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JPH1187538A - Nonvolatile semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Nonvolatile semiconductor device and its manufacture

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Publication number
JPH1187538A
JPH1187538A JP9238119A JP23811997A JPH1187538A JP H1187538 A JPH1187538 A JP H1187538A JP 9238119 A JP9238119 A JP 9238119A JP 23811997 A JP23811997 A JP 23811997A JP H1187538 A JPH1187538 A JP H1187538A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
memory device
gate
semiconductor memory
nonvolatile semiconductor
Prior art date
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Application number
JP9238119A
Other languages
Japanese (ja)
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JP3296415B2 (en
Inventor
Kenichiro Nakagawa
健一郎 中川
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP23811997A priority Critical patent/JP3296415B2/en
Publication of JPH1187538A publication Critical patent/JPH1187538A/en
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  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonvolatile semiconductor memory device which enables high speed reading, without increasing the area of a cell and provided a method for easily manufacturing the memory device. SOLUTION: A selection gate and a control gate 8 of a nonvolatile semiconductor memory device 10 are electrically connected to each other, and a floating gate 9 of a memory device 10 is electrically isolated from them. A groove 2 is formed on the main surface of a semiconductor substrate 1 and a source has a 1st source part 4 and a 2nd source part 6, which are formed on the bottom surface 3 of the groove 2 and on a side surface 5 of the groove 2, respectively. The impurity concentration of the 1st source part 4 is higher than that of a 2nd source part 6.

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,半導体装置及びそ
の製造方法に関し,特に,電気的書込消去可能な不揮発
性半導体記憶装置及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an electrically erasable nonvolatile semiconductor memory device and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電気的書込消去可能な不揮発性半
導体記憶装置としてのフラッシュメモリを図8と図9を
用いて説明する。図8は従来のスプリットゲート型フラ
ッシュメモリの例を説明する断面図である。また,図9
は従来のスタック型フラッシュメモリの例を説明する断
面図である。図8に示すスプリットゲート型フラッシュ
メモリの利点は,低レベル側のしきい値が選択ゲートト
ランジスタによって決まっているという点である。これ
により,スプリット型フラッシュメモリは,スタック型
フラッシュメモリのしきい値ばらつきに比べ,低レベル
側のしきい値ばらつきをかなり小さく抑えることがで
き,読み出し電圧を容易に下げることができる。
2. Description of the Related Art A conventional flash memory as an electrically erasable nonvolatile semiconductor memory device will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional split gate flash memory. FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional stack type flash memory. An advantage of the split gate type flash memory shown in FIG. 8 is that the threshold on the low level side is determined by the select gate transistor. As a result, in the split type flash memory, compared with the threshold value variation of the stack type flash memory, the threshold value variation on the low level side can be suppressed considerably smaller, and the read voltage can be easily reduced.

【0003】また,図9に示すスプリットゲート型フラ
ッシュメモリ51では,メモリセル部のしきい値を十分
ディプレッションになる様にさげられるので,チャネル
長さが長くなってもオン電流を稼ぐことができ,高速読
出を実現できる。
Further, in the split gate type flash memory 51 shown in FIG. 9, since the threshold value of the memory cell portion can be reduced so as to be sufficiently depleted, the on-current can be increased even if the channel length becomes long. , High-speed reading can be realized.

【0004】次に,従来のスプリットゲー卜型フラッシ
ュメモリの製造方法を,図10〜図15を用いて説明す
る。まず,第1導電型の半導体基板1に素子分離領域を
形成した後,図10に示すように,トンネル酸化膜とな
るシリコン酸化膜からなる第1の絶縁膜11(約100
Å)及びフローティングゲートとなる第1の導電層9
(約1500Å)及び第1のポリ間絶縁膜12(シリコ
ン酸化膜+シリコン窒化膜+シリコン酸化膜,150〜
200Å)を形成する。
Next, a method for manufacturing a conventional split gate flash memory will be described with reference to FIGS. First, after an element isolation region is formed in the semiconductor substrate 1 of the first conductivity type, as shown in FIG. 10, a first insulating film 11 (about 100
Å) and the first conductive layer 9 serving as a floating gate
(About 1500 °) and the first interpoly insulating film 12 (silicon oxide film + silicon nitride film + silicon oxide film,
200 °).

