JP2001119001A - Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コストの増加を招くことなく、所望するしき
い値電圧を得ると同時にBVds0 の向上を図ることので
きる技術を提供する。
【解決手段】 保護絶縁膜7aおよび下部浮遊ゲート電
極8aをマスクとした、p型不純物のソース側からの斜
めイオン打ち込みによって、ソースを構成するn型半導
体領域11をp型半導体領域10aで囲み、しきい値電
圧を確保すると同時に、ドレインを構成するn型半導体
領域11のBVds0 を律則している箇所には上記p型不
純物を導入せずに、BVds0 を向上することができる。
(57) [Problem] To provide a technique capable of obtaining a desired threshold voltage and improving BV ds0 without increasing the cost. SOLUTION: An n-type semiconductor region 11 constituting a source is surrounded by a p-type semiconductor region 10a by oblique ion implantation from the source side of a p-type impurity using a protective insulating film 7a and a lower floating gate electrode 8a as a mask, at the same time ensuring the threshold voltage, the BV ds0 of n-type semiconductor region 11 constituting the drain portion where with reference temperament without introducing the p-type impurity, thereby improving the BV ds0.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の製造技術に関し、特に、AND型の一括消去型不揮
発性半導体記憶装置を有する半導体集積回路装置に適用
して有効な技術に関するものである。The present invention relates to a technology for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a technology effective when applied to a semiconductor integrated circuit device having an AND-type batch erase nonvolatile semiconductor memory device. .
【0002】[0002]
【従来の技術】AND型一括消去型不揮発性半導体記憶
装置(AND型フラッシュメモリ)は、例えば特開平7
−176705号公報に記載されているように、複数の
記憶MISFET(Metal Insulator Semiconductor Fi
eld Effect Transistor )とスイッチMISFETとか
ら構成されるメモリセルブロックを有するものであり、
このメモリセルブロック内では、各記憶MISFETの
ソースは、埋め込み拡散層配線による副ソース線によっ
て共有され、スイッチMISFETのソース、ドレイン
の一方に接続され、また、ドレインも埋め込み拡散層配
線による副ビット線によって共有され、他のスイッチM
ISFETのソース、ドレインの一方に接続された構造
となっている。2. Description of the Related Art An AND-type batch erasing nonvolatile semiconductor memory device (AND-type flash memory) is disclosed in
As described in JP-B-176705, a plurality of storage MISFETs (Metal Insulator Semiconductor Fi
eld Effect Transistor) and a switch MISFET.
In this memory cell block, the source of each storage MISFET is shared by the sub-source line formed by the buried diffusion layer wiring, and connected to one of the source and drain of the switch MISFET. Shared by other switches M
The structure is connected to one of the source and the drain of the ISFET.
【0003】個々の記憶MISFET、すなわちメモリ
セルは、下部浮遊ゲート電極と上部浮遊ゲート電極とか
らなるT字型の断面形状を有する浮遊ゲート電極と、浮
遊ゲート電極上に層間絶縁膜を介して形成された制御ゲ
ート電極と、ソースを構成する半導体領域(ソース領
域)およびドレインを構成する半導体領域(ドレイン領
域)とから構成されるものである。下部浮遊ゲート電極
と半導体基板との間にはトンネル絶縁膜が形成され、こ
のトンネル絶縁膜を通過するトンネル電流によってメモ
リセルに情報の書き込みあるいは消去がなされる。Each storage MISFET, that is, a memory cell, is formed with a T-shaped cross-sectional shape composed of a lower floating gate electrode and an upper floating gate electrode, and an interlayer insulating film formed on the floating gate electrode. And a semiconductor region (source region) constituting a source and a semiconductor region (drain region) constituting a drain. A tunnel insulating film is formed between the lower floating gate electrode and the semiconductor substrate, and information is written or erased in the memory cell by a tunnel current passing through the tunnel insulating film.
【0004】ところで、フラッシュメモリの高集積化に
伴った記憶MISFETの微細化により、記憶MISF
ETのしきい値電圧が低下するという問題が生じてい
る。そこで、例えば半導体基板と同一の導電型の不純物
をイオン打ち込みによって半導体基板に注入し、記憶M
ISFETのソース領域およびドレイン領域を半導体基
板と同一の半導体領域で囲むことにより、しきい値電圧
の低下が抑えられている。By the way, the memory MISFET is miniaturized with the high integration of the flash memory, and the
There is a problem that the threshold voltage of the ET decreases. Therefore, for example, an impurity of the same conductivity type as that of the semiconductor substrate is implanted into the semiconductor substrate by ion implantation to store the memory M.
By surrounding the source region and the drain region of the ISFET with the same semiconductor region as the semiconductor substrate, a decrease in threshold voltage is suppressed.
【0005】製造技術に関しUSP4,771,012
では、基板に対し4方向から斜め方向にイオン打ち込み
をしてゲート電極に対し拡散層が対称でゲート電極の下
まで延びる構造を実現させている。[0005] USP 4,771,012 concerning manufacturing technology
In this example, a structure in which a diffusion layer is symmetrical with respect to the gate electrode and extends below the gate electrode is realized by ion-implanting the substrate obliquely from four directions.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者は、前記フラッシュメモリを開発するにあたり、記憶
MISFETのソース領域とドレイン領域との間の耐圧
(Breakdown Voltage ;BVds0 )が、しきい値電圧調
整用またはパンチスルー制御用のイオン打ち込みによっ
て低下するという問題が生ずることを見いだした。However, in developing the flash memory, the present inventor has found that the breakdown voltage (BV ds0 ) between the source region and the drain region of the storage MISFET has a threshold voltage. It has been found that a problem arises in that the ion implantation for adjustment or punch-through control causes a reduction.
【0007】前記問題を回避する方式としては、例えば
ソース領域に半導体基板よりも高濃度で、半導体基板と
同一の導電型の不純物をイオン打ち込みで注入し、ソー
ス領域のみを上記不純物からなる半導体領域で囲む方法
が考えられる。しかし、この方式では、ドレイン領域
を、例えばレジストマスクで覆って、ドレイン領域に上
記不純物が注入されるのを防ぐ必要があるため、工程数
が増加してしまう。As a method of avoiding the above problem, for example, an impurity of the same conductivity type as that of the semiconductor substrate is implanted into the source region by ion implantation at a higher concentration than the semiconductor substrate, and only the source region is formed of the semiconductor region made of the impurity. A method of enclosing with is considered. However, in this method, it is necessary to cover the drain region with, for example, a resist mask to prevent the impurity from being implanted into the drain region, so that the number of steps increases.
【0008】本発明の目的は、コストの増加を招くこと
なく、所望するしきい値電圧を得ると同時にBVds0 の
向上を図ることのできる技術を提供することにある。An object of the present invention is to provide a technique capable of obtaining a desired threshold voltage and improving BVds0 without increasing the cost.
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0011】(1)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体基板の表面に形成されたトンネル絶縁膜
と、前記半導体基板上に前記トンネル絶縁膜を介して形
成された下部浮遊ゲート電極および上部浮遊ゲート電極
と、前記上部浮遊ゲート電極上に層間絶縁膜を介して形
成された制御ゲート電極とを備えたMISFETを有す
るフラッシュメモリを形成する際、前記半導体基板の表
面に前記トンネル絶縁膜を形成した後、第1導電膜およ
び第1絶縁膜を順次堆積する工程と、前記第1絶縁膜お
よび前記第1導電膜を順次加工して、前記第1絶縁膜か
らなる保護絶縁膜および前記第1導電膜からなる前記下
部浮遊ゲート電極を形成する工程と、前記半導体基板の
法線方向に対して角度θ1 を有する一方向からの第1の
斜めイオン打ち込みによって、前記半導体基板と同一の
導電型の第1不純物を前記半導体基板に導入し、一対の
第1半導体領域を形成する工程と、前記半導体基板の法
線方向とほぼ同じ角度からのイオン打ち込みによって、
前記半導体基板と反対の導電型の第2不純物を前記半導
体基板に導入し、ソース、ドレインを構成する一対の第
2半導体領域を形成する工程とを有するものである。(1) In a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a tunnel insulating film formed on a surface of a semiconductor substrate, and a lower floating gate electrode formed on the semiconductor substrate via the tunnel insulating film. And forming a flash memory having an MISFET having an upper floating gate electrode and a control gate electrode formed on the upper floating gate electrode via an interlayer insulating film, the tunnel insulating film is formed on the surface of the semiconductor substrate. Forming a first conductive film and a first insulating film, and sequentially processing the first insulating film and the first conductive film to form a protective insulating film made of the first insulating film and the first conductive film. Forming the lower floating gate electrode made of a first conductive film; and performing a first oblique ion implantation from one direction having an angle θ 1 with respect to a normal direction of the semiconductor substrate. A step of introducing a first impurity of the same conductivity type as that of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate to form a pair of first semiconductor regions; and ion implantation at an angle substantially equal to a normal direction of the semiconductor substrate. ,
Introducing a second impurity of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate to form a pair of second semiconductor regions forming a source and a drain.
