JP2000091545A - Semiconductor device and semiconductor storage device - Google Patents
Semiconductor device and semiconductor storage deviceInfo
- Publication number
- JP2000091545A JP2000091545A JP10258602A JP25860298A JP2000091545A JP 2000091545 A JP2000091545 A JP 2000091545A JP 10258602 A JP10258602 A JP 10258602A JP 25860298 A JP25860298 A JP 25860298A JP 2000091545 A JP2000091545 A JP 2000091545A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- element isolation
- depth
- trench
- insulating film
- memory cell
- 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
Links
Landscapes
- Element Separation (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、素子間分離にSTI構造を採用する
不揮発性半導体記憶装置において、ソース領域をより確
実に接続できるようにすることを最も主要な特徴とす
る。
【解決手段】たとえば、P型シリコン基板11の表面部
に、浅い第一の埋め込み素子分離絶縁膜22と、この第
一の埋め込み素子分離絶縁膜22よりも深い、第二の埋
め込み素子分離絶縁膜23とからなる素子分離領域24
を形成する。そして、第一の埋め込み素子分離絶縁膜2
2を除去した後に、その底部とメモリセルトランジスタ
のソース領域とに不純物をイオン注入する。こうして、
第一の埋め込み素子分離絶縁膜22のアスペクト比を下
げ、トレンチ溝の側壁部分に対しても十分に拡散層を形
成できるようにすることで、ソース線SLとなる、連続
したN+ 型ソース領域19の形成を可能とする構成とな
っている。
(57) Abstract: The most important feature of the present invention is to enable a source region to be connected more reliably in a nonvolatile semiconductor memory device employing an STI structure for element isolation. For example, a shallow first buried element isolation insulating film and a second buried element isolation insulating film deeper than the first buried element isolation insulating film on a surface portion of a P-type silicon substrate. An element isolation region 24 comprising
To form Then, the first buried element isolation insulating film 2
After removing 2, impurity ions are implanted into the bottom and the source region of the memory cell transistor. Thus,
By lowering the aspect ratio of the first buried element isolation insulating film 22 so that a diffusion layer can be sufficiently formed even on the side wall portion of the trench, a continuous N + type source region serving as the source line SL is formed. 19 is made possible.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置およ
び半導体記憶装置に関するもので、特に、素子間分離に
STI(Shallow Trench Isolation)構造を採用する不
揮発性半導体記憶装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a semiconductor memory device, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory device employing an STI (Shallow Trench Isolation) structure for element isolation.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、不揮発性半導体記憶装置のメモリ
セル部において、セルトランジスタ間を電気的に分離す
る方法としては、フィールド酸化によるLOCOS法
(選択酸化法)が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for electrically isolating cell transistors in a memory cell portion of a nonvolatile semiconductor memory device, a LOCOS method (selective oxidation method) using field oxidation is known.
【0003】図25は、LOCOS法を採用してなる、
不揮発性半導体記憶装置のメモリセル部の構成を概略的
に示すものである。なお、同図(a)は内部を透視して
示すパターン平面図、同図(b)は上記図(a)のb−
b線に沿う断面図、同図(c)は上記図(a)のc−c
線に沿う断面図、同図(d)は上記図(a)のd−d線
に沿う断面図、同図(e)は上記図(a)のe−e線に
沿う断面図である。[0005] FIG. 25 shows a structure obtained by adopting the LOCOS method.
2 schematically shows a configuration of a memory cell section of a nonvolatile semiconductor memory device. FIG. 3A is a plan view showing a pattern seen through the inside, and FIG.
A sectional view taken along the line b, and FIG.
FIG. 4D is a cross-sectional view taken along line dd in FIG. 4A, and FIG. 5E is a cross-sectional view taken along line ee in FIG.
【0004】たとえば、P型シリコン基板101上に
は、複数のメモリセルトランジスタがマトリクス状に形
成されている。各メモリセルトランジスタは、上記P型
シリコン基板101上にゲート絶縁膜102を介して形
成された浮遊ゲート電極103と、この浮遊ゲート電極
103上にゲート間絶縁膜104を介して形成された制
御ゲート電極105と、上記P型シリコン基板101の
表面部にそれぞれ形成されたN+ 型ドレイン領域106
およびN+ 型ソース領域107とから構成されている。For example, a plurality of memory cell transistors are formed on a P-type silicon substrate 101 in a matrix. Each memory cell transistor has a floating gate electrode 103 formed on the P-type silicon substrate 101 via a gate insulating film 102 and a control gate formed on the floating gate electrode 103 via an inter-gate insulating film 104. An electrode 105 and N + -type drain regions 106 formed on the surface of the P-type silicon substrate 101, respectively.
And an N + type source region 107.
【0005】上記N+ 型ドレイン領域106は、列方向
において、隣接するメモリセルトランジスタの二つで共
有化されており、かつ、コンタクト部108をそれぞれ
介して、層間絶縁膜109上のビット線(図示していな
い)と接続されるようになっている。The N + type drain region 106 is shared by two adjacent memory cell transistors in the column direction, and a bit line ( (Not shown).
【0006】上記N+ 型ソース領域107は、行方向に
おいて、隣接する全てのメモリセルトランジスタの相互
が接続されて、ソース線SLとして共有化されている。In the N + type source region 107, all adjacent memory cell transistors are connected to each other in the row direction, and are shared as a source line SL.
【0007】そして、行方向の各メモリセルトランジス
タは、その相互間が、上記P型シリコン基板101の表
面部に、LOCOS法を用いて形成されたフィールド酸
化膜110によって、電気的に分離されている。The memory cell transistors in the row direction are electrically separated from each other by a field oxide film 110 formed on the surface of the P-type silicon substrate 101 by using the LOCOS method. I have.
【0008】このような、LOCOS法により素子分離
を行うようにしてなるメモリセル部の場合、N+ 型ソー
ス領域107の相互を接続する手段として、たとえば、
メモリセルトランジスタのソース領域間のフィールド酸
化膜110を除去した後に、P型シリコン基板101に
対して不純物をイオン注入することによって、ソース線
SLとなる連続したN+ 型ソース領域107を形成する
方法が採られている。In the case of such a memory cell portion in which element isolation is performed by the LOCOS method, as means for connecting the N + type source regions 107 to each other, for example,
After removing the field oxide film 110 between the source regions of the memory cell transistors, a method of forming a continuous N + -type source region 107 serving as the source line SL by ion-implanting impurities into the P-type silicon substrate 101 Is adopted.
【0009】ところで、現在、半導体記憶装置の大容量
化の要請により、メモリセルトランジスタの集積度の向
上が望まれており、その一つの方法として、素子分離領
域の面積を小さくできる、トレンチ分離法の採用が検討
されている。At present, there is a demand for an increase in the degree of integration of a memory cell transistor due to a demand for a large capacity of a semiconductor memory device. One of the methods is a trench isolation method capable of reducing the area of an element isolation region. The adoption of is being considered.
【0010】素子分離技術としては、フィールド酸化膜
のようなバーズビークの発生の問題がない分、LOCO
S法の場合よりも、トレンチ分離法の方が微細化に対し
ては有効である。As the element isolation technique, since there is no problem of bird's beak like a field oxide film, LOCO
The trench isolation method is more effective for miniaturization than the S method.
【0011】図26は、トレンチ分離法として、STI
構造を採用してなる、不揮発性半導体記憶装置のメモリ
セル部の構成を概略的に示すものである。なお、同図
(a)は内部を透視して示すパターン平面図、同図
(b)は上記図(a)のb−b線に沿う断面図、同図
(c)は上記図(a)のc−c線に沿う断面図、同図
(d)は上記図(a)のd−d線に沿う断面図、同図
(e)は上記図(a)のe−e線に沿う断面図である。FIG. 26 shows an STI as a trench isolation method.
1 schematically shows a configuration of a memory cell portion of a nonvolatile semiconductor memory device having a structure. FIG. 2A is a plan view of the pattern seen through the inside, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 2A, and FIG. (D) is a cross-sectional view taken along line dd in FIG. (A), and FIG. (E) is a cross-sectional view taken along line ee in FIG. (A). FIG.
【0012】このメモリセル部の場合、たとえば、上記
した構成のメモリセルトランジスタの相互間が、上記フ
ィールド酸化膜110に代えて、上記P型シリコン基板
101の表面部に、トレンチ分離法を用いて形成された
STI構造の埋め込み素子分離絶縁膜210によって、
電気的に分離されるようになっている。In the case of this memory cell portion, for example, a space between the memory cell transistors having the above-described structure is formed on the surface portion of the P-type silicon substrate 101 by using a trench isolation method instead of the field oxide film 110. By the formed embedded element isolation insulating film 210 having the STI structure,
It is electrically isolated.
【0013】このような構成のメモリセル部によれば、
バーズビークが発生しない分、埋め込み素子分離絶縁膜
210の幅を小さくすることが可能であり、LOCOS
法の場合よりも、メモリセルトランジスタを高集積化で
きる。According to the memory cell portion having such a configuration,
Since the bird's beak does not occur, the width of the buried element isolation insulating film 210 can be reduced, and the LOCOS
The memory cell transistor can be highly integrated as compared with the method.
【0014】しかしながら、上記埋め込み素子分離絶縁
膜210は、一般に、RIE(Reactive Ion Etching)
法などによる異方性エッチングによりP型シリコン基板
101の表面部にトレンチ溝を形成し、そのトレンチ溝
内に絶縁材料(埋め込み材)を埋め込むことによって形
成されるようになっている。However, the buried element isolation insulating film 210 is generally made of RIE (Reactive Ion Etching).
A trench is formed on the surface of the P-type silicon substrate 101 by anisotropic etching by a method or the like, and an insulating material (embedding material) is embedded in the trench.
【0015】このため、たとえば同図(d)に示すよう
に、行方向において、隣接する全てのメモリセルトラン
ジスタの、N+ 型ソース領域107を連続して形成する
ことが困難になるという問題があった。For this reason, as shown in FIG. 1D, for example, it is difficult to continuously form the N + type source regions 107 of all the adjacent memory cell transistors in the row direction. there were.
