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JPH09307010A - Method of fabricating semiconductor storage - Google Patents

Method of fabricating semiconductor storage

Info

Publication number
JPH09307010A
JPH09307010A JP9046102A JP4610297A JPH09307010A JP H09307010 A JPH09307010 A JP H09307010A JP 9046102 A JP9046102 A JP 9046102A JP 4610297 A JP4610297 A JP 4610297A JP H09307010 A JPH09307010 A JP H09307010A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
silicon oxide
oxide film
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
Application number
JP9046102A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masamune Kusunoki
雅統 楠
Makoto Tanaka
田中  誠
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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 Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP9046102A priority Critical patent/JPH09307010A/en
Publication of JPH09307010A publication Critical patent/JPH09307010A/en
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  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of fabricating a semiconductor storage in which a source line is formed in a self aligned manner. SOLUTION: In this fabricating method, a floating gate 204, a control gate 202, and a selection gate 216 are sequentially formed on a channel via a tunnel oxide film 205 and a part of the selection gate 216 is formed on the channel via a gate insulating film 217. The method includes a step in which a first side wall film 250 is formed on a side wall of the layered product of the floating gate 204 and the control gate 202, and a source line 213 is formed by implanting impurities into a region which will become the source line 213 in a self aligned manner by using the first side wall film 250 as a mask. After that, a second side wall film 251 having the film width narrower than that of the first side wall film 250 is formed and the gate insulating film 217 is further formed, thereby forming the selection gate 216.

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、浮遊ゲートを有し
且つ電気的にデータの書込と消去が可能な不揮発性の半
導体記憶装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device having a floating gate and capable of electrically writing and erasing data.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電気的に書込及び消去が可能
な不揮発性の半導体装置として、浮遊ゲートに電子を注
入したか否かで“0”と“1”の記録を行わせるように
したEEPROM、さらにこのEEPROMよりも1ビ
ット当たりのメモリセルの占有面積を小さくできるフラ
ッシュEEPROM(一括消去型の不揮発性の半導体装
置)が提案されている。上記のフラッシュEEPROM
としては、種々のタイプのものが知られているが、その
一つとして、BMI型のフラッシュEEPROM(U.
S.P5,280,446参照)がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a nonvolatile semiconductor device capable of electrically writing and erasing, "0" and "1" are recorded depending on whether or not electrons are injected into a floating gate. There has been proposed an EEPROM and a flash EEPROM (collective erasing type non-volatile semiconductor device) which can occupy less memory cell area per bit than the EEPROM. Flash EEPROM above
Various types are known, and one of them is a BMI type flash EEPROM (U.
S. P5,280,446)).

【0003】BMI型のフラッシュEEPROMは、図
4の縦断面図に示すように、半導体基板11にソース領
域12およびドレイン領域13が形成され、両領域1
2,13間にチャネル領域14が形成され、このチャネ
ル領域14上にゲート絶縁膜15を介して図4の断面部
分ではチャネル長に満たない長さの浮遊ゲート16と制
御ゲート17とが形成され、更に、制御ゲート17上か
ら前記領域12,13,14上に至って絶縁膜を介して
選択ゲート18が形成されて成るものである。
In a BMI type flash EEPROM, a source region 12 and a drain region 13 are formed in a semiconductor substrate 11, as shown in the vertical sectional view of FIG.
A channel region 14 is formed between 2 and 13, and a floating gate 16 and a control gate 17 having a length less than the channel length in the cross section of FIG. 4 are formed on the channel region 14 via a gate insulating film 15. Further, a selection gate 18 is formed from the control gate 17 to the regions 12, 13 and 14 via an insulating film.

【0004】このような構造のフラッシュEEPROM
は、前記選択ゲート18を有することにより、メモリセ
ルが過剰消去状態になっても問題がなく、また、浮遊ゲ
ート16、制御ゲート17、及び選択ゲート18に適当
な電圧を加えることにより、チャネルホットエレクトロ
ン注入よりも効率的にソース側でホットキャリアを発生
させることができるので、単一電源化や低電圧化に有利
である。更に、図5の平面図に示しているように、制御
ゲート17と選択ゲート18とによって、メモリセルを
マトリックス状に選択できるので、NORコンタクトレ
ス方式で配置し、隣り合うメモリセル同士のソースライ
ンおよびドレインラインの共有化を図ることができ、メ
モリアレイ面積の縮小化が可能である。このように、B
MI型のフラッシュメモリEEPROMは低電圧化と高
集積化に有望であると考えられている。
Flash EEPROM having such a structure
With the selection gate 18, there is no problem even if the memory cell is in the over-erased state, and by applying an appropriate voltage to the floating gate 16, the control gate 17, and the selection gate 18, the channel hot Since hot carriers can be generated on the source side more efficiently than electron injection, it is advantageous for a single power supply and a low voltage. Further, as shown in the plan view of FIG. 5, since the memory cells can be selected in a matrix by the control gate 17 and the selection gate 18, they are arranged in a NOR contactless system, and the source lines of the adjacent memory cells are arranged. Further, the drain lines can be shared, and the memory array area can be reduced. Thus, B
The MI type flash memory EEPROM is considered to be promising for lower voltage and higher integration.

【0005】図6は、上記BMI型のフラッシュメモリ
の製造の各工程を示した断面図(図5において、A−A
矢視断面図)である。同図(a)は、ウエル形成と素子
分離用のフィールド酸化膜形成後において、p型半導体
基板106上にトンネル酸化膜105、浮遊ゲート10
4、及びインターポリ絶縁膜(ONO積層膜)103の
一部を形成し、更に、ビットライン方向(図5の平面図
においてB−B方向)に浮遊ゲート104をスタックゲ
ート形状に加工するエッチングを行い、残りのインター
ポリ絶縁膜103を形成し、その後に、制御ゲート10
2、CVD法によりシリコン酸化膜101を形成し、そ
して、各膜をワードライン方向(図5の平面図において
C−C方向)にエッチングするためのレジスト膜100
のパターニングを行った状態を示している。
FIG. 6 is a sectional view showing each step of manufacturing the BMI type flash memory (in FIG. 5, taken along the line AA).
FIG. FIG. 3A shows a tunnel oxide film 105 and a floating gate 10 on a p-type semiconductor substrate 106 after forming a well and a field oxide film for element isolation.
4 and a part of the inter-poly insulating film (ONO laminated film) 103, and further, etching for processing the floating gate 104 into a stack gate shape in the bit line direction (BB direction in the plan view of FIG. 5). The remaining interpoly insulating film 103 is formed, and then the control gate 10 is formed.
2. A silicon oxide film 101 is formed by the CVD method, and a resist film 100 for etching each film in the word line direction (CC direction in the plan view of FIG. 5).
The patterning is performed.

【0006】次に、同図(b)に示すように、前記のレ
ジスト膜100をマスクにして、シリコン酸化膜10
1、制御ゲート102、インターポリ絶縁膜103、浮
遊ゲート104をスタックゲート形状にエッチングす
る。
Next, as shown in FIG. 1B, the silicon oxide film 10 is formed using the resist film 100 as a mask.
1, the control gate 102, the interpoly insulating film 103, and the floating gate 104 are etched into a stack gate shape.

【0007】そして、同図(c)に示すように、隣り合
うメモリセルの共通ソースラインとなる部分が開口する
ようにフォトリソグラフィ技術により、レジスト膜10
8をパターニングする。その後、N型の不純物(例え
ば、As)107を注入する。このとき、共通ドレイン
ライン109についてはセルフアラインによる注入とな
り、共通ソースライン110はレジスト膜108により
位置規制された注入となる。
Then, as shown in FIG. 1C, the resist film 10 is formed by the photolithography technique so that the portion which becomes the common source line of the adjacent memory cells is opened.
8 is patterned. After that, N-type impurities (for example, As) 107 are implanted. At this time, the common drain line 109 is implanted by self-alignment, and the common source line 110 is implanted with its position regulated by the resist film 108.

【0008】しかる後、同図(d)に示すように、CV
D法によって、シリコン酸化膜113とシリコン窒化膜
112とシリコン酸化膜111を堆積する。
After that, as shown in FIG.
A silicon oxide film 113, a silicon nitride film 112, and a silicon oxide film 111 are deposited by the D method.

【0009】次に、同図(e)に示すように、ドライエ
ッチングによるエッチバック処理により、選択ゲート1
15(同図(g)参照)のゲート絶縁膜114が形成さ
れる領域のシリコン酸化膜113が残るようにシリコン
窒化膜112までエッチバックし、上記のシリコン酸化
膜113とシリコン窒化膜112とシリコン窒化膜11
1とからなる積層側壁膜116を形成する。
Next, as shown in FIG. 1E, the select gate 1 is etched back by dry etching.
15 (see FIG. 9G) is etched back to the silicon nitride film 112 so that the silicon oxide film 113 in the region where the gate insulating film 114 is formed remains, and the silicon oxide film 113, the silicon nitride film 112 and the silicon Nitride film 11
A laminated side wall film 116 composed of 1 and 1 is formed.

【0010】次に、同図(f)に示すように、シリコン
酸化膜113とトンネル酸化膜105のうち、ゲート酸
化膜114を形成するための領域及び共通ソースライン
110と共通ドレインライン109の一部の領域をウエ
ットエッチングにより除去する。
Next, as shown in FIG. 3F, one of the silicon oxide film 113 and the tunnel oxide film 105 for forming the gate oxide film 114 and one of the common source line 110 and the common drain line 109. The partial region is removed by wet etching.

【0011】次に、同図(g)に示すように、熱酸化法
によりゲート酸化膜114を形成後、選択ゲート115
を形成する。その後は、公知の技術を用いて周辺ゲート
トランジスタや配線を形成する。
Next, as shown in FIG. 1G, after forming a gate oxide film 114 by a thermal oxidation method, a select gate 115 is formed.
To form After that, a peripheral gate transistor and a wiring are formed by using a known technique.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、図6(c)に示したように、共通ソ
ースライン110(図4ではソース領域12)の形成
は、フォトリソグラフィ技術によるレジスト膜108の
パターニングで行われるため、当該BMI型のフラッシ
ュEEPROMにおける選択ゲート115(図4では選
択ゲート18)のチャネル長の均一性は上記フォトリソ
グラフィ技術におけるアライメント精度に依存すること
になる。
However, in the above-described conventional manufacturing method, as shown in FIG. 6C, the common source line 110 (source region 12 in FIG. 4) is formed by the resist by photolithography technique. Since the film 108 is patterned, the uniformity of the channel length of the selection gate 115 (selection gate 18 in FIG. 4) in the BMI type flash EEPROM depends on the alignment accuracy in the photolithography technique.