【0012】(2)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体基板の表面に形成されたトンネル絶縁膜
と、前記半導体基板上に前記トンネル絶縁膜を介して形
成された下部浮遊ゲート電極および上部浮遊ゲート電極
と、前記上部浮遊ゲート電極上に層間絶縁膜を介して形
成された制御ゲート電極とを備えたMISFETを有す
るフラッシュメモリを形成する際、前記半導体基板の表
面に前記トンネル絶縁膜を形成した後、第1導電膜およ
び第1絶縁膜を順次堆積する工程と、前記第1絶縁膜お
よび前記第1導電膜を順次加工して、前記第1絶縁膜か
らなる保護絶縁膜および前記第1導電膜からなる前記下
部浮遊ゲート電極を形成する工程と、前記半導体基板の
法線方向に対して角度θ1 を有する一方向からの第1の
斜めイオン打ち込みによって、前記半導体基板と同一の
導電型の第1不純物を前記半導体基板に導入し、一対の
第1半導体領域を形成する工程と、前記半導体基板の法
線方向に対して角度θ2 を有する他の方向からの第2の
斜めイオン打ち込みによって、前記半導体基板と反対の
導電型の第2不純物を前記半導体基板に導入し、ソー
ス、ドレインを構成する一対の第2半導体領域を形成す
る工程とを有するものである。(2) A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, wherein a tunnel insulating film formed on a surface of a semiconductor substrate and a lower floating gate electrode formed on the semiconductor substrate via the tunnel insulating film. And forming a flash memory having an MISFET having an upper floating gate electrode and a control gate electrode formed on the upper floating gate electrode via an interlayer insulating film, the tunnel insulating film is formed on the surface of the semiconductor substrate. Forming a first conductive film and a first insulating film, and sequentially processing the first insulating film and the first conductive film to form a protective insulating film made of the first insulating film and the first conductive film. Forming the lower floating gate electrode made of a first conductive film; and performing a first oblique ion implantation from one direction having an angle θ 1 with respect to a normal direction of the semiconductor substrate. Introducing a first impurity of the same conductivity type as that of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate to form a pair of first semiconductor regions; and forming a pair of first semiconductor regions having an angle θ 2 with respect to a normal direction of the semiconductor substrate. Introducing a second impurity of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate by performing a second oblique ion implantation from the direction of, and forming a pair of second semiconductor regions constituting a source and a drain. Have
【0013】(3)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体基板の表面に形成されたトンネル絶縁膜
と、前記半導体基板上に前記トンネル絶縁膜を介して形
成された下部浮遊ゲート電極および上部浮遊ゲート電極
と、前記上部浮遊ゲート電極上に層間絶縁膜を介して形
成された制御ゲート電極とを備えたMISFETを有す
るフラッシュメモリを形成する際、前記半導体基板の表
面に前記トンネル絶縁膜を形成した後、第1導電膜およ
び第1絶縁膜を順次堆積する工程と、前記第1絶縁膜お
よび前記第1導電膜を順次加工して、前記第1絶縁膜か
らなる保護絶縁膜および前記第1導電膜からなる前記下
部浮遊ゲート電極を形成する工程と、前記半導体基板の
法線方向に対して角度θ1 を有する一方向からの第1の
斜めイオン打ち込みによって、前記半導体基板と同一の
導電型の第1不純物を前記半導体基板に導入し、一対の
第1半導体領域を形成する工程と、前記半導体基板の法
線方向とほぼ同じ角度からのイオン打ち込みによって、
前記半導体基板と反対の導電型の第2不純物を前記半導
体基板に導入し、ソース、ドレインの一部を構成する一
対の第2半導体領域を形成する工程と、前記半導体基板
の法線方向に対して角度θ2 を有する他の方向からの第
2の斜めイオン打ち込みによって、前記半導体基板と反
対の導電型の第3不純物を前記半導体基板に導入し、ソ
ース、ドレインの他の一部を構成する一対の第3半導体
領域を形成する工程とを有するものである。(3) A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, wherein a tunnel insulating film formed on a surface of a semiconductor substrate and a lower floating gate electrode formed on the semiconductor substrate via the tunnel insulating film. And forming a flash memory having an MISFET having an upper floating gate electrode and a control gate electrode formed on the upper floating gate electrode via an interlayer insulating film, the tunnel insulating film is formed on the surface of the semiconductor substrate. Forming a first conductive film and a first insulating film, and sequentially processing the first insulating film and the first conductive film to form a protective insulating film made of the first insulating film and the first conductive film. Forming the lower floating gate electrode made of a first conductive film; and performing a first oblique ion implantation from one direction having an angle θ 1 with respect to a normal direction of the semiconductor substrate. A step of introducing a first impurity of the same conductivity type as that of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate to form a pair of first semiconductor regions; and ion implantation at an angle substantially equal to a normal direction of the semiconductor substrate. ,
Introducing a second impurity of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate to form a pair of second semiconductor regions constituting a part of a source and a drain; A third impurity of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate is introduced into the semiconductor substrate by a second oblique ion implantation from another direction having an angle θ 2 to form another part of the source and the drain. Forming a pair of third semiconductor regions.
【0014】(4)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、前記(2)記載のフラッシュメモリの製造方法
において、ソースを構成する前記第2半導体領域の幅と
ドレインを構成する前記第2半導体領域の幅がほぼ等し
く、かつ前記下部浮遊ゲート電極は、ドレイン側に(前
記第1絶縁膜と前記第1導電膜の厚さ)×tanθ2 程
度ずれているものである。(4) The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the method of manufacturing a flash memory according to (2), wherein the width of the second semiconductor region forming a source and the second forming a drain are included. The width of the semiconductor region is substantially equal, and the lower floating gate electrode is shifted to the drain side by (the thickness of the first insulating film and the first conductive film) × tan θ 2 .
【0015】(5)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、前記(3)記載のフラッシュメモリの製造方法
において、ソースを構成する前記第3半導体領域の幅と
ドレインを構成する前記第3半導体領域の幅がほぼ等し
く、かつ前記下部浮遊ゲート電極は、ドレイン側に(前
記第1絶縁膜と前記第1導電膜の厚さ)×tanθ2 程
度ずれているものである。(5) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the method for manufacturing a flash memory according to (3), wherein the width of the third semiconductor region forming the source and the third forming the drain are different. The width of the semiconductor region is substantially equal, and the lower floating gate electrode is shifted to the drain side by (the thickness of the first insulating film and the first conductive film) × tan θ 2 .
【0016】(6)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、前記(2)記載のフラッシュメモリの製造方法
において、前記一対の第1半導体領域を形成した後、前
記保護絶縁膜および前記下部浮遊ゲート電極の側壁に第
2絶縁膜で構成されるサイドウォールスペーサを形成
し、次いで前記第2の斜めイオン打ち込みが行われるも
のである。(6) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the method of manufacturing a flash memory according to (2), after forming the pair of first semiconductor regions, the protective insulating film and the lower portion may be formed. A side wall spacer composed of a second insulating film is formed on the side wall of the floating gate electrode, and then the second oblique ion implantation is performed.
【0017】(7)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、前記(3)記載のフラッシュメモリの製造方法
において、前記一対の第2半導体領域を形成した後、前
記保護絶縁膜および前記下部浮遊ゲート電極の側壁に第
2絶縁膜で構成されるサイドウォールスペーサを形成
し、次いで前記第2の斜めイオン打ち込みが行われるも
のである。(7) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the method of manufacturing a flash memory described in (3), after forming the pair of second semiconductor regions, the protective insulating film and the lower portion may be formed. A side wall spacer composed of a second insulating film is formed on the side wall of the floating gate electrode, and then the second oblique ion implantation is performed.
【0018】(8)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、前記(1)〜(7)のいずれかに記載のフラッ
シュメモリの製造方法において、前記第1の斜めイオン
打ち込みはソース側からの斜めイオン打ち込みとし、前
記第2の斜めイオン打ち込みはドレイン側からの斜めイ
オン打ち込みとするものである。(8) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the method of manufacturing a flash memory according to any one of (1) to (7), the first oblique ion implantation is performed from a source side. And the second oblique ion implantation is oblique ion implantation from the drain side.
【0019】(9)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、前記(1)〜(7)のいずれかに記載のフラッ
シュメモリの製造方法において、前記角度θ1 および前
記角度θ2 を15〜30度程度とするものである。(9) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the method for manufacturing a flash memory according to any one of (1) to (7), wherein the angle θ 1 and the angle θ 2 are 15 About 30 degrees.
【0020】(10)本発明の半導体集積回路装置の製
造方法は、前記(1)〜(7)のいずれかに記載のフラ
ッシュメモリの製造方法において、前記下部浮遊ゲート
電極を形成した後に、前記半導体基板上にインプラスル
ー膜を形成するものである。(10) In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the method of manufacturing a flash memory according to any one of (1) to (7), after forming the lower floating gate electrode, This is for forming an in-place film on a semiconductor substrate.
【0021】上記した手段によれば、一方向からの第1
の斜めイオン打ち込みによって、メモリセルのソースを
構成する半導体領域は、ソースを構成する半導体領域と
反対の導電型の半導体領域で囲まれ、メモリセルのドレ
インを構成する半導体領域のBVds0 を律則している箇
所には、ドレインを構成する半導体領域と反対の導電型
の不純物が導入されないので、工程数を増やすことな
く、しきい値電圧を確保すると同時にBVds0 の低下を
抑えることができる。According to the above means, the first from one direction
Of the semiconductor region forming the source of the memory cell is surrounded by the semiconductor region of the opposite conductivity type to the semiconductor region forming the source, and the BV ds0 of the semiconductor region forming the drain of the memory cell is regulated by oblique ion implantation. Since the impurity of the conductivity type opposite to that of the semiconductor region forming the drain is not introduced into the portion where the drain is formed, the threshold voltage can be secured and the decrease in BV ds0 can be suppressed without increasing the number of steps.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0023】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて同一機能を有するものは同一の符号を付し、その
繰り返しの説明は省略する。In all the drawings for describing the embodiments, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.
【0024】(実施の形態1)本発明の一実施の形態で
あるフラッシュメモリの記憶MISFET(メモリセ
ル)の製造方法を図1〜図15を用いて説明する。Embodiment 1 A method for manufacturing a storage MISFET (memory cell) of a flash memory according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0025】まず、図1に示すように、半導体基板1に
p型不純物、例えばボロン(B)をイオン注入すること
によって、p型ウエル2を形成する。上記p型ウエル2
の不純物濃度は、例えば1×1016cm-3程度である。
次いで、p型ウエル2に素子分離溝3aを形成し、この
素子分離溝3aに絶縁膜3bを埋め込むことによって素
子分離領域3を形成する。First, as shown in FIG. 1, a p-type well 2 is formed by ion-implanting a p-type impurity, for example, boron (B) into a semiconductor substrate 1. The above p-type well 2
Is, for example, about 1 × 10 16 cm −3 .