【0016】すなわち、上記トレンチ溝は、P型シリコ
ン基板101に対してほぼ垂直に形成される。その結
果、N+ 型ソース領域107の相互を接続する手段とし
て、上述したイオン注入法では、トレンチ溝の側壁部分
への拡散層の形成が不十分となりやすく、このため、ソ
ース線SLとなる、連続したN+ 型ソース領域107の
形成が困難になる。That is, the trench is formed substantially perpendicular to the P-type silicon substrate 101. As a result, as a means for connecting the N + -type source regions 107 to each other, in the above-described ion implantation method, formation of a diffusion layer on the side wall portion of the trench groove tends to be insufficient, so that the source line SL is formed. It becomes difficult to form a continuous N + type source region 107.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、STI構造を採用した場合、メモリセルト
ランジスタの高集積化が可能になるものの、イオン注入
法による、連続したN+型ソース領域の形成が困難にな
るという問題があった。As described above, in the related art, when the STI structure is adopted, although the memory cell transistor can be highly integrated, a continuous N + type source region is formed by the ion implantation method. There is a problem that the formation of the film becomes difficult.
【0018】そこで、この発明は、素子分離の絶縁特性
を損うことなく、連続した拡散層の形成を可能とし、信
頼性を向上させることができる半導体装置および半導体
記憶装置を提供することを目的としている。Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device and a semiconductor memory device capable of forming a continuous diffusion layer and improving reliability without impairing the insulating characteristics of element isolation. And
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の半導体装置にあっては、半導体基板内
に、第一の深さを有する第一のトレンチにより形成され
る素子分離領域、および、この第一のトレンチよりも深
い、第二の深さを有する第二のトレンチにより形成され
る素子分離領域を具備してなり、前記第一のトレンチ
は、その深さが、前記半導体基板の素子領域内に形成さ
れる拡散層の深さ以下である構成とされている。In order to achieve the above object, in a semiconductor device according to the present invention, an element isolation formed by a first trench having a first depth in a semiconductor substrate is provided. And an element isolation region formed by a second trench having a second depth, which is deeper than the first trench, and wherein the first trench has a depth of It is configured to be equal to or less than the depth of the diffusion layer formed in the element region of the semiconductor substrate.
【0020】また、この発明の半導体記憶装置にあって
は、半導体基板と、この半導体基板上に設けられ、第一
の深さを有する第一のトレンチにより素子分離領域が形
成されてなるメモリセル部と、前記半導体基板上に設け
られ、前記第一のトレンチよりも深い、第二の深さを有
する第二のトレンチにより素子分離領域が形成されてな
る周辺回路部とから構成されている。In a semiconductor memory device according to the present invention, a semiconductor substrate and a memory cell formed on the semiconductor substrate and having an element isolation region formed by a first trench having a first depth. And a peripheral circuit portion provided on the semiconductor substrate and having an element isolation region formed by a second trench having a second depth that is deeper than the first trench.
【0021】さらに、この発明の半導体記憶装置にあっ
ては、半導体基板と、この半導体基板上に設けられ、第
一の深さを有する第一のトレンチにより形成される素子
分離領域、および、この第一のトレンチよりも深い、第
二の深さを有する第二のトレンチにより形成される素子
分離領域を、それぞれ備えてなるメモリセル部とから構
成されている。Further, in the semiconductor memory device of the present invention, an element isolation region formed by a semiconductor substrate, a first trench provided on the semiconductor substrate and having a first depth, and And a memory cell unit provided with an element isolation region formed by a second trench having a second depth, which is deeper than the first trench.
【0022】この発明の半導体装置および半導体記憶装
置によれば、トレンチ溝の側壁部分に対しても十分に拡
散層を形成できるようになる。これにより、連続した拡
散層を形成する部分では、拡散層の相互を連続的に接続
することが可能となるものである。According to the semiconductor device and the semiconductor memory device of the present invention, it is possible to sufficiently form the diffusion layer even on the side wall of the trench. Thus, in a portion where a continuous diffusion layer is formed, the diffusion layers can be connected to each other continuously.
【0023】より具体的には、トレンチ構造の素子分離
領域を二種類以上の深さを有して形成し、少なくとも、
連続した拡散層を形成する部分に、浅い素子分離領域を
対応させることで、拡散層を連続的に形成できるように
なる。More specifically, an element isolation region having a trench structure is formed with two or more depths, and at least
By making the shallow element isolation region correspond to the portion where the continuous diffusion layer is formed, the diffusion layer can be formed continuously.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、この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.
【0025】図1は、本発明の実施の第一の形態にかか
る、不揮発性半導体記憶装置のメモリセル部の概略構成
を示すものである。なお、同図(a)は内部を透視して
示すパターン平面図、同図(b)は上記図(a)のB−
B線に沿う断面図、同図(c)は上記図(a)のC−C
線に沿う断面図、同図(d)は上記図(a)のD−D線
に沿う断面図、同図(e)は上記図(a)のE−E線に
沿う断面図、同図(f)は上記図(a)のF−F線に沿
う断面図である。FIG. 1 shows a schematic configuration of a memory cell section of a nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3A is a plan view of the pattern seen through the inside, and FIG.
A cross-sectional view taken along the line B, and FIG.
(D) is a cross-sectional view along the line DD in FIG. (A), and FIG. (E) is a cross-sectional view along the line EE in FIG. (A). (F) is a cross-sectional view along the line FF in FIG.
【0026】たとえば、P型シリコン基板(半導体基
板)11上には、複数のメモリセルトランジスタがマト
リクス状に形成されている。各メモリセルトランジスタ
は、上記P型シリコン基板11上にゲート絶縁膜12を
介して形成された浮遊ゲート電極13と、この浮遊ゲー
ト電極13上にゲート間絶縁膜(ONO膜)14を介し
て形成された制御ゲート電極(ワード線)15と、上記
P型シリコン基板11の表面部の一方にP型ポケット領
域16を介してアイランド状に形成されたN+ 型ドレイ
ン領域17、および、上記P型シリコン基板11の表面
部の他方にN- 型ソース領域18を介してストライプ状
に形成されたN+ 型ソース領域(拡散層)19とから構
成されている。For example, a plurality of memory cell transistors are formed in a matrix on a P-type silicon substrate (semiconductor substrate) 11. Each memory cell transistor is formed on the P-type silicon substrate 11 via a gate insulating film 12 via a gate insulating film 12 and on the floating gate electrode 13 via an inter-gate insulating film (ONO film) 14. The control gate electrode (word line) 15, an N + -type drain region 17 formed in an island shape on one of the surface portions of the P-type silicon substrate 11 via a P-type pocket region 16, and the P-type silicon substrate 11. An N + -type source region (diffusion layer) 19 formed in a stripe shape via an N -- type source region 18 on the other surface of the silicon substrate 11.
【0027】上記浮遊ゲート電極13は、行方向におい
て、それぞれスリット部13aによって複数に分割さ
れ、メモリセルトランジスタごとに設けられるようにな
っている。The floating gate electrode 13 is divided into a plurality of parts by a slit part 13a in the row direction, and is provided for each memory cell transistor.
【0028】上記制御ゲート電極15は、行方向の全て
のメモリセルトランジスタで共有するように、行方向に
対して、それぞれ一体的に設けられている。The control gate electrode 15 is provided integrally in the row direction so as to be shared by all the memory cell transistors in the row direction.
【0029】上記N+ 型ドレイン領域17は、列方向に
おいて、隣接するメモリセルトランジスタの二つで共有
化されており、かつ、コンタクト部20をそれぞれ介し
て、層間絶縁膜21上のビット線(図示していない)と
接続されるようになっている。The N + -type drain region 17 is shared by two adjacent memory cell transistors in the column direction, and a bit line ( (Not shown).
【0030】上記N+ 型ソース領域19は、行方向にお
いて、全てのメモリセルトランジスタの相互が接続され
て、ソース線SLとして共有化されるようになってい
る。In the N + type source region 19, all the memory cell transistors are connected to each other in the row direction, and are shared as a source line SL.
【0031】そして、行方向に隣接するメモリセルトラ
ンジスタの相互間に対応する、上記P型シリコン基板1
1の表面部には、トレンチ分離法を用いて形成された、
深さの異なる、二種類のSTI構造の埋め込み素子分離
絶縁膜22,23からなる素子分離領域24が形成され
ている。Then, the P-type silicon substrate 1 corresponding to between the memory cell transistors adjacent in the row direction.
1 is formed on the surface by using a trench isolation method.
An element isolation region 24 composed of two types of embedded element isolation insulating films 22 and 23 having different STI structures with different depths is formed.
【0032】すなわち、行方向の各メモリセルトランジ
スタは、その相互間が、第一の深さを有する第一の埋め
込み素子分離絶縁膜(第一のトレンチ)22、および、
第二の深さを有する第二の埋め込み素子分離絶縁膜(第
二のトレンチ)23によって、電気的に分離されてい
る。That is, each memory cell transistor in the row direction has a first buried element isolation insulating film (first trench) 22 having a first depth, and
It is electrically isolated by a second buried element isolation insulating film (second trench) 23 having a second depth.
【0033】上記第一の埋め込み素子分離絶縁膜22
は、上記N+ 型ソース領域19を行方向に接続して形成
する際に支障がでない程度の深さ、たとえば、上記N+
型ソース領域19の深さと同程度か、それよりも浅く、
約0.15μmの深さを有し、上記N+ 型ソース領域1
9の形成位置(メモリセルトランジスタのソース領域
間)にほぼ対応して設けられるようになっている。The first buried element isolation insulating film 22
, Said N + -type source region 19 to the extent that there is no conflict in forming connected to the row direction depth, for example, the N +
The same as or shallower than the depth of the mold source region 19,
The N + type source region 1 having a depth of about 0.15 μm;
9 (between the source regions of the memory cell transistors).
【0034】なお、上記N+ 型ソース領域19の形成
は、たとえば、上記第一の埋め込み素子分離絶縁膜22
を除去した後に、上記P型シリコン基板11にN型不純
物をイオン注入法などにより打ち込んで熱処理すること
によって行われる。The N + -type source region 19 is formed, for example, by the first buried element isolation insulating film 22.
Is removed, an N-type impurity is implanted into the P-type silicon substrate 11 by an ion implantation method or the like, and heat treatment is performed.