【0005】次に,図11に示すように,前記第1のポ
リ間絶縁膜12及び前記第1の導電層9をパターニング
する。この時,第1の導電層9は,後にソース4となる
領域及び,後に選択トランジスタのチャネル(第2のチ
ャネル)14となる領域上から除去される。次に,前記
第1の導電層9の側面及び選択トランジスタの第2のチ
ャネル14となる領域を熱酸化し,約250Åのシリコ
ン酸化膜からなる第2のポリ間絶縁膜16(図12参
照)を形成する。
Next, as shown in FIG. 11, the first inter-poly insulating film 12 and the first conductive layer 9 are patterned. At this time, the first conductive layer 9 is removed from a region that will later become the source 4 and a region that will later become the channel (second channel) 14 of the select transistor. Next, the side surface of the first conductive layer 9 and the region serving as the second channel 14 of the select transistor are thermally oxidized to form a second poly-poly insulating film 16 made of a silicon oxide film of about 250 ° (see FIG. 12). To form

【0006】次に,図12に示すように,コントロール
ゲートとなる第2の導電層8(ポリシリコン+タングス
テンシリサイド,1500+1500Å)を形成する。
Next, as shown in FIG. 12, a second conductive layer 8 (polysilicon + tungsten silicide, 1500 + 1500 °) to be a control gate is formed.

【0007】続いて,図13に示すように,後にドレイ
ン7となる領域上から,前記の第1の導電層9及び前記
第1のポリ間絶縁膜12及び前記第2の導電層8を同時
にエッチングする。尚,符号13はメモリセル部のチャ
ネルとなる第1のチャネルである。符号15は,第2の
チャネル14上に形成された第2の絶縁膜である。
Subsequently, as shown in FIG. 13, the first conductive layer 9, the first inter-poly insulating film 12, and the second conductive layer 8 are simultaneously formed from a region to be a drain 7 later. Etch. Reference numeral 13 denotes a first channel serving as a channel of the memory cell unit. Reference numeral 15 denotes a second insulating film formed on the second channel 14.

【0008】次に,図14に示すように,後にソース4
となる領域上から第2の導電層8をエッチングする。
Next, as shown in FIG.
The second conductive layer 8 is etched from above the region to be.

【0009】次に,図15に示すように,コントロール
ゲート8をマスクに砒素(約5E15/cm2 )を注入
し,ソース4及びドレイン7を形成することによりフラ
ッシュメモリセルが形成される。
Next, as shown in FIG. 15, arsenic (about 5E15 / cm 2 ) is implanted using the control gate 8 as a mask to form a source 4 and a drain 7, thereby forming a flash memory cell.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来のスプリットゲー
ト型フラッシュメモリでは,選択トランジスタ部とメモ
リセル部のそれぞれ単独で電流をカットオフする必要が
あるため,選択トランジスタの分だけセルサイズが大き
くなるという問題があった。これを回避するため,様々
な手段が講じられてきた。例えば,特開平6−3500
95号公報(従来技術1と呼ぶ)の様に,溝を掘ってフ
ローティングゲートを埋め込む方式等がそれである。こ
の従来技術1によると,溝を掘ってフローティングゲー
トを埋め込むことにより,溝の側壁もチャネルとして使
用できるため,チャネル長を短くせずに,チャネル領域
の占める面積を縮小できる。
In the conventional split gate type flash memory, since it is necessary to cut off the current in each of the select transistor section and the memory cell section, the cell size is increased by the amount of the select transistor. There was a problem. Various measures have been taken to avoid this. For example, JP-A-6-3500
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 95 (referred to as Prior Art 1), a method of digging a groove and embedding a floating gate is one such method. According to the prior art 1, by burying a floating gate by digging a groove, the side wall of the groove can also be used as a channel, so that the area occupied by the channel region can be reduced without reducing the channel length.

【0011】しかし,この方式では,溝の側面に,精度
良くゲート酸化膜を形成したり,精度良くフローティン
グゲートを形成することが困難であること,及びフロー
ティングゲートが溝内部に埋め込まれる形になるため,
コントロールゲートと接する面積が小さくなり,その結
果,容量比が小さくなることなどの問題点があった。
However, in this method, it is difficult to form a gate oxide film or a floating gate accurately on the side surface of the groove, and the floating gate is embedded in the groove. For,
There is a problem that the area in contact with the control gate is reduced, and as a result, the capacitance ratio is reduced.