【0013】上記チャネル長のばらつきはメモリアレイ
全体のリーク電流を増大させる原因となったり、選択ト
ランジスタのしきい値のばらつきによるメモリ特性の劣
化を引き起こすおそれがある。このため、フォトリソグ
ラフィ工程においてある程度のアライメント余裕を持た
せることが必要であり、BMI型のフラッシュEEPR
OMの微細化が図れないという欠点を有していた。
The variation in the channel length may cause an increase in the leak current of the entire memory array or may cause the deterioration of the memory characteristic due to the variation in the threshold value of the select transistor. For this reason, it is necessary to provide some alignment margin in the photolithography process, and the BMI type flash EEPR is provided.
It has a drawback that the OM cannot be miniaturized.

【0014】本発明は、上記の事情に鑑み、ソースライ
ンの形成が自己整合的に行われる半導体記憶装置の製造
方法を提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor memory device in which source lines are formed in a self-aligned manner.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、チャネル上に絶縁膜を介して浮遊ゲートと制御ゲー
トと選択ゲートとが順に積層形成されるとともに、前記
選択ゲートの一部が前記チャネル上に臨んで形成されて
成る半導体記憶装置の製造方法において、浮遊ゲートと
制御ゲートとの積層体の側壁部に第1の側壁膜を形成
し、当該第1の側壁膜をマスクにして自己整合的にソー
スラインとなるべき領域に不純物を注入してソースライ
ンを形成した後、前記第1の側壁膜よりも膜幅が狭い第
2の側壁膜を形成して前記選択ゲートを形成する工程を
含んでいることを特徴とする。
In a semiconductor memory device of the present invention, a floating gate, a control gate, and a select gate are sequentially stacked on a channel via an insulating film, and a part of the select gate is In a method of manufacturing a semiconductor memory device formed so as to face a channel, a first sidewall film is formed on a sidewall portion of a stack of a floating gate and a control gate, and the first sidewall film is used as a mask to perform self-deposition. A step of forming impurities by injecting impurities into a region to be a source line to form a source line, and then forming a second sidewall film having a film width narrower than that of the first sidewall film to form the select gate. It is characterized by including.

【0016】上記の構成によれば、ソースラインの形成
位置は、浮遊ゲートと制御ゲートとの積層体の側壁部に
形成された第1の側壁膜の膜幅により決定される。即
ち、ソースラインの形成位置はフォトリソグラフィ技術
によるマスク合わせの精度で決定されるのではなく、浮
遊ゲートと制御ゲートとの積層体の形成位置に整合して
決定される。そして、選択ゲートによるトランジスタの
チャネル長は、第1の側壁膜の膜幅から第2の側壁膜の
膜幅を引いた値となる。第1の側壁膜の膜幅は、各メモ
リセルにおける前記積層体の側壁部において互いに略均
一な幅で形成されるため、各メモリセルにおける選択ゲ
ートトランジスタのチャネル長の均一化が図れることに
なる。
According to the above structure, the formation position of the source line is determined by the film width of the first side wall film formed on the side wall portion of the stacked body of the floating gate and the control gate. That is, the formation position of the source line is not determined by the accuracy of mask alignment by the photolithography technique, but is determined in conformity with the formation position of the stacked body of the floating gate and the control gate. The channel length of the transistor formed by the select gate is a value obtained by subtracting the film width of the second sidewall film from the film width of the first sidewall film. Since the film width of the first side wall film is formed to be substantially uniform in the side wall portion of the stacked body in each memory cell, the channel length of the select gate transistor in each memory cell can be made uniform. .

【0017】上記半導体記憶装置の製造方法の工程を以
下に細分化して説明する。
The steps of the method for manufacturing the semiconductor memory device will be described below in detail.

【0018】即ち、この発明の半導体記憶装置の製造方
法は、チャネル上に絶縁膜を介して浮遊ゲートと制御ゲ
ートと選択ゲートとが順に積層形成されるとともに、前
記選択ゲートの一部が前記チャネル上に臨んで形成され
て成る半導体記憶装置の製造方法において、前記浮遊ゲ
ートとなる材料とインターポリ絶縁膜と制御ゲートとな
る材料を形成した後に第1のシリコン酸化膜又は単層或
いは積層の絶縁性薄膜を形成する第1の工程と、前記各
材料とインターポリ絶縁膜と第1のシリコン酸化膜又は
単層或いは積層の絶縁性薄膜とをビットラインに平行で
メモリセル部がスタックゲート形状になるようにエッチ
ングする第2の工程と、ソースラインとなるべき領域を
含む領域にマスクを形成した後、ドレインラインとなる
べき領域に不純物を注入する第3の工程と、前記マスク
を除去した後、第2のシリコン酸化膜および第1のシリ
コン窒化膜を形成し、第1のシリコン窒化膜のエッチバ
ックを行い、このエッチバックに際して少なくともソー
スラインとなるべき領域の前記第2のシリコン酸化膜を
残し、第2のシリコン酸化膜と第1のシリコン窒化膜か
ら成る第1の積層側壁膜を形成する第4の工程と、前記
第1の積層側壁膜をマスクにして自己整合的にソースラ
インとなるべき領域に不純物を注入する第5の工程と、
第1のシリコン窒化膜を除去する第6の工程と、第2の
シリコン酸化膜上に第2のシリコン窒化膜および第3の
シリコン酸化膜を形成し、これら両膜のエッチバックを
行い、このエッチバックに際して少なくとも選択ゲート
絶縁膜が形成されるべき領域の第2のシリコン酸化膜を
残し、第2のシリコン酸化膜と第2のシリコン窒化膜と
第3のシリコン酸化膜とから成る第2の積層側壁膜を形
成する第7の工程と、少なくとも選択ゲート絶縁膜が形
成されるべき領域に位置している前記第2シリコン酸化
膜を除去する第8の工程と、選択ゲート絶縁膜を形成
し、選択ゲートを形成する第9の工程と、からなること
を特徴とする。
That is, according to the method of manufacturing a semiconductor memory device of the present invention, a floating gate, a control gate, and a select gate are sequentially stacked on the channel with an insulating film interposed therebetween, and a part of the select gate is formed in the channel. In a method of manufacturing a semiconductor memory device formed to face above, a first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating film is formed after forming a material for the floating gate, an interpoly insulating film, and a material for a control gate. A first step of forming a conductive thin film, and forming the above-mentioned materials, the interpoly insulating film, and the first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film in parallel with the bit line and forming the memory cell portion into a stack gate shape. Second step of etching so that a mask is formed in a region including a region to be a source line, and then impurities are added to a region to be a drain line. In the third step of implanting, and after removing the mask, a second silicon oxide film and a first silicon nitride film are formed, and the first silicon nitride film is etched back. A fourth step of leaving the second silicon oxide film in a region to be a line and forming a first laminated sidewall film composed of the second silicon oxide film and the first silicon nitride film; A fifth step of implanting impurities in a region which should be a source line in a self-aligned manner by using the laminated sidewall film as a mask;
A sixth step of removing the first silicon nitride film, a second silicon nitride film and a third silicon oxide film are formed on the second silicon oxide film, and both films are etched back. A second silicon oxide film, a second silicon nitride film, and a third silicon oxide film are formed by leaving at least the second silicon oxide film in the region where the select gate insulating film is to be formed during the etch back. A seventh step of forming a stacked sidewall film, an eighth step of removing at least the second silicon oxide film located in a region where a select gate insulating film is to be formed, and a select gate insulating film forming. And a ninth step of forming a select gate.

【0019】なお、第4の工程で形成される第2のシリ
コン酸化膜の膜厚が5nm乃至40nmであり、第1の
シリコン窒化膜の膜厚が400nm乃至600nmであ
ることが望ましい。
The thickness of the second silicon oxide film formed in the fourth step is preferably 5 nm to 40 nm, and the thickness of the first silicon nitride film is preferably 400 nm to 600 nm.

【0020】又は、チャネル上に絶縁膜を介して浮遊ゲ
ートと制御ゲートと選択ゲートとが順に積層形成される
とともに、前記選択ゲートの一部が前記チャネル上に臨
んで形成されて成る半導体記憶装置の製造方法におい
て、前記浮遊ゲートとなる材料とインターポリ絶縁膜と
制御ゲートとなる材料を形成した後に第1のシリコン酸
化膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜を形成する第1の
工程と、前記各材料とインターポリ絶縁膜と第1のシリ
コン酸化膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜とをビット
ラインに平行でメモリセル部がスタックゲート形状にな
るようにエッチングする第2の工程と、ソースラインと
なるべき領域を含む領域にマスクを形成した後、ドレイ
ンラインとなるべき領域に不純物を注入する第3の工程
と、前記マスクを除去した後、第2のシリコン酸化膜と
第1のシリコン窒化膜と第3のシリコン酸化膜とを形成
し、第3のシリコン酸化膜のエッチバックを行い、この
エッチバックに際して少なくともソースラインとなるべ
き領域の前記第2のシリコン酸化膜と第1のシリコン窒
化膜とを残し、第2のシリコン酸化膜と第1のシリコン
窒化膜と第3のシリコン酸化膜とから成る第1の積層側
壁膜を形成する第4の工程と、前記第1の積層側壁膜を
マスクにして自己整合的にソースラインとなるべき領域
に不純物を注入する第5の工程と、第3のシリコン酸化
膜を除去する第6の工程と、第1のシリコン窒化膜上に
第4のシリコン酸化膜を形成し、これら両膜のエッチバ
ックを行い、このエッチバックに際して少なくとも選択
ゲート絶縁膜が形成されるべき領域の第2のシリコン酸
化膜を残し、第2のシリコン酸化膜と第1のシリコン窒
化膜と第4のシリコン酸化膜とから成る第2の積層側壁
膜を形成する第7の工程と、少なくとも選択ゲート絶縁
膜が形成されるべき領域に位置している前記第2シリコ
ン酸化膜を除去する第8の工程と、選択ゲート絶縁膜を
形成し、選択ゲートを形成する第9の工程とからなるこ
とを特徴とする。
Alternatively, a semiconductor memory device in which a floating gate, a control gate, and a select gate are sequentially stacked on the channel with an insulating film interposed therebetween, and a part of the select gate is formed so as to face the channel. A first step of forming a material for the floating gate, an interpoly insulating film, and a material for the control gate, and then forming a first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film. A second step of etching each material, the interpoly insulating film, and the first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film in parallel with the bit line so that the memory cell portion has a stack gate shape; After forming a mask in a region including a region to be a source line, a third step of implanting impurities in a region to be a drain line and removing the mask. After that, a second silicon oxide film, a first silicon nitride film, and a third silicon oxide film are formed, the third silicon oxide film is etched back, and at least a source line should be formed during this etching back. A first laminated sidewall film composed of the second silicon oxide film, the first silicon nitride film, and the third silicon oxide film is formed, leaving the second silicon oxide film and the first silicon nitride film in the region. A fourth step of forming, a fifth step of implanting impurities in a region to be a source line in a self-aligned manner by using the first laminated sidewall film as a mask, and a third step of removing the third silicon oxide film. 6), a fourth silicon oxide film is formed on the first silicon nitride film, both films are etched back, and at the time of this etching back, at least a region where a select gate insulating film is to be formed is formed. A second step of forming a second stacked sidewall film composed of the second silicon oxide film, the first silicon nitride film and the fourth silicon oxide film while leaving the second silicon oxide film, and at least the selective gate insulation. The method comprises an eighth step of removing the second silicon oxide film located in a region where a film is to be formed, and a ninth step of forming a select gate insulating film and forming a select gate. And