【0035】上記第二の埋め込み素子分離絶縁膜23
は、素子分離の絶縁特性を損うことがない程度の深さ、
たとえば、上記N+ 型ソース領域19よりも深く、約
0.4μmの深さを有し、上記N+ 型ドレイン領域17
の形成位置(メモリセルトランジスタのドレイン領域
間)にほぼ対応して設けられるようになっている。The second buried element isolation insulating film 23
Is a depth that does not impair the insulation characteristics of element isolation,
For example, deeper than the N + -type source region 19 has a depth of about 0.4 .mu.m, the N + -type drain region 17
Are formed substantially corresponding to the formation positions (between the drain regions of the memory cell transistors).
【0036】要するに、上記素子分離領域24は、たと
えば、上記浮遊ゲート電極13および上記制御ゲート電
極15の略中央部分を境にして、その深さが変化するよ
うに、上記第一,第二の埋め込み素子分離絶縁膜22,
23が形成されてなる構成となっている。In short, the element isolation region 24 is formed, for example, such that the first and second elements are separated from each other at a substantially central portion between the floating gate electrode 13 and the control gate electrode 15. Embedded element isolation insulating film 22,
23 are formed.
【0037】なお、上記素子分離領域24の相互間に対
応する領域が、それぞれ、メモリセルトランジスタが形
成される素子領域25となっている。The regions corresponding to each other between the device isolation regions 24 are device regions 25 in which memory cell transistors are formed.
【0038】上記した構成によれば、メモリセルトラン
ジスタのソース領域に対応して設けられる、素子分離領
域(第一の埋め込み素子分離絶縁膜22)24の深さを
制限することによって、連続したN+ 型ソース領域19
を効率的に形成できるようになる。According to the above-described structure, by limiting the depth of the element isolation region (first buried element isolation insulating film 22) 24 provided corresponding to the source region of the memory cell transistor, N + Type source region 19
Can be formed efficiently.
【0039】すなわち、メモリセルトランジスタのソー
ス領域間に形成される上記第一の埋め込み素子分離絶縁
膜22の深さを、上記N+ 型ソース領域19の深さと同
程度以下に制限するようにしている。That is, the depth of the first buried element isolation insulating film 22 formed between the source regions of the memory cell transistors is limited to the same or less than the depth of the N + type source region 19. I have.
【0040】このため、上記第一の埋め込み素子分離絶
縁膜22を形成するためのトレンチ溝の側壁部分が、た
とえ、上記P型シリコン基板11に対してほぼ垂直に形
成される場合であっても、その側壁部分へのイオン注入
法による拡散層の形成が十分に可能となる結果、上記N
+ 型ソース領域19を効率良く(高抵抗化することな
く)接続して形成できるようになるものである。For this reason, even if the side wall portion of the trench for forming the first buried element isolation insulating film 22 is formed substantially perpendicular to the P-type silicon substrate 11. , The diffusion layer can be sufficiently formed on the side wall by the ion implantation method.
The + type source region 19 can be connected efficiently (without increasing the resistance).
【0041】次に、図2〜図16を参照して、上記した
構成の不揮発性半導体記憶装置の製造方法について説明
する。なお、ここでは、上記した構成のメモリセル部と
その周辺回路部(図示していない)とを混載してなる不
揮発性半導体記憶装置を例に説明する。Next, a method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. Here, a non-volatile semiconductor memory device in which the memory cell unit having the above configuration and its peripheral circuit unit (not shown) are mixedly described will be described as an example.
【0042】まず始めに、たとえば図2に示すように、
P型シリコン基板11上の全面に、100オングストロ
ーム程度の厚さのゲート絶縁膜12を形成する。また、
そのゲート絶縁膜12上に、600オングストローム程
度の厚さでアモルファスシリコン層(または、リンドー
プドポリシリコン)31を堆積させる。First, for example, as shown in FIG.
A gate insulating film 12 having a thickness of about 100 Å is formed on the entire surface of the P-type silicon substrate 11. Also,
An amorphous silicon layer (or phosphorus-doped polysilicon) 31 is deposited on the gate insulating film 12 to a thickness of about 600 angstroms.
【0043】次いで、たとえば図3に示すように、上記
アモルファスシリコン層31上に、1500オングスト
ローム程度の膜厚のSiN膜32を形成した後、さら
に、そのSiN膜32上に、約1500オングストロー
ムの厚さのTEOS(Tetra Ethoxy Silane )膜33を
CVD(Chemical Vapour Deposition)法により堆積さ
せる。Next, as shown in FIG. 3, for example, after forming an SiN film 32 having a thickness of about 1500 angstroms on the amorphous silicon layer 31, a thickness of about 1500 angstroms is further formed on the SiN film 32. A TEOS (Tetra Ethoxy Silane) film 33 is deposited by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
【0044】次いで、たとえば図4に示すように、上記
TEOS膜33上にレジスト膜を塗布し、それをフォト
リソグラフィー法によりパターニングして、上記素子分
離領域24を形成するためのレジストパターン(図示し
ていない)を形成する(図4は、上記したD−D線に沿
う断面およびF−F線(あるいはE−E線)に沿う断面
にそれぞれ対応する)。Next, as shown in FIG. 4, for example, a resist film is applied on the TEOS film 33 and is patterned by photolithography to form a resist pattern (FIG. (FIG. 4 corresponds to the cross section along the DD line and the cross section along the FF line (or the EE line), respectively).
【0045】そして、そのレジストパターンをマスク
に、RIE法などの異方性エッチングにより、上記TE
OS膜33および上記SiN膜32をエッチングし、そ
の下の上記アモルファスシリコン層31を露出させる。Then, using the resist pattern as a mask, the TE
The OS film 33 and the SiN film 32 are etched to expose the amorphous silicon layer 31 thereunder.
【0046】次いで、上記レジストパターンを除去した
後、たとえば図5に示すように、上記素子分離領域24
のうち、上記第一の埋め込み素子分離絶縁膜22の形成
位置(メモリセルトランジスタのソース領域間)に対応
する部分(上記したD−D線に沿う断面に対応する)を
レジスト膜34によりカバーする。Then, after removing the resist pattern, as shown in FIG.
Of these, the portion (corresponding to the cross section along the DD line described above) corresponding to the formation position of the first buried element isolation insulating film 22 (between the source regions of the memory cell transistors) is covered with the resist film 34. .
【0047】そして、上記第二の埋め込み素子分離絶縁
膜23の形成位置(メモリセルトランジスタのドレイン
領域間)に対応する部分(上記したF−F線あるいはE
−E線に沿う断面に対応する)の、上記アモルファスシ
リコン層31および上記ゲート絶縁膜12を、それぞ
れ、上記TEOS膜33をマスクに異方性エッチングに
より除去して、上記P型シリコン基板11の表面を露出
させる。Then, a portion corresponding to the formation position of the second buried element isolation insulating film 23 (between the drain regions of the memory cell transistors) (the above-mentioned FF line or E).
The amorphous silicon layer 31 and the gate insulating film 12 (corresponding to the cross section along the -E line) are removed by anisotropic etching using the TEOS film 33 as a mask. Expose the surface.
【0048】その際、周辺回路部における素子分離領域
の形成位置に対応する部分に対しても、同様に、上記し
た異方性エッチングによるP型シリコン基板11の表面
の露出が行われる。At this time, the surface of the P-type silicon substrate 11 is similarly exposed by the above-described anisotropic etching to the portion corresponding to the formation position of the element isolation region in the peripheral circuit portion.
【0049】次いで、たとえば図6に示すように、上記
レジスト膜34を除去した後、上記TEOS膜33をマ
スクに異方性エッチングを行って、露出する上記第二の
埋め込み素子分離絶縁膜23の形成位置に対応する部分
の、上記P型シリコン基板11を除去し、その表面部に
溝35を形成する。また、同時に、上記第一の埋め込み
素子分離絶縁膜22の形成位置に対応する部分の、上記
アモルファスシリコン層31を除去する。Next, as shown in FIG. 6, for example, after the resist film 34 is removed, anisotropic etching is performed using the TEOS film 33 as a mask to expose the second buried element isolation insulating film 23. The P-type silicon substrate 11 at a portion corresponding to the formation position is removed, and a groove 35 is formed on the surface thereof. At the same time, the amorphous silicon layer 31 in a portion corresponding to the position where the first buried element isolation insulating film 22 is formed is removed.
【0050】この場合、上記第一の埋め込み素子分離絶
縁膜22の形成位置に対応する部分でのエッチングは、
上記したアモルファスシリコン層31を除去した後に、
上記ゲート絶縁膜12のところで止まる。このため、上
記第二の埋め込み素子分離絶縁膜23の形成位置に対応
する部分での上記溝35のエッチングは、希望の深さま
で進めることができる。In this case, the etching at the portion corresponding to the position where the first buried element isolation insulating film 22 is formed is as follows:
After removing the amorphous silicon layer 31 described above,
Stop at the gate insulating film 12. Therefore, the etching of the groove 35 at a portion corresponding to the formation position of the second buried element isolation insulating film 23 can be advanced to a desired depth.
【0051】なお、後の、上記第一の埋め込み素子分離
絶縁膜22を形成するためのトレンチ溝の形成と合わせ
て、最終的に、上記第二の埋め込み素子分離絶縁膜23
を形成するためのトレンチ溝の深さが所望の深さとなる
ように、ここでの溝35のエッチングが調整される。Incidentally, together with the formation of the trench for forming the first buried element isolation insulating film 22 later, finally, the second buried element isolation insulating film 23 is formed.
The etching of the groove 35 here is adjusted so that the depth of the trench groove for forming the trench becomes a desired depth.
【0052】次いで、たとえば図7に示すように、上記
第一の埋め込み素子分離絶縁膜22の形成位置に対応す
る部分の、上記ゲート絶縁膜12のエッチングを行っ
て、上記P型シリコン基板11の表面を露出させた後、
今度は、上記P型シリコン基板11のエッチングを行っ
て、上記第一の埋め込み素子分離絶縁膜22を形成する
ための浅いトレンチ溝36、および、上記第二の埋め込
み素子分離絶縁膜23を形成するための深いトレンチ溝
37を、それぞれ形成する。Next, as shown in FIG. 7, for example, the portion of the gate insulating film 12 corresponding to the position where the first buried element isolation insulating film 22 is formed is etched to form the P-type silicon substrate 11. After exposing the surface,
This time, the P-type silicon substrate 11 is etched to form the shallow trench groove 36 for forming the first buried element isolation insulating film 22 and the second buried element isolation insulating film 23. Deep trenches 37 are formed respectively.