【0012】そこで,本発明の一技術的課題は,不揮発
性半導体記憶装置に於いて,セル面積を大きくすること
なく,高速読み出し可能な不揮発性半導体記憶装置を提
供することにある。
It is an object of the present invention to provide a nonvolatile semiconductor memory device which can perform high-speed reading without increasing the cell area in the nonvolatile semiconductor memory device.

【0013】また,本発明の他の技術的課題は,上記不
揮発性半導体記憶装置を容易に形成する方法を提供する
ことにある。
Another technical object of the present invention is to provide a method for easily forming the above-mentioned nonvolatile semiconductor memory device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の不揮発性半導体
記憶装置は,第1導電型の半導体基板の主表面上に形成
された第2導電型のソース及びドレィンと,前記ソース
及び前記ドレインの間に形成された第1のチャネル領域
及び第2のチャネル領域と,前記第1のチャネル領域上
に形成されたトンネルゲート絶縁膜と,前記第2のチャ
ネル領域上に形成された選択ゲート絶縁膜と,前記第1
のチャネル上に形成されたフローティングゲートと,前
記フローティングゲート上に形成されたポリ間絶縁膜と
前記ポリ間絶縁膜上に形成されたコントロールゲート
と,前記選択ゲート絶縁膜上に形成された選択ゲートと
を有し,前記選択ゲートと前記コントロールゲートは電
気的に接続されるとともに前記フローティングゲートは
電気的に絶縁され,前記ドレインを形成する半導体基板
面の主面よりも基板内部に窪んだ溝に前記ソースが形成
されていることを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a nonvolatile semiconductor memory device comprising: a source and a drain of a second conductivity type formed on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type; A first channel region and a second channel region formed therebetween, a tunnel gate insulating film formed on the first channel region, and a select gate insulating film formed on the second channel region And the first
A gate formed on the floating gate, an inter-poly insulating film formed on the floating gate, a control gate formed on the inter-poly insulating film, and a select gate formed on the select gate insulating film Wherein the select gate and the control gate are electrically connected and the floating gate is electrically insulated, and is formed in a groove which is recessed in the substrate from the main surface of the semiconductor substrate surface forming the drain. The source is formed.

【0015】また,本発明の不揮発性半導体記憶装置
は,前記不揮発性半導体記憶装置において,前記ソース
は,前記溝の底面に形成された第1のソース部と,前記
溝の側面に形成された第2のソース部とを備えているこ
とを特徴としている。
Further, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, in the nonvolatile semiconductor memory device, the source is formed on a first source portion formed on a bottom surface of the groove and on a side surface of the groove. And a second source section.

【0016】また,本発明の不揮発性半導体記憶装置
は,前記不揮発性半導体記憶装置において,前記第1の
ソース部の不純物濃度が前記第2のソース部の不純物濃
度より大きいことを特徴としている。
Further, in the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, in the nonvolatile semiconductor memory device, an impurity concentration of the first source portion is higher than an impurity concentration of the second source portion.

【0017】また,本発明の不揮発性半導体記憶装置の
製造方法は,第1導電型の半導体基板の主表面上に,ト
ンネルゲート絶縁膜となる第1の絶縁膜を形成する工程
と,前記第1のゲート絶縁膜上にフローテイングゲート
となる第1の導電層を形成する工程と,前記第1の導電
層上に第2の絶縁膜を形成する工程と,前記第2の絶縁
膜及び前記第1の導電層をエッチングする工程と,第2
のチャネル領域及び前記第1の導電層の側面に第3の絶
縁膜を形成する工程と,前記第2の絶縁膜及び前記第3
の絶縁膜上に,コントロールゲート及び選択ゲートとな
る第2の導電僧を形成する工程と,前記第2の導電層及
び前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜及び前記第1
の導電膜及び前記半導体基板を同時にエッチングする工
程と,不純物イオンを前記半導体基板に対して垂直な方
向から注入する工程と,不純物イオンを前記半導体基板
に対して斜め方向から注入する工程とを有することを特
徴としている。
Further, in the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, a step of forming a first insulating film serving as a tunnel gate insulating film on a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type; Forming a first conductive layer to be a floating gate on the first gate insulating film; forming a second insulating film on the first conductive layer; Etching the first conductive layer;
Forming a third insulating film on the channel region and the side surface of the first conductive layer; and forming the second insulating film and the third
Forming a second conductive layer serving as a control gate and a select gate on the insulating film, and forming the second conductive layer, the second insulating film, the third insulating film, and the first conductive layer.
Simultaneously etching the conductive film and the semiconductor substrate, implanting impurity ions in a direction perpendicular to the semiconductor substrate, and implanting impurity ions in an oblique direction to the semiconductor substrate. It is characterized by:

【0018】また,本発明の不揮発性半導体記憶装置の
製造方法は,前記不揮発性半導体記憶装置の製造方法に
おいて,前記半導体基板に対して垂直方向からの不純物
イオンの注入量は1E15/cm2 以上であることを特
徴としている。
Further, in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, the implantation amount of impurity ions in a direction perpendicular to the semiconductor substrate is 1E15 / cm 2 or more. It is characterized by being.