【0021】なお、第4の工程で形成される第2のシリ
コン酸化膜の膜厚が5nm乃至20nmであり、第1の
シリコン窒化膜の膜厚が5nm乃至20nmであり、第
3のシリコン酸化膜の膜厚が400nm乃至600nm
であることが望ましい。
The thickness of the second silicon oxide film formed in the fourth step is 5 nm to 20 nm, the thickness of the first silicon nitride film is 5 nm to 20 nm, and the third silicon oxide film is formed. Film thickness is 400nm to 600nm
It is desirable that

【0022】又は、チャネル上に絶縁膜を介して浮遊ゲ
ートと制御ゲートと選択ゲートとがこの順に積層形成さ
れるとともに、前記選択ゲートの一部が前記チャネル上
に臨んで形成されて成る半導体記憶装置の製造方法にお
いて、前記浮遊ゲートとなる材料とインターポリ絶縁膜
と制御ゲートとなる材料を形成した後に第1のシリコン
酸化膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜を形成する第1
の工程と、前記各材料とインターポリ絶縁膜と第1のシ
リコン酸化膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜とをビッ
トラインに平行でメモリセル部がスタックゲート形状に
なるようにエッチングする第2の工程と、ソースライン
となるべき領域を含む領域にマスクを形成した後、ドレ
インラインとなるべき領域に不純物を注入する第3の工
程と、前記マスクを除去した後、第2のシリコン酸化膜
および第1のシリコン窒化膜を形成し、第1のシリコン
窒化膜のエッチバックを行い、このエッチバックに際し
て少なくとも選択ゲート絶縁膜が形成される領域の第2
のシリコン酸化膜を残し、第2のシリコン酸化膜と第1
のシリコン窒化膜とから成る第1の積層側壁膜を形成す
る第4の工程と、第1のシリコン窒化膜上に第2のシリ
コン窒化膜と第3のシリコン酸化膜を形成し、第3のシ
リコン酸化膜のエッチバックを行い、このエッチバック
に際して少なくともソースラインとなるべき領域の前記
第2のシリコン酸化膜と第2のシリコン窒化膜とを残
し、第2のシリコン酸化膜と第1のシリコン窒化膜と第
2のシリコン窒化膜と第3のシリコン酸化膜とから成る
第2の積層側壁膜を形成する第5の工程と、第2の積層
側壁膜をマスクにして自己整合的にソースラインとなる
べき領域に不純物を注入する第6の工程と、第2のシリ
コン窒化膜と第3のシリコン酸化膜の部分を除去する第
7の工程と、少なくとも選択ゲート絶縁膜が形成される
べき領域の第2のシリコン酸化膜を除去する第8の工程
と、選択ゲート絶縁膜を形成し、選択ゲートを形成する
第9の工程と、からなることを特徴とする。
Alternatively, a semiconductor memory in which a floating gate, a control gate, and a selection gate are laminated in this order on a channel with an insulating film interposed therebetween, and a part of the selection gate is formed so as to face the channel. A method of manufacturing a device, comprising forming a material for the floating gate, an interpoly insulating film, and a material for the control gate, and then forming a first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film.
And the step of etching each material, the interpoly insulating film, and the first silicon oxide film or the single-layer or laminated insulating thin film in parallel with the bit line so that the memory cell portion has a stack gate shape. And a third step of forming a mask in a region including a region to be a source line and implanting an impurity into a region to be a drain line, and a second silicon oxide film after removing the mask. And a first silicon nitride film is formed, the first silicon nitride film is etched back, and at the time of this etching back, at least a second region of the region where the select gate insulating film is formed is formed.
The second silicon oxide film and the first silicon oxide film
A fourth step of forming a first laminated sidewall film made of a silicon nitride film of the above, a second silicon nitride film and a third silicon oxide film are formed on the first silicon nitride film, and a third step of The silicon oxide film is etched back, and at the time of this etching back, at least the region of the second silicon oxide film and the second silicon nitride film to be the source line is left, and the second silicon oxide film and the first silicon film are left. A fifth step of forming a second laminated sidewall film composed of a nitride film, a second silicon nitride film, and a third silicon oxide film, and a source line in a self-aligned manner using the second laminated sidewall film as a mask. A sixth step of implanting an impurity into a region to be formed, a seventh step of removing portions of the second silicon nitride film and the third silicon oxide film, and a region where at least a select gate insulating film is to be formed The second An eighth step of removing the con oxide film, to form a selection gate insulating film, and wherein the ninth step of forming a select gate, in that it consists of.

【0023】なお、第4の工程で形成される第2のシリ
コン酸化膜の膜厚が5nm乃至20nmであり、第1の
シリコン窒化膜の膜厚が30nm乃至100nmであ
り、第5の工程で形成される第3のシリコン酸化膜の膜
厚が400nm乃至600nmであることが望ましい。
The thickness of the second silicon oxide film formed in the fourth step is 5 nm to 20 nm, and the thickness of the first silicon nitride film is 30 nm to 100 nm. The thickness of the third silicon oxide film formed is preferably 400 nm to 600 nm.

【0024】又は、チャネル上に絶縁膜を介して浮遊ゲ
ートと制御ゲートと選択ゲートとが順に積層形成される
とともに、前記選択ゲートの一部が前記チャネル上に臨
んで形成されて成る半導体記憶装置の製造方法におい
て、前記浮遊ゲートとなる材料とインターポリ絶縁膜と
制御ゲートとなる材料を形成した後に第1のシリコン酸
化膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜を形成する第1の
工程と、前記各材料とインターポリ絶縁膜と第1のシリ
コン酸化膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜とをビット
ラインに平行でメモリセル部がスタックゲート形状にな
るようにエッチングする第2の工程と、ソースラインと
なるべき領域を含む領域にマスクを形成した後、ドレイ
ンラインとなるべき領域に不純物を注入する第3の工程
と、前記マスクを除去した後、第2のシリコン酸化膜お
よびポリシリコン膜或いはアモルファスシリコン膜を形
成し、前記ポリシリコン膜或いはアモルファスシリコン
膜のエッチバックを行い、このエッチバックに際して少
なくともソースラインとなるべき領域の前記第2のシリ
コン酸化膜を残し、第2のシリコン酸化膜とポリシリコ
ン膜或いはアモルファスシリコン膜から成る第1の積層
側壁膜を形成する第4の工程と、前記第1の積層側壁膜
をマスクにして自己整合的にソースラインとなるべき領
域に不純物を注入する第5の工程と、ポリシリコン膜或
いはアモルファスシリコン膜を除去する第6の工程と、
第2のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜および第3の
シリコン酸化膜を形成し、これら両膜のエッチバックを
行い、このエッチバックに際して少なくとも選択ゲート
絶縁膜が形成されるべき領域の第2のシリコン酸化膜を
残し、第2のシリコン酸化膜とシリコン窒化膜と第3の
シリコン酸化膜とから成る第2の積層側壁膜を形成する
第7の工程と、少なくとも選択ゲート絶縁膜が形成され
るべき領域に位置している前記第2シリコン酸化膜を除
去する第8の工程と、選択ゲート絶縁膜を形成し、選択
ゲートを形成する第9の工程と、からなることを特徴と
する。
Alternatively, a semiconductor memory device in which a floating gate, a control gate, and a selection gate are sequentially stacked on the channel via an insulating film, and a part of the selection gate is formed to face the channel. A first step of forming a material for the floating gate, an interpoly insulating film, and a material for the control gate, and then forming a first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film. A second step of etching each material, the interpoly insulating film, and the first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film in parallel with the bit line so that the memory cell portion has a stack gate shape; After forming a mask in a region including a region to be a source line, a third step of implanting impurities in a region to be a drain line and removing the mask. After that, a second silicon oxide film and a polysilicon film or an amorphous silicon film are formed, the polysilicon film or the amorphous silicon film is etched back, and at the time of this etching back, at least the region to be the source line is covered with the second silicon oxide film. The fourth step of forming a first laminated sidewall film composed of a second silicon oxide film and a polysilicon film or an amorphous silicon film while leaving the silicon oxide film of FIG. A fifth step of implanting impurities into a region which should be a source line in a consistent manner, and a sixth step of removing the polysilicon film or the amorphous silicon film,
A silicon nitride film and a third silicon oxide film are formed on the second silicon oxide film, and both of these films are etched back. At the time of this etching back, at least a second region of the region where the select gate insulating film is to be formed is formed. A seventh step of forming a second stacked sidewall film composed of the second silicon oxide film, the silicon nitride film and the third silicon oxide film while leaving the silicon oxide film, and at least the select gate insulating film is formed. It is characterized by comprising an eighth step of removing the second silicon oxide film located in the power region and a ninth step of forming a select gate insulating film and forming a select gate.

【0025】なお、第4の工程で形成される第2のシリ
コン酸化膜の膜厚が5nm乃至40nmであり、ポリシ
リコン膜或いはアモルファスシリコン膜の膜厚が5nm
乃至20nmであることが望ましい。
The thickness of the second silicon oxide film formed in the fourth step is 5 nm to 40 nm, and the thickness of the polysilicon film or the amorphous silicon film is 5 nm.
To 20 nm is desirable.

