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KR100967098B1 - Manufacturing method of nonvolatile memory device - Google Patents

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KR100967098B1
KR100967098B1 KR1020070044312A KR20070044312A KR100967098B1 KR 100967098 B1 KR100967098 B1 KR 100967098B1 KR 1020070044312 A KR1020070044312 A KR 1020070044312A KR 20070044312 A KR20070044312 A KR 20070044312A KR 100967098 B1 KR100967098 B1 KR 100967098B1
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Abstract

본 발명은 채널영역의 도핑 농도를 보상하기 위해 실시되는 이온주입공정에 의해 게이트 산화막에 트랩 사이트(trap site)가 형성되는 것을 방지할 수 있는 반도체 소자의 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 채널영역을 갖는 기판 상에 터널링 절연막과 게이트용 도전막을 형성하는 단계와, 상기 도전막과 상기 터널링 절연막을 식각하여 상기 기판을 노출시키는 단계와, 식각된 도전막과 터널링 절연막의 측벽에 보호막을 형성하는 단계와, 노출된 기판을 식각하여 트렌치를 형성하는 단계와, 상기 트렌치로 노출되는 상기 채널영역에 불순물 이온을 주입시키는 단계와, 상기 보호막을 제거하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조방법을 제공한다.The present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can prevent the trap site (trap site) is formed in the gate oxide film by the ion implantation process is performed to compensate for the doping concentration of the channel region. The present invention includes forming a tunneling insulating film and a gate conductive film on a substrate having a channel region, etching the conductive film and the tunneling insulating film to expose the substrate, and a protective film on sidewalls of the etched conductive film and the tunneling insulating film. Forming a trench by etching the exposed substrate, implanting impurity ions into the channel region exposed by the trench, and removing the protective layer. It provides a manufacturing method.

비휘발성 메모리 소자, 낸드 플래시 메모리 소자, 채널영역, 이온주입공정 Nonvolatile Memory Device, NAND Flash Memory Device, Channel Area, Ion Implantation Process

Description

비휘발성 메모리 소자의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING A NONVOLATILE MEMORY DEVICE}Manufacturing method of nonvolatile memory device {METHOD FOR MANUFACTURING A NONVOLATILE MEMORY DEVICE}

도 1a 내지 도 1d는 종래기술에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조방법을 도시한 공정 단면도.1A to 1D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device according to the prior art.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조방법을 도시한 공정 단면도.2A through 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device in accordance with an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

200 : 기판 201 : 터널링 절연막200 substrate 201 tunneling insulating film

202 : 도전막 203 : 하드 마스크 202: conductive film 203: hard mask

204 : 보호막 205 : 트렌치204: protective film 205: trench

본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 특히 채널영역의 도핑농도 감소를 보상하기 위해 실시되는 이온주입공정을 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing technology, and more particularly, to a method of manufacturing a nonvolatile memory device including an ion implantation process performed to compensate for a reduction in the doping concentration of a channel region.

비휘발성 메모리 소자 중 현재 가장 널리 사용되고 있는 소자가 낸드 플래시 메모리 소자(NAND type flash memory device)이다. 낸드 플래시 메모리 소자는 고집적을 위한 소자로서, 주로 메모리 스틱(memory stick), USB 드라이버(Universal Serial Bus driver), 하드 디스크(hard disk)를 대체할 수 있는 메모리 소자로 그 적용 분야를 넓혀 가고 있다. Among the nonvolatile memory devices, NAND type flash memory devices are the most widely used. NAND flash memory devices are devices for high integration, and are mainly expanding their applications to memory devices that can replace memory sticks, universal serial bus drivers, and hard disks.

도 1a 내지 도 1d는 종래기술에 따른 낸드 플래시 메모리 소자의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 단면도이다.1A to 1D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a NAND flash memory device according to the prior art.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(100) 상에 터널링 산화막(101), 폴리실리콘막(102) 및 하드 마스크(hard mask, 103)를 순차적으로 형성한다. First, as shown in FIG. 1A, a tunneling oxide film 101, a polysilicon film 102, and a hard mask 103 are sequentially formed on the semiconductor substrate 100.

이어서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 하드 마스크(103A), 폴리실리콘막(102A) 및 터널링 산화막(101A)을 국부적으로 식각하여 반도체 기판(100)의 일부를 노출시킨다. Subsequently, as illustrated in FIG. 1B, the hard mask 103A, the polysilicon film 102A, and the tunneling oxide film 101A are locally etched to expose a portion of the semiconductor substrate 100.