【0019】さらに,本発明の不揮発性半導体記憶装置
の製造方法は,前記不揮発性半導体記憶装置の製造方法
において,前記半導体基板に対して斜め方向からの不純
物イオンの注入の際に,前記半導体基板を回転させなが
ら行い,前記斜め方向からの不純物イオンの注入量は,
1E14/cm2 以下であることを特徴としている。
Further, in the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, in the method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: Is performed while rotating, and the amount of impurity ions implanted from the oblique direction is
It is not more than 1E14 / cm 2 .

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1は本発明の実施の形態による不揮発性
半導体記憶装置を示す断面図である。図1を参照する
と,半導体記憶装置は,スプリットゲート型フラッシュ
メモリと呼ばれるものであり,ソースとして,半導体基
板1上に形成された溝2の底面3に第1のソース部4,
側面5に第2のソース部6を夫々形成している。溝2の
側面5に形成した第2のソース部6の不純物の濃度は薄
く,かつ浅くし,ゲートとのオーバーラップは,0.0
5μm程度に抑え,チャネル長を従来のスプリットゲー
ト型フラッシュメモリよりも短く形成している。尚,従
来の方式で形成するとソースとゲートとのオーバーラッ
プは0.15μm程度となる。
FIG. 1 is a sectional view showing a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a semiconductor memory device is called a split gate type flash memory, and has a first source portion 4 on a bottom surface 3 of a groove 2 formed on a semiconductor substrate 1 as a source.
The second source portions 6 are formed on the side surfaces 5 respectively. The impurity concentration of the second source portion 6 formed on the side surface 5 of the groove 2 is low and shallow, and the overlap with the gate is 0.0%.
The channel length is suppressed to about 5 μm and the channel length is shorter than that of the conventional split gate type flash memory. When formed by the conventional method, the overlap between the source and the gate is about 0.15 μm.

【0022】一方,溝2の底面3に形成した第1のソー
ス部4の不純物濃度を濃くすることにより,ソース線の
抵抗を下げてオン電流を稼げるようにしている。さら
に,オン電流を稼ぐために,第1のソース部4及びドレ
イン7をチタンなどでシリサイド化しても良い。ただし
この時,コントロールゲート8の側面及びフローティン
グゲート9の側面及び,第2のソース部6の領域がシリ
サイド化されない様にする必要がある。
On the other hand, by increasing the impurity concentration of the first source portion 4 formed on the bottom surface 3 of the groove 2, the resistance of the source line is reduced and the ON current can be increased. Further, the first source part 4 and the drain 7 may be silicided with titanium or the like in order to increase the ON current. However, at this time, it is necessary to prevent the side surface of the control gate 8, the side surface of the floating gate 9, and the region of the second source portion 6 from being silicided.

【0023】次に,図1の不揮発性半導体記憶装置の製
造方法を図2乃至図7を用いて詳細に説明する。まず,
半導体基板1上の素子分離絶縁膜(図示せず)を形成し
た後,図2に示すように,トンネルゲート絶縁膜となる
第1の絶縁膜11(80〜100Å程度)を形成し,前
記第1の絶縁膜11上にフローティングゲートとなる第
1の導電層9(1500Å程度)を形成する。次に,前
記第1の導電層9上に第1のポリ間絶縁膜12(シリコ
ン酸化膜+シリコン窒化膜+シリコン酸化膜,150〜
200Å程度)を形成する。
Next, a method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device of FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS. First,
After forming an element isolation insulating film (not shown) on the semiconductor substrate 1, as shown in FIG. 2, a first insulating film 11 (about 80 to 100 °) serving as a tunnel gate insulating film is formed. A first conductive layer 9 (about 1500 °) serving as a floating gate is formed on one insulating film 11. Next, a first poly-poly insulating film 12 (silicon oxide film + silicon nitride film + silicon oxide film,
(About 200 °).