【0026】また、第1の工程で形成する第1のシリコ
ン酸化膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜の厚みを制御
することにより、第1の積層側壁膜の側壁幅を最適化す
るようにしてもよい。
Further, by controlling the thickness of the first silicon oxide film or the single-layer or laminated insulating thin film formed in the first step, the side wall width of the first laminated side wall film is optimized. May be.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施の形態1)以下、本発明の実施の形態を図に基づ
いて説明する。
(Embodiment 1) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0028】図1は、この実施の形態の半導体記憶装置
の製造方法の各工程を示した断面図(図5において、A
−A矢視断面図に相当)である。
FIG. 1 is a sectional view showing each step of the method of manufacturing a semiconductor memory device of this embodiment (in FIG. 5, A in FIG.
-Corresponding to a sectional view taken along the arrow A).

【0029】まず、同図(a)に示すように、p型半導
体基板206上にウエルおよび素子分離用のフィールド
酸化膜を形成し、トンネル酸化膜205を7nm乃至1
0nmの厚みに、浮遊ゲート204となるポリシリコン
膜を100nm乃至150nmの厚みに、インターポリ
絶縁膜(ONO積層膜)203のうちボトム酸化膜21
8を5nm乃至15nmの厚みに、CVD法によるシリ
コン窒化膜219を5nm乃至15nmの厚みに、それ
ぞれ形成する。そして、ワードライン方向(図5の平面
図においてB−B方向)にシリコン窒化膜219、ボト
ム酸化膜218及び浮遊ゲート204をスタックゲート
形状に加工するエッチングを行い、残りのインターポリ
絶縁膜203のトップ酸化膜220を5nm乃至15n
mの厚みに形成し、その後に、制御ゲート202となる
ポリシリコン膜を100nm乃至150nmの厚みに、
CVD法により第1のシリコン酸化膜201を200n
m乃至350nmの厚みにそれぞれ形成する。次に、各
膜をビットライン方向(図5の平面図においてC−C方
向)にエッチングするためのレジスト膜200のパター
ニングを行う。
First, as shown in FIG. 3A, a field oxide film for separating wells and elements is formed on a p-type semiconductor substrate 206, and a tunnel oxide film 205 is formed with a thickness of 7 nm to 1 nm.
The thickness of the polysilicon film to be the floating gate 204 is 100 nm to 150 nm, and the bottom oxide film 21 of the inter-poly insulating film (ONO laminated film) 203 is 0 nm thick.
8 is formed to a thickness of 5 nm to 15 nm, and a silicon nitride film 219 is formed to a thickness of 5 nm to 15 nm by the CVD method. Then, etching for processing the silicon nitride film 219, the bottom oxide film 218, and the floating gate 204 into a stack gate shape is performed in the word line direction (BB direction in the plan view of FIG. 5), and the remaining interpoly insulating film 203 is formed. The top oxide film 220 is 5 nm to 15 n
Then, a polysilicon film to be the control gate 202 is formed to a thickness of 100 nm to 150 nm.
The first silicon oxide film 201 is formed to 200 n by the CVD method.
Each is formed to a thickness of m to 350 nm. Next, the resist film 200 for patterning each film in the bit line direction (CC direction in the plan view of FIG. 5) is patterned.

【0030】次に、同図(b)に示すように、前記のレ
ジスト膜200をマスクにして、シリコン酸化膜20
1、制御ゲート202、インターポリ絶縁膜203、浮
遊ゲート204をスタックゲート形状にエッチングす
る。
Next, as shown in FIG. 3B, the silicon oxide film 20 is formed by using the resist film 200 as a mask.
1, the control gate 202, the interpoly insulating film 203, and the floating gate 204 are etched into a stack gate shape.

【0031】次に、同図(c)に示すように、隣り合う
メモリセルの共通ドレインライン209が形成されるべ
き領域のみが開口し、共通ソースライン213(図1
(e)参照)が形成されるべき領域がマスクされるよう
にフォトリソグラフィ技術によってレジスト208をパ
ターニングする。そして、n型の不純物としてAs(砒
素)207を50kev、5e15cm-2の条件で共通
ドレイン209が形成されるべき領域に打ち込み、共通
ドレインライン209を形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, only the region where the common drain line 209 of the adjacent memory cells is to be formed is opened, and the common source line 213 (FIG. 1) is formed.
The resist 208 is patterned by the photolithography technique so that the region where the (see (e)) is to be formed is masked. Then, As (arsenic) 207 is implanted as an n-type impurity into the region where the common drain 209 is to be formed under the conditions of 50 kev and 5e15 cm −2 , and the common drain line 209 is formed.

【0032】次に、同図(d)に示すように、CVD法
により第2のシリコン酸化膜211を5nm乃至10n
mの厚み(W1)に、同じくCVD法により第1のシリ
コン窒化膜210を600nmの厚み(W2)にそれぞ
れ堆積する。
Next, as shown in FIG. 3D, the second silicon oxide film 211 is formed to a thickness of 5 nm to 10 n by the CVD method.
Similarly, the first silicon nitride film 210 is deposited to a thickness of 600 nm (W2) by the CVD method at a thickness (W1) of m.

【0033】次に、同図(e)に示すように、共通ソー
スライン213が形成されるべき領域のシリコン酸化膜
211が残るような条件でシリコン窒化膜210をドラ
イエッチングでエッチバックし、シリコン酸化膜211
とシリコン窒化膜210とからなる第1の積層側壁膜
(サイドウォール)250を形成する。次に、n型の不
純物212としてAs(砒素)を、100kev、5e
15cm-2の条件で、前工程のシリコン窒化膜210の
エッチバックで開口した領域に自己整合(セルフアライ
ン)的に注入し、共通ソースライン213を形成する。
Next, as shown in FIG. 3E, the silicon nitride film 210 is etched back by dry etching under the condition that the silicon oxide film 211 in the region where the common source line 213 should be formed remains. Oxide film 211
And a silicon nitride film 210 are formed to form a first laminated sidewall film (sidewall) 250. Next, As (arsenic) is used as the n-type impurity 212 for 100 kev and 5e.
Under the condition of 15 cm −2 , a common source line 213 is formed by self-aligning implantation into the region opened by the etching back of the silicon nitride film 210 in the previous step.

【0034】次に、同図(f)に示すように、熱燐酸に
よるウェットエッチングによってシリコン窒化膜210
を除去し、膜全体が前記のシリコン酸化膜211のみに
て覆われるようにする。
Next, as shown in FIG. 6F, the silicon nitride film 210 is wet-etched by hot phosphoric acid.
Is removed so that the entire film is covered only by the silicon oxide film 211.

【0035】次に、同図(g)に示すように、第2のシ
リコン窒化膜214を20nm乃至40nmの厚みに、
第3のシリコン酸化膜215を20nm乃至40nmの
厚みにそれぞれ堆積し、ドライエッチングによって選択
ゲート216(図1(h)参照)のゲート絶縁膜217
(図1(h)参照)が形成される領域のシリコン酸化膜
211が残るような条件でシリコン窒化膜214までエ
ッチバックし、前記のシリコン酸化膜211とシリコン
窒化膜214とシリコン酸化膜215とからなる第2の
積層側壁膜(サイドウォール)251を形成する。
Next, as shown in FIG. 3G, a second silicon nitride film 214 is formed to a thickness of 20 nm to 40 nm.
A third silicon oxide film 215 is deposited to a thickness of 20 nm to 40 nm, and the gate insulating film 217 of the selection gate 216 (see FIG. 1H) is dry-etched.
Etching back to the silicon nitride film 214 is performed under the condition that the silicon oxide film 211 in the region (see FIG. 1H) is left, and the silicon oxide film 211, the silicon nitride film 214, and the silicon oxide film 215 are removed. A second laminated sidewall film (sidewall) 251 made of is formed.

【0036】次に、同図(h)に示すように、選択ゲー
ト216下のゲート酸化膜217および共通ソースライ
ン213が形成されるべき領域上のシリコン酸化膜21
1とトンネル酸化膜205、及び共通ドレイン209上
のシリコン酸化膜211の一部をフッ酸を含む水溶液で
ウェットエッチングを行って除去する。そして、ゲート
酸化膜217を10nm乃至20nmの厚みに形成した
後、選択ゲート216を形成する。以降は公知技術によ
り周辺ゲートトランジスタ形成や配線形成を行う。
Next, as shown in FIG. 3H, the silicon oxide film 21 on the region where the gate oxide film 217 under the select gate 216 and the common source line 213 are to be formed.
1 and the tunnel oxide film 205 and a part of the silicon oxide film 211 on the common drain 209 are removed by wet etching with an aqueous solution containing hydrofluoric acid. Then, after forming the gate oxide film 217 to a thickness of 10 nm to 20 nm, the select gate 216 is formed. Thereafter, peripheral gate transistors and wirings are formed by a known technique.

【0037】以上説明したように、この半導体記憶装置
の製造方法によれば、ソースライン213の形成位置
は、浮遊ゲート204と制御ゲート202との積層体の
側壁部に形成された第1の積層側壁膜250の膜幅(W
sw1)により決定される。即ち、ソースライン213
の形成位置はフォトリソグラフィ技術によるマスク合わ
せの精度で決定されるのではなく、浮遊ゲート204と
制御ゲート202との積層体の形成位置に整合して決定
される。そして、選択ゲート216によるトランジスタ
のチャネル長(Lsg)は、第1の積層側壁膜(Wsw
1)の膜幅から第2の積層側壁膜251の膜幅(Wsw
2)を引いた値となる。第1の側壁側壁膜250の膜幅
(Wsw1)及び第2の積層側壁膜251の膜幅(Ws
w2)は、各メモリセルにおける前記積層体の側壁部に
おいてそれぞれ略均一な幅で形成されるため、各メモリ
セルにおける選択ゲートトランジスタのチャネル長(L
sg)の均一化が図れることになる。
As described above, according to this method of manufacturing a semiconductor memory device, the formation position of the source line 213 is the first stack formed on the side wall of the stack of the floating gate 204 and the control gate 202. Film width of the sidewall film 250 (W
sw1). That is, the source line 213
The formation position of is not determined by the accuracy of mask alignment by the photolithography technique, but is determined in conformity with the formation position of the stacked body of the floating gate 204 and the control gate 202. The channel length (Lsg) of the transistor formed by the select gate 216 is equal to the first stacked sidewall film (Wsw).
From the film width of 1) to the film width (Wsw) of the second stacked sidewall film 251.
2) is subtracted. The film width (Wsw1) of the first side wall film 250 and the film width (Ws) of the second laminated side wall film 251.
Since w2) is formed with a substantially uniform width on the side wall of the stacked body in each memory cell, the channel length (L) of the select gate transistor in each memory cell is
This makes it possible to make sg) uniform.

