+

JP3535186B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number
JP3535186B2
JP3535186B2 JP5382293A JP5382293A JP3535186B2 JP 3535186 B2 JP3535186 B2 JP 3535186B2 JP 5382293 A JP5382293 A JP 5382293A JP 5382293 A JP5382293 A JP 5382293A JP 3535186 B2 JP3535186 B2 JP 3535186B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide film
forming
selective oxide
bird
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP5382293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06268230A (en
Inventor
規之 下地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP5382293A priority Critical patent/JP3535186B2/en
Publication of JPH06268230A publication Critical patent/JPH06268230A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3535186B2 publication Critical patent/JP3535186B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Non-Volatile Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造方
法に関するものであり、特に半導体装置の微細化に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to miniaturization of a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、セルアレイ中のコンタクトが不要
で、セルの縮小化が図れるフラッシュメモリとしてFA
CE(FLASH ARRAY CONTACTLESS EPROM)セル構造のフ
ラッシュメモリが知られている。
2. Description of the Related Art Today, an FA is used as a flash memory which does not require a contact in a cell array and can be downsized.
A CE (FLASH ARRAY CONTACTLESS EPROM) cell structure flash memory is known.

【0003】図6にFACEセル50の構造を示す。F
ACEセル50は、基板内に設けられたp形シリコンウ
エル2内にn+型ドレイン3及びn+型ソース4が設けら
れる。ドレイン3とソース4間は、チャネル領域16で
ある。チャネル領域16上には、トンネル酸化膜8が設
けられる。さらに、トンネル酸化膜8上にポリシリコン
で構成されたフローティングゲート12、層間絶縁膜1
3、コントロールゲート電極14が順に設けられる。
FIG. 6 shows the structure of the FACE cell 50. F
In the ACE cell 50, an n + type drain 3 and an n + type source 4 are provided in a p type silicon well 2 provided in a substrate. A channel region 16 is between the drain 3 and the source 4. A tunnel oxide film 8 is provided on the channel region 16. Furthermore, the floating gate 12 made of polysilicon and the interlayer insulating film 1 are formed on the tunnel oxide film 8.
3 and the control gate electrode 14 are sequentially provided.

【0004】上記のFACEセル50に対する情報の書
き込みおよび消去について説明する。情報”1”を書き
込む場合、コントロールゲート電極14、ドレイン3に
高電圧を印加し、かつソース4、およびウエル2に接地
電位を与える。これにより、ドレイン3近傍で発生した
ホットエレクトロンは、トンネル酸化膜8の電位障壁を
飛び越えてフローティングゲート12内に流入する。こ
れにより、FACEセル50に情報”1”が書き込まれ
た状態である。
Writing and erasing of information in the FACE cell 50 will be described. When writing information "1", a high voltage is applied to the control gate electrode 14 and the drain 3, and a ground potential is applied to the source 4 and the well 2. As a result, the hot electrons generated near the drain 3 jump over the potential barrier of the tunnel oxide film 8 and flow into the floating gate 12. As a result, the information “1” is written in the FACE cell 50.

【0005】一方、FACEセル50に情報”0”を記
憶させる(消去する)場合、フローティングゲート12
に流入させた電子を、ソース4に戻すため、フローティ
ングゲート12とソース4間に、情報の書き込み時とは
反対方向の高電圧を印加する。これにより、書き込み時
とは反対方向の電界が発生し、F−N(Fowler-Nordhei
m)トンネリングにより電子がソース4に引戻される。
On the other hand, when the information "0" is stored (erased) in the FACE cell 50, the floating gate 12
In order to return the electrons that have flown into the source 4 to the source 4, a high voltage is applied between the floating gate 12 and the source 4 in the direction opposite to that at the time of writing information. As a result, an electric field in the opposite direction to that at the time of writing is generated, and FN (Fowler-Nordhei
m) The electrons are pulled back to the source 4 by tunneling.

【0006】このように電子が引戻されることにより、
チャネル領域16にチャネルを形成させるためのコント
ロールゲート電圧のしきい値が降下する。この状態が、
FACEセル50に情報”0”を記憶させた状態である
(以下非書き込み状態という)。
[0006] By thus returning the electrons,
The threshold value of the control gate voltage for forming a channel in the channel region 16 drops. This state
This is a state in which the information "0" is stored in the FACE cell 50 (hereinafter referred to as non-writing state).

【0007】次に、不揮発性メモリFACEセル50に
おける情報の読み出し動作を説明する。まず、コントロ
ールゲート電極14に、センス電圧Vsを印加する。セン
ス電圧Vsとは、書き込み状態のしきい値電圧と、非書き
込み状態のしきい値電圧の中間の電圧をいう。
Next, the reading operation of information in the non-volatile memory FACE cell 50 will be described. First, the sense voltage Vs is applied to the control gate electrode 14. The sense voltage Vs is an intermediate voltage between the threshold voltage in the written state and the threshold voltage in the non-written state.

【0008】FACEセル50が書き込み状態であれ
ば、FACEセル50のしきい値電圧よりセンス電圧Vs
の方が低いので、チャネル領域16にチャネルが形成さ
れない。よって、ソース4の電位をドレイン3の電位よ
り高くしても、ドレイン3とソース4間に電流が流れな
い。
When the FACE cell 50 is in the write state, the sense voltage Vs is higher than the threshold voltage of the FACE cell 50.
, The channel is not formed in the channel region 16. Therefore, even if the potential of the source 4 is higher than that of the drain 3, no current flows between the drain 3 and the source 4.

【0009】これに対して、FACEセル50が非書き
込み状態であれば、FACEセル50のしきい値電圧よ
りセンス電圧Vsの方が高いので、チャネル領域16にチ
ャネルが形成される。よって、ドレイン3の電位をソー
ス4の電位より高くすることにより、ドレイン3とソー
ス4間に電流が流れる。
On the other hand, when the FACE cell 50 is in the non-written state, the sense voltage Vs is higher than the threshold voltage of the FACE cell 50, so that a channel is formed in the channel region 16. Therefore, by setting the potential of the drain 3 higher than the potential of the source 4, a current flows between the drain 3 and the source 4.

【0010】このように、FACEセル50において
は、読み出し時には、コントロールゲート電極14にセ
ンス電圧Vsを印加することにより、チャネル領域16に
チャネルが形成されるか否かを検出して、書き込み状態
か非書き込み状態かを判断することができる。
As described above, in the FACE cell 50, at the time of reading, by applying the sense voltage Vs to the control gate electrode 14, it is detected whether or not a channel is formed in the channel region 16, and it is determined whether or not the channel is in the written state. It is possible to determine whether it is in the non-written state.

【0011】つぎに、図7を用いて、FACEセル50
の製造方法を説明する。半導体基板のp型シリコンウエ
ル2の表面に熱酸化膜80(pad oxide)を形成し、その
上に、化学気相成長(CVD)法を用いてシリコン窒化
膜を形成した後、フォトレジストを用いて選択的にエッ
チングして、開口部81を有するシリコン窒化膜82を
形成する。この状態を図7Aに示す。この状態から、図
7Bに示すように半導体基板全面にヒ素(As)をイオ
ン注入する。これにより、シリコン窒化膜82で覆われ
ていない開口部81の半導体基板領域101に、ヒ素イ
オンが注入される。
Next, referring to FIG. 7, the FACE cell 50
The manufacturing method of will be described. A thermal oxide film 80 (pad oxide) is formed on the surface of the p-type silicon well 2 of the semiconductor substrate, a silicon nitride film is formed thereon by a chemical vapor deposition (CVD) method, and then a photoresist is used. And selectively etch to form a silicon nitride film 82 having an opening 81. This state is shown in FIG. 7A. From this state, arsenic (As) is ion-implanted into the entire surface of the semiconductor substrate as shown in FIG. 7B. As a result, arsenic ions are implanted into the semiconductor substrate region 101 of the opening 81 not covered with the silicon nitride film 82.