【0024】次に,図3に示すように,前記第1のポリ
間絶縁膜12及び前記第1の導電層9及び第1の絶縁膜
11をパターニングする。この時,前記第1の導電層9
が,メモリセル部のチャネルとなる第1のチャネル13
上に残り,選択トランジスタ部のチャネルとなる第2の
チャネル14上から除去される様にする。次に,前記第
2のチャネル14上に,第2の絶縁膜15(200〜3
00Å程度)を形成し,前記第1の導電層9の側面に第
2のポリ間絶縁膜16を形成する。
Next, as shown in FIG. 3, the first inter-poly insulating film 12, the first conductive layer 9, and the first insulating film 11 are patterned. At this time, the first conductive layer 9
Is the first channel 13 serving as the channel of the memory cell section.
It is removed from the second channel 14 which remains on the second channel 14 and becomes the channel of the selection transistor section. Next, a second insulating film 15 (200 to 3) is formed on the second channel 14.
Then, a second poly-poly insulating film 16 is formed on the side surface of the first conductive layer 9.

【0025】次に,図4に示すように,前記第2の絶縁
膜15及び前記第1のポリ間絶縁膜12及び前記第2の
ポリ間絶縁膜16上にコントロールゲートとなる第2の
導電層8(ポリシリコン+タングステンシリサイド,1
500+1500Å程度)を形成する。次に,図5に示
すように,前記第2の導電層8及び前記第1のポリ間絶
縁膜12及び前記第2のポリ間絶縁膜16及び前記第1
の導電層9及び前記第2の絶縁膜15及び半導体基板1
を同時にエッチングし,コントロールゲート8及びフロ
ー・ティングゲート9を形成し,かつ半導体基板1上に
おいて,ソースとなる領域に溝(約2000〜3000
Å程度)を形成する。
Next, as shown in FIG. 4, a second conductive film serving as a control gate is formed on the second insulating film 15, the first poly-poly insulating film 12, and the second poly-poly insulating film 16. Layer 8 (polysilicon + tungsten silicide, 1
(About 500 + 1500 °). Next, as shown in FIG. 5, the second conductive layer 8, the first inter-poly insulating film 12, the second inter-poly insulating film 16, and the first
Conductive layer 9 and second insulating film 15 and semiconductor substrate 1
Are simultaneously etched to form a control gate 8 and a floating gate 9, and a groove (about 2000 to 3000) is formed on the semiconductor substrate 1 in a region serving as a source.
Å) is formed.

【0026】次に,図6に示すように,コントロールゲ
ート8をマスクに砒素を半導体基板1に対して垂直に注
入し,第1のソース部4及びドレイン7を形成する。こ
の時の注入量は1E15〜7E15/cm2 程度にする
のが望ましい。
Next, as shown in FIG. 6, arsenic is vertically injected into the semiconductor substrate 1 using the control gate 8 as a mask to form a first source portion 4 and a drain 7. At this time, the injection amount is desirably set to about 1E15 to 7E15 / cm 2 .

【0027】次に,図7に示すように,半導体基板1を
回転しながら,斜め方向から砒素もしくはリンを3E1
3〜1E14/cm2 程度注入し,前記溝2の側面5に
薄くかつ浅い第2のソース部6を形成する。この時の注
入の角度は,半導体基板に垂直な方向に対して30度程
度が望ましい。その後,特開平6−350095号公報
第4頁右欄に示されているような既知の方法により,層
間膜,コンタクト,配線などを形成することにより,本
発明の実施の形態による不揮発性半導体記憶装置が形成
される。
Next, as shown in FIG. 7, while rotating the semiconductor substrate 1, 3E1
Implantation of about 3 to 1E14 / cm 2 is performed to form a thin and shallow second source portion 6 on the side surface 5 of the groove 2. The implantation angle at this time is preferably about 30 degrees with respect to the direction perpendicular to the semiconductor substrate. Thereafter, an interlayer film, a contact, a wiring, and the like are formed by a known method as shown in the right column of page 4 of JP-A-6-350095, whereby the nonvolatile semiconductor memory according to the embodiment of the present invention is formed. A device is formed.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の説明の様に,本発明の不揮発性半
導体記憶装置では,半導体基板上に形成された溝の底面
と側面にソース領域を形成し,溝の底面の不純物濃度を
高く,溝の側面の不純物濃度を低くかつ浅く設定するこ
とにより,チャネル領域への不純物の広がりが小さく抑
え,チャネル長を従来のスプリットゲート型フラッシュ
メモリよりも短く形成している。したがって,高速読み
出し可能なまま,セル面積の小さい不揮発性半導体記憶
装置を得ることができる。
As described above, in the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, the source region is formed on the bottom and the side of the groove formed on the semiconductor substrate, and the impurity concentration on the bottom of the groove is increased. By setting the impurity concentration on the side surface of the groove to be low and shallow, the spread of the impurity to the channel region is suppressed small, and the channel length is formed shorter than that of the conventional split gate flash memory. Therefore, a nonvolatile semiconductor memory device having a small cell area can be obtained while high-speed reading is possible.