이어서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 하드 마스크(103A)를 식각 장벽층으로 노출되는 반도체 기판(100A)을 식각하여 소자 분리막용 트렌치(trench, 104)를 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 1C, the semiconductor substrate 100A exposing the hard mask 103A as an etch barrier layer is etched to form a trench 104 for the isolation layer.

이어서, 도 1d에 도시된 바와 같이, 채널영역에 대해 이온주입공정(105)을 실시한다. Subsequently, as shown in FIG. 1D, an ion implantation process 105 is performed for the channel region.

이와 같이, 종래기술에 따른 낸드 플래시 메모리 소자의 제조방법은 소자 분 리막용 트렌치(104)를 형성한 후, 노출되는 반도체 기판(100A)의 채널영역에 대해 이온주입공정(105)을 실시하는데, 그 이유는 문턱전압 조절을 위해 반도체 기판(100A)의 채널영역 내에 주입된 불순물 이온들이 후속 트렌치(104)에 매립되는 소자 분리막으로 확산되어 채널영역의 도핑농도가 감소하는 문제를 보상하기 위함이다. As described above, in the method of manufacturing a NAND flash memory device according to the related art, an ion implantation process 105 is performed on the channel region of the semiconductor substrate 100A that is exposed after the trench 104 is formed. The reason is to compensate for the problem that the dopant concentration of the channel region is reduced by the diffusion of impurity ions implanted in the channel region of the semiconductor substrate 100A into the device isolation layer embedded in the subsequent trench 104 to adjust the threshold voltage.

그러나, 이온주입공정(105)시 높은 종횡비-하드 마스크(103A)의 상면과 트렌치(104) 저면과의 단차에 기인한 종횡비-로 인해 트렌치(104)와 접하는 반도체 기판(100)의 채널영역 내에 안정적으로 불순물 이온을 주입시키는 것은 사실상 어려우며, 불순물 이온들 중 일부는 트렌치(104)의 상부 모서리와 접하는 부위에 형성된 터널링 산화막(101A)으로 주입되어 터널링 산화막(101A) 내에 트랩 사이트(trap site)를 형성한다. However, in the ion implantation process 105, due to the high aspect ratio—the aspect ratio due to the step difference between the top surface of the hard mask 103A and the bottom of the trench 104—in the channel region of the semiconductor substrate 100 in contact with the trench 104. It is virtually difficult to implant the impurity ions stably, and some of the impurity ions are implanted into the tunneling oxide film 101A formed at the contact with the upper edge of the trench 104 to trap the trap site in the tunneling oxide film 101A. Form.

이에 따라, 터널링 산화막(101A) 내에 트랩 사이트가 형성되는 경우, 후속 반복적인 소자의 기입(program) 및 소거(erase) 동작시 전하들이 터널링 산화막(101A)에 포획되어 소자의 기입 및 소거 동작 후 균일한 문턱전압 분포를 얻을 수 없다.Accordingly, when a trap site is formed in the tunneling oxide film 101A, charges are trapped in the tunneling oxide film 101A during subsequent program and erase operations of the device, and thus uniform after the device write and erase operations. One threshold voltage distribution cannot be obtained.

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 채널영역의 도핑농도를 보상하기 위해 실시되는 이온주입공정시 터널링 산화막 내에 트랩 사이트가 형성되는 것을 방지할 수 있는 비휘발성 메모리 소자의 제 조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and is a nonvolatile memory capable of preventing the formation of trap sites in the tunneling oxide film during an ion implantation process performed to compensate for the doping concentration of the channel region. Its purpose is to provide a method for manufacturing a device.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은, 채널영역을 갖는 기판 상에 터널링 절연막과 게이트용 도전막을 형성하는 단계와, 상기 도전막과 상기 터널링 절연막을 식각하여 상기 기판을 노출시키는 단계와, 식각된 도전막과 터널링 절연막의 측벽에 보호막을 형성하는 단계와, 노출된 기판을 식각하여 트렌치를 형성하는 단계와, 상기 트렌치로 노출되는 상기 채널영역에 불순물 이온을 주입시키는 단계와, 상기 보호막을 제거하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming a tunneling insulating film and a gate conductive film on a substrate having a channel region, and etching the conductive film and the tunneling insulating film to expose the substrate. Forming a protective film on sidewalls of the etched conductive film and the tunneling insulating film, etching the exposed substrate to form a trench, implanting impurity ions into the channel region exposed by the trench; It provides a method of manufacturing a nonvolatile memory device comprising the step of removing the protective film.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위해 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이며, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나, 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면번호로 표시된 부분은 동일한 층을 나타내며, 각 도면번호에 영어 대문자를 포함하는 경우 동일층이 식각 또는 연마 공정을 통해 일부가 변형된 것을 의미한다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. In addition, in the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity, and in the case where the layers are said to be "on" another layer or substrate, they may be formed directly on another layer or substrate or Or a third layer may be interposed therebetween. In addition, the parts denoted by the same reference numerals throughout the specification represent the same layer, and when the reference numerals include English capital letters, it means that the same layer is partially modified through an etching or polishing process.

