KR20010045232A - Method for manufacturing flash memory cell and the same - Google Patents
Method for manufacturing flash memory cell and the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20010045232A KR20010045232A KR1019990048439A KR19990048439A KR20010045232A KR 20010045232 A KR20010045232 A KR 20010045232A KR 1019990048439 A KR1019990048439 A KR 1019990048439A KR 19990048439 A KR19990048439 A KR 19990048439A KR 20010045232 A KR20010045232 A KR 20010045232A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- memory cell
- semiconductor substrate
- gate
- flash memory
- transistor
- 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.)
- Ceased
Links
- 230000015654 memory Effects 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 12
- SJHPCNCNNSSLPL-CSKARUKUSA-N (4e)-4-(ethoxymethylidene)-2-phenyl-1,3-oxazol-5-one Chemical compound O1C(=O)C(=C/OCC)\N=C1C1=CC=CC=C1 SJHPCNCNNSSLPL-CSKARUKUSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 38
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 15
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 15
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- LPQOADBMXVRBNX-UHFFFAOYSA-N ac1ldcw0 Chemical compound Cl.C1CN(C)CCN1C1=C(F)C=C2C(=O)C(C(O)=O)=CN3CCSC1=C32 LPQOADBMXVRBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000006386 memory function Effects 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
- H10B41/30—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the memory core region
- H10B41/35—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the memory core region with a cell select transistor, e.g. NAND
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/01—Manufacture or treatment
- H10D30/021—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
- H10D30/0411—Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of FETs having floating gates
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
본 발명은 칩 사이즈(Chip Size)의 증가를 극복할 수 있는 다중 준위 셀(Multi Level Cell) 기술을 이용한 플래시 메모리 셀 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 반도체 기판상에 일정한 간격으로 갖고 직렬로 구성되는 셀렉트 트랜지스터와 메모리 트랜지스터로 구성되는 플래시 메모리 셀에 있어서, 상기 셀렉트 트랜지스터는 SNOSO 비휘발성 메모리 셀로 구성되고, 상기 메모리 트랜지스터는 ETOX 메모리 셀로 구성되는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flash memory cell using a multi level cell technology capable of overcoming an increase in chip size, and a method of manufacturing the same. A flash memory cell comprised of a select transistor and a memory transistor, wherein the select transistor is comprised of an SNOSO nonvolatile memory cell, and the memory transistor is comprised of an ETOX memory cell.
Description
본 발명은 반도체 메모리 소자의 제조공정에 관한 것으로, 특히 칩 사이즈(Chip Size)의 증가를 극복할 수 있는 다중 준위 셀(Multi Level Cell) 기술을 이용한 플래시 메모리 셀 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing process of a semiconductor memory device, and more particularly, to a flash memory cell using a multi level cell technology capable of overcoming an increase in chip size and a method of manufacturing the same.
현재, 공정기술 측면에서 비휘발성 반도체 메모리 기술(NVSM : Nonvolatile Semiconductor Memories)은 크게 부유 게이트(Floating Gate) 계열과 두 종류 이상의 유전막이 2중, 혹은 3중으로 적층된 MIS(Metal Insulator Semiconductor) 계열로 구분된다.At present, in terms of process technology, Nonvolatile Semiconductor Memories (NVSM) are largely divided into Floating Gate series and MIS (Metal Insulator Semiconductor) series in which two or more dielectric layers are stacked in two or three layers. do.
부유 게이트 계열은 전위 우물(Potential Well)을 이용하여 기억 특성을 구현하며, 현재 플래시 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)으로 가장 널리 응용되고 있는 ETOX(EPROM Tunnel Oxide) 구조가 대표적이다.The floating gate series implements memory characteristics using potential wells, and is representative of the EPROM Tunnel Oxide (ETOX) structure, which is currently widely used as a flash electrically electrically programmable read only memory (EEPROM).
반면에 MIS 계열은 유전막 벌크, 유전막-유전막 계면 및 유전막-반도체 계면에 존재하는 트랩(trap)을 이용하여 기억 기능을 수행한다. 현재 플래시 EEPROM으로 주로 응용되고 있는 MONOS/SONOS(Metal/polysilicon Oxide Nitride Oxide Semiconductor)구조가 대표적인 예이다.On the other hand, the MIS series performs a memory function by using traps present at the dielectric bulk, the dielectric film-dielectric film interface, and the dielectric film-semiconductor interface. A typical example is the MONOS / SONOS (Metal / polysilicon Oxide Nitride Oxide Semiconductor) structure, which is mainly applied as a flash EEPROM.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래의 플래시 메모리 셀을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a conventional flash memory cell will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 MIS 계열 비휘발성 반도체 기억소자 중 MONOS/SONOS 메모리 소자의 구조단면도이다.1 is a structural cross-sectional view of a MONOS / SONOS memory device of a conventional MIS series nonvolatile semiconductor memory device.