【0038】ここで、サブハーフ世代のメモリセルを想
定したとき、選択ゲートトランジスタのチャネル長(L
sg)は350nm、第2の積層側壁膜251の膜幅
(Wsw2)は30nm乃至100nmと予想される。
また、図1(e)において共通ソースライン213とす
べき位置に注入するn型の不純物の注入飛程が50nm
以下とすると、サブハーフ世代のトンネル酸化膜205
が7nm乃至10nm程度であるから、シリコン酸化膜
211の膜厚み(W1)は厚くても40nm程度にな
る。一方、図1(e)及び同図(g)でシリコン窒化膜
210をエッチバックするときのシリコン酸化膜211
の膜減り量を考慮してシリコン酸化膜211は5nm以
上の膜厚が必要と考えられ、シリコン酸化膜211とシ
リコン窒化膜210から成る第1の積層側壁膜250の
膜幅(Wsw1)のうちシリコン窒化膜210が占める
膜幅は350nm乃至400nm程度となる。よって、
エッチバック時の膜減り量を考慮してシリコン窒化膜2
10の膜厚(W2)は400nm乃至600nmとする
のが望ましいといえる。
Here, assuming a sub-half generation memory cell, the channel length (L
sg) is 350 nm, and the film width (Wsw2) of the second stacked sidewall film 251 is expected to be 30 nm to 100 nm.
In addition, in FIG. 1E, the implantation range of the n-type impurity implanted into the position to be the common source line 213 is 50 nm
In the following case, the sub-half generation tunnel oxide film 205
Is about 7 nm to 10 nm, the film thickness (W1) of the silicon oxide film 211 is about 40 nm at most. On the other hand, the silicon oxide film 211 when the silicon nitride film 210 is etched back in FIGS.
It is considered that the silicon oxide film 211 needs to have a film thickness of 5 nm or more in consideration of the amount of film reduction of the film thickness, and the film width (Wsw1) of the first stacked sidewall film 250 including the silicon oxide film 211 and the silicon nitride film 210 is The film width occupied by the silicon nitride film 210 is about 350 nm to 400 nm. Therefore,
Silicon nitride film 2 considering the amount of film loss during etch back
It can be said that the film thickness (W2) of 10 is preferably 400 nm to 600 nm.

【0039】なお、上記のシリコン窒化膜210の代わ
りにポリシリコン膜又はアモルファスシリコン膜を用い
てもよい。また、第1の工程で形成する第1のシリコン
酸化膜201に代えて単層或いは積層の絶縁性薄膜を形
成するようにしてもよい。更に、第1の工程で形成する
第1のシリコン酸化膜201、或いは単層或いは積層の
絶縁性薄膜の厚みを制御することにより、第1の積層側
壁膜250の側壁幅を最適化するようにしてもよい。
A polysilicon film or an amorphous silicon film may be used instead of the above silicon nitride film 210. Further, instead of the first silicon oxide film 201 formed in the first step, a single-layer or laminated insulating thin film may be formed. Further, by controlling the thickness of the first silicon oxide film 201 formed in the first step, or the single-layer or laminated insulating thin film, the sidewall width of the first laminated sidewall film 250 is optimized. May be.

【0040】(実施の形態2)次に、他の実施の形態を
図2に基づいて説明する。
(Embodiment 2) Next, another embodiment will be described with reference to FIG.

【0041】図2は、この実施の形態の半導体記憶装置
の製造方法の各工程を示した断面図(図5において、A
−A矢視断面図に相当)である。
FIG. 2 is a sectional view showing each step of the method for manufacturing the semiconductor memory device of this embodiment (in FIG. 5, A in FIG.
-Corresponding to a sectional view taken along the arrow A).

【0042】図2(a)以前に行われる工程は、実施の
形態1における図1(a)乃至(c)と同一の工程であ
る。即ち、図2(a)は、実施の形態1における図1
(d)の段階に対応する図であるが、この図1(d)と
異なる点は、第2のシリコン酸化膜301と第1のシリ
コン窒化膜302と第3のシリコン酸化膜303の3つ
の膜が堆積されている点である。ここで、第2のシリコ
ン酸化膜301の膜厚(W3)は10nm乃至30nm
とされ、第1のシリコン窒化膜302の膜厚(W4)は
10nm乃至30nmとされ、第3のシリコン酸化膜3
03の膜厚(W5)は600nmとされている。
The steps performed before FIG. 2A are the same steps as those in FIGS. 1A to 1C in the first embodiment. That is, FIG. 2A is the same as FIG.
Although it is a diagram corresponding to the stage of (d), the difference from this FIG. 1D is that there are three of the second silicon oxide film 301, the first silicon nitride film 302, and the third silicon oxide film 303. This is the point where the film is deposited. Here, the film thickness (W3) of the second silicon oxide film 301 is 10 nm to 30 nm.
The thickness (W4) of the first silicon nitride film 302 is set to 10 nm to 30 nm, and the third silicon oxide film 3 is formed.
The film thickness (W5) of No. 03 is 600 nm.

【0043】次に、同図(b)に示すように、共通ソー
スライン305(図2(c)参照)が形成される領域の
シリコン窒化膜302とシリコン酸化膜301が残るよ
うな条件でシリコン酸化膜303をドライエッチングに
よってエッチバックし、シリコン酸化膜301とシリコ
ン窒化膜302とシリコン酸化膜303の3つの層から
成る第1の積層側壁膜350を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, silicon is formed under the condition that the silicon nitride film 302 and the silicon oxide film 301 in the region where the common source line 305 (see FIG. 2C) is formed remain. The oxide film 303 is etched back by dry etching to form a first laminated sidewall film 350 including three layers of the silicon oxide film 301, the silicon nitride film 302, and the silicon oxide film 303.

【0044】次に、同図(c)に示すように、n型の不
純物304としてAs(砒素)を、100kev、5e
15cm-2の条件で、前工程におけるシリコン酸化膜3
03のエッチバックで開口した領域に自己整合的に注入
し、共通ソースライン305を形成する。
Next, as shown in FIG. 6C, As (arsenic) is used as the n-type impurity 304 at 100 kev and 5e.
Silicon oxide film 3 in the previous process under the condition of 15 cm -2
A common source line 305 is formed by self-aligning implantation into the region opened by etch back of 03.

【0045】次に、同図(d)に示すように、フッ酸を
含む水溶液によるウェットエッチングでシリコン酸化膜
303を除去する。そして、第4のシリコン酸化膜30
6を20nm乃至40nmの厚みに堆積させる。次い
で、ドライエッチングによって選択ゲート絶縁膜が形成
されるべき領域のシリコン酸化膜301が残るようにシ
リコン酸化膜306とシリコン窒化膜302をエッチバ
ックし、前記のシリコン酸化膜301とシリコン窒化膜
302とシリコン酸化膜306とから成る第2の積層側
壁膜351を形成する。
Next, as shown in FIG. 3D, the silicon oxide film 303 is removed by wet etching with an aqueous solution containing hydrofluoric acid. Then, the fourth silicon oxide film 30
6 is deposited to a thickness of 20 nm to 40 nm. Then, the silicon oxide film 306 and the silicon nitride film 302 are etched back by dry etching so that the silicon oxide film 301 in the region where the select gate insulating film should be formed remains, and the silicon oxide film 301 and the silicon nitride film 302 are removed. A second laminated sidewall film 351 including the silicon oxide film 306 is formed.

【0046】次に、同図(e)に示すように、選択ゲー
ト307下のゲート酸化膜308を形成する領域、共通
ソースライン306、共通ドレインラインの一部のシリ
コン酸化膜301とトンネル酸化膜300をフッ酸を含
む水溶液によるウェットエッチングで除去し、膜厚が1
0nm乃至20nmのゲート酸化膜308を形成する。
そして、選択ゲート307を形成した後は、公知技術に
より周辺ゲートトランジスタ形成や配線形成を行ってい
く。
Next, as shown in FIG. 7E, the region where the gate oxide film 308 is formed under the select gate 307, the common source line 306, a part of the common drain line, the silicon oxide film 301, and the tunnel oxide film. 300 is removed by wet etching with an aqueous solution containing hydrofluoric acid, and the film thickness is 1
A gate oxide film 308 having a thickness of 0 nm to 20 nm is formed.
After forming the selection gate 307, peripheral gate transistors and wirings are formed by a known technique.

【0047】かかる半導体記憶装置の製造方法によって
も、実施の形態1と同様、各メモリセルにおける選択ゲ
ートトランジスタのチャネル長(Lsg)の均一化が図
れることになる。
According to the method of manufacturing the semiconductor memory device, the channel length (Lsg) of the select gate transistor in each memory cell can be made uniform as in the first embodiment.