【0053】この場合、上記浅いトレンチ溝36は、メ
モリセルトランジスタのソース領域に形成される、上記
N+ 型ソース領域19の深さと同程度の深さを有して形
成される。In this case, the shallow trench groove 36 is formed to have the same depth as the N + type source region 19 formed in the source region of the memory cell transistor.
【0054】上記深いトレンチ溝37は、上記溝35を
さらに上記浅いトレンチ溝36の深さの分だけエッチン
グすることによって形成され、その深さが、上記浅いト
レンチ溝36の深さと上記溝35の深さとの総和に略等
しくなる。The deep trench 37 is formed by further etching the trench 35 by the depth of the shallow trench 36, and the depth thereof is set to be equal to the depth of the shallow trench 36. It is almost equal to the sum of the depth.
【0055】次いで、たとえば図8に示すように、全面
に絶縁材料(埋め込み材)38を堆積させ、上記浅いト
レンチ溝36内および上記深いトレンチ溝37内を、上
記絶縁材料38により埋め込む。Next, as shown in FIG. 8, for example, an insulating material (filling material) 38 is deposited on the entire surface, and the inside of the shallow trench groove 36 and the inside of the deep trench groove 37 are filled with the insulating material 38.
【0056】次いで、たとえば図9に示すように、上記
アモルファスシリコン層31をストッパにして、CMP
(化学的機械研磨)法により上記TEOS膜33および
上記SiN膜32を含んで、上記絶縁材料38の一部を
除去する。Next, as shown in FIG. 9, for example, using the amorphous silicon layer 31 as a stopper,
A part of the insulating material 38 including the TEOS film 33 and the SiN film 32 is removed by a (chemical mechanical polishing) method.
【0057】こうして、上記浅いトレンチ溝36内およ
び上記深いトレンチ溝37内に、それぞれ、上記絶縁材
料38を残存させることにより、メモリセルトランジス
タのソース領域間に浅い第一の埋め込み素子分離絶縁膜
22を、また、メモリセルトランジスタのドレイン領域
間に深い第二の埋め込み素子分離絶縁膜23を形成す
る。In this manner, the insulating material 38 is left in the shallow trench groove 36 and the deep trench groove 37, respectively, so that the shallow first buried element isolation insulating film 22 is formed between the source regions of the memory cell transistors. And a deep second buried element isolation insulating film 23 is formed between the drain regions of the memory cell transistors.
【0058】このとき、周辺回路部においても、同様に
して、上記深いトレンチ溝37と同じ深さのトレンチ溝
の形成、および、そのトレンチ溝内への上記絶縁材料3
8の埋め込みが行われることにより、上記第二の埋め込
み素子分離絶縁膜23と同じ深さで素子分離領域が形成
される。At this time, in the peripheral circuit portion, similarly, a trench having the same depth as the deep trench 37 is formed, and the insulating material 3 is inserted into the trench.
As a result, the element isolation region is formed at the same depth as the second embedded element isolation insulating film 23.
【0059】このようにして、上記第一の埋め込み素子
分離絶縁膜22および上記第二の埋め込み素子分離絶縁
膜23の形成を行った後、上記浮遊ゲート電極13およ
び上記制御ゲート電極15の形成などが行われて、メモ
リセルトランジスタの形成が行われる。After the first buried element isolation insulating film 22 and the second buried element isolation insulating film 23 are formed in this manner, the formation of the floating gate electrode 13 and the control gate electrode 15 are performed. Is performed to form a memory cell transistor.
【0060】すなわち、たとえば図10に示すように、
全面にアモルファスシリコンを堆積させ、上記アモルフ
ァスシリコン層31の厚さを、上記浮遊ゲート電極13
の形成に必要な厚さまで増加させる。That is, for example, as shown in FIG.
Amorphous silicon is deposited on the entire surface, and the thickness of the amorphous silicon layer 31 is adjusted to the value of the floating gate electrode 13.
To the thickness required for the formation of
【0061】次いで、たとえば図11に示すように、厚
さの増加された上記アモルファスシリコン層31を素子
領域25ごとに分割し、上記第一の埋め込み素子分離絶
縁膜22上および上記第二の埋め込み素子分離絶縁膜2
3上にそれぞれスリット部13aを形成する。Next, as shown in FIG. 11, for example, the amorphous silicon layer 31 having an increased thickness is divided for each element region 25, and is divided on the first buried element isolation insulating film 22 and the second buried element isolation insulating film 22. Element isolation insulating film 2
The slits 13a are formed on each of the three.
【0062】次いで、たとえば図12に示すように、上
記スリット部13aを形成した後、全面に、上記ゲート
間絶縁膜14を形成するための絶縁膜(ONO膜)39
を堆積させる。Next, as shown in FIG. 12, for example, after forming the slit portion 13a, an insulating film (ONO film) 39 for forming the inter-gate insulating film 14 on the entire surface.
Is deposited.
【0063】次いで、たとえば図13に示すように、上
記絶縁膜39を形成した後、全面に、上記制御ゲート電
極15を形成するためのポリまたはアモルファスのシリ
コン膜40を堆積させる。Next, as shown in FIG. 13, for example, after forming the insulating film 39, a poly or amorphous silicon film 40 for forming the control gate electrode 15 is deposited on the entire surface.
【0064】なお、同図(a)は上記したF−F線に沿
う断面に対応するものであり、同図(b)は上記したB
−B線に沿う断面(上記素子分離領域24)に、また、
同図(c)は上記したC−C線に沿う断面(上記素子領
域25)に、それぞれ対応するものである。FIG. 11A corresponds to the cross section along the line FF described above, and FIG.
-A cross section along the line B (the element isolation region 24),
FIG. 3C corresponds to the cross section (the element region 25) along the line CC described above.
【0065】次いで、たとえば図14に示すように、上
記シリコン膜40上に、上記浮遊ゲート電極13および
上記制御ゲート電極15などを形成するためのレジスト
パターン41を形成する。Next, as shown in FIG. 14, for example, a resist pattern 41 for forming the floating gate electrode 13, the control gate electrode 15, and the like is formed on the silicon film 40.
【0066】そして、そのレジストパターン41をマス
クに、上記シリコン膜40、上記絶縁膜39、および、
上記アモルファスシリコン層31をそれぞれエッチング
し、上記浮遊ゲート電極13、上記ゲート間絶縁膜1
4、および、上記制御ゲート電極15を形成する。Then, using the resist pattern 41 as a mask, the silicon film 40, the insulating film 39, and
Each of the amorphous silicon layers 31 is etched to form the floating gate electrode 13 and the inter-gate insulating film 1.
4 and the control gate electrode 15 are formed.
【0067】このとき、同図(a)に示すように、上記
したB−B線に沿う断面に対応する素子分離領域24に
おいては、たとえば、上記浮遊ゲート電極13および上
記制御ゲート電極15は、その略中央部分が、上記第一
の埋め込み素子分離絶縁膜22の深さと上記第二の埋め
込み素子分離絶縁膜23の深さとのちょうど境目にくる
ように形成される。At this time, as shown in FIG. 9A, in the element isolation region 24 corresponding to the cross section along the line BB, for example, the floating gate electrode 13 and the control gate electrode 15 A substantially central portion thereof is formed so as to be exactly at a boundary between the depth of the first buried element isolation insulating film 22 and the depth of the second buried element isolation insulating film 23.
【0068】次いで、たとえば図15に示すように、上
記素子分離領域24上の、上記N+型ソース領域19の
形成位置を除く部分をレジスト膜42でカバーした後、
上記制御ゲート電極15をマスクに、上記第一の埋め込
み素子分離絶縁膜22を自己整合的にエッチングして、
その下の上記P型シリコン基板11を露出させる。Then, as shown in FIG. 15, for example, a portion of the element isolation region 24 other than the position where the N + type source region 19 is formed is covered with a resist film 42.
Using the control gate electrode 15 as a mask, the first buried element isolation insulating film 22 is etched in a self-aligned manner,
The underlying P-type silicon substrate 11 is exposed.
【0069】次いで、たとえば図16に示すように、メ
モリセルトランジスタのソース領域およびドレイン領域
に対応する、上記素子領域25上の、上記制御ゲート電
極15の相互間に露出する上記ゲート絶縁膜12を除去
し、上記P型シリコン基板11を露出させる。Next, as shown in FIG. 16, for example, the gate insulating film 12 exposed between the control gate electrodes 15 on the element region 25 corresponding to the source region and the drain region of the memory cell transistor is formed. Then, the P-type silicon substrate 11 is exposed.
【0070】そして、複数のメモリセルトランジスタを
接続するソース線SLを自己整合的に形成するために、
メモリセルトランジスタのドレイン領域をレジスト膜
(図示していない)などによりカバーした後、イオン注
入法によって、N- 型不純物およびN+ 型不純物をそれ
ぞれ打ち込んで熱処理することにより、メモリセルトラ
ンジスタのソース領域と上記第一の埋め込み素子分離絶
縁膜22の底部とに、上記N- 型ソース領域18および
上記N+ 型ソース領域19を連続的に形成する。In order to form a source line SL connecting a plurality of memory cell transistors in a self-aligned manner,
After the drain region of the memory cell transistor is covered with a resist film (not shown) or the like, N − -type impurities and N + -type impurities are implanted by ion implantation, respectively, and heat treatment is performed. The N − -type source region 18 and the N + -type source region 19 are continuously formed on the bottom of the first buried element isolation insulating film 22.
【0071】このとき、上記第一の埋め込み素子分離絶
縁膜22を形成するための浅いトレンチ溝36は、上述
したように、その深さが制限されている。このため、た
とえ、上記浅いトレンチ溝36の側壁部分が、上記P型
シリコン基板11に対してほぼ垂直に形成される場合で
あっても、その側壁部分へのイオン注入法による拡散層
の形成が十分に可能となる結果、上記N+ 型ソース領域
19を効率良く接続して形成できる。At this time, the depth of the shallow trench groove 36 for forming the first buried element isolation insulating film 22 is limited as described above. Therefore, even if the side wall portion of the shallow trench groove 36 is formed substantially perpendicular to the P-type silicon substrate 11, the formation of the diffusion layer by ion implantation into the side wall portion is not required. As a result, the N + -type source region 19 can be efficiently connected and formed.