【0029】さらに,本発明によれば,上記の不揮発性
半導体記憶装置を容易に製造することができる。
Further, according to the present invention, the above-mentioned nonvolatile semiconductor memory device can be easily manufactured.

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

【図1】本発明の実施の形態による不揮発性半導体記憶
装置を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の不揮発性半導体記憶装置の製造方法の説
明に供せられる断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in FIG. 1;

【図3】図1の不揮発性半導体記憶装置の製造方法の説
明に供せられる断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in FIG. 1;

【図4】図1の不揮発性半導体記憶装置の製造方法の説
明に供せられる断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in FIG. 1;

【図5】図1の不揮発性半導体記憶装置の製造方法の説
明に供せられる断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in FIG. 1;

【図6】図1の不揮発性半導体記憶装置の製造方法の説
明に供せられる断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in FIG. 1;

【図7】図1の不揮発性半導体記憶装置の製造方法の説
明に供せられる断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device in FIG. 1;

【図8】従来のスプリットゲート型フラッシュメモリの
説明に供せられる断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a conventional split gate flash memory.

【図9】従来のスタック型フラッシュメモリの説明に供
せられる断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a conventional stack type flash memory.

【図10】従来のスプリットゲート型フラッシュメモリ
の製造方法を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a method for manufacturing a conventional split gate flash memory.

【図11】図8のスプリットゲート型フラッシュメモリ
の製造方法を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a method of manufacturing the split gate flash memory in FIG.

【図12】図8のスプリットゲート型フラッシュメモリ
の製造方法を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a method of manufacturing the split gate flash memory in FIG.

【図13】図8のスプリットゲート型フラッシュメモリ
の製造方法を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a method of manufacturing the split gate flash memory in FIG.

【図14】図8のスプリットゲート型フラッシュメモリ
の製造方法を説明する図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a method of manufacturing the split gate flash memory in FIG.

【図15】図8のスプリットゲート型フラッシユメモリ
の製造方法を説明する図である。
15 is a diagram illustrating a method of manufacturing the split gate flash memory in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 溝 3 底面 4 ソース(第1のソース部) 5 側面 6 第2のソース部 7 ドレイン 8 第2の導電層(コントロールゲート) 9 第1の導電層(フローティングゲート) 10 不揮発性半導体記憶装置 11 第1の絶縁膜 12 第1のポリ間絶縁膜 13 第1のチャネル 14 第2のチャネル 15 第2の絶縁膜 16 第2のポリ間絶縁膜 50 スプリットゲート型フラッシュメモリ 51 スタック型フラッシュメモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 Groove 3 Bottom surface 4 Source (first source part) 5 Side surface 6 Second source part 7 Drain 8 Second conductive layer (control gate) 9 First conductive layer (floating gate) 10 Non-volatile semiconductor Storage device 11 First insulating film 12 First interpoly insulating film 13 First channel 14 Second channel 15 Second insulating film 16 Second interpoly insulating film 50 Split gate type flash memory 51 Stacked flash memory