Next, an element isolation groove 3a is formed in the p-type well 2, and an element isolation region 3 is formed by embedding an insulating film 3b in the element isolation groove 3a.
【0026】次に、図2に示すように、ソースを構成す
る半導体領域(ソース領域)とドレインを構成する半導
体領域(ドレイン領域)との間のパンチスルーを抑制す
るために、p型ウエル2にp型不純物、例えばBをイオ
ン注入することにより、パンチスルー制御層4を形成す
る。上記パンチスルー制御層4の不純物濃度は、例えば
1×1018cm-3程度である。Next, as shown in FIG. 2, in order to suppress punch-through between a semiconductor region (source region) forming a source and a semiconductor region (drain region) forming a drain, a p-type well 2 is formed. Then, a punch-through control layer 4 is formed by ion-implanting a p-type impurity, for example, B. The impurity concentration of the punch-through control layer 4 is, for example, about 1 × 10 18 cm −3 .
【0027】次いで、図3に示すように、トンネル絶縁
膜5となる9nm程度の酸化シリコン膜を、例えば熱酸
化法または化学的気相成長(Chemical Vapor Depositio
n ;CVD)法で形成した後、図4に示すように、半導
体基板1上に多結晶シリコン膜6および窒化シリコン膜
7を、例えばCVD法によって順次堆積する。上記多結
晶シリコン膜6の厚さは、例えば70nm程度であり、
上記窒化シリコン膜7の厚さは、例えば170nm程度
である。Next, as shown in FIG. 3, a silicon oxide film having a thickness of about 9 nm to be the tunnel insulating film 5 is formed by, for example, a thermal oxidation method or a chemical vapor deposition (Chemical Vapor Deposition).
n; CVD), a polycrystalline silicon film 6 and a silicon nitride film 7 are sequentially deposited on the semiconductor substrate 1 by, for example, a CVD method, as shown in FIG. The thickness of the polycrystalline silicon film 6 is, for example, about 70 nm,
The thickness of the silicon nitride film 7 is, for example, about 170 nm.
【0028】この後、レジストパターンをマスクとし
て、窒化シリコン膜7および多結晶シリコン膜6を順次
エッチングすることにより、図5に示すように、多結晶
シリコン膜6によって浮遊ゲート電極の一部を構成する
下部浮遊ゲート電極8aを形成する。加工された窒化シ
リコン膜7は、下部浮遊ゲート電極8aの保護絶縁膜7
aとして機能する。次いで、図6に示すように、半導体
基板1上に、例えば熱酸化法またはCVD法でインプラ
スルー膜9を形成する。このインプラスルー膜9は、後
述する斜めイオン打ち込みの際に、下部浮遊ゲート電極
8aの端部およびトンネル絶縁膜5の端部で生じやすい
ダメージを低減するために設けられ、その厚さは、例え
ば20〜30nm程度である。Thereafter, the silicon nitride film 7 and the polycrystalline silicon film 6 are sequentially etched using the resist pattern as a mask to form a part of the floating gate electrode by the polycrystalline silicon film 6, as shown in FIG. The lower floating gate electrode 8a to be formed is formed. The processed silicon nitride film 7 is used as the protective insulating film 7 for the lower floating gate electrode 8a.
Functions as a. Next, as shown in FIG. 6, an in-place film 9 is formed on the semiconductor substrate 1 by, for example, a thermal oxidation method or a CVD method. The in-place film 9 is provided to reduce damage that is likely to occur at the end of the lower floating gate electrode 8a and the end of the tunnel insulating film 5 at the time of oblique ion implantation to be described later. It is about 20 to 30 nm.
【0029】次に、図7に示すように、保護絶縁膜7a
および下部浮遊ゲート電極8aをマスクとした一方向か
らの斜めイオン打ち込みによって、p型不純物、例えば
Bをp型ウエル2に注入し、ソース側にp型半導体領域
10aおよびドレイン側にp型半導体領域10bを形成
する。上記p型不純物は、半導体基板1の法線方向に対
して角度θ、例えば15〜30度を有し、ソース側から
イオン打ち込みされる。Next, as shown in FIG. 7, the protective insulating film 7a
P-type impurities, for example, B, are implanted into the p-type well 2 by oblique ion implantation from one direction using the lower floating gate electrode 8a as a mask, and the p-type semiconductor region 10a on the source side and the p-type semiconductor region on the drain side. Form 10b. The p-type impurity has an angle θ with respect to the normal direction of the semiconductor substrate 1, for example, 15 to 30 degrees, and is ion-implanted from the source side.
【0030】これにより、ソース側に設けられたp型半
導体領域10aは、下部浮遊ゲート電極8aの下にまで
形成されるが、ドレイン側に設けられたp型半導体領域
10bは、下部浮遊ゲート電極8aの下には形成されな
い。p型半導体領域10a,10bの不純物濃度は、例
えば1×1018cm-3程度である。As a result, the p-type semiconductor region 10a provided on the source side is formed below the lower floating gate electrode 8a, while the p-type semiconductor region 10b provided on the drain side is formed as the lower floating gate electrode. It is not formed under 8a. The impurity concentration of the p-type semiconductor regions 10a and 10b is, for example, about 1 × 10 18 cm −3 .
【0031】次に、図8に示すように、保護絶縁膜7a
および下部浮遊ゲート電極8aをマスクとした半導体基
板1の法線方向とほぼ同じ角度からのイオン打ち込みに
よって、n型不純物をp型ウエル2に注入し、ソース、
ドレインを構成する一対のn型半導体領域11を形成す
る。上記n型不純物は、例えば砒素(As)であり、イ
オン打ち込みのドーズ量は、例えば1×1015cm-2程
度である。Next, as shown in FIG. 8, the protective insulating film 7a
And n-type impurities are implanted into the p-type well 2 by ion implantation at substantially the same angle as the normal direction of the semiconductor substrate 1 using the lower floating gate electrode 8a as a mask.
A pair of n-type semiconductor regions 11 constituting a drain are formed. The n-type impurity is, for example, arsenic (As), and the dose of ion implantation is, for example, about 1 × 10 15 cm −2 .
【0032】次に、図9に示すように、半導体基板1上
に、例えば500nm程度の酸化シリコン膜12をCV
D法で堆積した後、図10に示すように、上記酸化シリ
コン膜12を化学的機械研磨(Chemical Mechanical Po
lishing ;CMP)法で研磨して、その表面を平坦化す
ることにより、酸化シリコン膜12によって構成される
分離絶縁膜12aを形成する。Next, as shown in FIG. 9, a silicon oxide film 12 of, for example, about 500 nm is formed on the semiconductor substrate 1 by CV.
After the deposition by the D method, as shown in FIG. 10, the silicon oxide film 12 is subjected to chemical mechanical polishing (Chemical Mechanical Polishing).
The surface is flattened by polishing using a polishing (CMP) method, thereby forming an isolation insulating film 12a composed of the silicon oxide film 12.
【0033】ここまでの工程において、異なるメモリセ
ルブロック間では下部浮遊ゲート電極8aが分離された
構造となっているが、一つのメモリセルブロック内で
は、未だメモリセル毎に分離された構造とはなっておら
ず、一体に形成されたままである。In the steps so far, the structure in which the lower floating gate electrode 8a is separated between different memory cell blocks is different from the structure in which one memory cell block is still separated for each memory cell. It is not formed and remains integrally formed.
【0034】次に、熱リン酸などによって、保護絶縁膜
7aを除去し、次いで図11に示すように、半導体基板
1上に、例えば40nm程度の多結晶シリコン膜13を
CVD法によって堆積する。Next, the protective insulating film 7a is removed by hot phosphoric acid or the like, and then a polycrystalline silicon film 13 of, eg, about 40 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 by a CVD method as shown in FIG.
【0035】この後、図12に示すように、レジストパ
ターンをマスクとして上記多結晶シリコン膜13をエッ
チングすることにより、浮遊ゲート電極8の他の一部を
構成する上部浮遊ゲート電極8bが形成される。すなわ
ち、上部浮遊ゲート電極8bは下部浮遊ゲート電極8a
と一体となってT字型の浮遊ゲート電極8を構成する。
このように、浮遊ゲート電極8がT字型に形成されるこ
とにより、浮遊ゲート電極8の制御ゲート電極に対する
面積が大きくなり、浮遊ゲート電極8と制御ゲート電極
との容量を大きくしてカップリングを強くできて、メモ
リセルの制御ゲート電極による制御性を向上することが
できる。Thereafter, as shown in FIG. 12, by etching the polycrystalline silicon film 13 using the resist pattern as a mask, an upper floating gate electrode 8b constituting another part of the floating gate electrode 8 is formed. You. That is, the upper floating gate electrode 8b is connected to the lower floating gate electrode 8a.
To form a T-shaped floating gate electrode 8.
Since the floating gate electrode 8 is formed in a T-shape as described above, the area of the floating gate electrode 8 with respect to the control gate electrode is increased, and the capacitance between the floating gate electrode 8 and the control gate electrode is increased to perform coupling. And the controllability of the memory cell by the control gate electrode can be improved.
【0036】なお、この段階では、浮遊ゲート電極8は
異なるメモリセルブロックでは素子分離領域3上で分離
されているが、一つのメモリブロック内のメモリセル毎
には分離された構造とはなっておらず、一体に形成され
たままである。At this stage, the floating gate electrode 8 is separated on the element isolation region 3 in different memory cell blocks, but is separated for each memory cell in one memory block. It remains unified.