도 1에 도시된 바와 같이, P형 반도체 기판(11)상의 일정영역에 제 1 산화막(12), 질화막(13), 제 2 산화막(14), 게이트 전극(15)이 차례로 적층되고, 상기 적층된 구조체 양측의 반도체 기판(11) 표면내에는 소오스 영역(16)과 드레인 영역(17)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 1, the first oxide film 12, the nitride film 13, the second oxide film 14, and the gate electrode 15 are sequentially stacked in a predetermined region on the P-type semiconductor substrate 11. The source region 16 and the drain region 17 are formed in the surface of the semiconductor substrate 11 on both sides of the structure.
여기서 상기 제 1 산화막(12)은 터널링 산화막으로 이용되고, 제 2 산화막(14)은 블록킹 산화막으로 이용된다.In this case, the first oxide film 12 is used as a tunneling oxide film, and the second oxide film 14 is used as a blocking oxide film.
즉, 반도체 기판(11)상에 제 1 산화막(12)을 형성하고, 상기 제 1 산화막(12)상에 질화막(13)과 제 2 산화막(14)을 차례로 형성하여 ONO(Oxide Nitride Oxide)구조를 형성한다.That is, a first oxide film 12 is formed on the semiconductor substrate 11, and a nitride film 13 and a second oxide film 14 are sequentially formed on the first oxide film 12 to form an oxide nitride oxide (ONO) structure. To form.
이어, 상기 ONO 구조가 형성된 반도체 기판(11)상에 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition ; 이하, CVD라고 한다)방법으로 불순물이 도핑된 폴리실리콘을 형성하고, 포토 및 에치 공정을 통하여 게이트 전극(15)을 형성한다.Subsequently, polysilicon doped with impurities is formed on the semiconductor substrate 11 on which the ONO structure is formed by chemical vapor deposition (hereinafter, referred to as CVD), and the gate electrode 15 is formed through a photo and etch process. ).
그리고 상기 선택적으로 제거된 게이트 전극(15)을 마스크로 이용하여 N형 불순물 이온을 주입하여 반도체 기판(11)의 표면내에 소오스 영역(16)과 드레인 영역(17)을 형성한다.N-type impurity ions are implanted using the selectively removed gate electrode 15 as a mask to form a source region 16 and a drain region 17 on the surface of the semiconductor substrate 11.
도 2는 종래의 부유 게이트 계열의 비휘발성 반도체 기억소자 중 ETOX 구조를 갖는 메모리 소자의 구조단면도이다.2 is a structural cross-sectional view of a memory device having an ETOX structure in a conventional floating gate series nonvolatile semiconductor memory device.
도 2에 도시된 바와 같이, p형 반도체 기판(21)상의 일정영역에 터널링 산화막(22), 부유 게이트(23), 유전체막(24), 제어 게이트(25)가 차례로 적층되어 형성되어 있고, 상기 적층된 구조체 양측의 반도체 기판(21) 표면내에는 소오스 영역(26)과 드레인 영역(27)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, the tunneling oxide film 22, the floating gate 23, the dielectric film 24, and the control gate 25 are sequentially stacked in a predetermined region on the p-type semiconductor substrate 21. The source region 26 and the drain region 27 are formed in the surface of the semiconductor substrate 21 on both sides of the stacked structure.
즉, 반도체 기판(21)상에 100Å이하의 산화막을 형성하고, 상기 산화막상에 2000Å 두께의 제 1 폴리 실리콘층을 형성하며, 상기 제 1 폴리 실리콘층상에 200Å의 유전체막(24)을 차례로 형성한다.That is, an oxide film having a thickness of 100 mV or less is formed on the semiconductor substrate 21, a first polysilicon layer having a thickness of 2000 mV is formed on the oxide film, and a dielectric film 24 of 200 mV is sequentially formed on the first polysilicon layer. do.