【0072】また、メモリセルトランジスタのソース領
域に不純物が打ち込まれないように、レジスト膜(図示
していない)などによりカバーした後、イオン注入法に
よって、P型不純物およびN+ 型不純物をそれぞれ打ち
込んで熱処理することにより、メモリセルトランジスタ
のドレイン領域に、上記P型ポケット領域16および上
記N+ 型ドレイン領域17を形成する。After the source region of the memory cell transistor is covered with a resist film (not shown) or the like so that the impurity is not implanted, a P-type impurity and an N + -type impurity are implanted by ion implantation, respectively. To form the P-type pocket region 16 and the N + -type drain region 17 in the drain region of the memory cell transistor.
【0073】こうして、複数のメモリセルトランジスタ
がマトリクス状に配置されて形成される。しかる後、全
面に、上記層間絶縁膜21を堆積させて表面を平坦化し
た後、上記N+ 型ドレイン領域17につながる上記コン
タクト部20の形成が行われて、図1に示した構成のメ
モリセル部が製造される。Thus, a plurality of memory cell transistors are formed in a matrix. Thereafter, the interlayer insulating film 21 is deposited on the entire surface to planarize the surface, and then the contact portion 20 connected to the N + type drain region 17 is formed, and the memory having the structure shown in FIG. A cell part is manufactured.
【0074】なお、上記した構成のメモリセル部は、上
記コンタクト部20につながるビット線の形成などがさ
らに行われることにより、不揮発性半導体記憶装置のメ
モリセル部として完成される。The memory cell section having the above-described structure is completed as a memory cell section of a nonvolatile semiconductor memory device by further forming a bit line connected to the contact section 20.
【0075】上記したように、トレンチ溝の側壁部分に
対しても十分に拡散層を形成できるようにしている。As described above, a sufficient diffusion layer can be formed also on the side wall of the trench.
【0076】すなわち、トレンチ構造の素子分離領域を
二種類以上の深さを有して形成し、少なくとも、連続し
たソース領域を形成する部分には、浅い第一の埋め込み
素子分離絶縁膜を対応させるようにしている。That is, the element isolation region having the trench structure is formed with two or more types of depths, and at least the portion where the continuous source region is formed is made to correspond to the shallow first buried element isolation insulating film. Like that.
【0077】これにより、連続したソース領域を形成す
る部分では、第一の埋め込み素子分離絶縁膜がP型シリ
コン基板に対してほぼ垂直に形成されるにもかかわら
ず、隣接するメモリセルトランジスタのソース領域の相
互を連続的に接続できるようになる。Thus, in a portion where a continuous source region is formed, the first buried element isolation insulating film is formed almost perpendicular to the P-type silicon substrate, but the source of the adjacent memory cell transistor is formed. The regions can be connected continuously.
【0078】しかも、メモリセルトランジスタのドレイ
ン領域および周辺回路部に対しては、素子分離領域とし
て、既存の、深い第二の埋め込み素子分離絶縁膜を形成
するようにしている。このため、素子の耐圧が悪化する
こともない。Further, an existing, deep second buried element isolation insulating film is formed as an element isolation region for the drain region and the peripheral circuit portion of the memory cell transistor. Therefore, the breakdown voltage of the element does not deteriorate.
【0079】したがって、素子分離の絶縁特性を損うこ
となく、イオン注入法による連続したソース領域の形成
が可能となって、信頼性を向上できるようになるもので
ある。Therefore, a continuous source region can be formed by the ion implantation method without impairing the insulating characteristics of element isolation, and the reliability can be improved.
【0080】なお、上記したこの発明の実施の第一の形
態においては、メモリセル部のセルトランジスタのソー
ス領域のみに浅い第一の埋め込み素子分離絶縁膜を形成
し、それ以外、たとえばメモリセルトランジスタのドレ
イン領域および周辺回路部には第一の埋め込み素子分離
絶縁膜よりも深い第二の埋め込み素子分離絶縁膜を形成
するようにした場合を例に説明したが、これに限らず、
メモリセル部には浅い第一の埋め込み素子分離絶縁膜
を、そして、その周辺回路部に対しては、深い第二の埋
め込み素子分離絶縁膜を形成するようにすることも可能
である。In the first embodiment of the present invention, a shallow first buried element isolation insulating film is formed only in the source region of the cell transistor in the memory cell portion. In the drain region and the peripheral circuit portion of the second embedded element isolation insulating film deeper than the first embedded element isolation insulating film is described as an example, but is not limited to this,
It is also possible to form a shallow first buried element isolation insulating film in the memory cell portion and a deep second buried element isolation insulating film in the peripheral circuit portion.
【0081】この場合、メモリセル部のメモリセルトラ
ンジスタのドレイン領域に浅い第一の埋め込み素子分離
絶縁膜を形成することによる、若干の耐圧の悪化が懸念
されるが、そのドレイン領域にP型ポケット領域16を
形成するようにすることで、必要な耐圧の確保が可能と
なる。In this case, there is a concern that the formation of the shallow first buried element isolation insulating film in the drain region of the memory cell transistor in the memory cell portion slightly lowers the breakdown voltage. By forming the region 16, it is possible to secure a required breakdown voltage.
【0082】図17は、この発明の実施の第二の形態に
かかり、特に、メモリセル部に浅い第一の埋め込み素子
分離絶縁膜を、それ以外の、周辺回路部に深い第二の埋
め込み素子分離絶縁膜を形成するようにした場合に用い
て好適な、不揮発性半導体記憶装置の他の製造方法を示
すものである。FIG. 17 shows a second embodiment of the present invention. In particular, a shallow first buried element isolation insulating film is formed in a memory cell portion, and a second buried element is formed deep in a peripheral circuit portion. 13 shows another method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, which is suitable for use when an isolation insulating film is formed.
【0083】すなわち、メモリセル部に浅い第一の埋め
込み素子分離絶縁膜を、その周辺回路部に深い第二の埋
め込み素子分離絶縁膜を形成する場合、上記した第一の
形態にかかる方法によらず、たとえば、メモリセル部5
1に対する浅いトレンチ溝36の形成と周辺回路部52
に対する深いトレンチ溝37の形成とをそれぞれ一括し
て行うことが可能である。なお、ここでは説明を簡素化
するために、浅いトレンチ溝36および深いトレンチ溝
37を形成する場合の方法についてのみ説明する。That is, when a shallow first buried element isolation insulating film is formed in a memory cell portion and a deep second buried element isolation insulating film is formed in a peripheral circuit portion thereof, the method according to the first embodiment described above is used. For example, the memory cell unit 5
1 and the peripheral circuit portion 52
And the formation of the deep trench groove 37 can be performed collectively. Here, for simplification of description, only a method for forming the shallow trench groove 36 and the deep trench groove 37 will be described.
【0084】まず、たとえば同図(a)に示すように、
浅い第一の埋め込み素子分離絶縁膜22を形成するメモ
リセル部51をレジスト膜53によってカバーする。ま
た、深い第二の埋め込み素子分離絶縁膜23を形成する
周辺回路部52の、上記P型シリコン基板11上に、深
いトレンチ溝37を形成するための、レジストパターン
54を形成する。First, for example, as shown in FIG.
The memory cell portion 51 for forming the shallow first buried element isolation insulating film 22 is covered with a resist film 53. Further, a resist pattern 54 for forming a deep trench groove 37 is formed on the P-type silicon substrate 11 in the peripheral circuit section 52 where the deep second buried element isolation insulating film 23 is formed.
【0085】次いで、たとえば同図(b)に示すよう
に、上記レジストパターン54をマスクに、RIE法な
どの異方性エッチングを行って、上記第二の埋め込み素
子分離絶縁膜23の形成位置に対応する部分の、上記P
型シリコン基板11を除去し、その表面部に深いトレン
チ溝37を形成する。そして、深いトレンチ溝37を形
成した後に、上記レジスト膜53および上記レジストパ
ターン54を除去する。Then, as shown in FIG. 9B, anisotropic etching such as RIE is performed using the resist pattern 54 as a mask to form the second buried element isolation insulating film 23 at the formation position. P of the corresponding part
The mold silicon substrate 11 is removed, and a deep trench 37 is formed on the surface thereof. Then, after forming the deep trench groove 37, the resist film 53 and the resist pattern 54 are removed.
【0086】これにより、上記周辺回路部52に対す
る、深い第二の埋め込み素子分離絶縁膜23を形成する
ための深いトレンチ溝37が、上記周辺回路部52上の
上記P型シリコン基板11の表面部に形成される。As a result, a deep trench 37 for forming the deep second buried element isolation insulating film 23 in the peripheral circuit section 52 is formed on the surface of the P-type silicon substrate 11 on the peripheral circuit section 52. Formed.
【0087】次いで、たとえば同図(c)に示すよう
に、今度は、深い第二の埋め込み素子分離絶縁膜23を
形成するための深いトレンチ溝37が形成された、上記
周辺回路部52をレジスト膜55によってカバーする。Next, as shown in FIG. 9C, the peripheral circuit portion 52 in which a deep trench groove 37 for forming a deep second buried element isolation insulating film 23 is formed is resisted. Covered by membrane 55.
【0088】また、浅い第一の埋め込み素子分離絶縁膜
22を形成するメモリセル部51の、上記P型シリコン
基板11上に、浅いトレンチ溝36を形成するための、
レジストパターン56を形成する。Further, in the memory cell portion 51 where the shallow first buried element isolation insulating film 22 is formed, a shallow trench groove 36 is formed on the P-type silicon substrate 11.
A resist pattern 56 is formed.
