JPS59114869A - 多結晶シリコンの浮遊ゲ−トを有する不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents

多結晶シリコンの浮遊ゲ−トを有する不揮発性半導体記憶装置

Info

Publication number
JPS59114869A
JPS59114869A JP22471182A JP22471182A JPS59114869A JP S59114869 A JPS59114869 A JP S59114869A JP 22471182 A JP22471182 A JP 22471182A JP 22471182 A JP22471182 A JP 22471182A JP S59114869 A JPS59114869 A JP S59114869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
floating gate
film
insulating film
gate
type
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
JP22471182A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Hasunuma
蓮沼 晋
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric 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 NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP22471182A priority Critical patent/JPS59114869A/ja
Publication of JPS59114869A publication Critical patent/JPS59114869A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の属する分野 本発明は不揮発性半導体記憶装置に係シ、特に浮遊型ポ
リシリコン層を有する不揮発性半導体記憶装置に関する
ものである。
(2)従来の技術の説明 近年、半導体装置はその回路素子の高密度集積化が強く
要求されておシ、ElectricallyProgr
ammable Read 0nly Memory(
EPROM)においても、パターンの微細化あるいはセ
ル構造の変化に伴い記憶容量の大容量化が進められてい
る。このよりなEPROMとして現在最も一般的に採用
されているのは2層ポリシリコン技術を用い、下層のポ
リシリコン層を浮遊型に形成し、これを電荷の蓄積層と
して用いるnMOsタイプノstacked−gate
型EFROMでおる。
これに対し構造的に更にセル面積を縮、小する手法とし
て、上記手法に加えて浮遊ゲートとフィールド絶縁層と
を自己整合的に形成する技術が提案されている。この新
しい手法によるメモリセルの製造方法の概略を第1図乃
至第3図を用いて簡単に述べる。
まず、第1図に示すようにSi単結晶基板1(仮にP型
とする)の表面上に第1の絶縁膜としてSiO2膜2を
形成し、次に浮遊ゲートとしてポリシリコン層3を形成
、更には第2の絶縁膜としてSi、N、膜4を形成する
。この後に、第2図に示すようにソース・ドレイン・チ
ャンネルを形成する領域をフォト・レジスト10で覆い
、プラズマ・エツチング処理等を用いて第2の絶縁膜4
及び浮遊ゲート3を順に選択的かつ自己整合的に除去す
る。このようにして形状決定された第2の絶縁膜4をマ
スクにして、第3図に示すように寄生チャンネル防止の
ためのイオン注入(例えばボロン)11を行なった後に
、選択酸化を行ない、フィールド酸化膜5を形成する。
(この第2の絶縁膜4(843N4膜)は単に選択酸化
のマスクとして用いられるだけではなくメモリトランジ
スタの第2のゲート絶縁膜として用いられる。)この上
に制御ゲートとなるポリシリコン層を形成し、その後は
現在一般的に採用されているEFROMの製造方法と同
様に、まず制御ゲートをパターニングし、次に第2のケ
ート絶縁膜及び浮遊ゲートを制御ゲートに対して自己整
合的に除去し、更にはソース・ドレイン領域を形成して
メモリ・トランジスタとする。
以上に述べたように、この新しい手法によるBFROM
では浮遊ゲートをチャンネルの長さ方向に対して制御ゲ
ートに自己整合化するだけでなく、チャンネルの幅方向
に対してもフィールド酸化膜によって自己整合化するこ
とによって、構造的にセル面積を縮小することを可能に
している。ここで、上に述べた工程中、浮遊ゲートとな
るポリシリコン層3に対しては通常導電性を与えるため
にリンの拡散を施している。これは第1のゲート絶縁膜
2であるS i 02中でリンの拡散係数が低く、後の
工程で熱処理を受けても浮遊ゲート中の不純物であるリ
ンがチャンネル部にまで拡散することが防止でき、メモ
リ・トランジスタの閾値電圧を容易に制御できるためで
あった。
しかるに、上記工程の欠点として、フィールド酸化膜5
を形成する際に、浮遊ゲート中の不純物(リン)が、外
部へ拡散(アウトディフユーズ)するという問題が生じ
る。上述したようにフィールド酸化膜を形成する際には
寄生チャンネル防止のためにボロン等のイオン注入を行
なうが、リンはこれに対して逆型の不純物であるため、
半導体表面あるいは酸化装置内部を汚染することになる
さらに、上記工程からは次のような問題点が生じる可能
性がある。上記工程では第2図に示すようにソース・ド
レイン・チャンネルを形成する領域をフォト・レジスト
等で覆い、第2の  (絶縁膜4及び浮遊ゲート3を自
己整合的に除去した後、第3図のようにフィールド酸化
膜を形成したが、この場合、浮遊ゲート3は端部から酸
化されるため、チャンネル幅が減少してしまい、この減
少量を軽減するためには第2図において第2の絶縁膜4
のみを除去した後にフィールド酸化膜を形成し、除去し
なかった浮遊ゲートはそのまま酸化し、フィールド酸化
膜の一部としてしまう方法が考えられるが、この方法の
場合、浮遊ゲート中の不純物(リン)は、上述のような
アウト・ディフユーズの問題と同時に、フィールド酸化
膜の下へ拡散して寄生MO8)ランジスタの閾値電圧を
低下させてしまうことになる。
このような問題点は、例えばP型Si基板の場合に浮遊
ゲートのドーピングに11形のリンを用いているという
ように、浮遊ゲートのドーピングが半導体基板の不純物
と逆導電型である/ζめに生じていた。
3)発明の目的 本発明は浮遊ゲートのドーピングが半導体基板と同型で
かつ低濃度であってもFROMの機能を損なわないとい
う新たなる実験事実に基づき、上述のような従来の方法
の欠点を除去するために、浮遊ゲートへの不純物のドー
ピングを半導体基板と同型にしたもので、このことによ
ってさらに半導体基板への基板と同型の不純物のド−ピ
ングと浮遊ゲートへのドーピングを同一の工程で行なう
ことが可能となシ、工程の短縮化が実現された。
(4)発明の構成および作用の説明 以下に第4図乃至第7図に基づいて本発明の二つの具体
的実施例について説明する。なお、説明の都合上nチャ
ンネルポリシリコンセルファライン型について述べるが
、本発明は必ずしもnチャンネル型に限定されるもので
はなく、また、浮遊ゲートが制御ゲートに自己整合的に
形状決定される所謂ポリシリ・セルフ・アライン型であ
る必要もない。
(実施例1) (1)まず、第4図に示すようにP型Si単結晶基板1
を洗浄し、第1の絶縁膜として5in2膜2を300〜
100OAの厚さに形成し、次に浮遊ゲートとなるポリ
シリコン層13を気相成長法等によシ例えば100OA
の厚さに形成し、さらにメモリ・トランジスタの閾値電
圧を調整するためのボロンのイオン注入12を例えば1
50keyで1.5 X I Q13Cm ’程度性な
う。このイオン注入によシ、浮遊ゲート層13に導電性
が与えられる。
さに形成した後、第5図に示すように、ソース・ドレイ
ン・チャンネル領域をフォト・レジスト10等で覆い、
例えばCF4+02中でのプラズマ・エツチング処理に
よシ、被エツチング領域の8 i s N4膜4を除去
し、寄生チャンネル防止のためボロンのイオン注入】1
を例えば100 kevでI X 1019cm−2程
度行ナウ。
(3)  フォト・レジスト10を適尚な方法で除去し
た後、例えば1000℃の)lt−02雰囲気中で5〜
10時間の熱酸化を行ない第6図に示すように0.7〜
1.5μm程度のフィールド8i0z膜5を形成する。
このとき、選択酸化のマスクとなる8 13 N4膜4
0表面は100〜300八程度酸化されて8i0z膜9
が形成される。また、(2)で、フォト・レジスト10
で覆われていなかった部分のポリシリコン層13は選択
酸化の間に酸化され、フィールド酸化膜5の一部となる
(4)  S l s N4膜表面の8i02膜9を除
去した後、現在一般的に採用されているEPROMの製
造方法と同様にして第7図のような構造のメモリ・トラ
ンジスタを得る。すなわち、制御ゲートとなるポリシリ
コン層6を例えば5000Aの厚さに形成し、チャンネ
ル領域及びポリシリコン配線領域をフォト・レジスト等
で覆い、プラズマ・エツチング処理等によシ、制御ゲー
ト6、第2のゲート5i3N4膜4、浮遊ケート13、
第1のゲート5IQz 膜2を順次、自己整合的に除去
し、露出された基板面に例えばリンのイオン注入を行な
い、ソー系領域22、及びドレイン領域23を形成し、
さらには層間絶縁膜7の形成後、コンタクト孔21をあ
け、アルミ配線8を施して第7図に到る。
(実施例2) (1)まず、第3図に示すように、P型Si単結晶基板