【0012】つぎに、半導体基板を熱処理することによ
り、シリコン窒化膜82で覆われていなかった部分だけ
酸化が進み、図7Cに示すように端部にバーズビーク構
造を有する選択酸化膜5が形成される。同時に、この熱
処理により、選択酸化膜5の下部のp型シリコンウエル
2内に、埋め込み拡散層であるn+型ソース4が形成さ
れる。
Next, by heat-treating the semiconductor substrate, oxidation progresses only in a portion not covered with the silicon nitride film 82, and a selective oxide film 5 having a bird's beak structure is formed at the end as shown in FIG. 7C. It At the same time, this heat treatment forms an n + -type source 4 which is a buried diffusion layer in the p-type silicon well 2 below the selective oxide film 5.

【0013】つぎに、シリコン窒化膜82および熱酸化
膜80を除去したのち、図7Dに示すように、基板表面
に薄膜の希釈酸化によりトンネル酸化膜8を形成する。
その後フローティングゲート12、層間絶縁膜13、コ
ントロールゲート電極14を形成する(図6参照)。
Next, after removing the silicon nitride film 82 and the thermal oxide film 80, as shown in FIG. 7D, a tunnel oxide film 8 is formed on the surface of the substrate by diluting and oxidizing the thin film.
After that, the floating gate 12, the interlayer insulating film 13, and the control gate electrode 14 are formed (see FIG. 6).

【0014】このように、FACEセル50は、ソース
4が埋め込み拡散層として、半導体基板内に形成されて
いるためコンタクトが不要であり、また、ソース4およ
び選択酸化膜5を自己整合的に形成することができる
為、セル面積の縮小化を図ることができる。
As described above, in the FACE cell 50, since the source 4 is formed as the buried diffusion layer in the semiconductor substrate, no contact is required, and the source 4 and the selective oxide film 5 are formed in a self-aligned manner. Therefore, the cell area can be reduced.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなFACEセル50においては、次のような問題が
あった。
However, the FACE cell 50 as described above has the following problems.

【0016】FACEセル50においては、選択酸化膜
5の端部にバーズビーク構造の部分が形成される。この
バーズビーク構造の部分は、シリコン窒化膜82で覆っ
た部分にまで横方向に広がって形成される。このため、
図8に示すように、ソース4とフローティングゲート1
2とのオーバラップ部分のトンネル酸化膜として機能す
る部分の膜厚が厚くなってしまい、その分電界が弱ま
り、F−Nトンネリング電流が減少する。
In the FACE cell 50, a bird's beak structure portion is formed at the end of the selective oxide film 5. The bird's beak structure portion is formed so as to spread laterally up to the portion covered with the silicon nitride film 82. For this reason,
As shown in FIG. 8, the source 4 and the floating gate 1
The film thickness of the portion functioning as the tunnel oxide film in the overlapping portion with 2 becomes thicker, the electric field is weakened accordingly, and the FN tunneling current is reduced.

【0017】もちろん、選択酸化膜5の形成における熱
処理により、ソース4のn+領域が拡散して、ソース4
の幅α1が選択酸化膜5の幅β1よりも横方向に広が
り、ソース4の端部がバーズビーク構造部分を追越すこ
ともある。しかし、この場合、ソース4の不純物濃度が
低くなるという問題が発生する。このような不純物濃度
の低下がおこると、消去時にソース4に高電圧を印加し
た場合に空乏層が発生し、トンネル酸化膜8の膜厚が実
質的に厚くなったのと等しくなり、電界が弱まりF−N
電流が減少するという問題がある。
Of course, the n + region of the source 4 is diffused by the heat treatment for forming the selective oxide film 5, and the source 4
The width α1 of the source 4 may be wider than the width β1 of the selective oxide film 5 in the lateral direction, and the end portion of the source 4 may overtake the bird's beak structure portion. However, in this case, there arises a problem that the impurity concentration of the source 4 becomes low. When such a decrease in the impurity concentration occurs, a depletion layer is generated when a high voltage is applied to the source 4 during erasing, and the tunnel oxide film 8 becomes substantially thicker, which is equivalent to the electric field. Weakened F-N
There is a problem that the current decreases.

【0018】また、選択酸化膜5の形成の際、シリコン
窒化膜82の膜厚を厚く、熱酸化膜80(pad oxide)の
膜厚を薄く、酸化の温度を高くすれば、バーズビークを
横方向に広がらない様にすることができる。しかし、こ
のような処理は半導体基板にかかるストレスが大きい。
When the selective oxide film 5 is formed, if the silicon nitride film 82 is thick, the thermal oxide film 80 (pad oxide) is thin, and the oxidation temperature is high, the bird's beak is laterally moved. You can make sure it doesn't spread. However, such a process places a great deal of stress on the semiconductor substrate.

【0019】すなわち、上記のようなFACEセルの製
造方法では、セル面積の縮小化とソース領域の不純物濃
度の低下という双方の問題を解決することはできなかっ
た。この発明は、上記のような問題点を解決し、埋め込
み拡散層の横広がりを防止し集積度の向上が可能な半導
体装置を提供することを目的とする。
That is, the above FACE cell manufacturing method could not solve both the problems of reducing the cell area and reducing the impurity concentration of the source region. It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a semiconductor device capable of preventing lateral expansion of a buried diffusion layer and improving the degree of integration.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】1)本発明にかかる半導
体装置の製造方法は、半導体基板と、前記半導体基板の
表面に設けられ、両端部にバーズビーク構造をもつ選択
酸化膜と、前記選択酸化膜下部の基板領域に設けられた
埋め込みソース領域と、前記選択酸化膜の両端近傍にバ
ーズビーク構造の両端近傍の基板表面に設けられたトン
ネル酸化膜と、前記トンネル酸化膜の上に設けられた導
電体層とを備えた半導体装置の製造方法であって、 A
開口部を有するマスクで、半導体基板表面を覆い、前記
開口部から不純物を注入する不純物注入工程、 B )前記
開口部に、両端部にバーズビーク構造をもつ選択酸化膜
を形成するとともに、不純物を注入した部分に埋め込み
ソース領域を形成する埋め込みソース領域形成工程、
C )前記選択酸化膜のバーズビーク構造部分の両端部下
部の埋め込みソース領域の一部が露出されるまで、前記
選択酸化膜がほぼ均一に削れるようにウェットエッチン
グすることにより、両端部のバーズビーク構造部分を除
去する埋め込みソース領域露出工程、 D )前記露出した
基板表面に絶縁性薄膜を形成する絶縁性薄膜形成工程、
E )前記絶縁性薄膜を介して導電体層を形成する導電体
層形成工程、 F )早くとも前記絶縁性薄膜形成工程後、
前記埋め込みソース領域の幅が前記選択酸化膜の幅より
も広がるように熱処理を行う工程を備えたことを特徴と
する。
[Means for Solving the Problems] 1)Semiconductor according to the present invention
A method of manufacturing a body device includes a semiconductor substrate and the semiconductor substrate
Selection with bird's beak structure provided on the surface and both ends
An oxide film and a substrate area below the selective oxide film
A buried source region and a bar near both ends of the selective oxide film are formed.
Tons provided on the substrate surface near both ends of the ozbeak structure
The channel oxide film and the conductive film provided on the tunnel oxide film.
A method for manufacturing a semiconductor device including an electric layer, comprising: A )
Cover the surface of the semiconductor substrate with a mask having an opening,
An impurity implantation step of implanting impurities from the opening, B ) The above
Selective oxide film with bird's beak structure at both ends in the opening
And fill the area where impurities are implanted.
A buried source region forming step of forming a source region,
C ) Below both ends of the bird's beak structure of the selective oxide film
Until a part of the buried source region of the part is exposed.
Wet etch to remove the selective oxide film almost uniformly
The bird's beak structure parts at both ends are removed by
The buried source region exposing step to be removed, D ) Said exposed
An insulating thin film forming step of forming an insulating thin film on the substrate surface,
E ) A conductor forming a conductor layer via the insulating thin film
Layer forming process, F ) As soon as possible after the insulating thin film forming step,
The width of the buried source region is larger than the width of the selective oxide film.
It also has a process to perform heat treatment to spread
To do.