【0089】次いで、たとえば同図(d)に示すよう
に、上記レジストパターン56をマスクに、RIE法な
どの異方性エッチングにより、上記第一の埋め込み素子
分離絶縁膜22の形成位置に対応する部分の、上記P型
シリコン基板11をエッチングして、浅いトレンチ溝3
6を形成する。そして、浅いトレンチ溝36を形成した
後に、上記レジスト膜55および上記レジストパターン
56を除去する。Next, as shown in FIG. 11D, the resist pattern 56 is used as a mask and anisotropic etching such as RIE is performed to correspond to the position where the first buried element isolation insulating film 22 is formed. By etching the P-type silicon substrate 11 in a part,
6 is formed. Then, after forming the shallow trench groove 36, the resist film 55 and the resist pattern 56 are removed.
【0090】これにより、上記メモリセル部51に対す
る、浅い第一の埋め込み素子分離絶縁膜22を形成する
ための浅いトレンチ溝36が、上記メモリセル部51上
の上記P型シリコン基板11の表面部に形成される。As a result, a shallow trench groove 36 for forming the shallow first buried element isolation insulating film 22 with respect to the memory cell portion 51 is formed on the surface of the P-type silicon substrate 11 on the memory cell portion 51. Formed.
【0091】このように、メモリセル部51に対する浅
いトレンチ溝36の形成時と周辺回路部52に対する深
いトレンチ溝37の形成時とで、レジストパターン5
4,56を変えることのみにより、簡単に、第一の埋め
込み素子分離絶縁膜22を形成するための浅いトレンチ
溝36と第二の埋め込み素子分離絶縁膜23を形成する
ための深いトレンチ溝37とを作り分けることができ
る。As described above, the resist pattern 5 is formed when the shallow trench groove 36 is formed in the memory cell portion 51 and when the deep trench groove 37 is formed in the peripheral circuit portion 52.
Only by changing 4, 56, a shallow trench groove 36 for forming the first buried element isolation insulating film 22 and a deep trench groove 37 for forming the second buried element isolation insulating film 23 can be easily formed. Can be made separately.
【0092】なお、深いトレンチ溝37を先に形成する
場合に限らず、当然、浅いトレンチ溝36を先に形成す
ることも可能である。It is to be noted that the present invention is not limited to the case where the deep trench groove 37 is formed first, and it is of course possible to form the shallow trench groove 36 first.
【0093】図18〜図22は、この発明の実施の第三
の形態にかかる、不揮発性半導体記憶装置の製造方法を
示すものである。なお、ここでは、上記の第一の形態に
示した、浮遊ゲート電極を形成するためのアモルファス
シリコン層を用いることなしに、浅いトレンチ溝と深い
トレンチ溝とを形成する場合のさらに別の方法として、
メモリセル部に浅いトレンチ溝と深いトレンチ溝とを形
成する場合を例に説明する。FIGS. 18 to 22 show a method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention. Here, as another method for forming a shallow trench groove and a deep trench groove without using an amorphous silicon layer for forming a floating gate electrode as described in the first embodiment, ,
A case where a shallow trench groove and a deep trench groove are formed in a memory cell portion will be described as an example.
【0094】この場合、たとえば図18に示すように、
まず、P型シリコン基板11上の全面に、100オング
ストローム程度の厚さのゲート絶縁膜12を形成する。
また、そのゲート絶縁膜12上に、1000オングスト
ローム程度の膜厚のSiN膜32をCVD法により形成
した後、さらに、そのSiN膜32上に、約1000オ
ングストロームの厚さのTEOS膜33をCVD法によ
り堆積させる。In this case, for example, as shown in FIG.
First, a gate insulating film 12 having a thickness of about 100 Å is formed on the entire surface of a P-type silicon substrate 11.
After forming a SiN film 32 having a thickness of about 1000 angstroms on the gate insulating film 12 by the CVD method, a TEOS film 33 having a thickness of about 1000 angstroms is further formed on the SiN film 32 by the CVD method. Is deposited.
【0095】そして、上記TEOS膜33上にレジスト
膜を塗布し、それをフォトリソグラフィー法によりパタ
ーニングして、上記素子分離領域24を形成するための
レジストパターン61を形成する。Then, a resist film is applied on the TEOS film 33 and is patterned by photolithography to form a resist pattern 61 for forming the element isolation region 24.
【0096】次いで、たとえば図19に示すように、そ
のレジストパターン61をマスクに、RIE法などの異
方性エッチングにより上記TEOS膜33をパターニン
グし、その下の上記SiN膜32を露出させる。Next, as shown in FIG. 19, using the resist pattern 61 as a mask, the TEOS film 33 is patterned by anisotropic etching such as RIE, and the underlying SiN film 32 is exposed.
【0097】また、上記レジストパターン61を除去し
た後、上記素子分離領域24のうち、上記第一の埋め込
み素子分離絶縁膜22の形成位置(メモリセルトランジ
スタのソース領域間)に対応する部分をレジスト膜62
によりカバーする。After removing the resist pattern 61, a portion of the element isolation region 24 corresponding to the formation position of the first buried element isolation insulating film 22 (between the source regions of the memory cell transistors) is removed. Membrane 62
To cover.
【0098】次いで、たとえば図20に示すように、上
記第二の埋め込み素子分離絶縁膜23の形成位置(メモ
リセルトランジスタのドレイン領域間)に対応する部分
の、上記SiN膜32を、上記TEOS膜33および上
記レジスト膜62をマスクに異方性エッチングにより除
去して、上記ゲート絶縁膜12を露出させる。Next, as shown in FIG. 20, for example, the SiN film 32 at a position corresponding to the formation position of the second buried element isolation insulating film 23 (between the drain regions of the memory cell transistors) is replaced with the TEOS film. The gate insulating film 12 is exposed by removing it by anisotropic etching using the resist film 33 and the resist film 62 as a mask.
【0099】そして、上記第二の埋め込み素子分離絶縁
膜23の形成位置に対応する部分に露出する、上記ゲー
ト絶縁膜12をエッチングして除去し、その下の上記P
型シリコン基板11を露出させた後、上記レジスト膜6
2を除去する。Then, the gate insulating film 12 exposed at the portion corresponding to the formation position of the second buried element isolation insulating film 23 is removed by etching, and the P
After exposing the mold silicon substrate 11, the resist film 6
Remove 2.
【0100】次いで、たとえば図21に示すように、パ
ターニングされた上記TEOS膜33および上記SiN
膜32をマスクに、上記P型シリコン基板11を異方性
エッチングし、露出する上記第二の埋め込み素子分離絶
縁膜23の形成位置に対応する部分に溝35を形成す
る。Then, as shown in FIG. 21, for example, the TEOS film 33 and the SiN
Using the film 32 as a mask, the P-type silicon substrate 11 is anisotropically etched to form a groove 35 in a portion corresponding to a position where the second buried element isolation insulating film 23 is exposed.
【0101】この場合、後の、上記第一の埋め込み素子
分離絶縁膜22を形成するための浅いトレンチ溝36の
形成と合わせて、最終的に、上記第二の埋め込み素子分
離絶縁膜23を形成するための深いトレンチ溝37の深
さが所望の深さとなるように、ここでの溝35のエッチ
ングが調整される。In this case, the second buried element isolation insulating film 23 is finally formed together with the later formation of the shallow trench groove 36 for forming the first buried element isolation insulating film 22. The etching of the groove 35 here is adjusted so that the depth of the deep trench groove 37 to be formed becomes a desired depth.
【0102】次いで、たとえば図22に示すように、上
記第一の埋め込み素子分離絶縁膜22の形成位置に対応
する部分に存在する、パターニングされた上記SiN膜
32および上記ゲート絶縁膜12のエッチングを行っ
て、その下の上記P型シリコン基板11を露出させる。Next, as shown in FIG. 22, for example, the patterned SiN film 32 and the gate insulating film 12 which are present in the portion corresponding to the position where the first buried element isolation insulating film 22 is formed are etched. Then, the P-type silicon substrate 11 thereunder is exposed.
【0103】この後、上記TEOS膜33をマスクに、
上記P型シリコン基板11のエッチングを行う。その
際、上記第一の埋め込み素子分離絶縁膜22を形成する
ための浅いトレンチ溝36の深さが、メモリセルトラン
ジスタのソース領域に形成される、上記N+ 型ソース領
域19の深さと同程度の深さとなるようにエッチングを
制御する。Thereafter, using the TEOS film 33 as a mask,
The P-type silicon substrate 11 is etched. At this time, the depth of the shallow trench groove 36 for forming the first buried element isolation insulating film 22 is substantially equal to the depth of the N + type source region 19 formed in the source region of the memory cell transistor. Is controlled so as to have a depth of.
【0104】これにより、上記第一の埋め込み素子分離
絶縁膜22を形成するための浅いトレンチ溝36と、こ
の浅いトレンチ溝36とは深さの異なる、上記第二の埋
め込み素子分離絶縁膜23を形成するための深いトレン
チ溝37とを、それぞれ形成することができる。Thus, the shallow trench groove 36 for forming the first buried element isolation insulating film 22 and the second buried element isolation insulating film 23 having a different depth from the shallow trench groove 36 are formed. A deep trench groove 37 for forming can be formed.
【0105】図23は、この発明の実施の第四の形態に
かかる、不揮発性半導体記憶装置の製造方法を示すもの
である。なお、ここでは、浅いトレンチ溝および深いト
レンチ溝を形成する方法について、メモリセル部に浅い
トレンチ溝と深いトレンチ溝とを形成する場合を例に説
明する。FIG. 23 shows a method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. Here, a method of forming a shallow trench groove and a deep trench groove will be described by taking as an example a case where a shallow trench groove and a deep trench groove are formed in a memory cell portion.
【0106】この場合、たとえば同図(a)に示すよう
に、まず、P型シリコン基板11上の全面に、所望の厚
さのレジスト膜を形成する。また、そのレジスト膜をフ
ォトリソグラフィー法によりパターニングして、上記素
子分離領域24を形成するためのレジストパターン71
を形成する。In this case, a resist film having a desired thickness is first formed on the entire surface of the P-type silicon substrate 11, as shown in FIG. The resist film is patterned by photolithography to form a resist pattern 71 for forming the element isolation region 24.
To form
【0107】次いで、たとえば同図(b)に示すよう
に、そのレジストパターン71をマスクに、RIE法な
どの異方性エッチングにより上記P型シリコン基板11
をエッチングし、上記第一の埋め込み素子分離絶縁膜2
2を形成するための浅いトレンチ溝36を形成する。Next, as shown in FIG. 13B, the P-type silicon substrate 11 is subjected to anisotropic etching such as RIE using the resist pattern 71 as a mask.