【0048】ここで、サブハーフ世代のメモリセルを想
定したとき、選択ゲートトランジスタのチャネル長(L
sg)は350nm、第2の積層側壁膜351の膜幅
(Wsw2)は30nm乃至100nmと予想される。
図2(b)でシリコン酸化膜303をエッチバックする
ときのシリコン窒化膜302の膜減り量を考慮してシリ
コン窒化膜302の膜厚は5nm以上必要であり、同様
に、図2(d)でシリコン窒化膜302をエッチバック
するときのシリコン酸化膜301の膜減り量を考慮して
シリコン酸化膜301の膜厚は5nm以上必要であると
考えられる。従って、図2(c)においてソースライン
306とすべき位置に注入するn型の不純物の注入飛程
が50nm以下とすると、サブハーフ世代のトンネル酸
化膜205が7nm乃至10nm程度であるから、シリ
コン酸化膜301の膜厚(W3)は5nm乃至20nm
程度、シリコン窒化膜302の膜厚(W4)も5nm乃
至20nm程度となる。それぞれの膜厚は制御ゲートと
選択ゲート間のリーク電流等から最適値を決めればよ
い。従って、図2(b)に示すように、第1の積層側壁
膜350を形成する膜のうちのシリコン酸化膜303が
占める膜幅は350nm乃至450nm程度となる。よ
って、エッチバック時の膜減り量を考慮してシリコン酸
化膜303の膜厚(W5)は400nm乃至600nm
程度とするのが望ましい。
Here, assuming a sub-half generation memory cell, the channel length (L
sg) is expected to be 350 nm, and the film width (Wsw2) of the second laminated sidewall film 351 is expected to be 30 nm to 100 nm.
The film thickness of the silicon nitride film 302 needs to be 5 nm or more in consideration of the amount of reduction of the silicon nitride film 302 when the silicon oxide film 303 is etched back in FIG. 2B. It is considered that the film thickness of the silicon oxide film 301 needs to be 5 nm or more in consideration of the amount of decrease in the silicon oxide film 301 when the silicon nitride film 302 is etched back. Therefore, when the implantation range of the n-type impurity implanted into the position to be the source line 306 in FIG. 2C is 50 nm or less, the sub-half generation tunnel oxide film 205 has a thickness of about 7 nm to 10 nm. The film thickness (W3) of the film 301 is 5 nm to 20 nm
The film thickness (W4) of the silicon nitride film 302 is about 5 nm to 20 nm. The optimum value of each film thickness may be determined from the leak current between the control gate and the select gate. Therefore, as shown in FIG. 2B, the film width of the silicon oxide film 303 in the film forming the first stacked sidewall film 350 is about 350 nm to 450 nm. Therefore, the film thickness (W5) of the silicon oxide film 303 is 400 nm to 600 nm in consideration of the amount of film loss at the time of etch back.
It is desirable to set the degree.

【0049】(実施の形態3)次に、他の実施の形態を
図3に基づいて説明する。
(Third Embodiment) Next, another embodiment will be described with reference to FIG.

【0050】図3は、この実施の形態の半導体記憶装置
の製造方法の各工程を示した断面図(図5において、A
−A矢視断面図に相当)である。
FIG. 3 is a sectional view showing each step of the method of manufacturing the semiconductor memory device of this embodiment (in FIG. 5, A in FIG.
-Corresponding to a sectional view taken along the arrow A).

【0051】図3(a)以前に行われる工程は、実施の
形態1における図1(a)乃至(c)と同一の工程であ
る。即ち、図3(a)は、実施の形態1における図1
(d)の段階に対応する図であるが、この図1(d)と
異なる点は、第2の積層側壁膜451(図3(b)参
照)となるべき第2のシリコン酸化膜401と第1のシ
リコン窒化膜402が予め形成されている点である。な
お、シリコン酸化膜401の膜厚(W6)は20nm、
シリコン窒化膜402の膜厚(W7)は80nmとされ
ている。
The steps performed before FIG. 3A are the same steps as those in FIGS. 1A to 1C in the first embodiment. That is, FIG. 3A is the same as FIG.
Although it is a diagram corresponding to the stage of (d), the difference from this FIG. 1D is that the second silicon oxide film 401 to be the second laminated sidewall film 451 (see FIG. 3B) is The point is that the first silicon nitride film 402 is formed in advance. The thickness (W6) of the silicon oxide film 401 is 20 nm,
The film thickness (W7) of the silicon nitride film 402 is set to 80 nm.

【0052】次に、同図(b)に示すように、ソースラ
インが形成される領域のシリコン酸化膜401が残るよ
うな条件でシリコン窒化膜402をドライエッチングに
よってエッチバックして前記第2の積層側壁膜451を
形成し、更に、第2のシリコン窒化膜403を膜厚10
nmで堆積し、その上に第3のシリコン酸化膜404を
膜厚(W8)500nmで堆積させる。
Next, as shown in FIG. 6B, the silicon nitride film 402 is etched back by dry etching under the condition that the silicon oxide film 401 in the region where the source line is formed remains. A laminated sidewall film 451 is formed, and a second silicon nitride film 403 is formed to a film thickness of 10
nm, and the third silicon oxide film 404 is deposited thereon with a film thickness (W8) of 500 nm.

【0053】次に、同図(c)に示すように、ソースラ
インが形成される領域のシリコン酸化膜401とシリコ
ン窒化膜403が残るような条件でシリコン酸化膜40
4をドライエッチングによってエッチバックし、シリコ
ン酸化膜401とシリコン窒化膜402とシリコン窒化
膜403とシリコン酸化膜404の4つの膜から成る第
1の積層側壁膜450を形成する。そして、n型不純物
405としてAs(砒素)を、100kev、5e15
cm-2の条件で、前工程においてシリコン酸化膜404
のエッチバックで開口した領域に自己整合的に注入し、
共通ソースライン406を形成する。
Next, as shown in FIG. 6C, the silicon oxide film 40 is formed under the condition that the silicon oxide film 401 and the silicon nitride film 403 in the region where the source line is formed remain.
4 is etched back by dry etching to form a first laminated sidewall film 450 composed of four films of a silicon oxide film 401, a silicon nitride film 402, a silicon nitride film 403 and a silicon oxide film 404. Then, As (arsenic) is used as the n-type impurity 405 at 100 kev, 5e15.
cm −2 , the silicon oxide film 404 in the previous process
By self-aligned injection into the area opened by the etch back of
A common source line 406 is formed.

【0054】次に、同図(d)に示すように、フッ酸を
含む水溶液によるウェットエッチングによりシリコン酸
化膜404の除去を行い、更に、ドライエッチングによ
りシリコン窒化膜403を除去することにより、第2の
積層側壁膜451を露呈させる。
Next, as shown in FIG. 3D, the silicon oxide film 404 is removed by wet etching with an aqueous solution containing hydrofluoric acid, and further, the silicon nitride film 403 is removed by dry etching. The second laminated sidewall film 451 is exposed.

【0055】次に、同図(e)に示すように、選択ゲー
ト407下のゲート酸化膜408を形成する領域、共通
ソースライン、共通ドレインラインの一部のシリコン酸
化膜401とトンネル酸化膜400をフッ酸を含む水溶
液によるウェットエッチングにより除去し、膜厚が10
nm乃至20nmのゲート酸化膜408を形成した後、
選択ゲート407を形成する。以降は、公知技術により
周辺ゲートトランジスタの形成や配線形成を行ってい
く。
Next, as shown in FIG. 7E, the silicon oxide film 401 and the tunnel oxide film 400 which are a part of the gate oxide film 408 under the select gate 407, the common source line and the common drain line are formed. Is removed by wet etching with an aqueous solution containing hydrofluoric acid to give a film thickness of 10
After forming the gate oxide film 408 of 20 nm to 20 nm,
The select gate 407 is formed. After that, the peripheral gate transistor and the wiring are formed by a known technique.

【0056】ここで、この実施の形態における第2の積
層側壁膜451は、第2のシリコン酸化膜401と第1
のシリコン窒化膜402の2つの膜により形成される。
サブハーフ世代のメモリセルを想定したとき、選択ゲー
トトランジスタのチャネル長(Lsg)は350nm、
第2の積層側壁膜451の膜幅(Wsw2)は30nm
乃至100nmと予想される。シリコン酸化膜401の
膜厚(W6)はシリコン窒化膜402のエッチバック時
の膜減り量を考慮して5nm乃至20nm、シリコン窒
化膜402の膜厚(W7)は同膜のエッチバック時の膜
減量を考慮して30nm乃至100nm程度となる。一
方、シリコン窒化膜403の膜厚は、図3(c)におけ
るシリコン酸化膜404のエッチバック時の膜減り量を
考慮して5nm乃至10nmとすればよい。従って、図
3(c)におけるソースラインに注入するn型の不純物
の注入飛程が50nm以下とすると、サブハーフ世代の
トンネル酸化膜400が7nm乃至10nm程度である
から、シリコン酸化膜401の膜厚が5nm乃至20n
m程度、シリコン窒化膜402の膜厚が5nm乃至10
nm程度であるならば、ソースラインへの注入は可能に
なる。また、シリコン酸化膜401とシリコン窒化膜4
02とシリコン窒化膜403とシリコン酸化膜404の
第1の積層側壁膜450の膜幅(Wsw1)のうちシリ
コン酸化膜404の膜幅は350nm乃至500nm程
度となる。よって、シリコン酸化膜404の膜厚(W
8)は、同膜をエッチバックするときの膜減り量を考慮
し、400nm乃至600nm程度とするのが望まし
い。
Here, the second laminated sidewall film 451 in this embodiment is the same as the second silicon oxide film 401 and the first silicon oxide film 401.
The silicon nitride film 402 is formed of two films.
Assuming a sub-half generation memory cell, the channel length (Lsg) of the select gate transistor is 350 nm,
The film width (Wsw2) of the second stacked sidewall film 451 is 30 nm.
Expected to be 100 nm. The film thickness (W6) of the silicon oxide film 401 is 5 nm to 20 nm in consideration of the film reduction amount when the silicon nitride film 402 is etched back, and the film thickness (W7) of the silicon nitride film 402 is the film when the same film is etched back. Considering the weight reduction, the thickness is about 30 nm to 100 nm. On the other hand, the film thickness of the silicon nitride film 403 may be set to 5 nm to 10 nm in consideration of the film reduction amount of the silicon oxide film 404 in FIG. Therefore, when the implantation range of the n-type impurities implanted into the source line in FIG. 3C is 50 nm or less, the tunnel oxide film 400 of the sub-half generation is about 7 nm to 10 nm, and therefore the film thickness of the silicon oxide film 401 Is 5 nm to 20n
m, the thickness of the silicon nitride film 402 is 5 nm to 10 nm.
If it is about nm, injection into the source line becomes possible. In addition, the silicon oxide film 401 and the silicon nitride film 4
02, the silicon nitride film 403, and the silicon oxide film 404, the film width of the first stacked sidewall film 450 (Wsw1) is about 350 nm to 500 nm. Therefore, the film thickness of the silicon oxide film 404 (W
8) is preferably about 400 nm to 600 nm in consideration of the amount of film loss when the film is etched back.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各メモリセルにおける選択ゲートトランジスタのチャネ
ル長の均一化が図れるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
The channel length of the select gate transistor in each memory cell can be made uniform.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】同図(a)乃至(h)は、この発明の実施の形
態1の半導体記憶装置の製造方法の各工程を示す断面図
である。
1A to 1H are cross-sectional views showing respective steps of a method for manufacturing a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同図(a)乃至(e)は、この発明の実施の形
態2の半導体記憶装置の製造方法の各工程を示す断面図
である。
FIG. 2A to FIG. 2E are cross-sectional views showing respective steps of a method of manufacturing a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】同図(a)乃至(e)は、この発明の実施の形
態3の半導体記憶装置の製造方法の各工程を示す断面図
である。
3A to 3E are cross-sectional views showing respective steps of a method for manufacturing a semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】BMI型のフラッシュEEPROMにおける一
つのメモリセル部分を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing one memory cell portion in a BMI type flash EEPROM.