【0037】次に、図13に示すように、浮遊ゲート電
極8の上層に、例えば14nm程度の層間絶縁膜14を
堆積する。層間絶縁膜14は、例えば下層から酸化シリ
コン膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜および窒化シ
リコン膜からなる4層構造とすることができる。酸化シ
リコン膜および窒化シリコン膜は、例えばCVD法によ
って形成することができる。Next, as shown in FIG. 13, an interlayer insulating film 14 of, eg, about 14 nm is deposited on the floating gate electrode 8. The interlayer insulating film 14 may have, for example, a four-layer structure including a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a silicon nitride film from below. The silicon oxide film and the silicon nitride film can be formed by, for example, a CVD method.
【0038】次いで、図14に示すように、層間絶縁膜
14の上層に、制御ゲート電極となる100nm程度の
ポリサイド膜15をCVD法によって堆積した後、図1
5に示すように、さらに絶縁膜16を堆積する。絶縁膜
16は、例えば酸化シリコン膜である。この後、レジス
トパターンをマスクとして上記絶縁膜16および上記ポ
リサイド膜15を順次エッチングして、ポリサイド膜1
5によって構成される制御ゲート電極17を形成する。Next, as shown in FIG. 14, a polycide film 15 of about 100 nm serving as a control gate electrode is deposited on the interlayer insulating film 14 by a CVD method.
As shown in FIG. 5, an insulating film 16 is further deposited. The insulating film 16 is, for example, a silicon oxide film. Thereafter, the insulating film 16 and the polycide film 15 are sequentially etched using the resist pattern as a mask, so that the polycide film 1 is etched.
5 is formed.
【0039】次に、絶縁膜16および制御ゲート電極1
7をマスクとして、層間絶縁膜14、上部浮遊ゲート電
極8bおよび下部浮遊ゲート電極8aを順次エッチング
して、メモリセルブロック内のメモリセルをそれぞれ分
離する。メモリセルを形成した後、図示はしないが、半
導体基板1上に、例えば1000nm程度の厚さの絶縁
膜をCVD法で堆積する。Next, the insulating film 16 and the control gate electrode 1
By using the mask 7 as a mask, the interlayer insulating film 14, the upper floating gate electrode 8b, and the lower floating gate electrode 8a are sequentially etched to separate the memory cells in the memory cell block. After the formation of the memory cell, an insulating film having a thickness of, for example, about 1000 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 by a CVD method (not shown).
【0040】図16は、メモリセルのしきい値電圧(V
th)とゲート長(Lg)との関係を示すグラフ図であ
り、図17は、メモリセルのBVds0 とLgとの関係を
示すグラフ図である。実線は本実施の形態1のメモリセ
ルにおけるVthおよびBVds0であり、点線は従来方式
のメモリセルにおけるVthおよびBVds0 である。FIG. 16 shows the threshold voltage (V) of the memory cell.
th ) and the gate length (Lg). FIG. 17 is a graph showing the relationship between BVds0 of the memory cell and Lg. Solid lines represent V th and BV ds0 in the memory cell of the first embodiment, and dotted lines represent V th and BV ds0 in the conventional memory cell.
【0041】図16および図17に示すように、本実施
の形態1のメモリセルと従来方式のメモリセルにおいて
ほぼ同様なVth−Lg特性が得られるが、本実施の形態
1のメモリセルのBVds0 −Lg特性は、従来方式のメ
モリセルのBVds0 −Lg特性よりも約1. 0V程度向
上する。As shown in FIGS. 16 and 17, substantially the same V th -Lg characteristic can be obtained in the memory cell of the first embodiment and the memory cell of the conventional system. BV ds0 -Lg characteristic is improved about 1.5 about 0V than BV ds0 -Lg characteristics of the memory cell of the conventional method.
【0042】このように、本実施の形態1によれば、p
型不純物を一方向からの斜めイオン打ち込みで半導体基
板に注入することによって、ソースを構成するn型半導
体領域11がp型半導体領域10aで囲まれ、ドレイン
を構成するn型半導体領域11のBVds0 を律則してい
る箇所にはp型半導体領域10bが形成されないので、
工程数を増やすことなく、しきい値電圧を確保すると同
時にBVds0 の低下を抑えることができる。As described above, according to the first embodiment, p
The n-type semiconductor region 11 forming the source is surrounded by the p-type semiconductor region 10a, and the BV ds0 of the n-type semiconductor region 11 forming the drain is implanted by injecting the impurity into the semiconductor substrate by oblique ion implantation from one direction. Is not formed at the position where the rule is satisfied,
Without increasing the number of steps, it is possible to secure the threshold voltage and at the same time suppress the decrease in BVds0 .
【0043】(実施の形態2)本発明の他の実施の形態
であるフラッシュメモリのメモリセルの製造方法を図1
8および図19を用いて説明する。(Embodiment 2) FIG. 1 shows a method of manufacturing a memory cell of a flash memory according to another embodiment of the present invention.
8 and FIG.
【0044】まず、前記実施の形態1において、前記図
1〜図7を用いて説明した製造方法と同様に、半導体基
板1上に浮遊ゲート電極8の一部を構成する下部浮遊ゲ
ート電極8aを形成した後、半導体基板1上にインプラ
スルー膜9を形成し、次いで一方向からの斜めイオン打
ち込みによって、p型不純物をp型ウエル2に注入し、
ソース側にp型半導体領域10aおよびドレイン側にp
型半導体領域10bを形成する。First, in the first embodiment, the lower floating gate electrode 8a constituting a part of the floating gate electrode 8 is formed on the semiconductor substrate 1 in the same manner as in the manufacturing method described with reference to FIGS. After the formation, an in-place film 9 is formed on the semiconductor substrate 1 and then a p-type impurity is implanted into the p-type well 2 by oblique ion implantation from one direction,
A p-type semiconductor region 10a on the source side and p-type
The type semiconductor region 10b is formed.
【0045】次に、図18に示すように、保護絶縁膜7
aおよび下部浮遊ゲート電極8aをマスクとした他の方
向からの斜めイオン打ち込みによって、n型不純物、例
えばAsをp型ウエル2に注入し、ソースを構成するn
型半導体領域11aおよびドレインを構成するn型半導
体領域11bを形成する。Next, as shown in FIG.
a and the lower floating gate electrode 8a as a mask, an n-type impurity, for example, As is implanted into the p-type well 2 by oblique ion implantation from another direction to form a source n
The n-type semiconductor region 11b that forms the type semiconductor region 11a and the drain is formed.
【0046】上記n型不純物は、例えば半導体基板1の
法線方向に対して15〜30度の角度を有し、ドレイン
側からイオン打ち込みされる。n型半導体領域11a,
11bの不純物濃度は、n型半導体領域18の不純物濃
度よりも低く、例えば1×1020cm-3程度である。こ
れにより、ドレインを構成するn型半導体領域11b
は、下部浮遊ゲート電極8aの下にまで形成されるが、
ソースを構成するn型半導体領域11aは、下部浮遊ゲ
ート電極8aの下には形成されない。The n-type impurity has an angle of, for example, 15 to 30 degrees with respect to the normal direction of the semiconductor substrate 1 and is ion-implanted from the drain side. The n-type semiconductor region 11a,
The impurity concentration of 11b is lower than the impurity concentration of n-type semiconductor region 18, for example, about 1 × 10 20 cm −3 . Thereby, the n-type semiconductor region 11b constituting the drain
Is formed under the lower floating gate electrode 8a,
The n-type semiconductor region 11a constituting the source is not formed below the lower floating gate electrode 8a.
【0047】この後、前記実施の形態1に記載した製造
方法と同様に、浮遊ゲート電極8の他の一部を構成する
上部浮遊ゲート電極8b、層間絶縁膜14および制御ゲ
ート電極17を順次形成することにより、図19に示す
メモリセルが形成される。Thereafter, similarly to the manufacturing method described in the first embodiment, an upper floating gate electrode 8b constituting another part of the floating gate electrode 8, an interlayer insulating film 14, and a control gate electrode 17 are sequentially formed. Thereby, the memory cell shown in FIG. 19 is formed.
【0048】このように、本実施の形態2によれば、メ
モリセルのドレイン領域のみでなく、ソース領域におけ
るBVds0 の低下も抑えることができる。これにより、
ドレインに電圧(ドレイン電圧)が印加され、かつ浮遊
ゲート電極8に正電圧が印加されてチャネルが形成され
ている場合、ドレイン電圧がチャネルを介してソース側
に伝わり、ソース領域のBVds0 が低いためにドレイン
電圧が低下するという問題を回避することが可能とな
る。As described above, according to the second embodiment, it is possible to suppress a decrease in BV ds0 not only in the drain region but also in the source region of the memory cell. This allows
When a voltage (drain voltage) is applied to the drain and a positive voltage is applied to the floating gate electrode 8 to form a channel, the drain voltage is transmitted to the source through the channel, and the BV ds0 of the source region is low. Therefore, it is possible to avoid the problem that the drain voltage decreases.
【0049】(実施の形態3)本発明の他の実施の形態
であるフラッシュメモリのメモリセルの製造方法を図2
0〜図22を用いて説明する。(Embodiment 3) FIG. 2 shows a method of manufacturing a memory cell of a flash memory according to another embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIGS.
【0050】まず、前記実施の形態1において、前記図
1〜図7を用いて説明した製造方法と同様に、半導体基
板1上に浮遊ゲート電極8の一部を構成する下部浮遊ゲ
ート電極8aを形成した後、半導体基板1上にインプラ
スルー膜9を形成し、次いで一方向からの斜めイオン打
ち込みによって、p型不純物をp型ウエル2に注入し、
ソース側にp型半導体領域10aおよびドレイン側にp
型半導体領域10bを形成する。First, the lower floating gate electrode 8a constituting a part of the floating gate electrode 8 is formed on the semiconductor substrate 1 in the same manner as in the manufacturing method described with reference to FIGS. After the formation, an in-place film 9 is formed on the semiconductor substrate 1 and then a p-type impurity is implanted into the p-type well 2 by oblique ion implantation from one direction,
A p-type semiconductor region 10a on the source side and p-type
The type semiconductor region 10b is formed.