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基板の主表面上に形
成された第2導電型のソース及びドレィンと,前記ソー
ス及び前記ドレインの間に形成された第1のチャネル領
域及び第2のチャネル領域と,前記第1のチャネル領域
上に形成されたトンネルゲート絶縁膜と,前記第2のチ
ャネル領域上に形成された選択ゲート絶縁膜と,前記第
1のチャネル上に形成されたフローティングゲートと,
前記フローティングゲート上に形成されたポリ間絶縁膜
と前記ポリ間絶縁膜上に形成されたコントロールゲート
と,前記選択ゲート絶縁膜上に形成された選択ゲートと
を有し,前記選択ゲートと前記コントロールゲートは電
気的に接続されるとともに前記フローティングゲートは
電気的に絶縁され,前記ドレインを形成する半導体基板
面の主面よりも基板内部に窪んだ溝に前記ソースが形成
されていることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
A second conductive type source and a drain formed on a main surface of a first conductive type semiconductor substrate; a first channel region formed between the source and the drain; A channel region, a tunnel gate insulating film formed on the first channel region, a select gate insulating film formed on the second channel region, and a floating gate formed on the first channel When,
An inter-poly insulating film formed on the floating gate, a control gate formed on the inter-poly insulating film, and a select gate formed on the select gate insulating film; The gate is electrically connected and the floating gate is electrically insulated, and the source is formed in a groove which is recessed in the substrate from the main surface of the semiconductor substrate forming the drain. Nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項2】 請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置
において,前記ソースは,前記溝の底面に形成された第
1のソース部と,前記溝の側面に形成された第2のソー
ス部とを備えていることを特徴とする不揮発性半導体記
憶装置。
2. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said source includes a first source portion formed on a bottom surface of said groove, and a second source portion formed on a side surface of said groove. A nonvolatile semiconductor memory device comprising:
【請求項3】 請求項2記載の不揮発性半導体記憶装置
において,前記第1のソース部の不純物濃度が前記第2
のソース部の不純物濃度より大きいことを特徴とする不
揮発性半導体記憶装置。
3. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, wherein said first source portion has an impurity concentration of said second source portion.
A nonvolatile semiconductor memory device having an impurity concentration higher than that of the source portion.
【請求項4】 第1導電型の半導体基板の主表面上に,
トンネルゲート絶縁膜となる第1の絶縁膜を形成する工
程と,前記第1のゲート絶縁膜上にフローテイングゲー
トとなる第1の導電層を形成する工程と,前記第1の導
電層上に第2の絶縁膜を形成する工程と,前記第2の絶
縁膜及び前記第1の導電層をエッチングする工程と,第
2のチャネル領域及び前記第1の導電層の側面に第3の
絶縁膜を形成する工程と,前記第2の絶縁膜及び前記第
3の絶縁膜上に,コントロールゲート及び選択ゲートと
なる第2の導電僧を形成する工程と,前記第2の導電層
及び前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜及び前記第
1の導電膜及び前記半導体基板を同時にエッチングする
工程と,不純物イオンを前記半導体基板に対して垂直な
方向から注入する工程と,不純物イオンを前記半導体基
板に対して斜め方向から注入する工程とを有することを
特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the first conductive type semiconductor substrate has
Forming a first insulating film serving as a tunnel gate insulating film, forming a first conductive layer serving as a floating gate on the first gate insulating film, and forming a first conductive layer on the first conductive layer; Forming a second insulating film, etching the second insulating film and the first conductive layer, and forming a third insulating film on a second channel region and a side surface of the first conductive layer. Forming a second conductive layer serving as a control gate and a select gate on the second insulating film and the third insulating film; and forming the second conductive layer and the second Simultaneously etching the insulating film and the third insulating film, the first conductive film, and the semiconductor substrate; implanting impurity ions in a direction perpendicular to the semiconductor substrate; Diagonal to semiconductor substrate Method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device characterized by a step of injecting from.
【請求項5】 請求項4記載の不揮発性半導体記憶装置
の製造方法において,前記半導体基板に対して垂直方向
からの不純物イオンの注入量は1E15/cm2 以上で
あることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方
法。
5. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4, wherein an implantation amount of impurity ions from a direction perpendicular to said semiconductor substrate is 1E15 / cm 2 or more. A method for manufacturing a semiconductor storage device.
【請求項6】 請求項5記載の不揮発性半導体記憶装置
の製造方法において,前記半導体基板に対して斜め方向
からの不純物イオンの注入の際に,前記半導体基板を回
転させながら行い,前記斜め方向からの不純物イオンの
注入量は,1E14/cm2 以下であることを特徴とす
る不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 5, wherein the impurity ions are implanted into the semiconductor substrate from an oblique direction while rotating the semiconductor substrate. A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, wherein an implantation amount of impurity ions from the semiconductor device is 1E14 / cm 2 or less.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100442090B1 (en) * 2002-03-28 2004-07-27 삼성전자주식회사 Non-volatile memory cells having a split gate structure and methods of fabricating the same
JP2008509571A (en) * 2004-08-11 2008-03-27 スパンジョン・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Floating gate memory cell

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