【0021】2)本発明にかかる半導体装置の製造方法
においては、前記埋め込みソース領域露出工程における
前記選択酸化膜のバーズビーク構造部分の除去は、前記
選択酸化膜に対してのみエッチング作用を有するエッチ
ャントによって行なわれることを特徴とする。
2) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the removal of the bird's beak structure portion of the selective oxide film in the buried source region exposing step is performed by an etchant having an etching action only on the selective oxide film. It is characterized by being performed.

【0022】3)本発明にかかる半導体装置の製造方法
は、開口部を有するマスクで、半導体基板表面を覆い、
前記開口部から不純物を注入する不純物注入工程、前記
開口部に、端部にバーズビーク構造をもつ選択酸化膜を
形成するとともに、不純物を注入した部分に、前記選択
酸化膜の横幅よりも狭い埋め込み拡散層を形成する埋め
込み拡散層形成工程、少なくとも前記選択酸化膜のバー
ズビーク構造部分を除去し、前記埋め込み拡散層の一部
を露出させる埋め込み拡散層露出工程、前記基板表面
に、絶縁性薄膜を形成する絶縁性薄膜形成工程、前記絶
縁性薄膜を介して導電体層を形成する導電体層形成工程
を備えた半導体装置の製造方法であって、前記埋め込み
拡散層露出工程にて、平坦化膜を形成した後、前記半導
体基板、前記選択酸化膜および前記平坦化膜に対して、
エッチングレートがほぼ同じエッチャントを用いて、前
記埋め込み拡散層が露出するまでエッチングすることに
より前記選択酸化膜のバーズビーク構造部分の除去を
い、早くとも前記絶縁性薄膜形成工程後、前記埋め込み
拡散層の幅が前記選択酸化膜の幅よりも広がるように熱
処理を行う工程を備えたことを特徴とする。4)本発明
にかかる半導体装置の製造方法においては、半導体基板
を所定分エッチングすることにより、前記選択酸化膜の
バーズビーク構造部分の除去を行うことを特徴とする。
3) Manufacturing method of semiconductor device according to the present invention
Covers the surface of the semiconductor substrate with a mask having an opening,
Impurity injection step of injecting impurities from the opening, forming a selective oxide film having a bird's beak structure at the end in the opening, and performing buried diffusion narrower than the lateral width of the selective oxide film in the impurity injected portion. A step of forming a buried diffusion layer for forming a layer, a step of removing at least the bird's beak structure of the selective oxide film to expose a part of the buried diffusion layer, and a step of forming an insulating thin film on the surface of the substrate. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: an insulating thin film forming step; and a conductor layer forming step of forming a conductor layer via the insulating thin film , wherein a flattening film is formed in the embedded diffusion layer exposing step. After that, with respect to the semiconductor substrate, the selective oxide film and the planarization film,
Using the etching rate is almost the same etchant, line removal of the bird's beak structure part of said selective oxide film by the buried diffusion layer is etched to expose the
At the earliest, after the insulating thin film forming step, the embedding
Heat is applied so that the width of the diffusion layer is wider than the width of the selective oxide film.
It is characterized by including a step of performing a treatment. 4) The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is characterized in that the bird's beak structure portion of the selective oxide film is removed by etching the semiconductor substrate for a predetermined amount.

【0023】[0023]

【0024】5)本発明にかかるフラッシュメモリの製
造方法においては、前記導電体層はフローティングゲー
トであって、さらに、前記導電体層の上に層間絶縁膜を
形成する工程、前記層間絶縁膜の上に制御電極を形成す
る制御電極形成工程を備えたことを特徴とする。
5) Manufacture of a flash memory according to the present invention
In the manufacturing method, the conductor layer is a floating gate.
And further forming an interlayer insulating film on the conductor layer.
Forming step, forming a control electrode on the interlayer insulating film
And a control electrode forming step.

【0025】6)本発明にかかるトランジスタの製造方
法においては、前記導電体層はゲート電極であることを
特徴とする。
6) Method of manufacturing transistor according to the present invention
Method, the conductor layer is a gate electrode.
Characterize.

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【作用】1)本発明にかかる半導体装置の製造方法にお
いては、A )開口部を有するマスクで、半導体基板表面
を覆い、開口部から不純物を注入する不純物注入工程、
B )開口部に、両端部にバーズビーク構造をもつ選択酸
化膜を形成するとともに、不純物を注入した部分に埋め
込みソース領域を形成する埋め込みソース領域形成工
程、 C )選択酸化膜のバーズビーク構造部分の両端部下
部の埋め込みソース領域の一部が露出されるまで、選択
酸化膜がほぼ均一に削れるようにウェットエッチングす
ることにより、両端部のバーズビーク構造部分を除去す
る埋め込みソース領域露出工程、 D )露出した基板表面
に絶縁性薄膜を形成する絶縁性薄膜形成工程、 E )絶縁
性薄膜を介して導電体層を形成する導電体層形成工程、
F )早くとも絶縁性薄膜形成工程後、埋め込みソース領
域の幅が選択酸化膜の幅よりも広がるように熱処理を行
う工程を備える。これにより、厚みの薄い端部のバーズ
ビーク構造部分の両端部の酸化膜が除去され、当該両端
部下部の埋め込みソース領域の一部が露出する。また、
露出した基板表面に絶縁性薄膜を形成しているため、埋
め込みソース領域を横方向に広げることなく、埋め込み
ソース領域の端部の上に絶縁性薄膜を形成することがで
きる。また、バーズビーク構造部分を一旦エッチングし
た後、熱処理を行なっているので、埋め込みソース領域
をそれほど横方向に広げることなく、埋め込みソース領
域の端部の上に絶縁性薄膜を確実に形成することができ
る。
1) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, A ) a mask having an opening is used to
And an impurity injection step of injecting impurities from the opening,
B ) Selective acid with bird's beak structure at both ends in the opening
Form the oxide film and fill in the part where impurities are injected
Embedded source region forming process for forming a buried source region
Degree, C) under both ends of the bird's beak structure portion of the selective oxidation layer
Select until part of the embedded source region is exposed
Wet etching is performed so that the oxide film is scraped almost uniformly.
By removing the bird's beak structure parts at both ends.
Embedded source region exposure process, D ) Exposed substrate surface
Insulating thin film forming process to form insulating thin film on E, insulation
Conductive layer forming step of forming a conductive layer via a conductive thin film,
F ) After the insulating thin film formation process at the earliest, the buried source region
Heat treatment is performed so that the width of the area is wider than the width of the selective oxide film.
It is equipped with a process. This allows the bird's edge to be thin.
The oxide film on both ends of the beak structure is removed,
A part of the buried source region at the bottom of the part is exposed. Also,
Since the insulating thin film is formed on the exposed substrate surface,
Embedding without expanding the embedded source region laterally
It is possible to form an insulating thin film on the edge of the source region.
Wear. Also, the bird's beak structure part is etched once.
After that, heat treatment is performed, so the embedded source region
Embedded source region without widening
The insulating thin film can be surely formed on the edge of the area.
It

【0028】2)本発明にかかる半導体装置の製造方法
においては、前記選択酸化膜のバーズビーク構造部分の
除去は、前記選択酸化膜に対してのみエッチング作用を
有するエッチャントによって行なわれる。したがって、
前記選択酸化膜のバーズビーク構造部分を容易に除去す
ることができる。
2) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the bird's beak structure portion of the selective oxide film is removed by an etchant having an etching action only on the selective oxide film. Therefore,
The bird's beak structure portion of the selective oxide film can be easily removed.