【0051】次に、図20に示すように、保護絶縁膜7
aおよび下部浮遊ゲート電極8aをマスクとした半導体
基板1の法線方向とほぼ同じ角度からイオン打ち込みに
よって、n型不純物、例えばリン(P)をp型ウエル2
に注入し、ソース、ドレインの一部を構成する一対のn
型半導体領域18を形成する。上記n型半導体領域18
の不純物濃度は、例えば1×1018cm-3程度である。Next, as shown in FIG.
The n-type impurity, for example, phosphorus (P) is ion-implanted from the p-type well 2 at substantially the same angle as the normal direction of the semiconductor substrate 1 using the a and lower floating gate electrode 8a as a mask.
And a pair of n forming part of the source and drain
A type semiconductor region 18 is formed. The n-type semiconductor region 18
Is, for example, about 1 × 10 18 cm −3 .
【0052】次いで、図21に示すように、保護絶縁膜
7aおよび下部浮遊ゲート電極8aをマスクとした他の
方向からの斜めイオン打ち込みによって、n型不純物、
例えばAsをp型ウエル2に注入し、ソースの他の一部
を構成するn型半導体領域11aおよびドレインの他の
一部を構成するn型半導体領域11bを形成する。Next, as shown in FIG. 21, oblique ion implantation from another direction using the protective insulating film 7a and the lower floating gate electrode 8a as a mask causes n-type impurities,
For example, As is injected into the p-type well 2 to form an n-type semiconductor region 11a forming another part of the source and an n-type semiconductor region 11b forming another part of the drain.
【0053】上記n型不純物は、例えば半導体基板1の
法線方向に対して15〜30度の角度を有し、ドレイン
側からイオン打ち込みされる。n型半導体領域11a,
11bの不純物濃度は、n型半導体領域18の不純物濃
度よりも低く、例えば1×1020cm-3程度である。The n-type impurity has an angle of, for example, 15 to 30 degrees with respect to the normal direction of the semiconductor substrate 1, and is ion-implanted from the drain side. The n-type semiconductor region 11a,
The impurity concentration of 11b is lower than the impurity concentration of n-type semiconductor region 18, for example, about 1 × 10 20 cm −3 .
【0054】この後、前記実施の形態1に記載した製造
方法と同様に、浮遊ゲート電極8の他の一部を構成する
上部浮遊ゲート電極8b、層間絶縁膜14および制御ゲ
ート電極17を順次形成することにより、図22に示す
メモリセルが形成される。Thereafter, similarly to the manufacturing method described in the first embodiment, an upper floating gate electrode 8b, an interlayer insulating film 14, and a control gate electrode 17 constituting another part of the floating gate electrode 8 are sequentially formed. Thereby, the memory cell shown in FIG. 22 is formed.
【0055】このように、本実施の形態3によれば、n
型半導体領域18を設けることによって、ソース領域と
下部浮遊ゲート電極8aとのオフセットを防ぐことがで
きるので、ソース領域のBVds0 の低下が抑えられると
同時に、ソースの読み出し電流の減少を回避することが
できる。As described above, according to the third embodiment, n
By providing the type semiconductor region 18, an offset between the source region and the lower floating gate electrode 8 a can be prevented, so that a decrease in BV ds0 of the source region can be suppressed and a decrease in the source read current can be avoided. Can be.
【0056】(実施の形態4)本発明の他の実施の形態
であるフラッシュメモリのメモリセルの製造方法を図2
3〜図25を用いて説明する。(Embodiment 4) FIG. 2 shows a method of manufacturing a memory cell of a flash memory according to another embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIGS.
【0057】まず、前記実施の形態1において、前記図
1〜図4を用いて説明した製造方法と同様に、半導体基
板1上に多結晶シリコン膜6および窒化シリコン膜7を
堆積した後、図23に示すように、レジストパターンを
マスクとして、窒化シリコン膜7および多結晶シリコン
膜6を順次エッチングすることにより、多結晶シリコン
膜6によって浮遊ゲート電極の一部を構成する下部浮遊
ゲート電極8aを形成する。First, a polycrystalline silicon film 6 and a silicon nitride film 7 are deposited on a semiconductor substrate 1 in the same manner as in the manufacturing method described with reference to FIGS. As shown in FIG. 23, the silicon nitride film 7 and the polycrystalline silicon film 6 are sequentially etched using the resist pattern as a mask, so that the lower floating gate electrode 8a forming a part of the floating gate electrode by the polycrystalline silicon film 6 is formed. Form.
【0058】ここで、下部浮遊ゲート電極8aは、素子
分離領域3に囲まれた活性領域の中央に配置せず、ドレ
イン側の活性領域の幅がソース側の活性領域の幅と比し
て狭くなるように、ドレイン側へずれて配置される。ず
れ量(Loff )は、後述するように、n型半導体領域1
1a,11bを形成する際の斜めイオン打ち込みの角度
に依存する。Here, the lower floating gate electrode 8a is not disposed at the center of the active region surrounded by the element isolation region 3, and the width of the drain-side active region is smaller than the width of the source-side active region. So as to be shifted toward the drain side. The shift amount (L off ) is determined by the n-type semiconductor region 1 as described later.
It depends on the angle of oblique ion implantation when forming 1a and 11b.
【0059】次に、図24に示すように、半導体基板1
上に、例えば熱酸化法またはCVD法で、例えば20〜
30nm程度の厚さのインプラスルー膜9を形成する。
次いで、保護絶縁膜7aおよび下部浮遊ゲート電極8a
をマスクとした一方向からの斜めイオン打ち込みによっ
て、p型不純物、例えばBをp型ウエル2に注入し、ソ
ース側にp型半導体領域10aおよびドレイン側にp型
半導体領域10bを形成する。Next, as shown in FIG.
Above, for example, a thermal oxidation method or a CVD method, for example, 20 to
An in-place film 9 having a thickness of about 30 nm is formed.
Next, the protective insulating film 7a and the lower floating gate electrode 8a
Is implanted into the p-type well 2 by oblique ion implantation from one direction using as a mask to form a p-type semiconductor region 10a on the source side and a p-type semiconductor region 10b on the drain side.
【0060】上記p型不純物は、例えば半導体基板1の
法線方向に対して15〜30度の角度を有し、ソース側
からイオン打ち込みされる。p型半導体領域10a,1
0bの不純物濃度は、例えば1×1018cm-3程度であ
る。The p-type impurity has an angle of, for example, 15 to 30 degrees with respect to the normal direction of the semiconductor substrate 1 and is ion-implanted from the source side. p-type semiconductor regions 10a, 1
The impurity concentration of 0b is, for example, about 1 × 10 18 cm −3 .
【0061】次いで、保護絶縁膜7aおよび下部浮遊ゲ
ート電極8aをマスクとした他の方向からの斜めイオン
打ち込みによって、n型不純物、例えばAsをp型ウエ
ル2に注入し、ソースを構成するn型半導体領域11a
およびドレインを構成するn型半導体領域11bを形成
する。Then, an n-type impurity, for example, As, is implanted into the p-type well 2 by oblique ion implantation from another direction using the protective insulating film 7a and the lower floating gate electrode 8a as a mask, and the n-type impurity forming the source is formed. Semiconductor region 11a
And an n-type semiconductor region 11b constituting the drain is formed.
【0062】上記n型不純物は、半導体基板1の法線方
向に対してθの角度を有し、ドレイン側から斜めイオン
打ち込みされる。上記n型不純物が斜めイオン打ち込み
で注入されるので、下部浮遊ゲート電極8aの端部とソ
ースを構成するn型半導体領域11aの端部との間に、
しきい値電圧を調整することのできる間隔(Loff =h
・tanθ)が確保されると同時に、ソースを構成する
n型半導体領域11aの幅(Ws)とドレインを構成す
るn型半導体領域11bの幅(Wd)とがほぼ等しくな
る。The n-type impurity has an angle of θ with respect to the normal direction of the semiconductor substrate 1 and is obliquely ion-implanted from the drain side. Since the above-mentioned n-type impurity is implanted by oblique ion implantation, a space between the end of the lower floating gate electrode 8a and the end of the n-type semiconductor region 11a constituting the source is provided.
Interval at which the threshold voltage can be adjusted (L off = h
(Tan θ) is secured, and at the same time, the width (Ws) of the n-type semiconductor region 11a forming the source and the width (Wd) of the n-type semiconductor region 11b forming the drain become substantially equal.
【0063】この後、前記実施の形態1に記載した製造
方法と同様に、浮遊ゲート電極8の他の一部を構成する
上部浮遊ゲート電極8b、層間絶縁膜14および制御ゲ
ート電極17を順次形成することにより、図25に示す
メモリセルが形成される。Thereafter, similarly to the manufacturing method described in the first embodiment, an upper floating gate electrode 8b, an interlayer insulating film 14, and a control gate electrode 17 forming another part of the floating gate electrode 8 are sequentially formed. Thereby, the memory cell shown in FIG. 25 is formed.
【0064】なお、本実施の形態4では、ソース、ドレ
インを一対のn型半導体領域11a,11bで構成した
が、一対のn型半導体領域11a,11bおよび前記実
施の形態3で記載した一対のn型半導体領域18によっ
てソース、ドレインを構成してもよい。In the fourth embodiment, the source and the drain are constituted by the pair of n-type semiconductor regions 11a and 11b. However, the pair of n-type semiconductor regions 11a and 11b and the pair of n-type semiconductor regions described in the third embodiment are used. The source and the drain may be constituted by the n-type semiconductor region 18.