【図5】BMI型のフラッシュEEPROMの平面図で
ある。
FIG. 5 is a plan view of a BMI type flash EEPROM.

【図6】同図(a)乃至(g)は、従来の半導体記憶装
置(BMI型のフラッシュEEPROM)の製造方法の
各工程を示す断面図である。
6A to 6G are cross-sectional views showing each step of a method for manufacturing a conventional semiconductor memory device (BMI type flash EEPROM).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201 シリコン酸化膜 202 制御ゲート 203 インターポリ絶縁膜 204 浮遊ゲート 205 トンネル酸化膜 206 p型半導体基板 210 シリコン窒化膜 211 シリコン酸化膜 216 選択ゲート 217 ゲート絶縁膜 250 第1の積層側壁膜 251 第2の積層側壁膜 350 第1の積層側壁膜 351 第2の積層側壁膜 450 第1の積層側壁膜 451 第2の積層側壁膜 201 silicon oxide film 202 control gate 203 interpoly insulating film 204 floating gate 205 tunnel oxide film 206 p-type semiconductor substrate 210 silicon nitride film 211 silicon oxide film 216 select gate 217 gate insulating film 250 first stacked sidewall film 251 second Stacked sidewall film 350 First stacked sidewall film 351 Second stacked sidewall film 450 First stacked sidewall film 451 Second stacked sidewall film