실시예Example

도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조방법을 설명하기 위하여 도시한 공정 단면도이다. 여기서는 일례로 ASA-STI(Advanced Self Aligned-Shallow Trench Isolation) 공정을 적용한 낸드 플래시 메모리 소자의 제조방법을 설명하기로 한다. 2A through 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device in accordance with an embodiment of the present invention. As an example, a method of manufacturing a NAND flash memory device using an ASA-STI (Advanced Self Aligned-Shallow Trench Isolation) process will be described.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(200), 예컨대 p형 기판 내에 트리플 n-웰(triple n-type well)(미도시)과, 그 내부에 p-웰(p-type well)을 형성한다. First, as shown in FIG. 2A, a triple n-type well (not shown) in a semiconductor substrate 200, such as a p-type substrate, and a p-type well therein. To form.

이어서, 채널영역을 형성하기 위해 채널영역이 형성될 활성영역 내에 문턱전압 조절용 이온주입 공정을 실시한다. 예컨대, 문턱전압 조절용 이온주입공정은 불화붕소(BF)를 이용하여 10~30KeV 이온주입에너지에서 1.0E13~5.0E13ions/cm2의 도즈(dose)로 실시한다. Subsequently, an ion implantation process for adjusting the threshold voltage is performed in the active region where the channel region is to be formed to form the channel region. For example, the ion implantation process for adjusting the threshold voltage is carried out at a dose of 1.0E13 to 5.0E13ions / cm 2 at 10 to 30 KeV ion implantation energy using boron fluoride (BF).

이어서, 기판(200) 상에 터널링 절연막(201)을 형성한다. 이때, 터널링 절연막(201)은 산화막, 예컨대 실리콘산화막(SiO2)으로 형성하거나, 소자 특성을 위해 실리콘산화막을 형성한 후 N2 가스를 이용한 열처리 공정을 실시하여 실리콘산화막과 기판(200) 계면에 질화층을 더 형성할 수도 있다. 그 제조방법으로는 건식 산화, 습식 산화 공정 또는 라디컬 이온을 이용한 산화 공정을 이용할 수도 있으나, 특성 측면에서 라디컬 이온을 이용한 산화 공정 대신에 건식 산화, 습식 산화 공정으로 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 터널링 절연막(201)은 50~100Å 정도의 두께로 형성할 수 있다. Subsequently, a tunneling insulating film 201 is formed on the substrate 200. In this case, the tunneling insulating film 201 is formed of an oxide film, for example, silicon oxide film (SiO 2 ), or a silicon oxide film is formed for device characteristics, and a heat treatment process using N 2 gas is performed to interface the silicon oxide film and the substrate 200. You may further form a nitride layer. The manufacturing method may be a dry oxidation, a wet oxidation process or an oxidation process using radical ions. However, in view of characteristics, it is preferable to perform a dry oxidation and wet oxidation process instead of an oxidation process using radical ions. In addition, the tunneling insulating film 201 may be formed to a thickness of about 50 ~ 100Å.