【0029】3)本発明にかかる半導体装置の製造方法
においては、開口部を有するマスクで、半導体基板表面
を覆い、開口部から不純物を注入する不純物注入工程、
開口部に、端部にバーズビーク構造をもつ選択酸化膜を
形成するとともに、不純物を注入した部分に、選択酸化
膜の横幅よりも狭い埋め込み拡散層を形成する埋め込み
拡散層形成工程、少なくとも選択酸化膜のバーズビーク
構造部分を除去し、埋め込み拡散層の一部を露出させる
埋め込み拡散層露出工程、基板表面に、絶縁性薄膜を形
成する絶縁性薄膜形成工程、絶縁性薄膜を介して導電体
層を形成する導電体層形成工程を備えた半導体装置の製
造方法であって、埋め込み拡散層露出工程にて、平坦化
膜を形成した後、半導体基板、選択酸化膜および平坦化
膜に対して、エッチングレートがほぼ同じエッチャント
を用いて、埋め込み拡散層が露出するまでエッチングす
ることにより選択酸化膜のバーズビーク構造部分の除去
を行い、早くとも絶縁性薄膜形成工程後、埋め込み拡散
層の幅が選択酸化膜の幅よりも広がるように熱処理を行
う工程を備える。4)本発明にかかる半導体装置の製造
方法においては、半導体基板を所定分エッチングするこ
とにより、選択酸化膜のバーズビーク構造部分の除去を
行う。したがって、バーズビーク構造部分の除去後の基
板表面に段差ができることを防止する。また、バーズビ
ーク構造部分を一旦エッチングした後、熱処理を行なっ
ているので、埋め込み拡散層をそれほど横方向に広げる
ことなく、埋め込み拡散層の端部の上に絶縁性薄膜を確
実に形成することができる。
3) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the surface of the semiconductor substrate is covered with a mask having an opening.
And an impurity injection step of injecting impurities from the opening,
Selective oxide film with bird's beak structure at the end is formed in the opening.
Selective oxidation is performed on the part where impurities are injected while forming
Buried to form a buried diffusion layer narrower than the lateral width of the film
Diffusion layer forming step, at least bird's beak of selective oxide film
The structure part is removed and a part of the buried diffusion layer is exposed.
Embedded diffusion layer exposure process, forming an insulating thin film on the substrate surface
Insulating thin film forming process, the conductor through the insulating thin film
Of a semiconductor device including a conductor layer forming step of forming a layer
It is a manufacturing method, and is flattened in the step of exposing the buried diffusion layer.
After forming the film, semiconductor substrate, selective oxide film and planarization
Etchant with almost the same etching rate as the film
Etch until the buried diffusion layer is exposed using
By removing the bird's beak structure part of the selective oxide film
And at the earliest after the insulating thin film formation process, buried diffusion
Heat treatment is performed so that the width of the layer is wider than the width of the selective oxide film.
It is equipped with a process. 4) Manufacturing of semiconductor device according to the present invention
In the method, the semiconductor substrate is etched for a predetermined amount.
By removing the bird's beak structure part of the selective oxide film,
To do. Therefore, it is possible to prevent a step from being formed on the substrate surface after the removal of the bird's beak structure portion. Also,
After first etching the structure portion, heat treatment is performed.
Therefore, the embedded diffusion layer is expanded so much in the lateral direction.
The insulating thin film on the edge of the buried diffusion layer without
It can really be formed.

【0030】[0030]

【0031】5)本発明にかかるフラッシュメモリの製
造方法においては、導電体層はフローティングゲートで
あって、さらに、導電体層の上に層間絶縁膜を形成する
工程、層間絶縁膜の上に制御電極を形成する制御電極形
成工程を備える。したがって、制御電極に所定の電圧を
印加することにより、フローティングゲートと埋め込み
ソース領域との間で、低い電圧でトンネリング電流を発
生させることができる。
5) In the method for manufacturing a flash memory according to the present invention, the conductor layer is a floating gate.
In addition, an interlayer insulating film is formed on the conductor layer.
Process, control electrode type that forms control electrode on interlayer insulating film
Equipped with a forming process. Therefore, by applying a predetermined voltage to the control electrode, a tunneling current can be generated at a low voltage between the floating gate and the buried source region.

【0032】[0032]

【0033】[0033]

【0034】[0034]

【実施例】本発明の一実施例について説明する。図2
に、本発明の一実施例である製造方法によって製造した
FACEセル51を示す。
EXAMPLE An example of the present invention will be described. Figure 2
The FACE cell 51 manufactured by the manufacturing method which is one example of the present invention is shown in FIG.

【0035】FACEセル51は、基板内に設けられた
p形シリコンウエル2内に埋め込み拡散層であるn+
ドレイン3及びn+型ソース4が設けられる。ドレイン
3及びソース4はともに、低濃度不純物領域であるn-
領域を有している。ドレイン3とソース4間のウェル領
域は、チャネル領域16であり、チャネル領域16上に
は、絶縁性薄膜であるトンネル酸化膜8が設けられる。
さらに、トンネル酸化膜8上に導電体層であるフローテ
ィングゲート12、層間絶縁膜13、コントロールゲー
ト電極14が順に設けられる。
In the FACE cell 51, an n + type drain 3 and an n + type source 4 which are buried diffusion layers are provided in a p type silicon well 2 provided in the substrate. Both the drain 3 and the source 4 are low-concentration impurity regions n −.
Has an area. A well region between the drain 3 and the source 4 is a channel region 16, and a tunnel oxide film 8 which is an insulating thin film is provided on the channel region 16.
Further, a floating gate 12, which is a conductor layer, an interlayer insulating film 13, and a control gate electrode 14 are sequentially provided on the tunnel oxide film 8.

【0036】なお、コントロールゲート電極14とソー
ス4、コントロールゲート電極14とドレイン3とは選
択酸化膜5によって、絶縁されている。
The control gate electrode 14 and the source 4, and the control gate electrode 14 and the drain 3 are insulated by the selective oxide film 5.

【0037】つぎに、FACEセル51の製造方法につ
いて図1を用いて説明する。半導体基板のp型シリコン
ウエル2の表面に熱酸化膜80(pad oxide)を形成し、
その上に、CVD法を用いてシリコン窒化膜を形成した
後、フォトレジストを用いて選択的にエッチングして、
開口部81を有するマスクであるシリコン窒化膜82を
形成する。この状態を図1Aに示す。この状態から半導
体基板全面にヒ素(As)をイオン注入する。これによ
り、シリコン窒化膜82で覆われていない開口部81の
半導体基板領域101に、ヒ素イオンが注入される。
Next, a method of manufacturing the FACE cell 51 will be described with reference to FIG. A thermal oxide film 80 (pad oxide) is formed on the surface of the p-type silicon well 2 of the semiconductor substrate,
After that, a silicon nitride film is formed by the CVD method, and then selectively etched using a photoresist,
A silicon nitride film 82 that is a mask having an opening 81 is formed. This state is shown in FIG. 1A. From this state, arsenic (As) is ion-implanted into the entire surface of the semiconductor substrate. As a result, arsenic ions are implanted into the semiconductor substrate region 101 of the opening 81 not covered with the silicon nitride film 82.

【0038】つぎに、半導体基板を熱処理することによ
り、シリコン窒化膜82で覆われていなかった部分だけ
酸化が進み、図1Bに示すように端部にバーズビーク構
造5aを有する選択酸化膜5が400nmで形成され
る。同時に、この熱処理により、選択酸化膜5の下部の
p型シリコンウエル2内に、埋め込み拡散層であるn+
型ソース4が形成される。
Next, by heat-treating the semiconductor substrate, the oxidation proceeds only in the portion not covered with the silicon nitride film 82, and the selective oxide film 5 having the bird's beak structure 5a at the end as shown in FIG. 1B is 400 nm thick. Is formed by. At the same time, by this heat treatment, in the p-type silicon well 2 below the selective oxide film 5, a buried diffusion layer n + is formed.
A mold source 4 is formed.

【0039】つぎに、図1Cに示すように、シリコン窒
化膜82を除去する。その後、シリコン酸化膜に対して
のみエッチング作用を有するエッチャントによってエッ
チングを行なう。本実施例においては、このエッチャン
トとしてフッ酸を用いた。これにより、図1Dに示すよ
うに、選択酸化膜5が200nmとなり、バーズビーク
構造部分5aが取り除かれ、ソース4の一部が露出す
る。
Next, as shown in FIG. 1C, the silicon nitride film 82 is removed. After that, etching is performed with an etchant having an etching action only on the silicon oxide film. In this example, hydrofluoric acid was used as the etchant. As a result, as shown in FIG. 1D, the selective oxide film 5 becomes 200 nm, the bird's beak structure portion 5a is removed, and a part of the source 4 is exposed.

【0040】なお、本実施例においては、ウェットエッ
チングによって選択酸化膜5のバーズビーク構造部分5
aをエッチングしたが、ドライエッチングで、除去する
ようにしてもよい。
In this embodiment, the bird's beak structure portion 5 of the selective oxide film 5 is formed by wet etching.
Although a is etched, it may be removed by dry etching.

【0041】この状態で、基板表面に希釈酸化により1
0nmのトンネル酸化膜8を形成する。これにより、ソ
ース4の一部を含む基板表面がトンネル酸化膜8で覆わ
れる。
In this state, the surface of the substrate was diluted with 1 by oxidation.
A tunnel oxide film 8 of 0 nm is formed. As a result, the surface of the substrate including a part of the source 4 is covered with the tunnel oxide film 8.

【0042】つぎに、CVD法を用いて150nmのポ
リシリコン層を形成し、フォトレジストを用いたエッチ
ングを行ない、図1Fに示すようにフローティングゲー
ト12を形成する。
Next, a 150 nm polysilicon layer is formed by the CVD method, and etching is performed using a photoresist to form the floating gate 12 as shown in FIG. 1F.

【0043】つぎに、基板全面に順にシリコン酸化膜、
シリコン窒化膜、シリコン酸化膜から構成される層間絶
縁膜13を形成する。本実施例においては、最下層のシ
リコン酸化膜は希釈酸化により形成し、シリコン窒化膜
は減圧CVD法により形成し、最上層のシリコン酸化膜
はウエット酸化により形成した。
Next, a silicon oxide film,
An interlayer insulating film 13 composed of a silicon nitride film and a silicon oxide film is formed. In this example, the lowermost silicon oxide film was formed by dilute oxidation, the silicon nitride film was formed by the low pressure CVD method, and the uppermost silicon oxide film was formed by wet oxidation.

【0044】つぎに、CVD法を用いて、層間絶縁膜1
3上に300nmのポリシリコン層を形成し、フォトレ
ジストを用いたエッチングを行ない、図2に示すように
コントロールゲート電極14を形成する。このようにし
て、FACEセル51が形成される。
Next, the interlayer insulating film 1 is formed by the CVD method.
A polysilicon layer having a thickness of 300 nm is formed on the photoresist layer 3 and is etched using a photoresist to form a control gate electrode 14 as shown in FIG. In this way, the FACE cell 51 is formed.

【0045】このように、本実施例においては、バーズ
ビーク構造部分5aを一旦エッチングした後、トンネル
酸化膜を形成しているので、ソース4を横方向に広げる
ことなく、ソース4の端部の上にトンネル酸化膜として
機能するシリコン酸化膜を形成することができる。ま
た、バーズビークを横方向に広がらない様にする処理が
不要となるので、半導体基板にかかるストレスもない。
As described above, in the present embodiment, since the tunnel oxide film is formed after the bird's beak structure portion 5a is once etched, the source 4 is not expanded in the lateral direction, and the upper portion of the end of the source 4 is not expanded. It is possible to form a silicon oxide film that functions as a tunnel oxide film. Further, since the treatment for preventing the bird's beak from spreading in the lateral direction is unnecessary, there is no stress on the semiconductor substrate.

【0046】ところで、一般に、熱酸化においては、酸
化膜が形成される酸化レートは半導体の不純物濃度が高
いほど高くなる。したがって、トンネル酸化膜8の膜厚
については、図3Aに示すように、ソース4の上の膜厚
t1が、基板上の膜厚t2よりも厚くなるということも
考えられる。この為、図1Eでトンネル酸化膜8を形成
した後、再び熱処理を行なうようにしてもよい。
By the way, generally, in thermal oxidation, the oxidation rate at which an oxide film is formed increases as the impurity concentration of the semiconductor increases. Therefore, as for the film thickness of the tunnel oxide film 8, as shown in FIG. 3A, the film thickness t1 on the source 4 may be larger than the film thickness t2 on the substrate. Therefore, the heat treatment may be performed again after the tunnel oxide film 8 is formed in FIG. 1E.

【0047】このような再熱処理により、図3Bに示す
ように、ソース4のn+領域が拡散して、ソース4の幅
α2が選択酸化膜の幅β2よりも横方向に広がり、ソー
ス4の端部がバーズビーク構造部分5a(図1C参照)
を追越すようにさせることができる。
By this re-heat treatment, as shown in FIG. 3B, the n + region of the source 4 is diffused so that the width α2 of the source 4 becomes wider than the width β2 of the selective oxide film in the lateral direction, and Bird's beak structure part 5a at the end (see FIG. 1C)
Can be overtaken.

【0048】この場合、バーズビーク構造部分5aを一
旦エッチングした後、熱処理を行なっているので、埋め
込み拡散層であるソース4をそれほど横方向に広げる必
要がない。したがって、ソース4の端部の上にトンネル
酸化膜として機能する絶縁性薄膜を確実に形成すること
ができる。また、バーズビークを横方向に広がらない様
にする処理が不要となるので、半導体基板にかかるスト
レスもない。
In this case, since the heat treatment is performed after the bird's beak structure portion 5a is once etched, it is not necessary to extend the source 4 as the buried diffusion layer so much in the lateral direction. Therefore, the insulating thin film functioning as a tunnel oxide film can be reliably formed on the end portion of the source 4. Further, since the treatment for preventing the bird's beak from spreading in the lateral direction is unnecessary, there is no stress on the semiconductor substrate.

【0049】すなわち、本実施例に示すFACEセルの
製造方法により、セル面積の縮小化とソース領域の不純
物濃度の低下という双方の問題を解決することはでき
る。
That is, the FACE cell manufacturing method according to the present embodiment can solve both the problems of reducing the cell area and reducing the impurity concentration of the source region.

【0050】なお、本実施例においては、シリコン酸化
膜に対してのみエッチング作用を有するエッチャントに
よってエッチングを行なっている。したがって、図1E
に示す様に、凹部88が形成される。このような凹部8
8は、その後フローティイングゲート12等を形成する
際、段差を発生させる。このような段差が発生すると、
電界が集中し、トンネル酸化膜8の信頼性が低下する等
のおそれもある。よって、このような問題を回避する
為、選択酸化膜5のバーズビーク構造部5aがなめらか
に伸びている方が望ましい。このため、選択酸化膜5の
形成の際、シリコン窒化膜82の膜厚を薄く、熱酸化膜
80(pad oxide)の膜厚を厚く、酸化の温度を低くする
ことが望ましい。
In the present embodiment, etching is performed only on the silicon oxide film with an etchant having an etching action. Therefore, FIG.
As shown in FIG. Such a recess 8
8 causes a step when the floating gate 12 and the like are formed thereafter. When such a step occurs,
The electric field may be concentrated, and the reliability of the tunnel oxide film 8 may be reduced. Therefore, in order to avoid such a problem, it is preferable that the bird's beak structure portion 5a of the selective oxide film 5 extends smoothly. Therefore, when forming the selective oxide film 5, it is desirable that the silicon nitride film 82 be thin, the thermal oxide film 80 (pad oxide) be thick, and the oxidation temperature be low.

【0051】図4に、バーズビーク構造部分5aの取除
き方法の他の実施例を示す。図4Aは図1Cの状態を示
す。この状態から図4Bに示すように平坦化膜84を形
成する。その後、半導体基板2、選択酸化膜5、および
平坦化膜84に対して、エッチングレートがほぼ同じエ
ッチャントを用いて、選択酸化膜5のバーズビーク構造
部分5aの除去を行なう。これにより、図4Cに示すよ
うに、バーズビーク構造部分5aが取り除かれる。
FIG. 4 shows another embodiment of the method for removing the bird's beak structure portion 5a. FIG. 4A shows the state of FIG. 1C. From this state, a flattening film 84 is formed as shown in FIG. 4B. Then, the bird's beak structure portion 5a of the selective oxide film 5 is removed from the semiconductor substrate 2, the selective oxide film 5, and the flattening film 84 by using an etchant having substantially the same etching rate. As a result, as shown in FIG. 4C, the bird's beak structure portion 5a is removed.

【0052】このように、平坦化膜84を形成後バーズ
ビーク構造部分5aの除去を行なうことにより、バーズ
ビーク構造部分の除去後の基板表面に段差ができること
を防止することができる。これにより、電界の集中を防
止し、トンネル酸化膜8の信頼性低下を防止することが
できる。
By removing the bird's beak structure portion 5a after forming the flattening film 84 in this manner, it is possible to prevent a step from being formed on the substrate surface after removing the bird's beak structure portion. Thereby, the concentration of the electric field can be prevented and the reliability of the tunnel oxide film 8 can be prevented from being lowered.

【0053】なお、本実施例においては、前記平坦化膜
84として、シリコン酸化膜を用いた。これによりエッ
チャントとして、シリコンとシリコン酸化膜のエッチン
グレートを考慮すればよい。
In this embodiment, a silicon oxide film is used as the flattening film 84. As a result, the etching rate of silicon and the silicon oxide film may be taken into consideration as an etchant.

【0054】また、この方法では、図4Cの状態で半導
体基板から所定の分γだけエッチングした段階でエッチ
ング工程を終了する必要があるが、エッチングにより発
生したシリコンの量を検出(ディテクト)することによ
り、容易に制御することができる。
Further, in this method, it is necessary to end the etching process when the semiconductor substrate is etched by a predetermined amount γ in the state of FIG. 4C, but the amount of silicon generated by the etching can be detected. Can be easily controlled.

【0055】なお、シリコン酸化膜以外に、他の材質、
たとえば単結晶シリコン、アモルファスシリコン、シリ
コン窒化膜等を用いてもよい。
In addition to the silicon oxide film, other materials,
For example, single crystal silicon, amorphous silicon, a silicon nitride film or the like may be used.

【0056】図5に、本発明を用いて製造したトランジ
スタ61を示す。トランジスタ61は、p形シリコンウ
エル2内にn+型ドレイン3及びn+型ソース4が設けら
れる。ドレイン3及びソース4はともに、低濃度不純物
領域であるn-領域を有している。ドレイン3とソース
4間は、チャネル領域16であり、チャネル領域16上
には、絶縁性薄膜である40nmのゲート酸化膜18が
設けられる。さらに、ゲート酸化膜18上に導電体層で
あるゲート電極15が設けられている。ゲート電極15
は層間膜26で覆われる。ソース4にはソース電極2
4、ドレイン3にはドレイン電極23が接続されてい
る。
FIG. 5 shows a transistor 61 manufactured by using the present invention. In the transistor 61, an n + type drain 3 and an n + type source 4 are provided in a p-type silicon well 2. Both the drain 3 and the source 4 have an n region which is a low concentration impurity region. A channel region 16 is provided between the drain 3 and the source 4, and a 40 nm gate oxide film 18, which is an insulating thin film, is provided on the channel region 16. Further, a gate electrode 15 which is a conductor layer is provided on the gate oxide film 18. Gate electrode 15
Is covered with an interlayer film 26. Source electrode 2 for source 4
4, the drain electrode 23 is connected to the drain 3.

【0057】なお、ゲート電極15とソース4、ゲート
電極15とドレイン3とは選択酸化膜5によって、絶縁
されている。
The gate electrode 15 and the source 4, and the gate electrode 15 and the drain 3 are insulated by the selective oxide film 5.

【0058】このように、本発明はフラシュメモリに限
らず、選択酸化膜5の下部に埋め込み拡散層がある半導
体装置であれば、どのようなものにも応用することがで
きる。
As described above, the present invention is not limited to the flash memory and can be applied to any semiconductor device having a buried diffusion layer under the selective oxide film 5.

【0059】なお、上記FACEセルの製造方法におい
ては、バーズビーク構造部分5aを一旦エッチングした
後、熱処理を行なっているが、バーズビーク構造部分5
aのエッチング工程を省略して、熱処理を行なうように
してもよい。これによっても、バーズビークを横方向に
広がらない様にする処理が不要となるので、半導体基板
にかかるストレスを防止することができる。
In the FACE cell manufacturing method, the bird's beak structure portion 5a is once etched and then heat-treated.
The heat treatment may be performed by omitting the etching step of a. This also eliminates the need for a treatment to prevent the bird's beak from spreading in the lateral direction, so that stress on the semiconductor substrate can be prevented.

【0060】[0060]

【発明の効果】1)本発明にかかる半導体装置の製造方
法においては、選択酸化膜のバーズビーク構造部分の両
端部下部の埋め込みソース領域の一部が露出されるま
で、選択酸化膜がほぼ均一に削れるようにウェットエッ
チングすることにより、両端部のバーズビーク構造部分
を除去する埋め込みソース領域露出工程、露出した基板
表面に絶縁性薄膜を形成する絶縁性薄膜形成工程、絶縁
性薄膜を介して導電体層を形成する導電体層形成工程、
早くとも絶縁性薄膜形成工程後、埋め込みソース領域の
幅が選択酸化膜の幅よりも広がるように熱処理を行う工
程を備える。したがって、埋め込みソース領域を横方向
に広げることなく、前記埋め込みソース領域の端部の上
に前記絶縁性薄膜を形成することができる。また、バー
ズビーク構造部分を一旦エッチングした後、熱処理を行
なっているので、埋め込みソース領域をそれほど横方向
に広げることなく、埋め込みソース領域の端部の上に絶
縁性薄膜を確実に形成することができる。これにより、
埋め込みソース領域の横広がりを防止し集積度の向上が
可能な半導体装置を提供することができる。
1) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, both of the bird's beak structure portions of the selective oxide film are formed.
A portion of the buried source region below the edge is exposed.
To remove the selective oxide film almost evenly.
By birding, the bird's beak structure parts at both ends
Embedded source region exposure step to remove the exposed substrate
Insulating thin film forming process to form an insulating thin film on the surface, insulation
Conductive layer forming step of forming a conductive layer via a conductive thin film,
After the insulating thin film formation process at the earliest, the buried source region
Heat treatment to make the width wider than the width of the selective oxide film.
Be prepared. Therefore, the insulating thin film can be formed on the end portion of the embedded source region without laterally expanding the embedded source region. Also the bar
After the Zubik structure is once etched, heat treatment is performed.
Since the embedded source area
Above the edge of the buried source region without spreading
The limbic thin film can be reliably formed. This allows
It is possible to provide a semiconductor device capable of preventing lateral expansion of the embedded source region and improving the degree of integration.

【0061】2)本発明にかかる半導体装置の製造方法
においては、前記選択酸化膜のバーズビーク構造部分の
除去は、前記選択酸化膜に対してのみエッチング作用を
有するエッチャントによって行なわれる。したがって、
集積度の向上が可能な半導体装置を容易に提供すること
ができる。
2) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the bird's beak structure portion of the selective oxide film is removed by an etchant having an etching action only on the selective oxide film. Therefore,
A semiconductor device capable of improving the degree of integration can be easily provided.

【0062】3)本発明にかかる半導体装置の製造方法
においては、埋め込み拡散層露出工程にて、平坦化膜を
形成した後、半導体基板、選択酸化膜および平坦化膜に
対して、エッチングレートがほぼ同じエッチャントを用
いて、埋め込み拡散層が露出するまでエッチングするこ
とにより選択酸化膜のバーズビーク構造部分の除去を行
い、早くとも絶縁性薄膜形成工程後、埋め込み拡散層の
幅が選択酸化膜の幅よりも広がるように熱処理を行う工
程を備える。4)本発明にかかる半導体装置の製造方法
においては、半導体基板を所定分エッチングすることに
より、前記選択酸化膜のバーズビーク構造部分の除去を
行う。したがって、バーズビーク構造部分の除去後の基
板表面に段差ができることを防止でき、より信頼性の高
い半導体装置を提供することができる。また、バーズビ
ーク構造部分を一旦エッチングした後、熱処理を行なっ
ているので、埋め込み拡散層をそれほど横方向に広げる
ことなく、埋め込み拡散層の端部の上に絶縁性薄膜を確
実に形成することができる。
3) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention , a flattening film is formed in the buried diffusion layer exposing step.
After the formation, the semiconductor substrate, selective oxide film and planarization film
On the other hand, use an etchant with almost the same etching rate.
And etch until the buried diffusion layer is exposed.
By removing the bird's beak structure part of the selective oxide film by
At the earliest, after the insulating thin film formation process, the buried diffusion layer
Heat treatment to make the width wider than the width of the selective oxide film.
Be prepared. 4) In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the semiconductor substrate is etched by a predetermined amount to remove the bird's beak structure portion of the selective oxide film. Therefore, it is possible to prevent a step from being formed on the substrate surface after the removal of the bird's beak structure portion, and it is possible to provide a more reliable semiconductor device. Also,
After first etching the structure portion, heat treatment is performed.
Therefore, the embedded diffusion layer is expanded so much in the lateral direction.
The insulating thin film on the edge of the buried diffusion layer without
It can really be formed.

【0063】5)本発明にかかるフラッシュメモリの製
造方法においては、導電体層はフローティングゲートで
あって、さらに、導電体層の上に層間絶縁膜を形成する
工程、層間絶縁膜の上に制御電極を形成する制御電極形
成工程を備える。したがって、制御電極に所定の電圧を
印加することにより、フローティングゲートと埋め込み
ソース領域との間で、低い電圧でトンネリング電流を発
生させることができる。したがって、埋め込みソース領
域の横広がりを防止し集積度の向上が可能なフラッシュ
メモリを提供することができる。
5) In the method for manufacturing a flash memory according to the present invention, the conductor layer is a floating gate.
In addition, an interlayer insulating film is formed on the conductor layer.
Process, control electrode type that forms control electrode on interlayer insulating film
Equipped with a forming process. Therefore, by applying a predetermined voltage to the control electrode, a tunneling current can be generated at a low voltage between the floating gate and the buried source region. Therefore, it is possible to provide a flash memory capable of preventing lateral expansion of the embedded source region and improving the degree of integration.

【0064】[0064]

【0065】[0065]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】FACEセル51の製造工程を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of a FACE cell 51.

【図2】FACEセル51の構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a structure of a FACE cell 51.

【図3】トンネル酸化膜8を形成後、熱処理を行なう場
合と行なわない場合との比較図である。
FIG. 3 is a comparison diagram of a case where a heat treatment is performed and a case where a heat treatment is not performed after the tunnel oxide film 8 is formed.

【図4】他の製造方法を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another manufacturing method.

【図5】本発明にかかる製造方法にて、製造したトラン
ジスタ61の構造を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a structure of a transistor 61 manufactured by a manufacturing method according to the present invention.

【図6】従来のFACEセルの構造を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a structure of a conventional FACE cell.

【図7】従来のFACEセルの製造工程を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process of a conventional FACE cell.

【図8】従来のFACEセルの詳細を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing details of a conventional FACE cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3・・・・・・・・ドレイン 4・・・・・・・・ソース 5・・・・・・・・選択酸化膜 5a・・・・・・・バーズビーク構造部分 8・・・・・・・・トンネル酸化膜 12・・・・・・・フローティングゲート 13・・・・・・・層間絶縁膜 14・・・・・・・コントロールゲート電極 15・・・・・・・ゲート電極 81・・・・・・・開口部 82・・・・・・・シリコン窒化膜 3 ... Drain 4 ... Source 5 ... ・ ・ ・ Selective oxide film 5a ... Birds beak structure part 8 ... Tunnel oxide film 12 ... Floating gate 13 ... Interlayer insulating film 14 ... Control gate electrode 15 ... Gate electrode 81 ... Opening 82 ... Silicon nitride film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−1988(JP,A) 特開 平4−230078(JP,A) 特開 昭61−166079(JP,A) 特開 平3−270174(JP,A) 特開 平4−211176(JP,A) 特開 平4−42558(JP,A) 特開 昭63−260178(JP,A) 米国特許4780424(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8247 H01L 29/788 H01L 29/792 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-2-1988 (JP, A) JP-A-4-230078 (JP, A) JP-A-61-166079 (JP, A) JP-A-3- 270174 (JP, A) JP-A-4-211176 (JP, A) JP-A-4-42558 (JP, A) JP-A-63-260178 (JP, A) US Pat. No. 4780424 (US, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/8247 H01L 29/788 H01L 29/792

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体基板と、 前記半導体基板の表面に設けられ、両端部にバーズビー
ク構造をもつ選択酸化膜と、 前記選択酸化膜下部の基板領域に設けられた埋め込みソ
ース領域と、 前記選択酸化膜の両端近傍にバーズビーク構造の両端近
傍の基板表面に設けられたトンネル酸化膜と、 前記トンネル酸化膜の上に設けられた導電体層と、を備えた半導体装置の製造方法であって、 A 開口部を有するマスクで、半導体基板表面を覆い、
前記開口部から不純物を注入する不純物注入工程、B 前記開口部に、両端部にバーズビーク構造をもつ選
択酸化膜を形成するとともに、不純物を注入した部分に
埋め込みソース領域を形成する埋め込みソース領域形成
工程、C 前記選択酸化膜のバーズビーク構造部分の両端部下
部の埋め込みソース領域の一部が露出されるまで、前記
選択酸化膜がほぼ均一に削れるようにウェットエッチン
グすることにより、両端部のバーズビーク構造部分を除
去する埋め込みソース領域露出工程、D 前記露出した基板表面に絶縁性薄膜を形成する絶縁
性薄膜形成工程、E 前記絶縁性薄膜を介して導電体層を形成する導電体
層形成工程、F )早くとも前記絶縁性薄膜形成工程後、前記埋め込み
ソース領域の幅が前記選択酸化膜の幅よりも広がるよう
に熱処理を行う工程、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A semiconductor substrate, a selective oxide film provided on the surface of the semiconductor substrate and having bird's beak structures at both ends, a buried source region provided in a substrate region below the selective oxide film, and the selective oxidation. A method for manufacturing a semiconductor device , comprising: a tunnel oxide film provided on a substrate surface near both ends of a bird's beak structure near both ends of the film; and a conductor layer provided on the tunnel oxide film. ) Cover the surface of the semiconductor substrate with a mask having an opening,
Impurity implantation step of implanting impurities from the opening, B ) Forming a buried source region in which a selective oxide film having a bird's beak structure is formed at both ends in the opening and a buried source region is formed in a portion where the impurity is implanted Step C ) Wet-etching the selective oxide film so that the selective oxide film is substantially uniformly abraded until both of the buried source regions under both ends of the bird's beak structure portion of the selective oxide film are exposed. Step of exposing the buried source region for removing the structural portion, D ) Step of forming an insulating thin film on the exposed surface of the substrate, E ) Forming a conductive layer through the insulating thin film Step F ) After the insulating thin film forming step at the earliest, the embedding
The width of the source region should be wider than that of the selective oxide film.
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項2】請求項1の半導体装置の製造方法におい
て、 前記埋め込みソース領域露出工程における前記選択酸化
膜のバーズビーク構造部分の除去は、前記選択酸化膜に
対してのみエッチング作用を有するエッチャントによっ
て行なわれること、 を特徴とする半導体装置の製造方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the removal of the bird's beak structure portion of the selective oxide film in the buried source region exposing step is performed by an etchant having an etching action only on the selective oxide film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項3】開口部を有するマスクで、半導体基板表面
を覆い、前記開口部から不純物を注入する不純物注入工
程、 前記開口部に、端部にバーズビーク構造をもつ選択酸化
膜を形成するとともに、不純物を注入した部分に、前記
選択酸化膜の横幅よりも狭い埋め込み拡散層を形成する
埋め込み拡散層形成工程、 少なくとも前記選択酸化膜のバーズビーク構造部分を除
去し、前記埋め込み拡散層の一部を露出させる埋め込み
拡散層露出工程、 前記基板表面に、絶縁性薄膜を形成する絶縁性薄膜形成
工程、 前記絶縁性薄膜を介して導電体層を形成する導電体層形
成工程、 を備えた半導体装置の製造方法であって、 前記埋め込み拡散層露出工程にて、平坦化膜を形成した
後、前記半導体基板、前記選択酸化膜および前記平坦化
膜に対して、エッチングレートがほぼ同じエッチャント
を用いて、前記埋め込み拡散層が露出するまでエッチン
グすることにより前記選択酸化膜のバーズビーク構造部
分の除去を行い、 早くとも前記絶縁性薄膜形成工程後、前記埋め込み拡散
層の幅が前記選択酸化膜の幅よりも広がるように熱処理
を行う工程を備えたこと、 を特徴とする半導体装置の製造方法。
3. An impurity implantation step of covering the surface of a semiconductor substrate with a mask having an opening, and implanting impurities from the opening; forming a selective oxide film having a bird's beak structure at an end in the opening; A step of forming a buried diffusion layer that is narrower than the lateral width of the selective oxide film in a portion where impurities are implanted, at least a bird's beak structure part of the selective oxide film is removed, and a part of the buried diffusion layer is exposed. A step of exposing the buried diffusion layer, a step of forming an insulating thin film on the surface of the substrate, a step of forming a conductive layer through the insulating thin film, and a step of forming a conductive layer; a method, wherein at buried diffusion layer exposing step, after forming the planarizing film, the semiconductor substrate, with respect to the selective oxide film and the planarization layer, edge Ngureto by using the approximately the same etchant, performs removal of the bird's beak structure part of said selective oxide film by the buried diffusion layer is etched to expose the insulating film forming step after at the earliest, the buried diffusion
Heat treatment so that the width of the layer is wider than the width of the selective oxide film.
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項4】請求項3の半導体装置の製造方法におい
て、 半導体基板を所定分エッチングすることにより、前記選
択酸化膜のバーズビーク構造部分の除去を行うことを特
徴とする半導体装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the bird's beak structure portion of the selective oxide film is removed by etching the semiconductor substrate by a predetermined amount.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかの半導
体装置の製造方法において、 前記導電体層はフローティングゲートであって、 さらに、 前記導電体層の上に層間絶縁膜を形成する工程、 前記層間絶縁膜の上に制御電極を形成する制御電極形成
工程、 を備えたことを特徴とするフラッシュメモリの製造方
法。
5. The method of any one of the claims 1 to claim 4, wherein the conductive layer is a floating gate, further forming an interlayer insulating film on the conductive layer And a control electrode forming step of forming a control electrode on the interlayer insulating film, the method of manufacturing a flash memory.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかの半導
体装置の製造方法において、 前記導電体層はゲート電極であること、 を特徴とするトランジスタの製造方法。
6. The method of any one of the claims 1 to claim 5, the manufacturing method of the transistor, wherein, said conductive layer is a gate electrode.
JP5382293A 1993-03-15 1993-03-15 Method for manufacturing semiconductor device Expired - Fee Related JP3535186B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5382293A JP3535186B2 (en) 1993-03-15 1993-03-15 Method for manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5382293A JP3535186B2 (en) 1993-03-15 1993-03-15 Method for manufacturing semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06268230A JPH06268230A (en) 1994-09-22
JP3535186B2 true JP3535186B2 (en) 2004-06-07

Family

ID=12953491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5382293A Expired - Fee Related JP3535186B2 (en) 1993-03-15 1993-03-15 Method for manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3535186B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4780424A (en) 1987-09-28 1988-10-25 Intel Corporation Process for fabricating electrically alterable floating gate memory devices

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4780424A (en) 1987-09-28 1988-10-25 Intel Corporation Process for fabricating electrically alterable floating gate memory devices

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06268230A (en) 1994-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5773343A (en) Semiconductor device having a recessed channel structure and method for fabricating the same
US6188103B1 (en) Method of forming sharp beak of poly by nitrogen implant to improve erase speed for split-gate flash
US6914293B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and method for manufacturing same
JP2000311992A5 (en)
JP2855518B2 (en) Structure and manufacturing method of flash memory
US6180977B1 (en) Self-aligned edge implanted cell to reduce leakage current and improve program speed in split-gate flash
JPH0418711B2 (en)
US6093607A (en) Method of forming sharp beak of poly by oxygen/fluorine implant to improve erase speed for split-gate flash
JPH04211177A (en) Nonvolatile semiconductor storage device and its manufacture
JP2819975B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JPH09321255A (en) Method of manufacturing nonvolatile semiconductor memory device
JPH07240478A (en) Method for manufacturing non-volatile semiconductor memory device
JP2005209931A (en) Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JPH07226449A (en) Semiconductor memory device capable of electrically writing and erasing information, its manufacturing method, and its memory recognition method
JPH0677493A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH11307656A (en) Flash memory device and method of manufacturing the same
JP2000031305A (en) AND-type nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JP2001230330A (en) Nonvolatile semiconductor memory and its manufacturing method
KR100523771B1 (en) Non-volatile semiconductor memory device
JP3535186B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR19990007264A (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JP3398040B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JP3807633B2 (en) Method for manufacturing nonvolatile semiconductor memory device
JP2003243544A (en) Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JPH0774274A (en) Method for manufacturing semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Effective date: 20040308

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040311

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees
点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载