Is etched to form the first buried element isolation insulating film 2
2 is formed.
【0108】また、浅いトレンチ溝36を形成した後、
上記レジストパターン71を除去する。After forming the shallow trench 36,
The resist pattern 71 is removed.
【0109】次いで、たとえば同図(c)に示すよう
に、上記浅いトレンチ溝36を形成した領域(素子分離
領域24)のうち、上記第一の埋め込み素子分離絶縁膜
22の形成位置(メモリセルトランジスタのソース領域
間)に対応する部分を含んで、上記P型シリコン基板1
1の表面をレジスト膜72によりカバーする。Next, as shown in FIG. 11C, of the region (element isolation region 24) where the shallow trench groove 36 is formed, the position (memory cell) where the first buried element isolation insulating film 22 is formed (Between the source regions of the transistors).
1 is covered with a resist film 72.
【0110】次いで、たとえば同図(d)に示すよう
に、上記レジスト膜72をマスクに、上記第一の埋め込
み素子分離絶縁膜22の形成位置を除く、上記第二の埋
め込み素子分離絶縁膜23の形成位置(メモリセルトラ
ンジスタのドレイン領域間)に対応する部分の、上記P
型シリコン基板11をさらにエッチングして、上記第二
の埋め込み素子分離絶縁膜23を形成するための深いト
レンチ溝37を形成する。Then, as shown in FIG. 11D, the second buried element isolation insulating film 23 except for the position where the first buried element isolation insulating film 22 is formed is formed using the resist film 72 as a mask. In the portion corresponding to the formation position (between the drain regions of the memory cell transistors)
The mold silicon substrate 11 is further etched to form a deep trench groove 37 for forming the second buried element isolation insulating film 23.
【0111】最後に、たとえば同図(e)に示すよう
に、上記レジスト膜72を除去することにより、上記第
一の埋め込み素子分離絶縁膜22を形成するための浅い
トレンチ溝36と、この浅いトレンチ溝36とは深さの
異なる、上記第二の埋め込み素子分離絶縁膜23を形成
するための深いトレンチ溝37とを、それぞれ形成する
ことができる。Finally, as shown in FIG. 11E, by removing the resist film 72, a shallow trench groove 36 for forming the first buried element isolation insulating film 22 and the shallow trench groove 36 are formed. A deep trench 37 for forming the second buried element isolation insulating film 23, which is different in depth from the trench 36, can be formed.
【0112】また、上記したように、メモリセルトラン
ジスタのソース領域を接続する方法としては、単にP型
シリコン基板に対して垂直に不純物を打ち込む通常のイ
オン注入法による方法によらず、たとえば、P型シリコ
ン基板に対するイオン注入の角度を、15度、30度、
45度のように傾斜させるようにしても良い。As described above, the method of connecting the source regions of the memory cell transistors is not limited to the usual ion implantation method in which an impurity is implanted perpendicularly to the P-type silicon substrate. The angle of ion implantation with respect to the silicon substrate is 15 degrees, 30 degrees,
You may make it incline like 45 degrees.
【0113】要するに、メモリセルトランジスタのソー
ス領域を形成する際の、イオン注入法における不純物の
打ち込みの角度としては、連続したソース領域を効率的
に形成できるようにするために、浅いトレンチ溝の側壁
部分に対してより確実に拡散層を形成することが可能な
角度で行うようにすれば良い。In short, when the source region of the memory cell transistor is formed, the angle of the impurity implantation in the ion implantation method is set so that a continuous source region can be efficiently formed. What is necessary is just to perform it at the angle which can form a diffusion layer more reliably with respect to a part.
【0114】また、メモリセルトランジスタのソース領
域を接続する方法としては、イオン注入法に限らず、た
とえば、固相拡散法を用いて形成することも可能であ
る。すなわち、浅いトレンチ溝内に、ガラスにヒ素をド
ープしたヒ素ガラスを埋め込み、これを熱処理してヒ素
を固相拡散させることによっても、ほぼ同様に形成でき
る。The method of connecting the source regions of the memory cell transistors is not limited to the ion implantation method, but may be formed by, for example, a solid phase diffusion method. That is, it can be formed almost in the same way by burying arsenic glass in which arsenic is doped into glass in a shallow trench groove, and subjecting the arsenic glass to heat treatment to diffuse arsenic in a solid phase.
【0115】また、メモリセル部に浅いトレンチ溝と深
いトレンチ溝とを形成するような場合においては、たと
えば図24に示すように、各トレンチ溝36,37の側
壁部分がP型シリコン基板11に対してほぼ垂直になる
ように形成する場合に限らず、少なくとも所望のテーパ
角を設けて深いトレンチ溝37を形成するようにしても
良い。In the case where a shallow trench groove and a deep trench groove are formed in the memory cell portion, for example, as shown in FIG. 24, the side wall portions of trench grooves 36 and 37 are formed on P-type silicon substrate 11. The present invention is not limited to the case where the trench is formed so as to be substantially perpendicular thereto, and the deep trench groove 37 may be formed with at least a desired taper angle.
【0116】この場合、第二の埋め込み素子分離絶縁膜
を形成するための深いトレンチ溝37内への埋め込み材
の埋め込み性が向上するのみでなく、イオン注入法や固
相拡散法による、メモリセルトランジスタのソース領域
の接続性をも向上できる。In this case, not only is the filling property of the burying material in the deep trench groove 37 for forming the second buried element isolation insulating film improved, but also the memory cell is formed by ion implantation or solid phase diffusion. The connectivity of the source region of the transistor can also be improved.
【0117】さらに、この発明は、不揮発性半導体記憶
装置に限らず、たとえば、STI構造の素子分離領域を
形成するためのトレンチ溝に拡散層を形成し、それを配
線として用いるようにしてなる各種の半導体装置に適用
可能である。Further, the present invention is not limited to a nonvolatile semiconductor memory device. For example, a diffusion layer is formed in a trench for forming an element isolation region having an STI structure, and the diffusion layer is used as a wiring. Of the present invention.
【0118】その他、この発明の要旨を変えない範囲に
おいて、種々変形実施可能なことは勿論である。In addition, it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
【0119】[0119]
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、素子分離の絶縁特性を損うことなく、連続した拡散
層の形成を可能とし、信頼性を向上させることができる
半導体装置および半導体記憶装置を提供できる。As described above, according to the present invention, it is possible to form a continuous diffusion layer without deteriorating the insulating characteristics of element isolation and improve the reliability. A semiconductor memory device can be provided.
【図1】この発明の実施の第一の形態にかかる、不揮発
性半導体記憶装置のメモリセル部の構成を示す概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a memory cell section of a nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製造
方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 2 is also a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device.
【図3】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製造
方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 3 is also a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図4】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製造
方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 4 is also a schematic cross-sectional view shown for explaining the method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図5】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製造
方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 5 is also a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図6】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製造
方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 6 is also a schematic cross-sectional view shown for explaining the method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図7】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製造
方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 7 is also a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図8】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製造
方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 8 is also a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図9】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製造
方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 9 is also a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図10】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製
造方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 10 is also a schematic cross-sectional view shown for explaining the method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図11】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製
造方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 11 is also a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device.
【図12】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製
造方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 12 is also a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device.
【図13】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製
造方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 13 is also a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device.
【図14】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製
造方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 14 is also a schematic cross-sectional view shown for explaining the method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図15】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製
造方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 15 is also a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device.
【図16】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置の製
造方法を説明するために示す概略断面図。FIG. 16 is also a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device.
【図17】この発明の実施の第二の形態にかかる、不揮
発性半導体記憶装置の他の製造方法を説明するために示
す概略断面図。FIG. 17 is a schematic cross-sectional view for explaining another method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.
【図18】この発明の実施の第三の形態にかかる、不揮
発性半導体記憶装置のさらに他の製造方法の概略を説明
するために示す斜視図。FIG. 18 is a perspective view for schematically illustrating still another method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention.
【図19】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置のさ
らに他の製造方法の概略を説明するために示す斜視図。FIG. 19 is also a perspective view schematically illustrating still another method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図20】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置のさ
らに他の製造方法の概略を説明するために示す斜視図。FIG. 20 is also a perspective view schematically illustrating another method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図21】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置のさ
らに他の製造方法の概略を説明するために示す斜視図。FIG. 21 is a perspective view for explaining the outline of still another method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図22】同じく、かかる不揮発性半導体記憶装置のさ
らに他の製造方法の概略を説明するために示す斜視図。FIG. 22 is a perspective view for explaining an outline of still another method for manufacturing such a nonvolatile semiconductor memory device.
【図23】この発明の実施の第四の形態にかかる、不揮
発性半導体記憶装置のさらに別の製造方法を説明するた
めに示す概略斜視図。FIG. 23 is a schematic perspective view for explaining still another manufacturing method of the nonvolatile semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention;
【図24】この発明の実施の第一〜第四の形態にかか
り、第一,第二の埋め込み素子分離絶縁膜をそれぞれ形
成するためのトレンチ溝の他の形状を概略的に示す断面
図。FIG. 24 is a sectional view schematically showing another shape of the trench for forming the first and second buried element isolation insulating films according to the first to fourth embodiments of the present invention.
【図25】従来技術とその問題点を説明するために示
す、不揮発性半導体記憶装置の概略図。FIG. 25 is a schematic view of a nonvolatile semiconductor memory device, for illustrating a conventional technique and its problems.
【図26】同じく、従来の不揮発性半導体記憶装置の他
の構成例を示す概略図。FIG. 26 is a schematic view showing another example of the configuration of a conventional nonvolatile semiconductor memory device.