1にメモリ・トランジスタの閾値電圧を調整するだめの
ボロンのイオン注入12を例えば70keVで1.5 
X I Q13crrr−2程度行ない、第1の絶縁膜
として5i02膜2を300〜1000Aの厚さに形成
し、その上に浮遊ケートとなるポリシリコン層14を例
えば100OAの厚さに形成する(ここではまだポリシ
リコン層14に導電性が与えられていない)。
(2)次にこのポリシリコン層14の上に第二絶縁膜と
して51gN4膜4を500〜100OAの厚さに形成
した後、第4図に示すように、ソース・ドレイン・チャ
ンネル領域をフォト・レジスト10等で覆い、被エツチ
ング領域のSi、N、膜4を除去し、寄生チャンネル防
止のためのボロンのイオン注入11を例えば、100k
ev で1xto+icm−”程i行りう。;c;cで
、イオン注入に されたポリシリコン層14にはボロン
がドーピングされ、後の熱処理(フィールド酸化)の際
に、ポリシリコン層3内にある程度拡散され、浮遊ケー
ト14は低濃度ながらドーピングされて導電性を持つ。
(3)これ以降は(実施例1)の(3)以降と全く同様
である。
(5)効果の説明 以上の実施例から明らかなように、本発明を用いた場合
、フィールド酸化膜形成の際に浮遊ゲート中の不純物が
外部へアウト・ディフユーズし、半導体表面や酸化装置
内部を汚染したシ、あるいはフィールド酸化膜の下に拡
散して寄生MOSトランジスタの閾値電圧を低下させる
というような欠点を防止することが可能となシ、また、
浮遊ケートへの不純物のドーピングを半導体基板内部へ
の基板と同型の不純物のドーピング(メモリ・トランジ
スタの閾値電圧調整、あるいは寄生MO8)ランジスタ
の閾値電圧調整)と同一工程で行なうことが可能となる
ために、製造工程が安定化されると同時に短縮され、
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は9、浮遊ケートが全ての方向につい
て自己整合的゛に形成されているEPROMを製造する
際の主要工程における断面構造の変化を工程順に示すも
のである。第4図乃至第9図は、本発明の実施例の主要
工程における断面構造を工程順に示すものである。 なお図において、1・・・・・・半導体基板、2・・・
・・・第1のケート絶縁膜、3.13.14・・・・・
・浮遊ケート、4・・^・・第2のゲート絶縁膜、5・
・・・・・フィールド絶縁膜、6・・・・・・制御ケー
ト、7・・・・・・層間絶縁膜、8・・・・・・金属配
線、9・・・・・・Si3N4膜表面の5tO2膜、1
0・・・・・・フォトレジスト、11・・・・・・寄生
チャンネル防止のための不純物注入部分、12・・曲メ
モリトランジスタの閾値電圧調整のための不純物注入部
分、21・・曲コンタクト孔、22・・四ソース領域、
23・・・・・・ドレイン領域、である。 啼7縄 第2図 集3図 単4.凹 /、ノ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ソース・ドレイン領域を有する半導体基板と、この基板
    上に第1の絶縁膜を介して形成された多結晶シリコンの
    浮遊ゲートと、該浮遊ゲート上に第2の絶縁膜を介して
    形成された制御ゲートと、前記半導体基板の非活性領域
    に形成されたフィールド絶縁層とを具備し、前記浮遊ゲ
    ートが前記フィールド絶縁層とオーバーラツプしないよ
    うに形成されておシ、かつ前記浮遊ゲートが前記半導体
    基板と同一導電型であることを特徴とする不揮発性半導
    体記憶装置。
JP22471182A 1982-12-21 1982-12-21 多結晶シリコンの浮遊ゲ−トを有する不揮発性半導体記憶装置 Pending JPS59114869A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22471182A JPS59114869A (ja) 1982-12-21 1982-12-21 多結晶シリコンの浮遊ゲ−トを有する不揮発性半導体記憶装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22471182A JPS59114869A (ja) 1982-12-21 1982-12-21 多結晶シリコンの浮遊ゲ−トを有する不揮発性半導体記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59114869A true JPS59114869A (ja) 1984-07-03

Family