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チャネル上に絶縁膜を介して浮遊ゲート
と制御ゲートと選択ゲートとが順に積層形成されるとと
もに、前記選択ゲートの一部が前記チャネル上に臨んで
形成されて成る半導体記憶装置の製造方法において、 浮遊ゲートと制御ゲートとの積層体の側壁部に第1の側
壁膜を形成し、当該第1の側壁膜をマスクにして自己整
合的にソースラインとなるべき領域に不純物を注入して
ソースラインを形成した後、前記第1の側壁膜よりも膜
幅が狭い第2の側壁膜を形成して前記選択ゲートを形成
する工程を含んでいることを特徴とする半導体記憶装置
の製造方法。
1. A semiconductor memory device in which a floating gate, a control gate, and a select gate are sequentially stacked on a channel with an insulating film interposed therebetween, and a part of the select gate is formed so as to face the channel. In the manufacturing method of the above method, a first side wall film is formed on a side wall portion of a stacked body of a floating gate and a control gate, and the first side wall film is used as a mask to add impurities to a region to be a source line in a self-aligned manner. After the implantation to form the source line, a step of forming a second side wall film having a film width narrower than that of the first side wall film to form the select gate is included. Manufacturing method.
【請求項2】 チャネル上に絶縁膜を介して浮遊ゲート
と制御ゲートと選択ゲートとが順に積層形成されるとと
もに、前記選択ゲートの一部が前記チャネル上に臨んで
形成されて成る半導体記憶装置の製造方法において、 前記浮遊ゲートとなる材料とインターポリ絶縁膜と制御
ゲートとなる材料を形成した後に第1のシリコン酸化膜
又は単層或いは積層の絶縁性薄膜を形成する第1の工程
と、 前記各材料とインターポリ絶縁膜と第1のシリコン酸化
膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜とをビットラインに
平行でメモリセル部がスタックゲート形状になるように
エッチングする第2の工程と、 ソースラインとなるべき領域を含む領域にマスクを形成
した後、ドレインラインとなるべき領域に不純物を注入
する第3の工程と、 前記マスクを除去した後、第2のシリコン酸化膜および
第1のシリコン窒化膜を形成し、第1のシリコン窒化膜
のエッチバックを行い、このエッチバックに際して少な
くともソースラインとなるべき領域の前記第2のシリコ
ン酸化膜を残し、第2のシリコン酸化膜と第1のシリコ
ン窒化膜から成る第1の積層側壁膜を形成する第4の工
程と、 前記第1の積層側壁膜をマスクにして自己整合的にソー
スラインとなるべき領域に不純物を注入する第5の工程
と、 第1のシリコン窒化膜を除去する第6の工程と、 第2のシリコン酸化膜上に第2のシリコン窒化膜および
第3のシリコン酸化膜を形成し、これら両膜のエッチバ
ックを行い、このエッチバックに際して少なくとも選択
ゲート絶縁膜が形成されるべき領域の第2のシリコン酸
化膜を残し、第2のシリコン酸化膜と第2のシリコン窒
化膜と第3のシリコン酸化膜とから成る第2の積層側壁
膜を形成する第7の工程と、 少なくとも選択ゲート絶縁膜が形成されるべき領域に位
置している前記第2シリコン酸化膜を除去する第8の工
程と、 選択ゲート絶縁膜を形成し、選択ゲートを形成する第9
の工程と、 からなることを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
2. A semiconductor memory device in which a floating gate, a control gate, and a select gate are sequentially stacked on a channel with an insulating film interposed therebetween, and a part of the select gate is formed so as to face the channel. A first step of forming a material for the floating gate, an interpoly insulating film, and a material for the control gate, and then forming a first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film. A second step of etching each material, the interpoly insulating film, and the first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film in parallel with the bit line so that the memory cell portion has a stack gate shape; A third step of implanting an impurity into a region to be a drain line after forming a mask in a region including a region to be a source line, and removing the mask After that, a second silicon oxide film and a first silicon nitride film are formed, the first silicon nitride film is etched back, and at the time of this etching back, at least the region of the second silicon oxide to be a source line is etched. A fourth step of forming a first laminated sidewall film composed of a second silicon oxide film and a first silicon nitride film while leaving the film, and the source in a self-aligned manner using the first laminated sidewall film as a mask. A fifth step of implanting impurities into a region to be a line, a sixth step of removing the first silicon nitride film, a second silicon nitride film and a third silicon film on the second silicon oxide film. An oxide film is formed, both films are etched back, and at the time of this etching back, at least the second silicon oxide film in the region where the select gate insulating film is to be formed is left, and the second silicon oxide film is formed. A seventh step of forming a second laminated sidewall film composed of the oxide film, the second silicon nitride film and the third silicon oxide film, and at least in the region where the select gate insulating film is to be formed. An eighth step of removing the second silicon oxide film, and a ninth step of forming a select gate insulating film and forming a select gate
A method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising:
【請求項3】 請求項2の半導体記憶装置の製造方法に
おいて、第4の工程で形成される第2のシリコン酸化膜
の膜厚が5nm乃至40nmであり、第1のシリコン窒
化膜の膜厚が400nm乃至600nmであることを特
徴とする半導体記憶装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 2, wherein the thickness of the second silicon oxide film formed in the fourth step is 5 nm to 40 nm, and the thickness of the first silicon nitride film is Is 400 nm to 600 nm, a method of manufacturing a semiconductor memory device.
【請求項4】 チャネル上に絶縁膜を介して浮遊ゲート
と制御ゲートと選択ゲートとが順に積層形成されるとと
もに、前記選択ゲートの一部が前記チャネル上に臨んで
形成されて成る半導体記憶装置の製造方法において、 前記浮遊ゲートとなる材料とインターポリ絶縁膜と制御
ゲートとなる材料を形成した後に第1のシリコン酸化膜
又は単層或いは積層の絶縁性薄膜を形成する第1の工程
と、 前記各材料とインターポリ絶縁膜と第1のシリコン酸化
膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜とをビットラインに
平行でメモリセル部がスタックゲート形状になるように
エッチングする第2の工程と、 ソースラインとなるべき領域を含む領域にマスクを形成
した後、ドレインラインとなるべき領域に不純物を注入
する第3の工程と、 前記マスクを除去した後、第2のシリコン酸化膜と第1
のシリコン窒化膜と第3のシリコン酸化膜とを形成し、
第3のシリコン酸化膜のエッチバックを行い、このエッ
チバックに際して少なくともソースラインとなるべき領
域の前記第2のシリコン酸化膜と第1のシリコン窒化膜
とを残し、第2のシリコン酸化膜と第1のシリコン窒化
膜と第3のシリコン酸化膜とから成る第1の積層側壁膜
を形成する第4の工程と、 前記第1の積層側壁膜をマスクにして自己整合的にソー
スラインとなるべき領域に不純物を注入する第5の工程
と、 第3のシリコン酸化膜を除去する第6の工程と、 第1のシリコン窒化膜上に第4のシリコン酸化膜を形成
し、これら両膜のエッチバックを行い、このエッチバッ
クに際して少なくとも選択ゲート絶縁膜が形成されるべ
き領域の第2のシリコン酸化膜を残し、第2のシリコン
酸化膜と第1のシリコン窒化膜と第4のシリコン酸化膜
とから成る第2の積層側壁膜を形成する第7の工程と、 少なくとも選択ゲート絶縁膜が形成されるべき領域に位
置している前記第2シリコン酸化膜を除去する第8の工
程と、 選択ゲート絶縁膜を形成し、選択ゲートを形成する第9
の工程と、 からなることを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
4. A semiconductor memory device in which a floating gate, a control gate, and a select gate are sequentially stacked on a channel with an insulating film interposed therebetween, and a part of the select gate is formed so as to face the channel. A first step of forming a material for the floating gate, an interpoly insulating film, and a material for the control gate, and then forming a first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film. A second step of etching each material, the interpoly insulating film, and the first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film in parallel with the bit line so that the memory cell portion has a stack gate shape; A third step of implanting an impurity into a region to be a drain line after forming a mask in a region including a region to be a source line, and removing the mask After a second silicon oxide film first
Forming a silicon nitride film and a third silicon oxide film,
The third silicon oxide film is etched back, and at the time of this etching back, at least the region of the second silicon oxide film and the first silicon nitride film to be the source line is left, and the second silicon oxide film and the second silicon oxide film are removed. A fourth step of forming a first laminated sidewall film composed of a first silicon nitride film and a third silicon oxide film, and a source line in a self-aligned manner using the first laminated sidewall film as a mask A fifth step of implanting impurities into the region, a sixth step of removing the third silicon oxide film, a fourth silicon oxide film formed on the first silicon nitride film, and etching of both films. Backing is performed, and at the time of this etch back, at least the second silicon oxide film in the region where the select gate insulating film is to be formed is left, and the second silicon oxide film, the first silicon nitride film, and the fourth silicon film are removed. A seventh step of forming a second laminated sidewall film made of an oxide film, and an eighth step of removing at least the second silicon oxide film located in a region where the select gate insulating film is to be formed. Forming a select gate insulating film and forming a select gate
A method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising:
【請求項5】 請求項4の半導体記憶装置の製造方法に
おいて、第4の工程で形成される第2のシリコン酸化膜
の膜厚が5nm乃至20nmであり、第1のシリコン窒
化膜の膜厚が5nm乃至20nmであり、第3のシリコ
ン酸化膜の膜厚が400nm乃至600nmであること
を特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 4, wherein the thickness of the second silicon oxide film formed in the fourth step is 5 nm to 20 nm, and the thickness of the first silicon nitride film is Is 5 nm to 20 nm, and the thickness of the third silicon oxide film is 400 nm to 600 nm.
【請求項6】 チャネル上に絶縁膜を介して浮遊ゲート
と制御ゲートと選択ゲートとがこの順に積層形成される
とともに、前記選択ゲートの一部が前記チャネル上に臨
んで形成されて成る半導体記憶装置の製造方法におい
て、 前記浮遊ゲートとなる材料とインターポリ絶縁膜と制御
ゲートとなる材料を形成した後に第1のシリコン酸化膜
又は単層或いは積層の絶縁性薄膜を形成する第1の工程
と、 前記各材料とインターポリ絶縁膜と第1のシリコン酸化
膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜とをビットラインに
平行でメモリセル部がスタックゲート形状になるように
エッチングする第2の工程と、 ソースラインとなるべき領域を含む領域にマスクを形成
した後、ドレインラインとなるべき領域に不純物を注入
する第3の工程と、 前記マスクを除去した後、第2のシリコン酸化膜および
第1のシリコン窒化膜を形成し、第1のシリコン窒化膜
のエッチバックを行い、このエッチバックに際して少な
くとも選択ゲート絶縁膜が形成される領域の第2のシリ
コン酸化膜を残し、第2のシリコン酸化膜と第1のシリ
コン窒化膜とから成る第1の積層側壁膜を形成する第4
の工程と、 第1のシリコン窒化膜上に第2のシリコン窒化膜と第3
のシリコン酸化膜を形成し、第3のシリコン酸化膜のエ
ッチバックを行い、このエッチバックに際して少なくと
もソースラインとなるべき領域の前記第2のシリコン酸
化膜と第2のシリコン窒化膜とを残し、第2のシリコン
酸化膜と第1のシリコン窒化膜と第2のシリコン窒化膜
と第3のシリコン酸化膜とから成る第2の積層側壁膜を
形成する第5の工程と、 第2の積層側壁膜をマスクにして自己整合的にソースラ
インとなるべき領域に不純物を注入する第6の工程と、 第2のシリコン窒化膜と第3のシリコン酸化膜の部分を
除去する第7の工程と、 少なくとも選択ゲート絶縁膜が形成されるべき領域の第
2のシリコン酸化膜を除去する第8の工程と、 選択ゲート絶縁膜を形成し、選択ゲートを形成する第9
の工程と、 からなることを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
6. A semiconductor memory in which a floating gate, a control gate, and a select gate are laminated in this order on a channel with an insulating film interposed therebetween, and a part of the select gate is formed so as to face the channel. A first step of forming a material for the floating gate, an interpoly insulating film, and a material for the control gate, and then forming a first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film in the method for manufacturing the device; A second step of etching the materials, the interpoly insulating film, and the first silicon oxide film or the single-layer or laminated insulating thin film in parallel with the bit line so that the memory cell portion has a stack gate shape. Forming a mask in a region including a region to be a source line and then implanting an impurity into a region to be a drain line; After the removal, a second silicon oxide film and a first silicon nitride film are formed, the first silicon nitride film is etched back, and at the time of this etching back, at least a second region of the region where the select gate insulating film is formed is formed. Forming a first laminated sidewall film composed of the second silicon oxide film and the first silicon nitride film, leaving the silicon oxide film of
And the step of forming a second silicon nitride film and a third silicon nitride film on the first silicon nitride film.
A silicon oxide film is formed, the third silicon oxide film is etched back, and at the time of this etching back, at least the second silicon oxide film and the second silicon nitride film in a region to be a source line are left. A fifth step of forming a second laminated sidewall film composed of the second silicon oxide film, the first silicon nitride film, the second silicon nitride film and the third silicon oxide film; and the second laminated sidewall A sixth step of implanting impurities into a region to be a source line in a self-aligned manner using the film as a mask, and a seventh step of removing portions of the second silicon nitride film and the third silicon oxide film, An eighth step of removing at least the second silicon oxide film in the region where the select gate insulating film is to be formed, and a ninth step of forming a select gate insulating film and forming a select gate.
A method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising:
【請求項7】 請求項6の半導体記憶装置の製造方法に
おいて、第4の工程で形成される第2のシリコン酸化膜
の膜厚が5nm乃至20nmであり、第1のシリコン窒
化膜の膜厚が30nm乃至100nmであり、第5の工
程で形成される第3のシリコン酸化膜の膜厚が400n
m乃至600nmであることを特徴とする半導体記憶装
置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 6, wherein the thickness of the second silicon oxide film formed in the fourth step is 5 nm to 20 nm, and the thickness of the first silicon nitride film is Is 30 nm to 100 nm, and the thickness of the third silicon oxide film formed in the fifth step is 400 n
A method for manufacturing a semiconductor memory device, characterized in that the thickness is from m to 600 nm.
【請求項8】 チャネル上に絶縁膜を介して浮遊ゲート
と制御ゲートと選択ゲートとが順に積層形成されるとと
もに、前記選択ゲートの一部が前記チャネル上に臨んで
形成されて成る半導体記憶装置の製造方法において、 前記浮遊ゲートとなる材料とインターポリ絶縁膜と制御
ゲートとなる材料を形成した後に第1のシリコン酸化膜
又は単層或いは積層の絶縁性薄膜を形成する第1の工程
と、 前記各材料とインターポリ絶縁膜と第1のシリコン酸化
膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜とをビットラインに
平行でメモリセル部がスタックゲート形状になるように
エッチングする第2の工程と、 ソースラインとなるべき領域を含む領域にマスクを形成
した後、ドレインラインとなるべき領域に不純物を注入
する第3の工程と、 前記マスクを除去した後、第2のシリコン酸化膜および
ポリシリコン膜或いはアモルファスシリコン膜を形成
し、前記ポリシリコン膜或いはアモルファスシリコン膜
のエッチバックを行い、このエッチバックに際して少な
くともソースラインとなるべき領域の前記第2のシリコ
ン酸化膜を残し、第2のシリコン酸化膜とポリシリコン
膜或いはアモルファスシリコン膜から成る第1の積層側
壁膜を形成する第4の工程と、 前記第1の積層側壁膜をマスクにして自己整合的にソー
スラインとなるべき領域に不純物を注入する第5の工程
と、 ポリシリコン膜或いはアモルファスシリコン膜を除去す
る第6の工程と、 第2のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜および第3の
シリコン酸化膜を形成し、これら両膜のエッチバックを
行い、このエッチバックに際して少なくとも選択ゲート
絶縁膜が形成されるべき領域の第2のシリコン酸化膜を
残し、第2のシリコン酸化膜とシリコン窒化膜と第3の
シリコン酸化膜とから成る第2の積層側壁膜を形成する
第7の工程と、 少なくとも選択ゲート絶縁膜が形成されるべき領域に位
置している前記第2シリコン酸化膜を除去する第8の工
程と、 選択ゲート絶縁膜を形成し、選択ゲートを形成する第9
の工程と、 からなることを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
8. A semiconductor memory device in which a floating gate, a control gate, and a selection gate are sequentially stacked on a channel via an insulating film, and a part of the selection gate is formed so as to face the channel. A first step of forming a material for the floating gate, an interpoly insulating film, and a material for the control gate, and then forming a first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film. A second step of etching each material, the interpoly insulating film, and the first silicon oxide film or a single-layer or laminated insulating thin film in parallel with the bit line so that the memory cell portion has a stack gate shape; A third step of implanting an impurity into a region to be a drain line after forming a mask in a region including a region to be a source line, and removing the mask After that, a second silicon oxide film and a polysilicon film or an amorphous silicon film are formed, the polysilicon film or the amorphous silicon film is etched back, and at the time of this etching back, at least the region to be the source line is covered with the second silicon oxide film. The fourth step of forming a first laminated sidewall film made of a second silicon oxide film and a polysilicon film or an amorphous silicon film while leaving the silicon oxide film of A fifth step of injecting impurities into a region which should be a source line in a consistent manner, a sixth step of removing the polysilicon film or the amorphous silicon film, a silicon nitride film and a third step on the second silicon oxide film. Silicon oxide film is formed, and both films are etched back. In addition, the second silicon oxide film in the region where the select gate insulating film is to be formed is left, and the second stacked sidewall film including the second silicon oxide film, the silicon nitride film, and the third silicon oxide film is formed. A seventh step, an eighth step of removing at least the second silicon oxide film located in a region where a select gate insulating film is to be formed, and a select gate insulating film is formed to form a select gate. 9th
A method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising:
【請求項9】 請求項8の半導体記憶装置の製造方法に
おいて、第4の工程で形成される第2のシリコン酸化膜
の膜厚が5nm乃至40nmであり、ポリシリコン膜或
いはアモルファスシリコン膜の膜厚が5nm乃至20n
mであることを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor memory device according to claim 8, wherein the second silicon oxide film formed in the fourth step has a film thickness of 5 nm to 40 nm, and is a polysilicon film or an amorphous silicon film. Thickness is 5nm to 20n
m is a method for manufacturing a semiconductor memory device.
【請求項10】 第1の工程で形成する第1のシリコン
酸化膜又は単層或いは積層の絶縁性薄膜の厚みを制御す
ることにより、第1の積層側壁膜の側壁幅を最適化する
ようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項10の
いずれかに記載の半導体記憶装置の製造方法。
10. The sidewall width of the first laminated sidewall film is optimized by controlling the thickness of the first silicon oxide film or the single-layer or laminated insulating thin film formed in the first step. 11. The method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 1, wherein the method is applied.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009010381A (en) * 2007-06-26 2009-01-15 Dongbu Hitek Co Ltd Manufacturing method of flash memory device

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