11…P型シリコン基板 12…ゲート絶縁膜 13…浮遊ゲート電極 13a…スリット部 14…ゲート間絶縁膜 15…制御ゲート電極 16…P型ポケット領域 17…N+ 型ドレイン領域 18…N- 型ソース領域 19…N+ 型ソース領域 20…コンタクト部 21…層間絶縁膜 22…第一の埋め込み素子分離絶縁膜 23…第二の埋め込み素子分離絶縁膜 24…素子分離領域 25…素子領域 31…アモルファスシリコン層 32…SiN膜 33…TEOS膜 34…レジスト膜 35…溝 36…浅いトレンチ溝 37…深いトレンチ溝 38…絶縁材料 39…絶縁膜 40…シリコン膜 41…レジストパターン 42…レジスト膜 51…メモリセル部 52…周辺回路部 53…レジスト膜 54…レジストパターン 55…レジスト膜 56…レジストパターン 61…レジストパターン 62…レジスト膜 71…レジストパターン 72…レジスト膜 SL…ソース線11 ... P-type silicon substrate 12: gate insulating film 13 ... floating gate electrode 13a ... slit 14 ... gate insulating film 15 ... control gate electrode 16 ... P-type pocket regions 17 ... N + -type drain region 18 ... N - -type source Region 19 ... N + type source region 20 ... Contact part 21 ... Interlayer insulating film 22 ... First buried device isolation insulating film 23 ... Second buried device isolation insulating film 24 ... Device isolation region 25 ... Device region 31 ... Amorphous silicon Layer 32 SiN film 33 TEOS film 34 Resist film 35 Groove 36 Shallow trench groove 37 Deep trench groove 38 Insulating material 39 Insulating film 40 Silicon film 41 Resist pattern 42 Resist film 51 Memory cell Part 52: Peripheral circuit part 53: Resist film 54: Resist pattern 55: Resist film 56: Resist Turn 61 ... resist pattern 62 ... resist film 71 ... resist pattern 72 ... resist film SL ... source line
フロントページの続き (72)発明者 山田 誠司 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 磯辺 和亜樹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝多摩川工場内 Fターム(参考) 5F001 AA04 AA25 AA34 AA43 AA63 AB04 AB08 AD17 AD18 AD19 AD23 AD60 AF10 5F032 AA34 AA35 DA33 5F083 EP09 EP23 EP55 EP56 EP64 EP68 JA04 JA33 MA06 MA20 NA01 PR37 PR40 Continuing from the front page (72) Inventor Seiji Yamada 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Kazuki Isobe 1, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Corporation F-term in Toshiba Tamagawa Factory (reference) 5F001 AA04 AA25 AA34 AA43 AA63 AB04 AB08 AD17 AD18 AD19 AD23 AD60 AF10 5F032 AA34 AA35 DA33 5F083 EP09 EP23 EP55 EP56 EP64 EP68 JA04 JA33 MA06 MA20 NA01 PR37 PR40
Claims (14)
一のトレンチにより形成される素子分離領域、および、
この第一のトレンチよりも深い、第二の深さを有する第
二のトレンチにより形成される素子分離領域を具備して
なり、 前記第一のトレンチは、その深さが、前記半導体基板の
素子領域内に形成される拡散層の深さ以下であることを
特徴とする半導体装置。An element isolation region formed in a semiconductor substrate by a first trench having a first depth, and
An element isolation region formed by a second trench having a second depth, which is deeper than the first trench, wherein the first trench has an element depth of the semiconductor substrate. A semiconductor device having a depth equal to or less than a depth of a diffusion layer formed in a region.
分と、この第一のトレンチにより分離された、前記半導
体基板の素子領域の部分とに、イオン注入法により連続
して設けられることを特徴とする請求項1に記載の半導
体装置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the diffusion layer is provided continuously by an ion implantation method in a portion of the first trench and a portion of an element region of the semiconductor substrate separated by the first trench. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
記半導体基板の素子領域内に形成される拡散層の深さよ
りも深いことを特徴とする請求項1に記載の半導体装
置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said second trench has a depth greater than a depth of a diffusion layer formed in an element region of said semiconductor substrate.
が、前記半導体基板上に、前記第一,第二のトレンチに
略直交して設けられるゲート電極を境にして変化するこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。4. The first and second trenches vary in depth from a gate electrode provided on the semiconductor substrate substantially orthogonal to the first and second trenches. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
のトレンチにより素子分離領域が形成されてなるメモリ
セル部と、 前記半導体基板上に設けられ、前記第一のトレンチより
も深い、第二の深さを有する第二のトレンチにより素子
分離領域が形成されてなる周辺回路部とを具備したこと
を特徴とする半導体記憶装置。5. A semiconductor substrate, a memory cell portion provided on the semiconductor substrate and having an element isolation region formed by a first trench having a first depth, provided on the semiconductor substrate, And a peripheral circuit portion having an element isolation region formed by a second trench having a second depth, which is deeper than the first trench.
記メモリセル部のソース拡散層の深さ以下であることを
特徴とする請求項5に記載の半導体記憶装置。6. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein a depth of said first trench is equal to or less than a depth of a source diffusion layer of said memory cell portion.
り形成され、前記第一のトレンチの部分を介して、相互
に接続されていることを特徴とする請求項6に記載の半
導体記憶装置。7. The semiconductor memory device according to claim 6, wherein said source diffusion layers are formed by an ion implantation method, and are connected to each other via a portion of said first trench.
記メモリセル部のソース拡散層の深さよりも深いことを
特徴とする請求項5に記載の半導体記憶装置。8. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein said second trench has a depth greater than a depth of a source diffusion layer of said memory cell portion.
のトレンチにより形成される素子分離領域、および、こ
の第一のトレンチよりも深い、第二の深さを有する第二
のトレンチにより形成される素子分離領域を、それぞれ
備えてなるメモリセル部とを具備したことを特徴とする
半導体記憶装置。9. An element isolation region provided on the semiconductor substrate and formed by a first trench having a first depth, and a second isolation region deeper than the first trench. A semiconductor memory device, comprising: a memory cell portion provided with an element isolation region formed by a second trench having a depth.
二のトレンチにより素子分離領域が形成されてなる周辺
回路部をさらに具備したことを特徴とする請求項9に記
載の半導体記憶装置。10. The semiconductor memory device according to claim 9, further comprising a peripheral circuit portion provided on said semiconductor substrate and having an element isolation region formed by said second trench.
前記メモリセル部のソース拡散層の深さ以下であること
を特徴とする請求項9に記載の半導体記憶装置。11. The first trench has a depth of:
10. The semiconductor memory device according to claim 9, wherein the depth is equal to or less than the depth of the source diffusion layer of the memory cell portion.
より形成され、前記第一のトレンチの部分を介して、相
互に接続されていることを特徴とする請求項11に記載
の半導体記憶装置。12. The semiconductor memory device according to claim 11, wherein said source diffusion layers are formed by an ion implantation method, and are connected to each other via a portion of said first trench.
前記メモリセル部のドレイン拡散層の深さよりも深いこ
とを特徴とする請求項9または請求項10に記載の半導
体記憶装置。13. The second trench has a depth of:
11. The semiconductor memory device according to claim 9, wherein a depth of the drain diffusion layer in the memory cell portion is greater than a depth of the drain diffusion layer.
さが、前記第一,第二のトレンチに略直交して設けられ
るゲート電極を境にして変化することを特徴とする請求
項9に記載の半導体記憶装置。14. The semiconductor device according to claim 1, wherein the depth of the first and second trenches changes at a boundary of a gate electrode provided substantially perpendicular to the first and second trenches. 10. The semiconductor memory device according to item 9.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10258602A JP2000091545A (en) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | Semiconductor device and semiconductor storage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10258602A JP2000091545A (en) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | Semiconductor device and semiconductor storage device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000091545A true JP2000091545A (en) | 2000-03-31 |
Family
ID=17322562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10258602A Pending JP2000091545A (en) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | Semiconductor device and semiconductor storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000091545A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001351995A (en) * | 2000-06-08 | 2001-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | Nonvolatile semiconductor memory device and semiconductor integrated circuit |
| JP2003037193A (en) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
| JP2012227542A (en) * | 2012-07-05 | 2012-11-15 | Spansion Llc | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
| US8952536B2 (en) | 2004-09-29 | 2015-02-10 | Spansion Llc | Semiconductor device and method of fabrication |
-
1998
- 1998-09-11 JP JP10258602A patent/JP2000091545A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001351995A (en) * | 2000-06-08 | 2001-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | Nonvolatile semiconductor memory device and semiconductor integrated circuit |
| JP2003037193A (en) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
| US6670666B2 (en) | 2001-07-25 | 2003-12-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof |
| US8952536B2 (en) | 2004-09-29 | 2015-02-10 | Spansion Llc | Semiconductor device and method of fabrication |
| JP2012227542A (en) * | 2012-07-05 | 2012-11-15 | Spansion Llc | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3512976B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same | |
| US8294236B2 (en) | Semiconductor device having dual-STI and manufacturing method thereof | |
| JP3923653B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor memory device | |
| US7777258B2 (en) | Recessed gate transistor structure and method of forming the same | |
| US6562681B2 (en) | Nonvolatile memories with floating gate spacers, and methods of fabrication | |
| US20090184390A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| JP2001102467A (en) | Semiconductor memory array of floating gate memory cells, self-aligned method of forming the array, semiconductor device having an array of non-volatile memory cells, and method of forming a plurality of row and column lines connected to a plurality of semiconductor elements | |
| CN1330000C (en) | Semiconductor device | |
| JP2011129771A (en) | Semiconductor device, and method of fabricating the same | |
| US6838342B1 (en) | Nonvolatile memory fabrication methods comprising lateral recessing of dielectric sidewalls at substrate isolation regions | |
| JP2002026143A (en) | Method of forming oxide layer on trench sidewall | |
| US8013373B2 (en) | Semiconductor device having MOS-transistor formed on semiconductor substrate and method for manufacturing thereof | |
| US6218265B1 (en) | Process for fabricating a semiconductor non-volatile memory device with shallow trench isolation (STI) | |
| JPH10144886A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US6492227B1 (en) | Method for fabricating flash memory device using dual damascene process | |
| JPH09205154A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JPH11220112A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP2006032489A (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof | |
| JP6054046B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP2000091545A (en) | Semiconductor device and semiconductor storage device | |
| US20040079984A1 (en) | Polysilicon self-aligned contact and a polysilicon common source line and method of forming the same | |
| JP3764177B2 (en) | Semiconductor memory device and manufacturing method thereof | |
| KR100554518B1 (en) | A semiconductor memory device comprising a vertical transistor and a method of manufacturing the same. | |
| JP2007103652A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP2007149882A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof |