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KR20090000444A - Manufacturing method of nonvolatile memory device - Google Patents

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KR20090000444A
KR20090000444A KR1020070064512A KR20070064512A KR20090000444A KR 20090000444 A KR20090000444 A KR 20090000444A KR 1020070064512 A KR1020070064512 A KR 1020070064512A KR 20070064512 A KR20070064512 A KR 20070064512A KR 20090000444 A KR20090000444 A KR 20090000444A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
conductive layer
semiconductor substrate
forming
select line
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020070064512A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
전유남
박병수
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020070064512A priority Critical patent/KR20090000444A/en
Publication of KR20090000444A publication Critical patent/KR20090000444A/en
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    • H10W20/031
    • H10P14/6548
    • H10W20/056

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  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

본 발명은 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 액티브 영역 상에 터널 절연막 및 제1 도전층이 형성된 반도체 기판이 제공되는 단계와, 상기 제1 도전층을 포함하는 상기 반도체 기판 상에 유전체막 및 캡핑층을 형성하는 단계와, 선택 라인이 형성될 영역과, 상기 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이의 영역에 포함되는 상기 캡핑층과 상기 유전체막 일부를 제거하여 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 포함하는 상기 캡핑층 상부에 제2 도전층과 게이트 전극층을 형성하는 단계 및 상기 게이트 전극층, 상기 제2 도전층, 상기 캡핑층, 상기 유전체막, 상기 제1 도전층, 상기 터널 절연막 및 상기 반도체 기판을 식각하여 상기 반도체 기판의 일부에 트렌치를 형성하는 단계를 포함하기 때문에, 선택 라인과 인접한 워드 라인이 원하지 않는 프로그램 동작이 실시되는 것을 방지할 수 있다.The present invention relates to a method of manufacturing a nonvolatile memory device, comprising: providing a semiconductor substrate having a tunnel insulating film and a first conductive layer formed on an active region, and a dielectric film formed on the semiconductor substrate including the first conductive layer. Forming a contact hole by forming a capping layer, removing a portion of the capping layer and the dielectric layer included in a region where a select line is to be formed, and a region between the select line and an adjacent word line; Forming a second conductive layer and a gate electrode layer on the capping layer including a contact hole, the gate electrode layer, the second conductive layer, the capping layer, the dielectric layer, the first conductive layer, the tunnel insulating layer; Etching the semiconductor substrate to form a trench in a portion of the semiconductor substrate, so that a word line adjacent to the selection line is desired. It can be prevented from being subjected to the program operation.

Description

비휘발성 메모리 소자의 제조 방법{Method of fabricating non-volatile memory device}Method of fabricating non-volatile memory device

도 1a 내지 도 1f는 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법을 설명하기 위하여 순차적으로 도시한 소자의 단면도이다.1A to 1F are cross-sectional views of devices sequentially illustrated to explain a method of manufacturing a nonvolatile memory device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

102 : 반도체 기판 104 : 터널 절연막102 semiconductor substrate 104 tunnel insulating film

106 : 제1 도전층 108 : 유전체막106: first conductive layer 108: dielectric film

110 : 캡핑층 112 : 마스크 패턴110: capping layer 112: mask pattern

114 : 제2 도전층 116 : 게이트 전극층114: second conductive layer 116: gate electrode layer

본 발명은 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 플래시 메모리 소자의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a nonvolatile memory device, and more particularly, to a method of manufacturing a flash memory device.

플래시 메모리(flash memory)는 전원이 차단되었을 때 데이터를 보관할 수 있는 비휘발성 메모리 중의 하나이다. 플래시 메모리는 전기적으로 프로그램(program)과 소거(erase)가 가능하며 일정 주기로 데이터(data)를 재작성하는 리 프레쉬(refresh) 기능이 필요없는 특징이 있다. 이러한 플래시 메모리 소자는 셀의 구조 및 동작 조건에 의해서 크게 NOR 플래시 메모리와 NAND 플래시 메모리로 나뉜다. NOR 플래시 메모리는 복수의 워드 라인(word line)이 병렬로 연결되어 임의의 주소에 대한 프로그램 및 소거가 가능하여 고속의 동작을 요구하는 응용분야에 주로 사용되고 있다. 반면 NAND 플래시 메모리는 한 쌍의 선택 라인 사이에 다수의 메모리 셀이 연결되어 형성된 워드 라인이 스트링(string)을 구성하며 소스(source)와 드레인(drain)에 연결되어 있는 구조로서 고집적 데이터 보관 응용 분야에서 주로 사용된다.Flash memory is one of non-volatile memories that can store data when power is cut off. Flash memory can be electrically programmed and erased, and does not require a refresh function to rewrite data at regular intervals. Such flash memory devices are classified into NOR flash memory and NAND flash memory according to the cell structure and operating conditions. NOR flash memory is mainly used in applications that require high-speed operation because a plurality of word lines are connected in parallel and can be programmed and erased at an arbitrary address. On the other hand, NAND flash memory is a structure in which a word line formed by connecting a plurality of memory cells between a pair of select lines forms a string and is connected to a source and a drain. Mainly used in

이러한 NAND 플래시 메모리를 프로그램시키기 위해서는 F-N 터널링(tunneling) 효과를 이용한다. 이를 위하여, 프로그램을 하고자 하는 메모리 셀에는 고전압을 인가하고 반도체 기판은 접지시켜서 바이어스(bias) 차이를 만든다. 그로 인해 반도체 기판의 채널(channel) 영역의 전자가 해당 메모리 셀의 플로팅 게이트로 터널링되고, 해당 메모리 셀의 플로팅 게이트에는 전자가 트랩(trap)되어 프로그램된다. 그런데, 프로그램되는 메모리 셀과 워드 라인을 공유하는 다른 메모리 셀에도 동일하게 고전압이 인가되기 때문에, 워드 라인을 공유하는 다른 메모리 셀이 원하지 않게 프로그램이 실시될 수 있다. To program this NAND flash memory, the F-N tunneling effect is used. To this end, a high voltage is applied to the memory cell to be programmed and the semiconductor substrate is grounded to make a bias difference. As a result, electrons in a channel region of the semiconductor substrate are tunneled to the floating gate of the memory cell, and electrons are trapped and programmed in the floating gate of the memory cell. However, since a high voltage is equally applied to other memory cells sharing the word line with the memory cell being programmed, the other memory cells sharing the word line may be programmed undesirably.

이러한 문제점을 방지하기 위하여, 워드 라인을 공유하는 다른 메모리 셀의 채널 영역을 부스팅(boosting) 시켜서 일정한 전압, 예를 들면 8V 이상으로 유지시킨다. 이로 인하여 워드 라인을 공유하는 다른 메모리 셀과 채널 영역간의 전압차를 감소시켜 프로그램 동작을 방지할 수 있다. 하지만, 선택 라인과 인접한 워드 라인의 채널 영역을 부스팅하게 되면, 선택 라인에 0V를 인가될 경우 선택 라인과 정션(junction)이 중첩된 구간에서 GIDL (Gate Induced Drain Leakage) 전류가 발생된다. 이때 생성된 전자가 채널 영역으로 빠르게 이동하다가 선택 라인과 인접한 워드 라인에 인가된 프로그램 전압에 의해 핫 캐리어(hot carrier)로 작용하여 플로팅 게이트로 이동한다. 이 때문에 선택 라인과 인접한 워드 라인에서는 문턱 전압이 증가하여 원하지 않게 프로그램 프로그램되는 현상이 여전히 발생할 수 있다.To prevent this problem, the channel region of another memory cell sharing the word line is boosted to maintain a constant voltage, for example, 8V or more. As a result, a voltage difference between the channel region and another memory cell sharing the word line may be reduced to prevent program operation. However, when boosting the channel region of the word line adjacent to the select line, when 0 V is applied to the select line, a gate induced drain leakage (GIDL) current is generated in a section where the select line and the junction overlap. At this time, the generated electrons move quickly to the channel region and then act as a hot carrier by the program voltage applied to the word line adjacent to the selection line to move to the floating gate. Because of this, the threshold voltage may increase in the word line adjacent to the select line and may still cause unwanted programming.

본 발명은 선택 라인 및 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이의 반도체 기판에 트렌치를 형성하여 선택 라인 및 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이의 전자 이동 경로를 증가시킴으로써 원하지 않는 프로그램 동작이 발생하는 것을 방지하며, 선택 라인에 형성되는 ONO 콘택을 선택 라인 및 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이에 형성하여 반도체 기판에 트렌치를 보다 용이하게 형성할 수 있다.The present invention prevents unwanted program operation from occurring by forming trenches in the semiconductor substrate between the select line and the select line and the adjacent word lines to increase the electron transfer path between the select line and the select line and the adjacent word lines. An ONO contact formed in the line may be formed between the select line and the word line adjacent to the select line to form a trench in the semiconductor substrate more easily.

본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법은, 액티브 영역 상에 터널 절연막 및 제1 도전층이 형성된 반도체 기판이 제공되는 단계와, 상기 제1 도전층을 포함하는 상기 반도체 기판 상에 유전체막 및 캡핑층을 형성하는 단계와, 선택 라인이 형성될 영역과, 상기 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이의 영역에 포함되는 상기 캡핑층과 상기 유전체막 일부를 제거하여 콘택홀을 형성하는 단계와, 상기 콘택홀을 포함하는 상기 캡핑층 상부에 제2 도전층과 게이트 전극층을 형성하는 단계 및 상기 게이트 전극층, 상기 제2 도전층, 상기 캡핑층, 상기 유전체막, 상기 제1 도전층, 상기 터널 절연막 및 상기 반도체 기판을 식각하여 상기 콘택홀의 일측과 대응하는 상기 반도체 기판의 일부에 트렌치를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a nonvolatile memory device according to the present invention includes providing a semiconductor substrate having a tunnel insulating film and a first conductive layer formed on an active region, a dielectric film formed on the semiconductor substrate including the first conductive layer; Forming a contact hole by forming a capping layer, removing a portion of the capping layer and the dielectric layer included in a region where a select line is to be formed, and a region between the select line and an adjacent word line; Forming a second conductive layer and a gate electrode layer on the capping layer including a hole; and the gate electrode layer, the second conductive layer, the capping layer, the dielectric layer, the first conductive layer, the tunnel insulating layer, and the Etching the semiconductor substrate to form a trench in a portion of the semiconductor substrate corresponding to one side of the contact hole.

상기 트렌치를 형성한 뒤, 상기 트렌치를 포함하는 상기 반도체 기판에 접합 영역을 형성하는 단계를 더욱 포함할 수 있다. 상기 트렌치를 형성하는 식각 공정은, 상기 터널 절연막 및 상기 유전체막이 노출될 때까지 상기 게이트 전극층, 상기 제2 도전층, 상기 캡핑층 및 상기 제1 도전층을 식각하는 제1 식각 공정을 실시하는 단계와, 상기 터널 절연막 및 상기 유전체막을 제거한 뒤 노출된 상기 제1 도전층 및 상기 반도체 기판을 식각하는 제2 식각 공정을 실시하는 단계 및 상기 제1 도전층을 제거한 뒤 노출된 상기 터널 절연막을 제거하는 제3 식각 공정을 실시하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 선택 라인은 소스 선택 라인과 드레인 선택 라인을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전층은 폴리 실리콘으로 형성할 수 있다. 상기 캡핑층은 폴리 실리콘으로 형성할 수 있다. 상기 제2 도전층은 폴리 실리콘 또는 텅스텐 실리사이드로 형성할 수 있다.After forming the trench, the method may further include forming a junction region on the semiconductor substrate including the trench. The etching process of forming the trench may include performing a first etching process of etching the gate electrode layer, the second conductive layer, the capping layer, and the first conductive layer until the tunnel insulating layer and the dielectric layer are exposed. And performing a second etching process of etching the exposed first conductive layer and the semiconductor substrate after removing the tunnel insulating layer and the dielectric layer, and removing the exposed tunnel insulating layer after removing the first conductive layer. It may include the step of performing a third etching process. The selection line may include a source selection line and a drain selection line. The first conductive layer may be formed of polysilicon. The capping layer may be formed of polysilicon. The second conductive layer may be formed of polysilicon or tungsten silicide.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.

그러나, 본 발명은 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be implemented in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Only this embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art, the scope of the present invention should be understood by the claims of the present application.

도 1a 내지 도 1f는 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법을 설명하기 위하여 순차적으로 도시한 소자의 단면도이다.1A to 1F are cross-sectional views of devices sequentially illustrated to explain a method of manufacturing a nonvolatile memory device according to the present invention.

도 1a를 참조하면, 소자 분리막(도시하지 않음)이 형성된 반도체 기판(102)이 제공된다. 반도체 기판(102)은 소자 분리막(도시하지 않음)을 통해 액티브 영역(active region; 도시하지 않음)이 한정된다. 반도체 기판(102)은 실리콘으로 형성할 수 있다. 이어서, 반도체 기판(102) 상에 터널 절연막(104)이 형성된다. 터널 절연막(104)은 산화막으로 형성하는 것이 바람직하다. 터널 절연막(104) 상에는 제1 도전층(106)이 형성된다. 제1 도전층(106)은 플래시 메모리 소자에서 터널 절연막(104) 하부에 형성된 채널 영역으로부터 이동된 전자가 저장되어 프로그램 동작 등을 실시할 수 있는 플로팅 게이트로 사용될 수 있다. 제1 도전층(106)은 폴리 실리콘으로 형성할 수 있다. 제1 도전층(106) 상에는 절연막, 예를 들면 유전체막(108)이 형성된다. 유전체막(108)은 ONO(Oxide/Nitride/Oxide) 구조의 적층막으로 형성하는 것이 바람직하다. 이후에, 유전체막(108) 상에는 캡핑층(110)이 형성된다. 캡핑층(110)은 후속하는 콘택홀 형성 공정에서 유전체막(108)이 손상되는 것을 방지하며, 후속하는 공정에서 형성되는 콘트롤 게이트층의 일부로써 역할을 할 수 있다. 캡핑층(110)은 도전막, 예를 들면 폴리 실리콘으로 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1A, a semiconductor substrate 102 having an isolation layer (not shown) is provided. The semiconductor substrate 102 is defined by an active region (not shown) through an isolation layer (not shown). The semiconductor substrate 102 may be formed of silicon. Subsequently, a tunnel insulating film 104 is formed on the semiconductor substrate 102. The tunnel insulating film 104 is preferably formed of an oxide film. The first conductive layer 106 is formed on the tunnel insulating film 104. The first conductive layer 106 may be used as a floating gate in which electrons moved from the channel region formed under the tunnel insulating layer 104 may be stored in the flash memory device to perform a program operation or the like. The first conductive layer 106 may be formed of polysilicon. An insulating film, for example, a dielectric film 108, is formed on the first conductive layer 106. The dielectric film 108 is preferably formed of a laminated film of ONO (Oxide / Nitride / Oxide) structure. Thereafter, a capping layer 110 is formed on the dielectric film 108. The capping layer 110 may prevent the dielectric film 108 from being damaged in a subsequent contact hole forming process and may serve as a part of a control gate layer formed in a subsequent process. The capping layer 110 is preferably formed of a conductive film, for example, polysilicon.

도 1b를 참조하면, 캡핑층(110) 상에 마스크 패턴(112)을 형성한 뒤, 마스크 패턴(112)를 이용한 식각 공정으로 캡핑층(110)과 유전체막(108)을 패터닝하여 콘택홀(A)을 형성한다. 이때 제1 도전층(106)의 일부가 함께 제거될 수 있다. 콘택홀(A)은 후속하는 공정에서 형성되는 선택 라인의 콘트롤 게이트를 제1 도전층(106)과 연결하기 위하여 형성한다. 이때 형성되는 콘택홀(A)의 위치는 후속하는 공정에서 선택 라인이 형성되는 위치에 포함되며, 동시에 선택 라인 및 후속하는 공정에서 이와 인접하여 형성되는 워드 라인 사이의 공간과 대응하는 위치도 포함되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1B, after the mask pattern 112 is formed on the capping layer 110, the capping layer 110 and the dielectric layer 108 are patterned by an etching process using the mask pattern 112 to form a contact hole ( Form A). At this time, part of the first conductive layer 106 may be removed together. The contact hole A is formed to connect the control gate of the selection line formed in the subsequent process to the first conductive layer 106. In this case, the position of the contact hole A formed is included in the position where the selection line is formed in the subsequent process, and at the same time, the position corresponding to the space between the selection line and the word line formed adjacent thereto is also included. It is preferable.

도 1c를 참조하면, 마스크 패턴(112; 도 1b 참조)을 제거한 뒤 콘택홀(A; 도 1b 참조)을 포함하는 캡핑층(110) 상에 제2 도전층(114)을 형성한다. 이때 콘택홀(A)을 통해 제2 도전층(114)과 제1 도전층(106)은 전기적으로 접촉한다. 제2 도전층(114)은 플래시 메모리 소자에서 콘트롤 게이트로써 작용할 수 있다. 제2 도전층(114)은 폴리 실리콘 또는 텅스텐 실리사이드를 이용하여 단일 층 또는 적층 구조로 형성될 수 있다. 이후에, 제2 도전층(114) 상에 게이트 전극층(116)을 형성한다.Referring to FIG. 1C, after removing the mask pattern 112 (see FIG. 1B), a second conductive layer 114 is formed on the capping layer 110 including the contact hole A (see FIG. 1B). At this time, the second conductive layer 114 and the first conductive layer 106 are in electrical contact through the contact hole A. The second conductive layer 114 may serve as a control gate in the flash memory device. The second conductive layer 114 may be formed of a single layer or a laminated structure using polysilicon or tungsten silicide. Thereafter, the gate electrode layer 116 is formed on the second conductive layer 114.

도 1d를 참조하면, 게이트 전극층(116) 상에 마스크 패턴(118)을 형성한다. 이어서, 게이트를 형성하기 위하여 전술한 공정으로 형성된 적층막들을 식각하는 게이트 식각 공정을 실시한다. 이를 위하여, 먼저 마스크 패턴(118)을 이용한 식각 공정을 실시하여 게이트 전극층(116)을 식각하고, 산화막 대비 폴리 실리콘이 더욱 식각 되는 조건으로 게이트 전극층(116)의 하부를 더욱 식각한다. 이로 인하여, 전 술한 공정에서 콘택홀(A; 도 1b 참조)을 형성하여 유전체막(108)이 잔류하지 않는 부분은 터널 절연막(104)이 노출될 때까지 식각 공정이 진행되고, 유전체막(108)이 잔류하는 부분은 유전체막(108)이 노출될 때까지 식각 공정이 진행된다. Referring to FIG. 1D, a mask pattern 118 is formed on the gate electrode layer 116. Subsequently, a gate etching process of etching the stacked layers formed by the above-described process is performed to form a gate. To this end, first, the gate electrode layer 116 is etched by performing an etching process using the mask pattern 118, and the lower portion of the gate electrode layer 116 is further etched under the condition that the polysilicon is etched more than the oxide film. Therefore, in the above-described process, the contact hole A (see FIG. 1B) is formed so that the portion where the dielectric film 108 does not remain is etched until the tunnel insulation film 104 is exposed, and the dielectric film 108 The remaining portion of) is etched until the dielectric film 108 is exposed.

이로써, 후속하는 공정에서 형성되는 워드 라인 사이는 제2 도전층(114), 캡핑층(110)이 제거되어 유전체막(108)이 노출된다. 또한, 후속하는 공정에서 형성되는 선택 라인 및 그와 인접한 워드 라인 사이는 유전체막(108)의 일부가 잔류하기 때문에, 유전체막(108)이 잔류하는 부분은 제2 도전층(114), 캡핑층(110)이 제거되어 유전체막(108)이 노출된다. 하지만, 유전체막(108)이 잔류하지 않는 부분은 제2 도전층(114), 캡핑층(110) 및 제1 도전층(106)이 제거되어 터널 절연막(104)이 노출된다.As a result, the second conductive layer 114 and the capping layer 110 are removed between the word lines formed in a subsequent process to expose the dielectric film 108. In addition, a portion of the dielectric film 108 remains between the select line formed in the subsequent process and the word line adjacent thereto, so that the portion of the dielectric film 108 remains in the second conductive layer 114 and the capping layer. 110 is removed to expose dielectric film 108. However, in the portion where the dielectric film 108 does not remain, the second conductive layer 114, the capping layer 110, and the first conductive layer 106 are removed to expose the tunnel insulating layer 104.

도 1e를 참조하면, 식각 공정을 실시하여 노출된 유전체막(108) 및 터널 절연막(104)을 제거한 뒤 이를 통해 노출된 반도체 기판(102) 및 제1 도전층(106)을 제거한다. 이때 선택 라인 및 그와 인접한 워드 라인 사이의 반도체 기판(102)에는 전술한 공정에서 형성된 콘택홀(A; 도 1b 참조)의 일측과 대응되는 반도체 기판(102)에 트렌치(102a)가 형성된다. 이와 같이 선택 라인 및 이와 인접한 워드 라인 사이에 유전체막(108)의 일부를 잔류시키고 이를 이용한 식각 공정을 실시함으로써 별도의 추가 공정 없이 반도체 기판(102)에 트렌치(102a)를 형성할 수 있다. 한편, 선택 라인 및 이와 인접한 워드 라인 사이에 잔류하는 유전체막(108)의 크기를 조절하여 반도체 기판(102)에 형성되는 트렌치(102a)의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 선택 라인 및 이와 인접한 워드 라인 사이에 유전체막(108)의 일부를 잔류시키는 것으로 설명하였지만, 이에 한정하지 않고 선택 라인 및 이와 인접한 워드 라인 사이에 유전체막(108)을 모두 제거할 수도 있다. Referring to FIG. 1E, an etching process is performed to remove the exposed dielectric film 108 and the tunnel insulating film 104, and then to remove the exposed semiconductor substrate 102 and the first conductive layer 106. At this time, a trench 102a is formed in the semiconductor substrate 102 corresponding to one side of the contact hole A (see FIG. 1B) formed in the above-described process in the semiconductor substrate 102 between the selection line and the adjacent word line. As such, the trench 102a may be formed in the semiconductor substrate 102 without any additional process by remaining a portion of the dielectric film 108 between the selection line and the adjacent word line and performing an etching process using the same. Meanwhile, the size of the trench 102a formed in the semiconductor substrate 102 may be adjusted by adjusting the size of the dielectric film 108 remaining between the selection line and the word line adjacent thereto. Although the present invention has been described as leaving a portion of the dielectric film 108 between the select line and the word line adjacent thereto, the present invention is not limited thereto, and the dielectric film 108 may be removed between the select line and the word line adjacent thereto. It may be.

이후에, 워드 라인 사이의 터널 절연막(104)을 제거하고 마스크 패턴(118; 도 1d 참조)을 제거한다. 이로써, 소스 선택 라인(Source Select Line; SSL)과 드레인 선택 라인(Drain Select Line; DSL)을 포함하는 선택 라인과 그 사이에 위치한 다수의 워드 라인(WL0, WL1,…,WL30, WL31)의 형성이 완료된다.Thereafter, the tunnel insulating film 104 between the word lines is removed and the mask pattern 118 (see FIG. 1D) is removed. As a result, a selection line including a source select line (SSL) and a drain select line (DSL) and a plurality of word lines WL0, WL1,..., WL30, and WL31 positioned therebetween are formed. Is complete.

도 1f를 참조하면, 이온 주입 공정을 실시하여 트렌치(102a)를 포함하는 반도체 기판(102)에 다수의 접합 영역(120)을 형성한다. 이후에, 도면에는 도시하지 않았지만 선택 라인 및 워드 라인의 측벽에 게이트 스페이서를 형성하고 통상의 비휘발성 메모리 소자의 제조 공정을 실시할 수 있다.Referring to FIG. 1F, a plurality of junction regions 120 are formed in the semiconductor substrate 102 including the trench 102a by performing an ion implantation process. Subsequently, although not shown in the drawings, gate spacers may be formed on sidewalls of the selection line and the word line, and a manufacturing process of a conventional nonvolatile memory device may be performed.