이어서, 터널링 절연막(201) 상에 플로팅 게이트로 기능하는 도전막(202)을 증착한다. 이때, 도전막(202)은 도전성을 갖는 물질은 모두 사용가능하며, 예컨대 폴리실리콘, 전이 금속 또는 희토류 금속 중 선택된 어느 하나의 물질로 형성할 수 있다. 예컨대, 폴리실리콘막은 불순물이 도핑되지 않은 언-도프트(un-doped) 폴리실리콘막 또는 불순물이 도핑된 도프트(doped) 폴리실리콘막 모두 사용가능하며, 언-도프트 폴리실리콘막의 경우 후속 이온주입공정을 통해 별도로 불순물 이온을 주입한다. 이러한 폴리실리콘막은 LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 방식으로 형성하고, 이때 소스 가스로는 SiH4을 사용하며, 도핑 가스로는 PH3, PH3, BCl3 또는 B2H6 가스 사용한다. 전이 금속으로는 철(Fe), 코발트(Co), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 몰리브덴(Mo) 또는 티타늄(Ti) 등을 사용하고, 희토류 금속으로는 어븀(Er), 이터륨(Yb), 사마륨(Sm), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 톨륨(Tm) 및 루테튬(Lu) 등을 사용한다. Subsequently, a conductive film 202 serving as a floating gate is deposited on the tunneling insulating film 201. At this time, the conductive film 202 may be made of any conductive material, for example, may be formed of any one material selected from polysilicon, transition metal or rare earth metal. For example, the polysilicon film may be an un-doped polysilicon film that is not doped with impurities or a doped polysilicon film that is doped with impurities, and in the case of an undoped polysilicon film, subsequent ions Impurity ions are implanted separately through an implantation process. The polysilicon film is formed by a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method, wherein SiH 4 is used as a source gas, and PH 3 , PH 3 , BCl 3, or B 2 H 6 gas is used as a doping gas. As the transition metal, iron (Fe), cobalt (Co), tungsten (W), nickel (Ni), palladium (Pd), platinum (Pt), molybdenum (Mo) or titanium (Ti) and the like are used. Erbium (Er), Ytterium (Yb), Samarium (Sm), Yttrium (Y), Lanthanum (La), Cerium (Ce), Terbium (Tb), Dysprosium (Dy), Holmium (Ho), and Tolium ( Tm), lutetium (Lu) and the like.

이어서, 도전막(202) 상에 하드 마스크(203)를 형성한다. 이때, 하드 마스크(203)는 후속 STI(Shallow Trench Isolation) 식각공정시 식각 마스크로 사용되는 감광막 패턴의 두께 부족을 보상하기 위해 형성하는 층으로서, 질화막으로 형성한다. 예컨대, 하드 마스크(203)는 LPCVD 공정을 이용하여, 700~800℃의 온도, 0.3~0.4Torr의 압력에서, 질소(N2) 유량을 40~60cc로 하고, DCS(Diclorosilane, SiCl2H2) 유량을 800~1000cc로 하며, 암모니아(NH3) 유량을 800~1000cc로 하여 형성 한다.Next, a hard mask 203 is formed on the conductive film 202. In this case, the hard mask 203 is a layer formed to compensate for the lack of thickness of the photoresist pattern used as an etching mask in a subsequent shallow trench isolation (STI) etching process, and is formed of a nitride film. For example, the hard mask 203 has a nitrogen (N 2 ) flow rate of 40 to 60 cc at a temperature of 700 to 800 ° C. and a pressure of 0.3 to 0.4 Torr using an LPCVD process, and uses DCS (Diclorosilane, SiCl 2 H 2). ) Flow rate is 800 ~ 1000cc and ammonia (NH 3 ) flow rate is 800 ~ 1000cc.

한편, 하드 마스크(203) 형성 전에 도전막(202) 상에 완충막(미도시)을 더 형성할 수 있는데, 그 이유는 후속 하드 마스크(203) 형성공정시 가해지는 스트레스로부터 도전막(202)를 보호하는 동시에 후속 하드 마스크(203) 제거공정시 인산(H3PO4)과 같은 식각용액으로부터 도전막(202)을 보호하기 위함이다. 예컨대, 완충막은 하드 마스크(203)가 실리콘질화막(Si3N4)으로 형성된 경우 실리콘산화막(SiO2)으로 형성한다. Meanwhile, a buffer film (not shown) may be further formed on the conductive film 202 before the hard mask 203 is formed, because the conductive film 202 may be formed from the stress applied during the subsequent hard mask 203 forming process. To protect the conductive film 202 from an etching solution such as phosphoric acid (H 3 PO 4 ) during the subsequent hard mask 203 removal process. For example, the buffer film is formed of a silicon oxide film (SiO 2 ) when the hard mask 203 is formed of a silicon nitride film (Si 3 N 4 ).