ID=16818045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22471182A Pending JPS59114869A (ja) 1982-12-21 1982-12-21 多結晶シリコンの浮遊ゲ−トを有する不揮発性半導体記憶装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59114869A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100303061B1 (ko) * 1993-10-15 2001-11-22 이데이 노부유끼 비휘발성메모리장치와그제조방법
KR100476025B1 (ko) * 1999-11-12 2005-03-10 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드 분할 게이트 이이피롬에서 메모리셀 및 선택게이트의 임계전압을 독립적으로 조절하는 장치 및 그 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100303061B1 (ko) * 1993-10-15 2001-11-22 이데이 노부유끼 비휘발성메모리장치와그제조방법
KR100476025B1 (ko) * 1999-11-12 2005-03-10 마이크로칩 테크놀로지 인코포레이티드 분할 게이트 이이피롬에서 메모리셀 및 선택게이트의 임계전압을 독립적으로 조절하는 장치 및 그 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4268321A (en) Method of fabricating a semiconductor device having channel stoppers
US5998849A (en) Semiconductor device having highly-doped source/drain regions with interior edges in a dislocation-free state
US5518944A (en) MOS transistor and its fabricating method
US20020022325A1 (en) Method of making ultra thin oxide formation using selective etchback technique integrated with thin nitride layer for high performance mosfet
JPS5843912B2 (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
KR100246691B1 (ko) 반도체 장치 제조 방법
US20040169224A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method therefor
JPS59114869A (ja) 多結晶シリコンの浮遊ゲ−トを有する不揮発性半導体記憶装置
JPH0370139A (ja) 光学的記録再生方法
JPH05206454A (ja) Mis型半導体装置の製造方法
KR0170436B1 (ko) 모스트랜지스터 제조방법
JPH04715A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07297275A (ja) 半導体装置の製造方法
US4409727A (en) Methods of making narrow channel field effect transistors
JPS63275181A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2005317645A (ja) 半導体装置及び半導体装置の製造方法
KR930001290B1 (ko) 고 접합파괴전압을 갖는 모오스 트랜지스터 및 그 제조방법
JPH06188259A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6039868A (ja) 半導体装置の製造方法
KR960005048B1 (ko) 마스크 롬의 제조방법
JPH04302170A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0555232A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH09205085A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07106443A (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
JP2000349173A (ja) フラットセル型半導体メモリ装置の製造方法