본 발명에 따르면, 선택 라인 및 그와 인접한 워드 라인 사이의 반도체 기판에 트렌치를 형성함으로써 GIDL(Gate Induced Drain Leakage)에 의해 생성된 전자가 인접 워드 라인까지 이동하는 거리를 증가시키고 채널 부스팅 전압에 의한 전기장을 완화시킬 수 있다. 이 때문에 GIDL에 의해 생성된 전자가 인접 워드 라인에 핫 캐리어로 작용할 확률이 크게 감소하며, 프로그램 디스터번스 현상을 차단할 수 있다.According to the present invention, a trench is formed in a semiconductor substrate between a select line and an adjacent word line, thereby increasing the distance that electrons generated by the gate induced drain leakage (GIDL) travels to an adjacent word line and by the channel boosting voltage. The electric field can be relaxed. As a result, the probability that the electrons generated by the GIDL act as a hot carrier on the adjacent word line is greatly reduced, and the program disturbance phenomenon can be prevented.

한편, 이러한 프로그램 디스터번스 현상을 감소시키기 위해 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이의 공간을 물리적으로 증가시키거나 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이의 공간에 메모리 셀로는 사용되지 않지만, 프로그램 동작시 발생하는 프로그램 디스터번스를 대신 발생하는 더미(dummy) 워드 라인을 형성할 수도 있다. 하지만 이러한 방법은 스트링의 크기가 증가하여 메모리 소자의 크기가 불필요하게 커질 수 있다.On the other hand, in order to reduce the program disturbance phenomenon, the space between the select line and the adjacent word line is physically increased or the space between the select line and the adjacent word line is not used as a memory cell, Instead, a dummy word line may be formed. However, this method may increase the size of the string, the size of the memory device may be unnecessarily large.

또한, ONO막을 제거하기 위하여 형성하는 콘택홀의 위치나 크기를 변경하여 선택 라인에만 유전체막을 제거하고 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이에는 유전체막을 그대로 잔류시킬 수도 있다. 이러한 경우, 게이트 식각 공정을 통해 게이트를 형성한 뒤 접합 영역을 형성하기 위한 이온주입 공정을 진행하고 제1 게이트 스페이서 형성 공정을 진행한다. 이후 선택 라인과 이와 인접하는 워드 라인 사이의 공간만을 개방하는 식각 공정을 진행하고 이를 이용하여 반도체 기판에 대해 식각 공정을 실시하여 트렌치를 형성한다. 이때 선택 라인과 이와 인접하는 워드 라인 사이의 공간만을 개방하는 공정은 중첩 마진이 굉장히 중요하여 공정 난이도가 증가하며, 식각에 의해 손상된 정션을 보상해 주기 위해 추가로 보상 이온주입 공정을 진행해야 한다. 이후 스페이서 증착 두께를 고려하여 추가로 제2 게이트 스페이서 형성 공정을 진행한다. 이처럼 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이에는 유전체막을 그대로 잔류시키게 되면 본 발명에 비해 공정 단계가 증가하고 공정 난이도가 증가하게 된다.In addition, the dielectric film may be removed only on the select line by changing the position or size of the contact hole formed to remove the ONO film, and the dielectric film may be left between the select line and the adjacent word line. In this case, after the gate is formed through the gate etching process, an ion implantation process for forming a junction region is performed and a first gate spacer formation process is performed. Thereafter, an etching process of opening only a space between the selection line and the word line adjacent thereto is performed, and the trench is formed by etching the semiconductor substrate using the etching process. In this case, in the process of opening only the space between the selection line and the adjacent word line, the overlap margin is very important, and the difficulty of the process increases, and an additional compensation ion implantation process must be performed to compensate for the junction damaged by etching. Thereafter, the second gate spacer forming process is further performed in consideration of the spacer deposition thickness. As such, if the dielectric film remains between the select line and the adjacent word line, the process step is increased and the process difficulty is increased as compared with the present invention.

본 발명의 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법에 따르면, 선택 라인에 형성되는 ONO 콘택을 선택 라인 및 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이에도 형성하고, 이후에 식각 공정을 실시함으로써, 별도의 공정이 필요없이 반도체 기판에 트렌치를 형성할 수 있다. 따라서 공정 중에 사용되는 마스크의 수가 감소하는 등 공정이 단 순해지고 공정 시간이 단축될 수 있다. 또한, 선택 라인 및 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이의 반도체 기판에 트렌치를 형성하여 선택 라인 및 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이의 전자 이동 경로를 증가시킴으로써 선택 라인과 인접한 워드 라인이 원하지 않는 프로그램 동작이 실시되는 것을 방지할 수 있다.According to the method for manufacturing a nonvolatile memory device of the present invention, an ONO contact formed on a selection line is also formed between the selection line and the word line adjacent to the selection line, and then subjected to an etching process, thereby eliminating the need for a separate process. Trench may be formed in the substrate. Therefore, the process can be simplified and the process time can be shortened, such as the number of masks used during the process is reduced. In addition, trenches are formed in the semiconductor substrate between the select line and the select line and the adjacent word line to increase the electron movement path between the select line and the select line and the adjacent word line, thereby causing unwanted program operation of the select line and the adjacent word line. Can be prevented.

Claims (4)

액티브 영역 상에 터널 절연막 및 제1 도전층이 형성된 반도체 기판이 제공되는 단계;Providing a semiconductor substrate having a tunnel insulating film and a first conductive layer formed over the active region; 상기 제1 도전층을 포함하는 상기 반도체 기판상에 유전체막 및 캡핑층을 형성하는 단계;Forming a dielectric film and a capping layer on the semiconductor substrate including the first conductive layer; 선택 라인이 형성될 영역과, 상기 선택 라인과 인접한 워드 라인 사이의 영역에 포함되는 상기 캡핑층과 상기 유전체막 일부를 제거하여 콘택홀을 형성하는 단계;Forming a contact hole by removing a portion of the capping layer and the dielectric layer included in a region where a select line is to be formed and a region between the select line and an adjacent word line; 상기 콘택홀을 포함하는 상기 캡핑층 상부에 제2 도전층과 게이트 전극층을 형성하는 단계;Forming a second conductive layer and a gate electrode layer on the capping layer including the contact hole; 상기 게이트 전극층, 상기 제2 도전층, 상기 캡핑층, 상기 유전체막, 상기 제1 도전층, 상기 터널 절연막 및 상기 반도체 기판을 식각하여, 상기 콘택홀의 일측과 대응하는 상기 반도체 기판의 일부에 트렌치를 형성하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법.The gate electrode layer, the second conductive layer, the capping layer, the dielectric layer, the first conductive layer, the tunnel insulating layer, and the semiconductor substrate are etched to form a trench in a portion of the semiconductor substrate corresponding to one side of the contact hole. A method of manufacturing a nonvolatile memory device comprising the step of forming. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트렌치를 형성한 뒤, 상기 트렌치를 포함하는 상기 반도체 기판에 접합 영역을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법.And forming a junction region in the semiconductor substrate including the trench after forming the trench. 제1항에 있어서, 상기 트렌치를 형성하는 식각 공정은,The method of claim 1, wherein the etching process for forming the trench, 상기 터널 절연막 및 상기 유전체막이 노출될 때까지 상기 게이트 전극층, 상기 제2 도전층, 상기 캡핑층 및 상기 제1 도전층을 식각하는 제1 식각 공정을 실시하는 단계;Performing a first etching process of etching the gate electrode layer, the second conductive layer, the capping layer and the first conductive layer until the tunnel insulating layer and the dielectric layer are exposed; 상기 터널 절연막 및 상기 유전체막을 제거한 뒤 노출된 상기 제1 도전층 및 상기 반도체 기판을 식각하는 제2 식각 공정을 실시하는 단계; 및Performing a second etching process of etching the exposed first conductive layer and the semiconductor substrate after removing the tunnel insulating layer and the dielectric layer; And 상기 제1 도전층을 제거한 뒤 노출된 상기 터널 절연막을 제거하는 제3 식각 공정을 실시하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법.And removing the exposed first tunnel insulating layer after removing the first conductive layer, and performing a third etching process. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선택 라인은 소스 선택 라인과 드레인 선택 라인을 포함하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법.And the select line comprises a source select line and a drain select line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8470673B2 (en) 2010-05-20 2013-06-25 Hynix Semiconductor Inc. Method of fabricating semiconductor device with buried bit line
USD716742S1 (en) 2013-09-13 2014-11-04 Asm Ip Holding B.V. Substrate supporter for semiconductor deposition apparatus
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