【0065】このように、本実施の形態4によれば、斜
めイオン打ち込みによるソースを構成するn型半導体領
域11aの面積の減少が抑えられるので、拡散層配線と
しての抵抗増加を防ぐことができる。As described above, according to the fourth embodiment, a decrease in the area of the n-type semiconductor region 11a constituting the source due to oblique ion implantation can be suppressed, so that an increase in resistance as a diffusion layer wiring can be prevented. .
【0066】(実施の形態5)本発明の他の実施の形態
であるフラッシュメモリのメモリセルの製造方法を図2
6〜図35を用いて説明する。(Embodiment 5) FIG. 2 shows a method of manufacturing a memory cell of a flash memory according to another embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIGS.
【0067】まず、前記実施の形態3と同様な製造方法
で、前記図20に示したように、半導体基板1上に浮遊
ゲート電極8の一部を構成する下部浮遊ゲート電極8a
を形成した後、半導体基板1上にインプラスルー膜9を
形成する。次いで、一方向からの斜めイオン打ち込みに
よって、p型不純物、例えばBをp型ウエル2に注入
し、ソース側にp型半導体領域10aおよびドレイン側
にp型半導体領域10bを形成した後、n型不純物をイ
オン打ち込みによってp型ウエル2に注入し、ソース、
ドレインを構成する一対のn型半導体領域18を形成す
る。First, the lower floating gate electrode 8a forming a part of the floating gate electrode 8 on the semiconductor substrate 1 is formed on the semiconductor substrate 1 by the same manufacturing method as in the third embodiment, as shown in FIG.
Is formed, an in-place film 9 is formed on the semiconductor substrate 1. Then, a p-type impurity, for example, B is implanted into the p-type well 2 by oblique ion implantation from one direction to form a p-type semiconductor region 10a on the source side and a p-type semiconductor region 10b on the drain side. Impurities are implanted into the p-type well 2 by ion implantation,
A pair of n-type semiconductor regions 18 forming a drain are formed.
【0068】次に、図26に示すように、半導体基板1
上に絶縁膜19をCVD法で堆積した後、この絶縁膜1
9をRIE(Reactive Ion Etching)法で異方性エッチ
ングを行い、図27に示すように、インプラスルー膜9
で覆われた保護絶縁膜7aおよび下部浮遊ゲート電極8
aの側壁に上記絶縁膜19によって構成されるサイドウ
ォールスペーサ19aを形成する。Next, as shown in FIG.
After an insulating film 19 is deposited thereon by a CVD method, the insulating film 1
9 is anisotropically etched by RIE (Reactive Ion Etching), and as shown in FIG.
Insulating film 7a and lower floating gate electrode 8 covered with
A side wall spacer 19a composed of the insulating film 19 is formed on the side wall of a.
【0069】次に、図28に示すように、保護絶縁膜7
a、下部浮遊ゲート電極8aおよびサイドウォールスペ
ーサ19aをマスクとした他の方向からの斜めイオン打
ち込みによって、n型不純物、例えばAsをp型ウエル
2に注入し、ソースの他の一部を構成するn型半導体領
域11aおよびドレインの他の一部を構成するn型半導
体領域11bを形成する。Next, as shown in FIG.
a, an n-type impurity, for example, As, is implanted into the p-type well 2 by oblique ion implantation from another direction using the lower floating gate electrode 8a and the sidewall spacer 19a as a mask to form another part of the source. The n-type semiconductor region 11a and the n-type semiconductor region 11b constituting another part of the drain are formed.
【0070】上記n型不純物は、例えば半導体基板1の
法線方向に対して15〜30度の角度を有し、ドレイン
側からイオン打ち込みされる。n型半導体領域11a,
11bの不純物濃度は、n型半導体領域18の不純物濃
度よりも低く、例えば1×1020cm-3程度である。こ
れにより、ドレインの他の一部を構成するn型半導体領
域11bは、サイドウォールスペーサ19aの下にまで
形成されるが、ソースの他の一部を構成するn型半導体
領域11aは、サイドウォールスペーサ19aの下には
形成されない。The n-type impurity has an angle of, for example, 15 to 30 degrees with respect to the normal direction of the semiconductor substrate 1, and is ion-implanted from the drain side. The n-type semiconductor region 11a,
The impurity concentration of 11b is lower than the impurity concentration of n-type semiconductor region 18, for example, about 1 × 10 20 cm −3 . Thus, the n-type semiconductor region 11b forming another part of the drain is formed under the sidewall spacer 19a, but the n-type semiconductor region 11a forming the other part of the source is formed on the side wall. It is not formed under the spacer 19a.
【0071】次に、図29に示すように、半導体基板1
上に、例えば500nm程度の酸化シリコン膜12をC
VD法で堆積した後、図30に示すように、上記酸化シ
リコン膜12、保護絶縁膜7aおよびサイドウォールス
ペーサ19aをCMP法で研磨して、これら表面を平坦
化することにより、酸化シリコン膜12およびサイドウ
ォールスペーサ19aによって構成される分離絶縁膜1
2aを形成する。Next, as shown in FIG.
A silicon oxide film 12 of, for example, about 500 nm is
After the deposition by the VD method, as shown in FIG. 30, the silicon oxide film 12, the protective insulating film 7a, and the sidewall spacers 19a are polished by the CMP method, and the surfaces thereof are planarized. Insulating film 1 constituted by the gate and sidewall spacers 19a
2a is formed.
【0072】次に、熱リン酸などによって、保護絶縁膜
7aを除去し、次いで図31に示すように、半導体基板
1上に、例えば40nm程度の多結晶シリコン膜13を
CVD法によって堆積する。Next, the protective insulating film 7a is removed by hot phosphoric acid or the like, and then a polycrystalline silicon film 13 of, eg, about 40 nm is deposited on the semiconductor substrate 1 by a CVD method as shown in FIG.
【0073】この後、図32に示すように、レジストパ
ターンをマスクとして上記多結晶シリコン膜13をエッ
チングすることにより、浮遊ゲート電極8の他の一部を
構成する上部浮遊ゲート電極8bが形成される。Thereafter, as shown in FIG. 32, by etching the polycrystalline silicon film 13 using the resist pattern as a mask, an upper floating gate electrode 8b constituting another part of the floating gate electrode 8 is formed. You.
【0074】次に、図33示すように、浮遊ゲート電極
8の上層に、例えば14nm程度の層間絶縁膜14を堆
積する。層間絶縁膜14は、例えば下層から酸化シリコ
ン膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜および窒化シリ
コン膜からなる4層構造とすることができる。Next, as shown in FIG. 33, an interlayer insulating film 14 of, for example, about 14 nm is deposited on the floating gate electrode 8. The interlayer insulating film 14 may have, for example, a four-layer structure including a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a silicon nitride film from below.
【0075】次いで、図34に示すように、層間絶縁膜
14の上層に、制御ゲート電極となる100nm程度の
ポリサイド膜15をCVD法によって堆積した後、図3
5に示すように、さらに絶縁膜16を堆積する。この
後、レジストパターンをマスクとして上記絶縁膜16お
よび上記ポリサイド膜15を順次エッチングして、ポリ
サイド膜15によって構成される制御ゲート電極17を
形成する。Next, as shown in FIG. 34, a polycide film 15 of about 100 nm serving as a control gate electrode is deposited on the interlayer insulating film 14 by a CVD method.
As shown in FIG. 5, an insulating film 16 is further deposited. Thereafter, the insulating film 16 and the polycide film 15 are sequentially etched using the resist pattern as a mask to form a control gate electrode 17 composed of the polycide film 15.
【0076】次に、絶縁膜16および制御ゲート電極1
8をマスクとして、層間絶縁膜14、上部浮遊ゲート電
極8bおよび下部浮遊ゲート電極8aを順次エッチング
して、メモリセルブロック内のメモリセルをそれぞれ分
離する。メモリセルを形成した後、図示はしないが、半
導体基板1上に絶縁膜をCVD法で堆積する。Next, the insulating film 16 and the control gate electrode 1
Using the mask 8 as a mask, the interlayer insulating film 14, the upper floating gate electrode 8b, and the lower floating gate electrode 8a are sequentially etched to separate the memory cells in the memory cell block. After forming the memory cell, an insulating film is deposited on the semiconductor substrate 1 by a CVD method, though not shown.
【0077】なお、本実施の形態5では、ソース、ドレ
インを一対のn型半導体領域11a,11bおよび一対
のn型半導体領域19で構成したが、一対のn型半導体
領域11a,11bのみで構成してもよい。In the fifth embodiment, the source and the drain are constituted by the pair of n-type semiconductor regions 11a and 11b and the pair of n-type semiconductor regions 19, but are constituted only by the pair of n-type semiconductor regions 11a and 11b. May be.
【0078】このように、本実施の形態5によれば、下
部浮遊ゲート電極8aの側壁に設けられたサイドウォー
ルスペーサ19aによって、イオン打ち込みの際に下部
浮遊ゲート電極8aの端部のトンネル絶縁膜5に生じや
すいダメージを低減することができて、トンネル絶縁膜
5の信頼度を向上することができる。As described above, according to the fifth embodiment, the tunnel insulating film at the end of the lower floating gate electrode 8a at the time of ion implantation is formed by the sidewall spacer 19a provided on the side wall of the lower floating gate electrode 8a. 5 can be reduced, and the reliability of the tunnel insulating film 5 can be improved.
