the specified value, the erased state is "1"
Called. The source of each memory transistor is shown in FIG.
Since they are connected as shown in FIG. 5, it is possible to erase all memory cells at once by this erase operation.
【0014】読出動作においては、コントロールゲート
25に5V程度の電圧VG 、n型ドレイン領域13に1
〜2V程度の電圧VD が印加される。このとき、メモリ
トランジスタのチャネル領域に電流が流れるかどうかに
よって、すなわちメモリトランジスタがオン状態かオフ
状態かによって上記の“1”、“0”の判定が行なわれ
る。In the read operation, the control gate 25 has a voltage V G of about 5 V and the n-type drain region 13 has a voltage of 1 V.
A voltage V D of about 2 V is applied. At this time, the determination of "1" or "0" is made depending on whether or not a current flows in the channel region of the memory transistor, that is, whether the memory transistor is in the on state or the off state.
【0015】次に、上記構造よりなるスタックゲート型
フラッシュメモリの製造工程について、図15〜図30
を参照して説明する。図15〜図30は、図14に示さ
れた断面構造を得るまでのスタックゲート型フラッシュ
メモリの製造工程を順に示している。Next, the manufacturing process of the stack gate type flash memory having the above structure will be described with reference to FIGS.
Will be described with reference to. 15 to 30 sequentially show manufacturing steps of the stack gate type flash memory until the sectional structure shown in FIG. 14 is obtained.
【0016】図15を参照して、p型シリコン基板1の
主表面には、メモリセル領域および周辺回路領域が位置
する。まず、p型シリコン基板1の主表面全体に100
Å程度の酸化膜よりなる第1の絶縁膜2を形成する。こ
の第1の絶縁膜2上にCVD法により厚さ1000Å程
度の第1のポリシリコン層3を堆積する。その後、所定
のピッチでパターニングされたレジストをマスクとして
ポリシリコン3をエッチングする。このとき、周辺回路
領域上のポリシリコン層は除去される。Referring to FIG. 15, a memory cell region and a peripheral circuit region are located on the main surface of p type silicon substrate 1. First, 100 is formed on the entire main surface of the p-type silicon substrate 1.
A first insulating film 2 made of an oxide film having a thickness of about Å is formed. A first polysilicon layer 3 having a thickness of about 1000Å is deposited on the first insulating film 2 by the CVD method. Then, the polysilicon 3 is etched using the resist patterned at a predetermined pitch as a mask. At this time, the polysilicon layer on the peripheral circuit region is removed.
【0017】次に、p型シリコン基板1の全面上に第2
の絶縁膜4を形成する。第2の絶縁膜4は3層の積層膜
となっている。具体的には、まず膜厚100Å程度の酸
化膜を形成し、その上にCVD法により膜厚100Å程
度の窒化膜を形成し、さらにその上に膜厚100Å程度
の酸化膜を形成することにより、第2の絶縁膜4を形成
する。その後、メモリセル領域を除いて、周辺回路領域
上の第2の絶縁膜4を除去する。Next, a second film is formed on the entire surface of the p-type silicon substrate 1.
The insulating film 4 is formed. The second insulating film 4 is a three-layer laminated film. Specifically, first, an oxide film with a film thickness of about 100 Å is formed, a nitride film with a film thickness of about 100 Å is formed thereon by a CVD method, and an oxide film with a film thickness of about 100 Å is further formed thereon. , The second insulating film 4 is formed. After that, the second insulating film 4 on the peripheral circuit region is removed except the memory cell region.
【0018】その後、基板全面に厚さ2500Å程度の
第2のポリシリコン層25を形成し、さらにその上に第
3の絶縁膜7を形成する。この第3の絶縁膜7上に、メ
モリセル領域をすべて覆い、かつ周辺回路領域上におい
ては所定形状にパターニングされたレジスト28を形成
する。このレジスト28をマスクとしてエッチングを行
なうことによって、周辺回路領域のトランジスタのゲー
ト電極25が形成される。After that, a second polysilicon layer 25 having a thickness of about 2500 Å is formed on the entire surface of the substrate, and a third insulating film 7 is further formed thereon. A resist 28 is formed on the third insulating film 7 so as to cover the entire memory cell region and be patterned in a predetermined shape on the peripheral circuit region. By performing etching using this resist 28 as a mask, the gate electrode 25 of the transistor in the peripheral circuit region is formed.
【0019】図16を参照して、レジスト28を除去し
た後、第3の絶縁膜7上に、周辺回路領域をすべて覆
い、かつ図16に示すような所定のパターン形状を有す
るレジスト29を形成する。このレジスト29をマスク
として異方性エッチングを行なうことによって、第3の
絶縁膜7、第2のポリシリコン層25、第2の絶縁膜
4、第1のポリシリコン層3を順次エッチングし、フロ
ーティングゲート3とコントロールゲート25とを形成
する。その後レジスト29を除去して、図17に示す状
態となる。Referring to FIG. 16, after removing the resist 28, a resist 29 is formed on the third insulating film 7 so as to cover the entire peripheral circuit region and have a predetermined pattern as shown in FIG. To do. Anisotropic etching is performed using the resist 29 as a mask to sequentially etch the third insulating film 7, the second polysilicon layer 25, the second insulating film 4, and the first polysilicon layer 3 to cause floating. The gate 3 and the control gate 25 are formed. Then, the resist 29 is removed, and the state shown in FIG. 17 is obtained.
【0020】図18は、図16に示したレジストマスク
の形状を概略的に示す平面図である。FIG. 18 is a plan view schematically showing the shape of the resist mask shown in FIG.
【0021】図19を参照して、ソース領域となるシリ
コン基板1の主表面上にレジスト30を形成する。フロ
ーティングゲート3とコントロールゲート25との積層
構造およびレジスト30をマスクとして、シリコン基板
1中に砒素(As)を35keV、5.0×1014/c
m2 の条件で導入し、濃度5×1019/cm3 、シート
抵抗80Ω/□のn型不純物領域からなるドレイン領域
13を形成する。Referring to FIG. 19, a resist 30 is formed on the main surface of silicon substrate 1 serving as a source region. Using the laminated structure of the floating gate 3 and the control gate 25 and the resist 30 as a mask, arsenic (As) in the silicon substrate 1 is 35 keV, 5.0 × 10 14 / c.
Introduced under the condition of m 2 to form the drain region 13 composed of an n-type impurity region having a concentration of 5 × 10 19 / cm 3 and a sheet resistance of 80Ω / □.
【0022】図20を参照して、レジスト30を除去し
た後、ドレイン領域13の表面をレジスト31で覆う。
フローティングゲート3とコントロールゲート25との
積層構造およびレジスト31をマスクとして、シリコン
基板1中に砒素(As)を35keV、1×1016/c
m2 の条件で導入し、濃度1×1021/cm3 、シート
抵抗50Ω/□のn型不純物領域からなるソース領域1
4を形成する。Referring to FIG. 20, after removing resist 30, the surface of drain region 13 is covered with resist 31.
Using the laminated structure of the floating gate 3 and the control gate 25 and the resist 31 as a mask, arsenic (As) in the silicon substrate 1 is 35 keV, 1 × 10 16 / c.
Introduced under the condition of m 2 and having a concentration of 1 × 10 21 / cm 3 and a sheet resistance of 50 Ω / □, a source region 1 made of an n-type impurity region.
4 is formed.
【0023】図21を参照して、レジスト31を除去し
た後、シリコン基板1の全面上に第4の絶縁膜15を形
成する。その後、異方性エッチングにより第4の絶縁膜
15をエッチングすることによって、図22に示すよう
に、フローティングゲート3とコントロールゲート25
との積層構造の側面にサイドウォール絶縁膜15を形成
する。Referring to FIG. 21, resist 31 is removed and then fourth insulating film 15 is formed on the entire surface of silicon substrate 1. Then, by etching the fourth insulating film 15 by anisotropic etching, as shown in FIG. 22, the floating gate 3 and the control gate 25 are removed.
A sidewall insulating film 15 is formed on the side surface of the laminated structure of.
【0024】図23を参照して、シリコン基板1の全面
上に第5の絶縁膜32を形成する。その後、図24を参
照して、ドレイン領域13の上方のみに開口部を有する
レジスト33を形成し、このレジストをマスクとしてド
レイン領域13の上に位置する第5の絶縁膜32をエッ
チング除去する。Referring to FIG. 23, a fifth insulating film 32 is formed on the entire surface of silicon substrate 1. Then, referring to FIG. 24, a resist 33 having an opening is formed only above the drain region 13, and the fifth insulating film 32 located on the drain region 13 is removed by etching using this resist as a mask.
【0025】図25を参照して、シリコン基板1の全面
上にポリシリコン層26を堆積する。さらに、このポリ
シリコン層26の上に、ドレイン領域13を覆うように
形成されたレジスト34を形成する。Referring to FIG. 25, a polysilicon layer 26 is deposited on the entire surface of silicon substrate 1. Further, a resist 34 formed so as to cover the drain region 13 is formed on the polysilicon layer 26.
【0026】図26を参照して、レジスト34をマスク
としてポリシリコン層26に対して異方性エッチングを
行なうことにより、ドレイン領域13に接続された第1
配線層26を形成する。図27を参照して、シリコン基
板1の全面にTEOSなどの層間絶縁膜16を堆積し、
約900℃でウエットリフローを30分行なった後、表
面の平坦化を行なう。こうして、図28に示す層間絶縁
膜16が形成される。Referring to FIG. 26, polysilicon layer 26 is anisotropically etched using resist 34 as a mask to form a first region connected to drain region 13.
The wiring layer 26 is formed. Referring to FIG. 27, an interlayer insulating film 16 such as TEOS is deposited on the entire surface of silicon substrate 1,
After performing wet reflow for 30 minutes at about 900 ° C., the surface is flattened. Thus, the interlayer insulating film 16 shown in FIG. 28 is formed.
【0027】図29を参照して、層間絶縁膜16の上
に、ドレイン領域13の上方に孔を持つパターン形状の
レジスト35を形成する。このレジスト35をマスクと
して層間絶縁膜16を異方性エッチングすることによ
り、コンタクトホール27aを形成する。Referring to FIG. 29, a patterned resist 35 having holes above drain region 13 is formed on interlayer insulating film 16. The contact hole 27a is formed by anisotropically etching the interlayer insulating film 16 using the resist 35 as a mask.
【0028】図30を参照して、コンタクトホール27
aの内部に、高融点金属たとえばタングステン(W)な
どからなる第2の配線層27を形成し、その後、ビット
線18を形成することにより、スタックゲート型フラッ
シュメモリが完成する。Referring to FIG. 30, contact hole 27
A second wiring layer 27 made of a refractory metal such as tungsten (W) is formed inside a, and then a bit line 18 is formed to complete the stack gate type flash memory.
【0029】[0029]
【発明が解決しようとする課題】図31〜図39を用い
て従来技術の問題点を説明する。Problems of the prior art will be described with reference to FIGS. 31 to 39.
【0030】図31〜図34は、NOR型フラッシュメ
モリを図示している。NOR型フラッシュメモリでは、
ドレイン近傍に発生したチャネルホットエレクトロンの
一部をフローティングゲートに注入することによって書
込動作を行なう。また、FN(Fowler Nordheim )トン
ネル現象を利用してフローティングゲートからソースへ
電子を引抜くことによって消去動作を行なう。31 to 34 illustrate a NOR type flash memory. In NOR flash memory,
A write operation is performed by injecting part of channel hot electrons generated near the drain into the floating gate. Further, the erase operation is performed by drawing electrons from the floating gate to the source by utilizing the FN (Fowler Nordheim) tunnel phenomenon.
【0031】図31を参照して、半導体基板の主表面上
には、素子分離領域101が島状に配置されている。こ
の素子分離領域101と、フローティングゲート102
とによって囲まれた領域がドレイン領域103となり、
その他の領域がソース領域104となる。コントロール
ゲート105は、フローティングゲート102上を連続
的に延びている。図示していないビット線は、コンタク
ト部106でドレイン領域103に接続される。メモリ
トランジスタは、フローティングゲートおよびコントロ
ールゲートを積層した電極層と、ソース領域と、ドレイ
ン領域とによって構成される。Referring to FIG. 31, element isolation regions 101 are arranged in an island shape on the main surface of the semiconductor substrate. The element isolation region 101 and the floating gate 102
The region surrounded by and becomes the drain region 103,
The other area becomes the source area 104. The control gate 105 continuously extends on the floating gate 102. A bit line (not shown) is connected to the drain region 103 at the contact portion 106. The memory transistor is composed of an electrode layer in which a floating gate and a control gate are laminated, a source region, and a drain region.
【0032】図32は、図31中の線X−Xに沿って見
た断面図である。図示するメモリトランジスタ107
は、フローティングゲート102およびコントロールゲ
ート105を積層した電極層130と、ドレイン領域1
03と、ソース領域104とを備える。FIG. 32 is a sectional view taken along the line XX in FIG. Illustrated memory transistor 107
Is the electrode layer 130 in which the floating gate 102 and the control gate 105 are stacked, and the drain region 1
03 and a source region 104.
【0033】ドレイン領域103は、n型(n+ )不純
物層103aと、この不純物層を取囲むp型(p+ )不
純物層103bとを含む。n型不純物層103aは、書
込特性向上のための最適濃度に設定される。最適な濃度
に設定されれば、急峻な濃度勾配によって電界集中が起
こりやすくなり、チャネルホットエレクトロンの発生を
容易にする。p型不純物層103bを形成する目的は、
リーク電流の抑制および耐圧向上のためである。The drain region 103 includes an n-type (n + ) impurity layer 103a and a p-type (p + ) impurity layer 103b surrounding the impurity layer. The n-type impurity layer 103a is set to an optimum concentration for improving writing characteristics. When the concentration is set to the optimum, electric field concentration is likely to occur due to the steep concentration gradient, and channel hot electrons are easily generated. The purpose of forming the p-type impurity layer 103b is to
This is for suppressing the leak current and improving the breakdown voltage.
【0034】ソース領域104は、n型高濃度(n+ )
不純物層104aと、この不純物層を取り囲み、かつこ
の不純物層よりも低濃度のn型低濃度(n- )不純物層
104bとを含む。n型高濃度不純物層104aは、フ
ローティングゲート102と部分的に重なるようにされ
ている。n型高濃度不純物層104aは、消去特性向上
のための最適濃度に設定される。n型高濃度不純物層1
04aがフローティングゲート102と部分的に重な
り、かつ最適濃度に設定されれば、ソース領域104と
フローティングゲート102とのカップリングが高くな
り、FNトンネル現象で電子を引抜くことが容易にな
る。n型低濃度不純物層104bを形成するのは、ソー
ス線でのリーク電流の防止およびソース線の耐圧向上の
ためである。The source region 104 is an n-type high concentration (n + )
An impurity layer 104a and an n-type low concentration (n − ) impurity layer 104b surrounding the impurity layer and having a lower concentration than the impurity layer are included. The n-type high-concentration impurity layer 104a is configured to partially overlap the floating gate 102. The n-type high concentration impurity layer 104a is set to have an optimum concentration for improving the erasing characteristics. n-type high concentration impurity layer 1
If 04a partially overlaps the floating gate 102 and is set to have an optimum concentration, the coupling between the source region 104 and the floating gate 102 becomes high, and it becomes easy to extract electrons by the FN tunnel phenomenon. The n-type low-concentration impurity layer 104b is formed for the purpose of preventing a leak current in the source line and improving the breakdown voltage of the source line.
【0035】ドレイン領域103のn型不純物層103
aは、書込特性向上のためにチャネルホットエレクトロ
ンを容易に発生し得るような最適濃度に設定される。一
方、ソース領域104のn型高濃度不純物層104a
は、消去特性向上のためにFNトンネル現象を効率的に
生じさせるような最適濃度に設定される。ドレイン領域
103およびソース領域104は、ともにその目的が相
違することから、最適濃度も異なったものになる。一般
的に、ソース領域104のn型高濃度不純物層104a
は、ドレイン領域103のn型不純物層103aよりも
濃度が高くされる。N-type impurity layer 103 in the drain region 103
The value a is set to the optimum concentration so that channel hot electrons can be easily generated to improve the writing characteristics. On the other hand, the n-type high-concentration impurity layer 104a in the source region 104
Is set to an optimum concentration that effectively causes the FN tunnel phenomenon to improve the erasing characteristics. Since the drain region 103 and the source region 104 both have different purposes, the optimum concentrations are also different. Generally, the n-type high-concentration impurity layer 104a of the source region 104 is formed.
Has a higher concentration than the n-type impurity layer 103a in the drain region 103.
【0036】次に、図32に示した構造のメモリトラン
ジスタ107を得るための方法について説明する。Next, a method for obtaining the memory transistor 107 having the structure shown in FIG. 32 will be described.
【0037】図33を参照して、p型半導体基板110
の主表面上には、フローティングゲート102およびコ
ントロールゲート105を積層した電極層130が間隔
をあけて形成されている。この状態で、レジスト111
を全面に堆積し、その後パターニングによってドレイン
領域となるべき半導体基板110の主表面を露出する。Referring to FIG. 33, p-type semiconductor substrate 110.
An electrode layer 130 in which the floating gate 102 and the control gate 105 are laminated is formed on the main surface of the with a space. In this state, the resist 111
Is deposited on the entire surface, and then the main surface of the semiconductor substrate 110 to be the drain region is exposed by patterning.
【0038】図33に示す状態で、半導体基板110中
に砒素(As)を35keV、5×1014cm-2、0°
回転の条件で注入する。さらに、臭素(B)を50ke
V、3×1013cm-2、45°回転の条件で注入する。
これにより、図34に示すように、n型不純物層103
aとp型不純物層103bとからなるドレイン領域10
3が形成される。In the state shown in FIG. 33, arsenic (As) is added to the semiconductor substrate 110 at 35 keV, 5 × 10 14 cm -2 , 0 °.
Inject under rotating conditions. Furthermore, bromine (B) is added to 50 ke
V, 3 × 10 13 cm −2 , and 45 ° rotation.
As a result, as shown in FIG. 34, the n-type impurity layer 103
drain region 10 composed of a and p-type impurity layer 103b
3 is formed.
【0039】その後、図33に示したレジスト111を
除去し、再度全面にレジスト112を堆積する。このレ
ジスト112は、図34に示すように、ソース領域とな
るべき半導体基板110の主表面を露出するようにパタ
ーニングされる。この状態で、半導体基板110中に砒
素(As)を35keV、5×1015cm-2、7°回転
の条件で注入する。さらにリン(P)を50keV、5
×1014cm-2、0°回転の条件で注入する。これによ
り、図32に示すように、n型高濃度不純物層104a
とn型低濃度不純物層104bとからなるソース領域1
04が形成される。After that, the resist 111 shown in FIG. 33 is removed, and the resist 112 is deposited on the entire surface again. As shown in FIG. 34, this resist 112 is patterned so as to expose the main surface of semiconductor substrate 110 to be the source region. In this state, arsenic (As) is implanted into the semiconductor substrate 110 under the conditions of 35 keV, 5 × 10 15 cm −2 and 7 ° rotation. Further, phosphorus (P) is set to 50 keV, 5
Implantation is performed under the conditions of × 10 14 cm -2 and 0 ° rotation. As a result, as shown in FIG. 32, the n-type high concentration impurity layer 104a is formed.
Source region 1 composed of and n-type low-concentration impurity layer 104b
04 is formed.
【0040】上述したような従来の製造方法では、ドレ
イン領域形成のイオン注入を行なうために、マスク合わ
せ工程と写真製版工程とが必要であり、それに加えて、
ソース領域形成のイオン注入のためにマスク合わせ工程
と写真製版工程とが必要となる。そのため、マスク枚数
が多くなり、工程数も多くなり、結果として製造コスト
が高くなってしまう。In the conventional manufacturing method as described above, a mask aligning step and a photoengraving step are required to perform ion implantation for forming the drain region, and in addition to that,
A mask alignment step and a photolithography step are required for ion implantation for forming the source region. Therefore, the number of masks increases and the number of steps increases, resulting in higher manufacturing cost.
【0041】図35〜図39は、DINOR型フラッシ
ュメモリを図示している。DINOR型フラッシュメモ
リでは、FNトンネル現象を利用してフローティングゲ
ートからドレインへ電子を引抜くことによって書込動作
を行なう。また、FNトンネル現象を利用してチャネル
全面からフローティングゲートへ電子を注入することに
よって消去動作を行なう。35 to 39 show a DINOR type flash memory. In the DINOR type flash memory, the writing operation is performed by drawing electrons from the floating gate to the drain by utilizing the FN tunnel phenomenon. The erase operation is performed by injecting electrons from the entire surface of the channel into the floating gate by utilizing the FN tunnel phenomenon.
【0042】図35を参照して、半導体基板の主表面上
に、素子分離領域210と活性領域211とが交互に配
置されている。素子分離領域210とフローティングゲ
ート212とによって囲まれた活性領域は、交互にドレ
イン領域213およびソース線領域214となる。Referring to FIG. 35, element isolation regions 210 and active regions 211 are alternately arranged on the main surface of the semiconductor substrate. The active region surrounded by the element isolation region 210 and the floating gate 212 becomes the drain region 213 and the source line region 214 alternately.
【0043】図36および図37は、図35中のY−Y
線に沿って見た断面図である。図38および図39は、
図35中のZ−Z線に沿った見た断面図である。36 and 37 show YY in FIG.
It is sectional drawing seen along the line. 38 and 39 show
It is sectional drawing seen along the ZZ line in FIG.
【0044】図38を参照して、p型半導体基板217
の主表面に、フローティングゲート212とコントロー
ルゲート215とを積層した電極層216が、間隔をあ
けて形成されている。この状態で、ソース線領域214
となるべき半導体基板の主表面を露出したレジスト21
8を形成する。このレジスト218をマスクとして、素
子分離領域210のフィールド酸化膜をエッチングす
る。このエッチングによって、図36および図37に示
すように、ソース線領域214に位置するフィールド酸
化膜219は除去され、活性領域が露出することにな
る。Referring to FIG. 38, p-type semiconductor substrate 217
An electrode layer 216, in which a floating gate 212 and a control gate 215 are stacked, is formed on the main surface of the with a space. In this state, the source line region 214
Resist 21 exposing the main surface of the semiconductor substrate to be
8 is formed. Using the resist 218 as a mask, the field oxide film in the element isolation region 210 is etched. By this etching, as shown in FIGS. 36 and 37, field oxide film 219 located in source line region 214 is removed, and the active region is exposed.
【0045】次に、レジスト218を除去し、電極層2
16をマスクとしてp型半導体基板217中に砒素(A
s)を35keV、5×1015cm-2、7°回転の条件
で注入する。この砒素の注入により、図39に示すよう
に、ドレイン領域213およびソース線領域214が同
時に形成される。Next, the resist 218 is removed, and the electrode layer 2 is removed.
16 is used as a mask, and arsenic (A
s) is injected under the conditions of 35 keV, 5 × 10 15 cm −2 and 7 ° rotation. By this arsenic implantation, as shown in FIG. 39, drain region 213 and source line region 214 are simultaneously formed.
【0046】図35〜図39に示した製造方法では、1
回のイオン注入で同時にドレイン領域213およびソー
ス線領域214を形成しているので、工程数を減らすこ
とができる。しかし、ドレイン領域213とソース線領
域214とを異なった構造にしたり、また異なった濃度
にしようとする場合には、上述の方法を採用することが
できない。In the manufacturing method shown in FIGS.
Since the drain region 213 and the source line region 214 are simultaneously formed by performing the ion implantation once, the number of steps can be reduced. However, when the drain region 213 and the source line region 214 have different structures or different concentrations, the above method cannot be adopted.
【0047】この発明の目的は、書込特性向上に最適な
構造を持つドレイン領域と、消去特性の向上に最適な構
造を持つソース領域とを備えた半導体装置を提供するこ
とである。An object of the present invention is to provide a semiconductor device provided with a drain region having a structure optimal for improving write characteristics and a source region having a structure optimal for improving erase characteristics.
【0048】この発明の他の目的は、マスク合わせ工程
および写真製版工程を削減することのできる半導体装置
の製造方法を提供することである。Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of reducing the mask aligning step and the photolithography step.
【0049】この発明のさらに他の目的は、書込特性向
上に最適な構造を持つドレイン領域と、消去特性の向上
に最適な構造を持つソース領域とを備えた半導体装置の
製造方法を提供することである。Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device provided with a drain region having a structure optimal for improving write characteristics and a source region having a structure optimal for improving erase characteristics. That is.
【0050】[0050]
【課題を解決するための手段】この発明に従った半導体
装置は、主表面を有する第1導電型の半導体基板と、半
導体基板の主表面上に形成された電極層と、電極層の下
にチャネル領域を形成するように間隔をあけて半導体基
板の主表面に形成されたソースおよびドレイン領域とを
備える。電極層は、フローティングゲートとコントロー
ルゲートとを積層した構造を有する。A semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor substrate of a first conductivity type having a main surface, an electrode layer formed on the main surface of the semiconductor substrate, and an electrode layer below the electrode layer. Source and drain regions formed on the main surface of the semiconductor substrate at intervals to form a channel region. The electrode layer has a structure in which a floating gate and a control gate are stacked.
【0051】ドレイン領域は、第2導電型不純物層と、
この第2導電型不純物層を取囲む第1導電型不純物層と
を含む。ソース領域は、第2導電型不純物層と、この第
2導電型不純物層の下に位置し第2導電型不純物層より
も低濃度の第2導電型低濃度不純物層と、チャネル領域
および第2導電型不純物層の間に位置しドレイン領域の
第1導電型不純物層よりも低濃度の第1導電型低濃度不
純物層とを含む。The drain region has a second conductivity type impurity layer,
A first conductivity type impurity layer surrounding the second conductivity type impurity layer is included. The source region includes a second conductivity type impurity layer, a second conductivity type low concentration impurity layer located below the second conductivity type impurity layer and having a lower concentration than the second conductivity type impurity layer, the channel region and the second region. A first conductive type low concentration impurity layer located between the conductive type impurity layers and having a lower concentration than the first conductive type impurity layer in the drain region.
【0052】この発明に従った半導体装置の製造方法で
は、まず半導体基板の主表面上に絶縁膜を介して電極層
を形成する。次に、この電極層をマスクとしてソースお
よびドレイン領域となるべき半導体基板の主表面に同時
に不純物を注入して1対の不純物領域を形成する。次
に、ドレイン領域となるべき一方の不純物領域をマスク
で覆った状態で、ソース領域となるべき他方の不純物領
域にさらに不純物を注入する。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, first, an electrode layer is formed on the main surface of a semiconductor substrate with an insulating film interposed therebetween. Next, using this electrode layer as a mask, impurities are simultaneously implanted into the main surface of the semiconductor substrate to be the source and drain regions to form a pair of impurity regions. Next, with one of the impurity regions to be the drain region covered with a mask, impurities are further implanted into the other impurity region to be the source region.
【0053】上記方法において、好ましくは、1対の不
純物領域を形成するための不純物注入は、ドレイン領域
の形成に適した条件で行なわれる。また、ソース領域と
なるべき他方の不純物領域への不純物注入は、ソース領
域の形成に適した条件で行なわれる。In the above method, the impurity implantation for forming the pair of impurity regions is preferably performed under conditions suitable for forming the drain region. Further, the impurity implantation into the other impurity region to be the source region is performed under the conditions suitable for forming the source region.
【0054】この発明の他の局面における半導体装置の
製造方法では、第1導電型の半導体基板の主表面上に、
フローティングゲートとコントロールゲートとを積層し
た電極層を形成する。次に、この電極層をマスクとして
ソースおよびドレイン領域となるべき半導体基板の主表
面に同時にドレイン領域の形成に適した条件で第1導電
型不純物および第2導電型不純物を注入することによっ
て、第2導電型不純物層と、それを取囲む第1導電型不
純物層とからなる1対の不純物領域を形成する。次に、
ドレイン領域となるべき一方の不純物領域をマスクで覆
った状態で、ソース領域となるべき他方の不純物領域に
ソース領域の形成に適した条件で第2導電型の不純物を
注入し、さらに第1導電型不純物層を相殺するのに適し
た条件で第2導電型の不純物を注入する。In a method of manufacturing a semiconductor device according to another aspect of the present invention, a semiconductor device of the first conductivity type is provided on the main surface thereof.
An electrode layer is formed by stacking a floating gate and a control gate. Next, by using the electrode layer as a mask, the first conductivity type impurity and the second conductivity type impurity are simultaneously implanted into the main surface of the semiconductor substrate to be the source and drain regions under conditions suitable for forming the drain region. A pair of impurity regions including a second conductivity type impurity layer and a first conductivity type impurity layer surrounding the second conductivity type impurity layer are formed. next,
In a state where one impurity region to be the drain region is covered with a mask, a second conductivity type impurity is implanted into the other impurity region to be the source region under conditions suitable for forming the source region, and further the first conductivity type is added. Impurities of the second conductivity type are implanted under conditions suitable to cancel the type impurity layer.
【0055】[0055]
【作用】この発明に従った半導体装置では、ドレイン領
域は、書込特性向上に最適な構造を有する。第2導電型
不純物層は、電界集中によるチャネルホットエレクトロ
ンの発生を容易にするような最適濃度に設定される。第
1導電型不純物層は、リーク電流の抑制および耐圧向上
に寄与する。In the semiconductor device according to the present invention, the drain region has the optimum structure for improving the writing characteristics. The second conductivity type impurity layer is set to have an optimum concentration that facilitates generation of channel hot electrons due to electric field concentration. The first conductivity type impurity layer contributes to suppression of leak current and improvement of breakdown voltage.
【0056】ソース領域は、消去特性向上に最適な構造
を有する。第2導電型不純物層は、ソースとフローティ
ングゲートとのカップリングを高め、FNトンネル現象
で電子を引きやすくするような最適濃度に設定される。
第2導電型低濃度不純物層は、ソース線でのリーク電流
の防止およびソース線の耐圧向上に寄与する。さらに、
チャネル領域および第2導電型不純物層の間に位置する
第1導電型低濃度不純物層は、ソース領域とフローティ
ングゲートとの重なりの幅を正確に設定し得るように寄
与するものであるので、FNトンネル現象による電子引
抜き量を正確に制御することが可能になる。The source region has an optimum structure for improving erase characteristics. The second-conductivity-type impurity layer is set to an optimum concentration that enhances the coupling between the source and the floating gate and makes it easier to draw electrons by the FN tunnel phenomenon.
The second-conductivity-type low-concentration impurity layer contributes to prevention of leak current in the source line and improvement of withstand voltage of the source line. further,
The first-conductivity-type low-concentration impurity layer located between the channel region and the second-conductivity-type impurity layer contributes so that the overlapping width of the source region and the floating gate can be accurately set. It is possible to accurately control the amount of electron withdrawal due to the tunnel phenomenon.
【0057】この発明に従った半導体装置の製造方法で
は、ドレイン領域を形成する際、ソース領域をマスクで
覆っていない。したがって、マスク合わせ工程および写
真製版工程の数を削減することができる。In the method of manufacturing the semiconductor device according to the present invention, the source region is not covered with the mask when the drain region is formed. Therefore, the number of mask alignment steps and photolithography steps can be reduced.
【0058】この発明の他の局面の製造方法では、ドレ
イン領域およびソース領域の両者に同時に不純物を注入
することによって、最適構造のドレイン領域を形成して
いる。その後ドレイン領域をマスクで覆った状態で不純
物を半導体基板中に注入することによって、最適構造の
ソース領域を形成している。したがって、マスク合わせ
工程の数および写真製版工程の数を削減するとともに、
書込特性および消去特性に優れた半導体装置を得ること
ができる。In the manufacturing method of another aspect of the present invention, the drain region having the optimum structure is formed by simultaneously implanting the impurities into both the drain region and the source region. After that, the source region having the optimum structure is formed by implanting impurities into the semiconductor substrate with the drain region covered with a mask. Therefore, while reducing the number of mask aligning processes and the number of photoengraving processes,
It is possible to obtain a semiconductor device having excellent writing characteristics and erasing characteristics.
【0059】[0059]
【実施例】図1〜図5は、NOR型フラッシュメモリを
図示している。前述したように、NOR型フラッシュメ
モリでは、ドレイン近傍に発生したチャネルホットエレ
クトロンの一部をフローティングゲートに注入すること
によって書込動作を行ない、FNトンネル現象を利用し
てフローティングゲートからソースへ電子を引抜くこと
によって消去動作を行なっている。1 to 5 show a NOR type flash memory. As described above, in the NOR flash memory, a write operation is performed by injecting a part of the channel hot electrons generated in the vicinity of the drain into the floating gate, and the FN tunnel phenomenon is used to discharge electrons from the floating gate to the source. The erase operation is performed by pulling out.
【0060】図1を参照して、p型半導体基板301の
主表面上には、下から順に第1絶縁膜302、フローテ
ィングゲートとなるべき第1ポリシリコン層303、第
2絶縁膜304、コントロールゲートの一部となるべき
第2ポリシリコン層305、コントロールゲートの一部
となるべき金属シリサイド層306、および第3絶縁膜
307が形成されている。この状態で、所定の形状にパ
ターニングされたレジスト308をマスクとして、第3
絶縁膜307をエッチングする。その後レジスト308
を除去し、パターニングされた第3の絶縁膜307をマ
スクとして、金属シリサイド層306、第2ポリシリコ
ン層305、第2絶縁膜304、第1ポリシリコン層3
03を順次エッチングし、フローティングゲート303
とコントロールゲート305、306とを積層した電極
層309を形成する。Referring to FIG. 1, on the main surface of p-type semiconductor substrate 301, a first insulating film 302, a first polysilicon layer 303 to be a floating gate, a second insulating film 304, a control layer are formed in this order from the bottom. A second polysilicon layer 305 to be a part of the gate, a metal silicide layer 306 to be a part of the control gate, and a third insulating film 307 are formed. In this state, using the resist 308 patterned into a predetermined shape as a mask, the third
The insulating film 307 is etched. Then resist 308
Of the metal silicide layer 306, the second polysilicon layer 305, the second insulating film 304, and the first polysilicon layer 3 using the patterned third insulating film 307 as a mask.
03 are sequentially etched to make the floating gate 303
An electrode layer 309 in which the control gates 305 and 306 are stacked is formed.
【0061】次に、図2に示すように、電極層309を
マスクとして、メモリセルアレイ全面の活性領域に砒素
(As)を35keV、5×1014cm-2、0°回転の
条件で注入し、さらに臭素(B)を50keV、3×1
013cm-2、45°回転の条件で注入する。不純物注入
条件は、書込特性を向上し得るドレイン領域の形成に適
した条件で設定されている。Next, as shown in FIG. 2, using the electrode layer 309 as a mask, arsenic (As) is implanted into the active region of the entire surface of the memory cell array under the conditions of 35 keV, 5 × 10 14 cm -2 and 0 ° rotation. , Bromine (B) at 50 keV, 3 × 1
Implantation is performed under the conditions of 0 13 cm -2 and 45 ° rotation. The impurity implantation conditions are set under conditions suitable for forming a drain region that can improve the writing characteristics.
【0062】上記の不純物の注入によって、図3に示す
ように電極層309を挟んで1対の不純物領域310お
よび311が形成される。一方の不純物領域310はド
レイン領域となるべきものであり、n型(n+ )不純物
層310aと、この不純物層を取囲むp型(p+ )不純
物層310bとを有する。同様に、他方の不純物領域3
11も、n型不純物層311aと、この不純物層を取囲
むp型不純物層311bとを含む。By the above-mentioned impurity implantation, a pair of impurity regions 310 and 311 are formed sandwiching the electrode layer 309 as shown in FIG. One impurity region 310 is to be a drain region, and has an n-type (n + ) impurity layer 310a and a p-type (p + ) impurity layer 310b surrounding this impurity layer. Similarly, the other impurity region 3
11 also includes an n-type impurity layer 311a and a p-type impurity layer 311b surrounding this impurity layer.
【0063】次に、図4を参照して、ソース領域となる
べき半導体基板301の主表面を露出したレジスト31
2を形成し、このレジスト312をマスクとして半導体
基板301中に砒素(As)を35keV、5×1015
cm-2、7°回転の条件で注入し、さらにリン(P)を
50keV、5×1014cm-2、0°回転の条件で注入
する。不純物注入の条件は、消去特性の向上に最適なソ
ース領域を形成するのに最適となるように設定されてい
る。この不純物注入によって、電極層309の形成直後
に砒素を注入することによって形成されたn型不純物層
311a(図3)の影響を無視できる。また、臭素
(B)の注入によって形成されたp型不純物層311b
(図3)は、上記n型不純物の注入によってほとんど消
失するが、電極層309の直下では依然として残ったま
まとなる。Next, referring to FIG. 4, a resist 31 exposing the main surface of the semiconductor substrate 301 to be the source region is exposed.