이어서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 하드 마스크(203), 도전막(202), 터널링 절연막(201)의 측벽에 보호막(204)을 형성한다. 이때, 보호막(204)은 후속 불순물 이온주입공정(206, 도 2d참조) 공정시 불순물 이온들(dopant)이 터널링 절연막(201)으로 주입되지 않도록 하는 두께로 형성한다. 예컨대, 30~70Å 바람직하게는 50Å 두께로 형성한다. 또한, 보호막(204)은 터널링 절연막 패턴(201)과 식각 선택비를 갖는 물질로 형성한다. 예컨대, 질화막, 바람직하게는 실리콘질화막(Si3N4)으로 형성한다. Subsequently, as shown in FIG. 2B, a protective film 204 is formed on sidewalls of the hard mask 203, the conductive film 202, and the tunneling insulating film 201. In this case, the passivation layer 204 is formed to a thickness such that impurity ions do not enter the tunneling insulating layer 201 during the subsequent impurity ion implantation process (206 (see FIG. 2D)). For example, 30-70 microseconds, Preferably it is formed in 50 micrometers in thickness. In addition, the passivation layer 204 is formed of a material having an etching selectivity with the tunneling insulation layer pattern 201. For example, it is formed of a nitride film, preferably a silicon nitride film (Si 3 N 4 ).

이어서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 보호막(204)을 식각 장벽층으로 기판(200A)의 일부를 식각한다. 이로써, 보호막(204)에 정렬된 소자 분리막용 트렌치(205)가 형성된다.Subsequently, as shown in FIG. 2C, a portion of the substrate 200A is etched using the protective film 204 as an etch barrier layer. As a result, a trench 205 for device isolation films aligned with the passivation film 204 is formed.

이어서, 도 2d에 도시된 바와 같이, 보호막(204)이 터널링 절연막(201)을 덮고 있는 상태에서 채널영역의 도핑감소를 보상하기 위한 불순물 이온주입공정(206) 을 실시한다. 예컨대, 불순물 이온주입공정(206)은 기판(200A)을 45°, 135°, 225°, 315°로 회전(twist)시켜 총 4번 반복적으로 실시한다. 각 공정에서의 공정조건은 붕소(B)를 이용하여 20~40KeV 이온주입에너지에서, 0.5E11~1.5E12ions/cm2의 도즈로 실시하며, 이때, 이온주입각(tilt)은 10~30°, 바람직하게는 15°에서 실시한다. Next, as shown in FIG. 2D, an impurity ion implantation process 206 is performed to compensate for the doping reduction in the channel region while the protective film 204 covers the tunneling insulating film 201. For example, the impurity ion implantation process 206 is repeatedly performed four times by rotating the substrate 200A at 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °. The process conditions in each process are carried out at a dose of 0.5E11 to 1.5E12ions / cm 2 at 20-40KeV ion implantation energy using boron (B), wherein the ion implantation angle is 10-30 °, Preferably it is carried out at 15 degrees.

이어서, 도 2e에 도시된 바와 같이, 보호막(204)을 제거한다. 이때, 보호막(204)은 터널링 절연막(201)은 물론 도전막(202)과도 높은 식각 선택비를 갖는 조건으로 실시한다. 예컨대, 보호막(204)을 질화막으로 형성한 경우, 보호막(204) 제거공정은 인산(H3PO4)을 이용하여 실시할 수 있다. Next, as shown in FIG. 2E, the protective film 204 is removed. In this case, the passivation layer 204 may be formed under conditions having a high etching selectivity not only with the tunneling insulating layer 201 but also with the conductive layer 202. For example, when the protective film 204 is formed of a nitride film, the protective film 204 may be removed using phosphoric acid (H 3 PO 4 ).

이후 공정은 일반적인 공정과 동일함에 따라 그에 대한 설명은 생략하기로 한다. Since the process is the same as the general process, a description thereof will be omitted.

본 발명의 기술 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 ASA-STI 공정을 적용한 낸드 플래시 메모리 소자의 제조방법에 대해 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, SA-STI(Self Aligned-Shallow Trench Isolation) 공정 및 기존 STI 공정을 적용하는 제조방법에도 적용할 수 있다. 또한, 노아(NOR type) 플래시 메모리 소자를 포함하는 모든 비휘발성 메모리 소자의 제조방법에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실 시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail in the preferred embodiments, it should be noted that the above-described embodiments are for the purpose of description and not of limitation. In particular, the embodiment of the present invention has been described for the manufacturing method of the NAND flash memory device applying the ASA-STI process, which is for convenience of description, the self-aligned-shallow trench isolation (SA-STI) process and the existing STI process It can also be applied to the manufacturing method to apply. The present invention can also be applied to a method of manufacturing all nonvolatile memory devices including NOR flash memory devices. In addition, the present invention will be understood by those skilled in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 채널영역의 도핑 농도를 보상하기 위해 실시되는 이온주입공정 전에 터널링 절연막 측벽에 보호막을 형성하고, 이를 통해 이온주입공정시 터널링 절연막이 노출되는 것을 방지함으로써 터널링 절연막 내에 트랩 사이트가 형성되는 것을 방지하여 소자 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. As described above, according to the present invention, tunneling is formed by forming a protective film on the sidewall of the tunneling insulating film before the ion implantation process performed to compensate the doping concentration of the channel region, thereby preventing the tunneling insulating film from being exposed during the ion implantation process. It is possible to prevent the trap site from being formed in the insulating film and to prevent deterioration of device characteristics.

Claims (9)

기판 상에 터널링 절연막과 게이트용 도전막을 형성하는 단계;Forming a tunneling insulating film and a gate conductive film on the substrate; 상기 도전막과 상기 터널링 절연막을 식각하여 상기 기판을 노출시키는 단계;Etching the conductive film and the tunneling insulating film to expose the substrate; 식각된 상기 도전막과 터널링 절연막의 측벽에 보호막을 형성하는 단계;Forming a protective film on sidewalls of the etched conductive film and the tunneling insulating film; 상기 보호막을 마스크로 노출된 상기 기판을 식각하여 트렌치를 형성하는 단계;Etching the substrate exposed with the protective layer as a mask to form a trench; 상기 트렌치 내측벽에 불순물 이온을 주입시키는 단계; 및Implanting impurity ions into the trench inner wall; And 상기 보호막을 제거하는 단계Removing the protective film 를 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조방법.Method of manufacturing a nonvolatile memory device comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 보호막은 상기 불순물 이온을 주입시키는 단계에서 상기 불순물 이온이 상기 터널링 절연막으로 주입되지 않도록 하는 두께로 형성하는 비휘발성 메모리 소자의 제조방법.And forming the passivation layer to a thickness such that the impurity ions are not injected into the tunneling insulating layer in the step of implanting the impurity ions. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 보호막은 질화막으로 형성하고, 상기 터널링 절연막은 산화막으로 형성하는 비휘발성 메모리 소자의 제조방법.The protective film is formed of a nitride film and the tunneling insulating film is formed of an oxide film. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 보호막은 질화막으로 형성하는 비휘발성 메모리 소자의 제조방법.The protective film is a method of manufacturing a nonvolatile memory device formed of a nitride film. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 불순물 이온을 주입시키는 단계는 채널영역에 주입된 불순물 이온과 동일 도전형을 갖는 불순물 이온을 이용하여 실시하는 비휘발성 메모리 소자의 제조방법.Implanting the impurity ions is performed using impurity ions having the same conductivity type as impurity ions implanted into the channel region. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, The method according to claim 1 or 5, 상기 불순물 이온을 주입시키는 단계는 붕소(B)를 이용하여 20~40KeV 이온주입에너지에서, 0.5E11~1.5E12ions/cm2의 도즈와 10~30°의 이온주입각으로 실시하는 비휘발성 메모리 소자의 제조방법.The implanting of impurity ions may be performed using a boron (B) at a concentration of 0.5E11 to 1.5E12ions / cm 2 and an ion implantation angle of 10 to 30 ° at 20 to 40 KeV ion implantation energy. Manufacturing method. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 불순물 이온을 주입시키는 단계는 상기 기판을 45°, 135°, 225°, 315°로 회전시켜 총 4번을 실시하는 비휘발성 메모리 소자의 제조방법. The implanting of impurity ions is performed a total of four times by rotating the substrate to 45 °, 135 °, 225 °, 315 °. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 보호막을 제거하는 단계 후, After removing the protective film, 상기 트렌치가 매립되도록 소자 분리막을 형성하는 단계를 더 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조방법.And forming an isolation layer to fill the trench. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 보호막은 30~70Å 두께로 형성하는 비휘발성 메모리 소자의 제조방법.The protective film is a method of manufacturing a nonvolatile memory device to form a thickness of 30 ~ 70Å.
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