【0079】以上、実施の形態で述べてきた方法によ
り、以下の特徴を有するデバイスが製造される。マスク
によることなく、ゲート電極に対して拡散層の構造がド
レイン側とソース側で異なり、非対称とするため、半導
体基板に対し、斜めにイオンを打ち込んで形成された層
はそれぞれ同じ不純物濃度であるがゲート電極を中心と
してドレイン側とソース側で構造が異なる。例えば実施
の形態5である図35では、ドレイン・ソースで対称構
造をとっている拡散層18より低濃度のn型不純物濃度
層11a,11bはソースの一部を形成する層11aと
ドレインの一部を形成する層11bで構造が異なる(ゲ
ート電極との最短距離はソースの一部を形成する層11
aの方がドレインの一部を形成する層11bより長
い)。p型不純物濃度層10a,10bはソース側の層
10aとドレイン側の層10bで異なる(ゲート電極と
の最短距離はソース側の層10aの方がドレイン側の層
10bより短い)。なお、マスクにより、非対称構造を
とる場合は従来、それぞれの層10aと10bのうちい
ずれか、又は11aと11bのうちいずれかしか形成さ
れなかった。The device having the following features is manufactured by the method described in the embodiment. Without using a mask, the structure of the diffusion layer differs between the drain side and the source side with respect to the gate electrode and is asymmetric, so that layers formed by implanting ions obliquely with respect to the semiconductor substrate have the same impurity concentration. However, the structure is different between the drain side and the source side centering on the gate electrode. For example, in FIG. 35 of the fifth embodiment, the n-type impurity concentration layers 11a and 11b having a lower concentration than the diffusion layer 18 having a symmetrical structure of the drain and the source are formed by the layer 11a forming a part of the source and the drain 11a. (The shortest distance from the gate electrode depends on the layer 11b forming a part of the source.)
a is longer than the layer 11b forming a part of the drain). The p-type impurity concentration layers 10a and 10b are different between the source-side layer 10a and the drain-side layer 10b (the shortest distance from the gate electrode is shorter in the source-side layer 10a than in the drain-side layer 10b). In the case where the mask has an asymmetric structure, conventionally, only one of the respective layers 10a and 10b or only one of the layers 11a and 11b is formed.
【0080】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.
【0081】[0081]
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【0082】本発明によれば、工程数を増やさずに、し
きい値電圧の確保およびBVds0 の向上を実現すること
が可能となるので、コストの増加を招くことなく、所望
するしきい値電圧を得ると同時にBVds0 の向上を図る
ことができる。さらに、これによって使用電圧範囲が拡
大するので、回路設計の自由度が向上する。According to the present invention, it is possible to secure the threshold voltage and improve the BV ds0 without increasing the number of steps, so that the desired threshold voltage can be obtained without increasing the cost. BV ds0 can be improved simultaneously with obtaining the voltage. In addition, the operating voltage range is thereby expanded, so that the degree of freedom in circuit design is improved.
【図1】本発明の実施の形態1であるAND型フラッシ
ュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体基
板の要部断面図である。FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate, illustrating a method for manufacturing a storage MISFET of an AND flash memory according to Embodiment 1 of the present invention;
【図2】本発明の実施の形態1であるAND型フラッシ
ュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体基
板の要部断面図である。FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図3】本発明の実施の形態1であるAND型フラッシ
ュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体基
板の要部断面図である。FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図4】本発明の実施の形態1であるAND型フラッシ
ュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体基
板の要部断面図である。FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図5】本発明の実施の形態1であるAND型フラッシ
ュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体基
板の要部断面図である。FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図6】本発明の実施の形態1であるAND型フラッシ
ュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体基
板の要部断面図である。FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図7】本発明の実施の形態1であるAND型フラッシ
ュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体基
板の要部断面図である。FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図8】本発明の実施の形態1であるAND型フラッシ
ュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体基
板の要部断面図である。FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図9】本発明の実施の形態1であるAND型フラッシ
ュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体基
板の要部断面図である。FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図10】本発明の実施の形態1であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図11】本発明の実施の形態1であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図12】本発明の実施の形態1であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図13】本発明の実施の形態1であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図14】本発明の実施の形態1であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 14 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図15】本発明の実施の形態1であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 15 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the first embodiment of the present invention;
【図16】メモリセルのしきい値電圧とゲート長との関
係を示すグラフ図である。FIG. 16 is a graph showing a relationship between a threshold voltage and a gate length of a memory cell.
【図17】メモリセルのBVds0 とゲート長との関係を
示すグラフ図である。FIG. 17 is a graph showing a relationship between BV ds0 of a memory cell and a gate length.
【図18】本発明の実施の形態2であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 18 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the second embodiment of the present invention;
【図19】本発明の実施の形態2であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 19 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the second embodiment of the present invention;
【図20】本発明の実施の形態3であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。20 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to Embodiment 3 of the present invention; FIG.
【図21】本発明の実施の形態3であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 21 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the third embodiment of the present invention;
【図22】本発明の実施の形態3であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 22 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the third embodiment of the present invention;
【図23】本発明の実施の形態4であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 23 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fourth embodiment of the present invention;
【図24】本発明の実施の形態4であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 24 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fourth embodiment of the present invention;
【図25】本発明の実施の形態4であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 25 is an essential part cross sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fourth embodiment of the present invention;
【図26】本発明の実施の形態5であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 26 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fifth embodiment of the present invention;
【図27】本発明の実施の形態5であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 27 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fifth embodiment of the present invention;
【図28】本発明の実施の形態5であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 28 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fifth embodiment of the present invention;
【図29】本発明の実施の形態5であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 29 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fifth embodiment of the present invention;
【図30】本発明の実施の形態5であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 30 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fifth embodiment of the present invention;
【図31】本発明の実施の形態5であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 31 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fifth embodiment of the present invention;
【図32】本発明の実施の形態5であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 32 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fifth embodiment of the present invention;
【図33】本発明の実施の形態5であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 33 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fifth embodiment of the present invention;
【図34】本発明の実施の形態5であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 34 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fifth embodiment of the present invention;
【図35】本発明の実施の形態5であるAND型フラッ
シュメモリの記憶MISFETの製造方法を示す半導体
基板の要部断面図である。FIG. 35 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor substrate, illustrating the method for manufacturing the storage MISFET of the AND flash memory according to the fifth embodiment of the present invention;
1 半導体基板 2 p型ウエル 3 素子分離領域 3a 素子分離溝 3b 絶縁膜 4 パンチスルー制御層 5 トンネル絶縁膜 6 多結晶シリコン膜 7 窒化シリコン膜 7a 保護絶縁膜 8 浮遊ゲート電極 8a 下部浮遊ゲート電極 8b 上部浮遊ゲート電極 9 インプラスルー膜 10a p型半導体領域 10b p型半導体領域 11 n型半導体領域 11a n型半導体領域 11b n型半導体領域 12 酸化シリコン膜 12a 分離絶縁膜 13 多結晶シリコン膜 14 層間絶縁膜 15 ポリサイド膜 16 絶縁膜 17 制御ゲート電極 18 n型半導体領域 19 絶縁膜 19a サイドウォールスペーサ REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor substrate 2 p-type well 3 element isolation region 3 a element isolation groove 3 b insulating film 4 punch-through control layer 5 tunnel insulating film 6 polycrystalline silicon film 7 silicon nitride film 7 a protective insulating film 8 floating gate electrode 8 a lower floating gate electrode 8 b Upper floating gate electrode 9 Implus blue film 10a P-type semiconductor region 10b P-type semiconductor region 11 N-type semiconductor region 11a N-type semiconductor region 11b N-type semiconductor region 12 Silicon oxide film 12a Isolation insulating film 13 Polycrystalline silicon film 14 Interlayer insulating film Reference Signs List 15 polycide film 16 insulating film 17 control gate electrode 18 n-type semiconductor region 19 insulating film 19a sidewall spacer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F001 AA01 AA30 AB02 AB09 AD15 AD53 AF10 AG02 AG03 AG12 AG21 AG22 5F083 EP03 EP42 EP53 EP79 ER22 GA24 NA01 PR12 PR21 PR36 PR38 PR40 5F101 BA01 BA12 BB02 BB17 BD05 BD34 BF10 BH02 BH03 BH04 BH05 BH09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) BH09
Claims (10)
絶縁膜と、前記半導体基板上に前記トンネル絶縁膜を介
して形成された下部浮遊ゲート電極および上部浮遊ゲー
ト電極と、前記上部浮遊ゲート電極上に層間絶縁膜を介
して形成された制御ゲート電極とを備えたMISFET
を有するフラッシュメモリを形成する半導体集積回路装
置の製造方法であって、(a).前記半導体基板の表面に前
記トンネル絶縁膜を形成した後、第1導電膜および第1
絶縁膜を順次堆積する工程と、(b).前記第1絶縁膜およ
び前記第1導電膜を順次加工して、前記第1絶縁膜から
なる保護絶縁膜および前記第1導電膜からなる前記下部
浮遊ゲート電極を形成する工程と、(c).前記半導体基板
の法線方向に対して角度θ1 を有する一方向からの斜め
イオン打ち込みによって、前記半導体基板と同一の導電
型の第1不純物を前記半導体基板に導入し、一対の第1
半導体領域を形成する工程と、(d).前記半導体基板の法
線方向とほぼ同じ角度からのイオン打ち込みによって、
前記半導体基板と反対の導電型の第2不純物を前記半導
体基板に導入し、ソース、ドレインを構成する一対の第
2半導体領域を形成する工程とを有することを特徴とす
る半導体集積回路装置の製造方法。A tunnel insulating film formed on a surface of a semiconductor substrate; a lower floating gate electrode and an upper floating gate electrode formed on the semiconductor substrate via the tunnel insulating film; Having a control gate electrode formed with an interlayer insulating film interposed therebetween
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device for forming a flash memory having: (a) forming a first conductive film and a first conductive film after forming the tunnel insulating film on a surface of the semiconductor substrate;
(B) sequentially processing the first insulating film and the first conductive film to form a protective insulating film made of the first insulating film and the lower portion made of the first conductive film; Forming a floating gate electrode; and (c) oblique ion implantation from one direction having an angle θ 1 with respect to the normal direction of the semiconductor substrate, thereby implanting a first impurity of the same conductivity type as the semiconductor substrate. Introduced into the semiconductor substrate, a pair of first
Forming a semiconductor region; and
Introducing a second impurity of the opposite conductivity type to the semiconductor substrate into the semiconductor substrate to form a pair of second semiconductor regions forming a source and a drain. Method.
絶縁膜と、前記半導体基板上に前記トンネル絶縁膜を介
して形成された下部浮遊ゲート電極および上部浮遊ゲー
ト電極と、前記上部浮遊ゲート電極上に層間絶縁膜を介
して形成された制御ゲート電極とを備えたMISFET
を有するフラッシュメモリを形成する半導体集積回路装
置の製造方法であって、(a).前記半導体基板の表面に前
記トンネル絶縁膜を形成した後、第1導電膜および第1
絶縁膜を順次堆積する工程と、(b).前記第1絶縁膜およ
び前記第1導電膜を順次加工して、前記第1絶縁膜から
なる保護絶縁膜および前記第1導電膜からなる前記下部
浮遊ゲート電極を形成する工程と、(c).前記半導体基板
の法線方向に対して角度θ1 を有する一方向からの斜め
イオン打ち込みによって、前記半導体基板と同一の導電
型の第1不純物を前記半導体基板に導入し、一対の第1
半導体領域を形成する工程と、(d).前記半導体基板の法
線方向に対して角度θ2 を有する他の方向からの斜めイ
オン打ち込みによって、前記半導体基板と反対の導電型
の第2不純物を前記半導体基板に導入し、ソース、ドレ
インを構成する一対の第2半導体領域を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。2. A tunnel insulating film formed on a surface of a semiconductor substrate; a lower floating gate electrode and an upper floating gate electrode formed on the semiconductor substrate via the tunnel insulating film; Having a control gate electrode formed with an interlayer insulating film interposed therebetween
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device for forming a flash memory having: (a) forming a first conductive film and a first conductive film after forming the tunnel insulating film on a surface of the semiconductor substrate;
(B) sequentially processing the first insulating film and the first conductive film to form a protective insulating film made of the first insulating film and the lower portion made of the first conductive film; Forming a floating gate electrode; and (c) oblique ion implantation from one direction having an angle θ 1 with respect to the normal direction of the semiconductor substrate, thereby implanting a first impurity of the same conductivity type as the semiconductor substrate. Introduced into the semiconductor substrate, a pair of first
Forming a semiconductor region, the (d). The by implantation oblique ion from other directions having an angle theta 2 with respect to the normal direction of the semiconductor substrate, a second impurity opposite conductivity type to the semiconductor substrate Forming a pair of second semiconductor regions forming a source and a drain by introducing the semiconductor substrate into the semiconductor substrate.
絶縁膜と、前記半導体基板上に前記トンネル絶縁膜を介
して形成された下部浮遊ゲート電極および上部浮遊ゲー
ト電極と、前記上部浮遊ゲート電極上に層間絶縁膜を介
して形成された制御ゲート電極とを備えたMISFET
を有するフラッシュメモリを形成する半導体集積回路装
置の製造方法であって、(a).前記半導体基板の表面に前
記トンネル絶縁膜を形成した後、第1導電膜および第1
絶縁膜を順次堆積する工程と、(b).前記第1絶縁膜およ
び前記第1導電膜を順次加工して、前記第1絶縁膜から
なる保護絶縁膜および前記第1導電膜からなる前記下部
浮遊ゲート電極を形成する工程と、(c).前記半導体基板
の法線方向に対して角度θ1 を有する一方向からの斜め
イオン打ち込みによって、前記半導体基板と同一の導電
型の第1不純物を前記半導体基板に導入し、一対の第1
半導体領域を形成する工程と、(d).前記半導体基板の法
線方向とほぼ同じ角度からのイオン打ち込みによって、
前記半導体基板と反対の導電型の第2不純物を前記半導
体基板に導入し、ソース、ドレインの一部を構成する一
対の第2半導体領域を形成する工程と、(e).前記半導体
基板の法線方向に対して角度θ2 を有する他の方向から
の斜めイオン打ち込みによって、前記半導体基板と反対
の導電型の第3不純物を前記半導体基板に導入し、ソー
ス、ドレインの他の一部を構成する一対の第3半導体領
域を形成する工程とを有することを特徴とする半導体集
積回路装置の製造方法。A tunnel insulating film formed on a surface of the semiconductor substrate; a lower floating gate electrode and an upper floating gate electrode formed on the semiconductor substrate via the tunnel insulating film; MISFET having a control gate electrode formed with an interlayer insulating film interposed therebetween
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device for forming a flash memory having: (a) forming a first conductive film and a first conductive film after forming the tunnel insulating film on a surface of the semiconductor substrate;
(B) sequentially processing the first insulating film and the first conductive film to form a protective insulating film made of the first insulating film and the lower portion made of the first conductive film; Forming a floating gate electrode; and (c) oblique ion implantation from one direction having an angle θ 1 with respect to the normal direction of the semiconductor substrate, thereby implanting a first impurity of the same conductivity type as the semiconductor substrate. Introduced into the semiconductor substrate, a pair of first
Forming a semiconductor region; and
A step of introducing a second impurity of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate into the semiconductor substrate to form a pair of second semiconductor regions constituting a part of a source and a drain; and (e) a method of the semiconductor substrate. A third impurity of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate is introduced into the semiconductor substrate by oblique ion implantation from another direction having an angle θ 2 with respect to the line direction to form another part of the source and the drain. Forming a pair of third semiconductor regions to form a semiconductor integrated circuit device.
造方法であって、ソースを構成する前記第2半導体領域
の幅とドレインを構成する前記第2半導体領域の幅とが
ほぼ等しく、かつ前記下部浮遊ゲート電極は、ドレイン
側に(前記第1絶縁膜と前記第1導電膜の厚さ)×ta
nθ2 程度ずれていることを特徴とする半導体集積回路
装置の製造方法。4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein a width of said second semiconductor region forming a source is substantially equal to a width of said second semiconductor region forming a drain, and The lower floating gate electrode is provided on the drain side (thickness of the first insulating film and the first conductive film) × ta.
The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that deviates n.theta 2 degrees.
造方法であって、ソースを構成する前記第3半導体領域
の幅とドレインを構成する前記第3半導体領域の幅とが
ほぼ等しく、かつ前記下部浮遊ゲート電極は、ドレイン
側に(前記第1絶縁膜と前記第1導電膜の厚さ)×ta
nθ2 程度ずれていることを特徴とする半導体集積回路
装置の製造方法。5. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein a width of said third semiconductor region forming a source is substantially equal to a width of said third semiconductor region forming a drain, and The lower floating gate electrode is provided on the drain side (thickness of the first insulating film and the first conductive film) × ta.
The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that deviates n.theta 2 degrees.
造方法であって、前記(c) 工程の前記一対の第1半導体
領域を形成した後、前記保護絶縁膜および前記下部浮遊
ゲート電極の側壁に第2絶縁膜で構成されるサイドウォ
ールスペーサを形成し、次いで前記(d) 工程の前記斜め
イオン打ち込みが行われることを特徴とする半導体集積
回路装置の製造方法。6. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein after forming the pair of first semiconductor regions in the step (c), the protective insulating film and the lower floating gate electrode are formed. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: forming a side wall spacer made of a second insulating film on a side wall; and then performing the oblique ion implantation in the step (d).
造方法であって、前記(d) 工程の前記一対の第2半導体
領域を形成した後、前記保護絶縁膜および前記下部浮遊
ゲート電極の側壁に第2絶縁膜で構成されるサイドウォ
ールスペーサを形成し、次いで前記(e) 工程の前記斜め
イオン打ち込みが行われることを特徴とする半導体集積
回路装置の製造方法。7. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein after forming the pair of second semiconductor regions in the step (d), the protective insulating film and the lower floating gate electrode are formed. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: forming a side wall spacer formed of a second insulating film on a side wall; and then performing the oblique ion implantation in the step (e).
導体集積回路装置の製造方法であって、前記一方向から
の斜めイオン打ち込みはソース側からの斜めイオン打ち
込みであり、前記他の方向からの斜めイオン打ち込みは
ドレイン側からの斜めイオン打ち込みであることを特徴
とする半導体集積回路装置の製造方法。8. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said oblique ion implantation from one direction is oblique ion implantation from a source side. Characterized in that the oblique ion implantation from the direction is oblique ion implantation from the drain side.
導体集積回路装置の製造方法であって、前記角度θ1 お
よび前記角度θ2 は15〜30度程度であることを特徴
とする半導体集積回路装置の製造方法。9. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said angle θ 1 and said angle θ 2 are about 15 to 30 degrees. Of manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
半導体集積回路装置の製造方法であって、前記(b) 工程
の後に、前記半導体基板上にインプラスルー膜を形成す
ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。10. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein an in-place film is formed on the semiconductor substrate after the step (b). A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29469899A JP2001119001A (en) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29469899A JP2001119001A (en) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001119001A true JP2001119001A (en) | 2001-04-27 |
Family
ID=17811156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29469899A Pending JP2001119001A (en) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001119001A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6762104B2 (en) | 2001-12-27 | 2004-07-13 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for fabricating semiconductor device with improved refresh characteristics |
| US9059235B2 (en) | 2011-11-25 | 2015-06-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| CN108695336A (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-23 | 三星电子株式会社 | Three-dimensional semiconductor memory device and the method for manufacturing it |
-
1999
- 1999-10-18 JP JP29469899A patent/JP2001119001A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6762104B2 (en) | 2001-12-27 | 2004-07-13 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for fabricating semiconductor device with improved refresh characteristics |
| US9059235B2 (en) | 2011-11-25 | 2015-06-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| CN108695336A (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-23 | 三星电子株式会社 | Three-dimensional semiconductor memory device and the method for manufacturing it |
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