No. 2 is formed, and using this resist 312 as a mask, arsenic (As) is added to the semiconductor substrate 301 at 35 keV, 5 × 10 15
Implantation is carried out under the conditions of cm −2 and 7 ° rotation, and phosphorus (P) is further implanted under the conditions of 50 keV, 5 × 10 14 cm −2 and 0 ° rotation. The impurity implantation conditions are set to be optimum for forming a source region that is optimum for improving the erase characteristic. By this impurity implantation, the influence of the n-type impurity layer 311a (FIG. 3) formed by implanting arsenic immediately after forming the electrode layer 309 can be ignored. In addition, the p-type impurity layer 311b formed by implanting bromine (B)
(FIG. 3) almost disappears due to the implantation of the n-type impurity, but remains just below the electrode layer 309.
【0064】そこで、図4に示す状態で、さらに半導体
基板301中にリン(P)を130keV、3×1013
cm-2、45°回転の条件で注入し、p型不純物層31
1bを完全に消失させる。このリンの注入条件は、p型
不純物層311bを相殺するのに適した条件となるよう
に設定されている。そのため、ドーズ量および回転角度
は同じである。リンは臭素よりも質量が小さいので、同
じ注入深さとなるように注入エネルギが高く設定されて
いる。Therefore, in the state shown in FIG. 4, phosphorus (P) is further added to the semiconductor substrate 301 at 130 keV, 3 × 10 13.
p − type impurity layer 31 is implanted under the conditions of cm −2 and 45 ° rotation.
Completely eliminate 1b. The phosphorus implantation conditions are set so as to be suitable for offsetting the p-type impurity layer 311b. Therefore, the dose amount and the rotation angle are the same. Since phosphorus has a smaller mass than bromine, the implantation energy is set high so that the implantation depth is the same.
【0065】その後レジスト312を除去して、図5に
示す構造を得る。ドレイン領域313は、n型不純物層
313aと、この不純物層を取り囲みかつより低濃度の
n型低濃度不純物層313bとを含む。Then, the resist 312 is removed to obtain the structure shown in FIG. The drain region 313 includes an n-type impurity layer 313a and an n-type low-concentration impurity layer 313b surrounding the impurity layer and having a lower concentration.
【0066】ドレイン領域310のn型不純物層310
aは、チャネルホットエレクトロンの発生を容易にする
ような最適濃度に設定されている。また、ドレイン領域
310のp型不純物層310bは、リーク電流の抑制お
よび耐圧向上に寄与する。ソース領域313のn型不純
物層313aは、ソースとフローティングゲートとのカ
ップリングを高め、FNトンネル現象で電子を引抜きや
すくするような最適濃度に設定されている。ソース領域
313のn型低濃度不純物層313bは、ソース線での
リーク電流の防止およびソース線の耐圧向上に寄与す
る。The n-type impurity layer 310 in the drain region 310
a is set to an optimum concentration that facilitates generation of channel hot electrons. Further, the p-type impurity layer 310b of the drain region 310 contributes to suppression of leak current and improvement of breakdown voltage. The n-type impurity layer 313a of the source region 313 is set to have an optimum concentration that enhances the coupling between the source and the floating gate and facilitates the extraction of electrons by the FN tunnel phenomenon. The n-type low-concentration impurity layer 313b in the source region 313 contributes to preventing a leak current in the source line and improving the withstand voltage of the source line.
【0067】上記方法では、フローティングゲートの直
下に残ったp型不純物層311bを消失するために、所
定条件でリンを半導体基板中に注入している。もしもp
型不純物層311bが消失することなく残存したままで
あれば、ソースとフローティングゲートとのカップリン
グが極端に上昇し、FNトンネル現象による電子引抜き
量の制御が困難になる。そのため、消去動作において過
剰消去になる可能性が高い。したがって、高濃度のp型
不純物層311bを消失するための不純物注入が必要と
なる。In the above method, phosphorus is implanted into the semiconductor substrate under a predetermined condition in order to erase the p-type impurity layer 311b left immediately below the floating gate. What if p
If the type impurity layer 311b remains without disappearing, the coupling between the source and the floating gate is extremely increased, and it becomes difficult to control the amount of electron withdrawn by the FN tunnel phenomenon. Therefore, there is a high possibility that the erase operation will be over-erased. Therefore, it is necessary to perform impurity implantation for eliminating the high-concentration p-type impurity layer 311b.
【0068】図1〜図5に図示した方法によれば、ドレ
イン領域形成の際のマスク合わせ工程および写真製版工
程が不要となる。さらに、書込特性および消去特性に優
れた半導体装置が得られる。According to the method shown in FIGS. 1 to 5, the mask aligning step and the photolithography step for forming the drain region are unnecessary. Further, a semiconductor device having excellent writing characteristics and erasing characteristics can be obtained.
【0069】上述の製造方法では、フローティングゲー
ト直下に残った高濃度のp型不純物層311bを消失さ
せていたが、低濃度のp型不純物層として残すようにし
てもよい。その場合には、図4に示す状態で、リン
(P)を半導体基板中に130keV、2.5×1013
cm-2、45°回転の条件で注入する。電極層309の
形成直後の臭素(B)のドーズ量に比べてリン(P)の
ドーズ量がわずかに小さいので、図6に示すように、フ
ローティングゲート直下には低濃度のp型不純物層31
4が残る。In the above manufacturing method, the high concentration p-type impurity layer 311b immediately below the floating gate is erased, but it may be left as a low concentration p-type impurity layer. In that case, phosphorus (P) is added to the semiconductor substrate at 130 keV and 2.5 × 10 13 in the state shown in FIG.
Inject under the condition of cm -2 and 45 ° rotation. Since the dose amount of phosphorus (P) is slightly smaller than the dose amount of bromine (B) immediately after the formation of the electrode layer 309, as shown in FIG. 6, a low concentration p-type impurity layer 31 is formed immediately below the floating gate.
4 remains.
【0070】図6に示した構造では、ソース領域のn型
不純物層313aとチャネル領域との間に低濃度のp型
不純物層314が位置している。したがって、ソースと
フローティングゲートとの重なりの幅を正確に制御する
ことができ、FNトンネル現象による電子引抜き量を正
確に制御できる。こうして、図6に示した構造によれ
ば、消去特性を一層向上させることができる。In the structure shown in FIG. 6, the low-concentration p-type impurity layer 314 is located between the n-type impurity layer 313a in the source region and the channel region. Therefore, the overlapping width of the source and the floating gate can be accurately controlled, and the amount of electron withdrawal due to the FN tunnel phenomenon can be accurately controlled. Thus, according to the structure shown in FIG. 6, the erase characteristic can be further improved.
【0071】図7〜図9は、DINOR型フラッシュメ
モリの製造工程を図示している。前述したように、DI
NOR型フラッシュメモリでは、FNトンネル現象を利
用してフローティングゲートからドレインへ電子を引抜
くことによって書込動作を行ない、FNトンネル現象を
利用してチャネル全面からフローティングゲートへ電子
を注入することによって消去動作を行なっている。7 to 9 illustrate the manufacturing process of the DINOR type flash memory. As mentioned above, DI
In the NOR flash memory, writing operation is performed by drawing electrons from the floating gate to the drain by using the FN tunnel phenomenon, and erased by injecting electrons from the entire surface of the channel to the floating gate by using the FN tunnel phenomenon. It is operating.
【0072】図7を参照して、p型半導体基板401の
主表面上に、電極層402が間隔をあけて形成されてい
る。電極層402は、フローティングゲート403とコ
ントロールゲート404とを積層した構造を有する。こ
の電極層402をマスクとして、p型半導体基板401
中に、砒素(As)を35keV、5×1015cm-2、
7°回転の条件で注入する。この不純物注入の条件は、
ドレイン領域の構造を最適化するように設定されてい
る。上記砒素の注入によって、電極層402の両側に不
純物領域405および406が形成される。一方の不純
物領域405はドレイン領域となる。Referring to FIG. 7, electrode layers 402 are formed at intervals on the main surface of p-type semiconductor substrate 401. The electrode layer 402 has a structure in which a floating gate 403 and a control gate 404 are stacked. Using the electrode layer 402 as a mask, the p-type semiconductor substrate 401
Arsenic (As) in the inside, 35 keV, 5 × 10 15 cm -2 ,
Inject under the condition of 7 ° rotation. The conditions for this impurity implantation are
It is set to optimize the structure of the drain region. The implantation of arsenic forms impurity regions 405 and 406 on both sides of the electrode layer 402. One impurity region 405 becomes a drain region.
【0073】次に、図8に示すように、ソース領域とな
るべき半導体基板401の主表面を露出したレジスト4
07を形成し、このレジスト407をマスクとして、素
子分離領域のフィールド酸化膜をエッチングによって除
去する。Next, as shown in FIG. 8, the resist 4 exposing the main surface of the semiconductor substrate 401 to be the source region.
07 is formed and the field oxide film in the element isolation region is removed by etching using this resist 407 as a mask.
【0074】次に、図9に示すように、レジスト407
をマスクとして、半導体基板401中にソース領域を最
適化する条件で不純物を注入する。この不純物注入によ
って、消去特性の優れたソース領域408が得られる。Next, as shown in FIG. 9, a resist 407 is formed.
Using as a mask, impurities are implanted into the semiconductor substrate 401 under conditions that optimize the source region. By this impurity implantation, the source region 408 having excellent erasing characteristics can be obtained.
【0075】図7〜図9に示した方法では、ドレイン領
域形成のためのマスク合わせ工程および写真製版工程が
不要である。さらに、ドレイン領域およびソース領域の
形成に対してそれぞれ最適な条件で不純物注入を行なう
ことができる。The method shown in FIGS. 7 to 9 does not require a mask aligning step and a photolithography step for forming the drain region. Further, impurity implantation can be performed under optimum conditions for forming the drain region and the source region.
【0076】図7〜図9はDINOR型フラッシュメモ
リの製造工程を図示するものであったが、不純物の注入
条件を変更してもよい。たとえば、電極層402を形成
した直後に半導体基板401中にリン(P)を30〜4
0keV、(1〜10)×1014cm-2の条件で注入
し、さらに砒素(As)を30〜40keV、(1〜1
0)×1015cm-2の条件で注入することにより、電極
層の両側に1対の不純物領域を形成してもよい。この条
件であれば、ドレイン領域の構造を最適化でき、リーク
電流を抑制し、耐圧を向上させることが可能になる。さ
らに、書込特性を改善することができる。その後、素子
分離領域のフィールド酸化膜をエッチング除去すること
によってソース線を形成した直後に、ソース領域となる
べき半導体基板の主表面中にリン(P)を30〜40k
eV、(1〜10)×1013/cm 2 の条件で注入す
る。このリンの注入によって、ソース線の耐圧が向上
し、リーク電流を抑制することができる。7 to 9 are DINOR type flash memos.
Although it showed the manufacturing process of the
You may change the conditions. For example, forming the electrode layer 402
Immediately thereafter, phosphorus (P) is added to the semiconductor substrate 401 in an amount of 30 to 4
0 keV, (1-10) x 1014cm-2Injection under the conditions
In addition, arsenic (As) is added at 30-40 keV, (1-1
0) x 1015cm-2By injecting under the conditions of
A pair of impurity regions may be formed on both sides of the layer. This article
In some cases, the structure of the drain region can be optimized and leakage
It becomes possible to suppress the current and improve the breakdown voltage. It
In addition, the writing characteristics can be improved. Then the element
Etching away the field oxide in the isolation region
Immediately after forming the source line by
30-40k of phosphorus (P) in the main surface of the semiconductor substrate to be
eV, (1-10) x 1013/ Cm 2Inject under the conditions
It This phosphorus injection improves the withstand voltage of the source line
However, the leak current can be suppressed.
【0077】以上の説明では、半導体装置としてフラッ
シュメモリを例示として挙げたが、マスク合わせ工程お
よび写真製版工程の削減、ならびにドレイン領域および
ソース領域の最適化という観点で見れば、電界効果型ト
ランジスタにも適用可能である。In the above description, the flash memory is given as an example of the semiconductor device. However, from the viewpoint of reducing the mask alignment process and the photolithography process, and optimizing the drain region and the source region, a field effect transistor is selected. Is also applicable.
【0078】[0078]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、書込
特性および消去特性に優れた半導体装置を得ることがで
きる。As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a semiconductor device having excellent write characteristics and erase characteristics.
【0079】さらに、この発明によれば、マスク合わせ
工程および写真製版工程の数を削減することができる。Further, according to the present invention, the number of mask aligning steps and photolithography steps can be reduced.
【0080】さらに、この発明によれば、ドレイン領域
の構造およびソース領域の構造を最適化することができ
る。Further, according to the present invention, the structure of the drain region and the structure of the source region can be optimized.
【図1】電極層形成前の状態を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state before an electrode layer is formed.
【図2】電極層形成後の状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state after forming an electrode layer.
【図3】不純物注入後の状態を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a state after impurity implantation.
【図4】高濃度のp型不純物層を消失するためのイオン
注入を行なっている状態の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which ion implantation is performed to eliminate the high-concentration p-type impurity layer.
【図5】図1〜図4に示す工程を経て得られたメモリト
ランジスタの断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a memory transistor obtained through the steps shown in FIGS.
【図6】フローティングゲートの直下に低濃度のp型不
純物層を有するメモリトランジスタの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a memory transistor having a low-concentration p-type impurity layer immediately below a floating gate.
【図7】電極層をマスクとして不純物を注入している状
態を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where impurities are implanted using the electrode layer as a mask.
【図8】素子分離領域のフィールド酸化膜をエッチング
除去している状態を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state where a field oxide film in an element isolation region is removed by etching.
【図9】ソース領域となるべき半導体基板の主表面中に
不純物を注入している状態を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where impurities are implanted into the main surface of a semiconductor substrate to be a source region.
【図10】従来のフラッシュメモリの一般的な構成を示
すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a general configuration of a conventional flash memory.
【図11】図10に示すメモリセルマトリクス100の
概略構成を示す等価回路図である。11 is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of the memory cell matrix 100 shown in FIG.
【図12】従来の一例として挙げたフラッシュメモリの
構造を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing the structure of a flash memory taken as an example of the related art.
【図13】従来のフラッシュメモリを示す平面概略図で
ある。FIG. 13 is a schematic plan view showing a conventional flash memory.
【図14】図13中のW−W線に沿って見た断面図であ
る。FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line WW in FIG.
【図15】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第1工程を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a first step in a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to a conventional technique.
【図16】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第2工程を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a second step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory in the conventional technique.
【図17】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第3工程を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a third step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to the conventional technique.
【図18】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第2工程のレジストマスクの形状を示す
平面概略図である。FIG. 18 is a schematic plan view showing the shape of a resist mask in the second step of the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to the conventional technique.
【図19】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第4工程を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a fourth step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to the conventional technique.
【図20】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第5工程を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a fifth step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to the conventional technique.
【図21】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第6工程を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a sixth step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory in the prior art.
【図22】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第7工程を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a seventh step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to the conventional technique.
【図23】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第8工程を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing an eighth step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to the conventional technique.
【図24】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第9工程を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing a ninth step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory in the conventional technique.
【図25】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第10工程を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a tenth step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to the conventional technique.
【図26】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第11工程を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing an eleventh step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to the conventional technique.
【図27】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第12工程を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing a twelfth step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to the conventional technique.
【図28】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第13工程を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing a thirteenth step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to the conventional technique.
【図29】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第14工程を示す図である。FIG. 29 is a diagram showing a fourteenth step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory in the prior art.
【図30】従来技術における不揮発性半導体メモリの製
造方法における第15工程を示す図である。FIG. 30 is a diagram showing a fifteenth step in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to the conventional technique.
【図31】NOR型フラッシュメモリの平面配置図であ
る。FIG. 31 is a plan layout view of a NOR flash memory.
【図32】メモリトランジスタの断面図である。FIG. 32 is a cross-sectional view of a memory transistor.
【図33】ドレイン領域形成のための不純物注入を行な
っている状態の断面図である。FIG. 33 is a cross-sectional view showing a state where impurities are implanted to form a drain region.
【図34】ソース領域形成のための不純物注入を行なっ
ている状態の断面図である。FIG. 34 is a cross-sectional view showing a state where impurities are implanted to form a source region.
【図35】DINOR型フラッシュメモリの平面配置図
である。FIG. 35 is a plan layout view of a DINOR type flash memory.
【図36】図35中のY−Y線に沿って見た断面図であ
る。36 is a sectional view taken along line YY in FIG. 35.
【図37】フィールド酸化膜を除去した後の状態を示す
断面図である。FIG. 37 is a cross-sectional view showing a state after the field oxide film is removed.
【図38】図35中のZ−Z線に沿って見た断面図であ
る。38 is a sectional view taken along line ZZ in FIG. 35.
【図39】ソースおよびドレイン領域形成のための不純
物注入を行なっている状態の断面図である。FIG. 39 is a cross-sectional view showing a state where impurities are implanted for forming source and drain regions.
301 p型半導体基板 303 フローティングゲートとなるべき第1ポリシリ
コン層 305 コントロールゲートとなるべき第2ポリシリコ
ン層 306 コントロールゲートとなるべき金属シリサイド
層 309 電極層 310 ドレイン領域 310a n型不純物層 310b p型不純物層 311 不純物領域 311a n型不純物層 311b p型不純物層 313 ソース領域 313a n型不純物層 313b n型低濃度不純物層 314 低濃度のp型不純物層301 p-type semiconductor substrate 303 first polysilicon layer to serve as floating gate 305 second polysilicon layer to serve as control gate 306 metal silicide layer to serve as control gate 309 electrode layer 310 drain region 310a n-type impurity layer 310b p-type Impurity layer 311 Impurity region 311a n-type impurity layer 311b p-type impurity layer 313 Source region 313a n-type impurity layer 313b n-type low-concentration impurity layer 314 Low-concentration p-type impurity layer
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/115 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H01L 27/115
Claims (4)
と、 前記半導体基板の主表面上に形成され、フローティング
ゲートとコントロールゲートとを積層した電極層と、 前記電極層の下にチャネル領域を形成するように間隔を
あけて前記半導体基板の主表面に形成されたソースおよ
びドレイン領域と、を備え、 前記ドレイン領域は、第2導電型不純物層と、前記第2
導電型不純物層を取囲む第1導電型不純物層とを含み、 前記ソース領域は、第2導電型不純物層と、前記第2導
電型不純物層の下に位置し第2導電型不純物層よりも低
濃度の第2導電型低濃度不純物層と、前記チャネル領域
および前記第2導電型不純物層の間に位置し前記ドレイ
ン領域の第1導電型不純物層よりも低濃度の第1導電型
低濃度不純物層とを含む、半導体装置。1. A semiconductor substrate of a first conductivity type having a main surface, an electrode layer formed on the main surface of the semiconductor substrate, in which a floating gate and a control gate are stacked, and a channel region below the electrode layer. And a source and drain region formed on the main surface of the semiconductor substrate at intervals to form a second conductivity type impurity layer and the second conductivity type impurity layer.
A first conductivity type impurity layer surrounding the conductivity type impurity layer, the source region being located below the second conductivity type impurity layer and below the second conductivity type impurity layer; A low-concentration second-conductivity-type low-concentration impurity layer and a first-conductivity-type low-concentration located between the channel region and the second-conductivity-type impurity layer and lower in concentration than the first-conductivity-type impurity layer in the drain region. A semiconductor device including an impurity layer.
電極層を形成する工程と、 前記電極層をマスクとしてソースおよびドレイン領域と
なるべき半導体基板の主表面に同時に不純物を注入して
1対の不純物領域を形成する工程と、 前記ドレイン領域となるべき一方の不純物領域をマスク
で覆った状態で、前記ソース領域となるべき他方の不純
物領域にさらに不純物を注入する工程と、を備えた半導
体装置の製造方法。2. A step of forming an electrode layer on a main surface of a semiconductor substrate with an insulating film interposed therebetween, and impurities are simultaneously implanted into the main surface of the semiconductor substrate to be a source and drain region using the electrode layer as a mask. A step of forming a pair of impurity regions; and a step of further implanting an impurity into the other impurity region to be the source region while covering one impurity region to be the drain region with a mask. For manufacturing a semiconductor device.
不純物注入は、ドレイン領域の形成に適した条件で行な
われ、 前記ソース領域となるべき他方の不純物領域への不純物
注入は、ソース領域の形成に適した条件で行なわれる、
請求項2に記載の半導体装置の製造方法。3. The impurity implantation for forming the pair of impurity regions is performed under conditions suitable for forming the drain region, and the impurity implantation for the other impurity region to be the source region is performed for the source region. Under conditions suitable for the formation of
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2.
フローティングゲートとコントロールゲートとを積層し
た電極層を形成する工程と、 前記電極層をマスクとしてソースおよびドレイン領域と
なるべき半導体基板の主表面に同時にドレイン領域の形
成に適した条件で第1導電型不純物および第2導電型不
純物を注入することによって、第2導電型不純物層と、
それを取囲む第1導電型不純物層とからなる1対の不純
物領域を形成する工程と、 前記ドレイン領域となるべき一方の不純物領域をマスク
で覆った状態で、前記ソース領域となるべき他方の不純
物領域にソース領域の形成に適した条件で第2導電型の
不純物を注入し、さらに前記第1導電型不純物層を相殺
するのに適した条件で第2導電型の不純物を注入する工
程と、を備えた半導体装置の製造方法。4. A main surface of a semiconductor substrate of the first conductivity type,
A step of forming an electrode layer in which a floating gate and a control gate are laminated, and a first conductivity type under conditions suitable for simultaneously forming a drain region on a main surface of a semiconductor substrate to be a source and drain region using the electrode layer as a mask By implanting impurities and impurities of the second conductivity type, a second conductivity type impurity layer,
A step of forming a pair of impurity regions including a first conductivity type impurity layer surrounding the impurity region; and a step of forming one of the impurity regions to be the drain region with a mask and the other of the impurity regions to be the source region. Implanting a second conductivity type impurity into the impurity region under a condition suitable for forming a source region, and further implanting a second conductivity type impurity under a condition suitable for offsetting the first conductivity type impurity layer; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
Priority Applications (1)
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JP33310293A JP3359406B2 (en) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | Method for manufacturing semiconductor device |
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