이어, 상기 유전체막(24)상에 2000Å의 제 2 폴리 실리콘층을 형성한 후, 포토 및 식각 공정을 이용하여 차례로 선택적으로 제거하여 제어 게이트(25), 유전체막(24), 부유 게이트(23), 터널링 산화막(22)이 적층된 구조를 형성하고, 적층된 구조체를 마스크로 이용하여 N형 불순물 이온을 주입하여 반도체 기판(21)의 표면내에 소오스 영역(26)과 드레인 영역(27)을 형성한다.Subsequently, a second polysilicon layer of 2000 microseconds is formed on the dielectric film 24, and then selectively removed in order using a photo and etching process to control the gate 25, the dielectric film 24, and the floating gate 23. ), The tunneling oxide film 22 is formed, and the N-type impurity ions are implanted using the stacked structure as a mask to form the source region 26 and the drain region 27 in the surface of the semiconductor substrate 21. Form.
여기서 상기 터널링 산화막(22)과 유전체막(24) 사이에 형성되는 제 1 폴리 실리콘층은 전기적으로 고립되므로 부유 게이트(23)이고, 상기 부유 게이트(23)위의 유전체막(24)상에 형성된 제 2 폴리 실리콘층에 충분히 큰 전압을 인가하여 기억상태를 스위칭하는 제어 게이트(25)이다.The first polysilicon layer formed between the tunneling oxide film 22 and the dielectric film 24 is a floating gate 23 because it is electrically isolated, and is formed on the dielectric film 24 on the floating gate 23. The control gate 25 applies a sufficiently large voltage to the second polysilicon layer to switch the storage state.
또한, 상기 제어 게이트(23)와 부유 게이트(25) 사이에 존재하는 유전체막(24)은 IPD(Inter Polysilicon Dielectric)이고, 상기 반도체 기판(21)상에 형성된 산화막은 터널링 산화막(22)이다.In addition, the dielectric film 24 existing between the control gate 23 and the floating gate 25 is an IPD (Inter Polysilicon Dielectric), and the oxide film formed on the semiconductor substrate 21 is a tunneling oxide film 22.
상기와 같은 종래의 ETOX 구조를 갖는 메모리 셀을 플래시 EEPROM으로 응용할 때는 1-트랜지스터와 1-셀(1-transistor per 1-cell) 형과 2-트랜지스터와 1-셀(2-transistor per 1-cell) 형의 두 가지가 있다.When applying a conventional memory cell having the ETOX structure as a flash EEPROM, 1-transistor and 1-cell type, 2-transistor and 1-cell ) There are two types.
상기 1-트랜지스터와 1-셀 형은 단위 셀 면적이 작아 고집적화에 용이하고, 프로그램 메카니즘(program mechanism)이 CHE(Channel Hot Electron) 방식임으로 프로그램 스피드(Speed)가 빠르다. 그러나 오버-에리어(over-areas) 및 디스터브(disturb)로 인한 신뢰성 저하가 가장 큰 문제이다.The 1-transistor and 1-cell types have a small unit cell area, which facilitates high integration, and the program mechanism is fast due to the Channel Hot Electron (CHE) method. However, the biggest problem is the degradation of reliability due to over-areas and disturbs.
상기의 오버-에리어 및 디스터브 문제를 극복하기 위한 방안이 2-트랜지스터와 1-셀 형을 갖는 플래시 메모리 셀이다.A solution for overcoming the over-area and disturb problem is a flash memory cell having a two-transistor and a one-cell type.
즉, 도 3은 2-트랜지스터와 1-셀 형을 갖는 종래의 플래시 메모리 셀을 나타낸 구조단면도이다.That is, FIG. 3 is a structural cross-sectional view showing a conventional flash memory cell having a 2-transistor and a 1-cell type.
도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(31)상에 일정한 간격을 갖도록 MOS 트랜지스터(30a)와 ETOX 메모리 셀(30b)을 직렬로 연결하여 구성한다.As shown in FIG. 3, the MOS transistor 30a and the ETOX memory cell 30b are connected in series so as to have a predetermined interval on the semiconductor substrate 31.
여기서 상기 MOS 트랜지스터(30a)는 셀렉트 트랜지스터(Select transistor)로, ETOX 메모리 셀(30b)은 메모리 트랜지스터(memory transistor)로 이용한다.The MOS transistor 30a is used as a select transistor and the ETOX memory cell 30b is used as a memory transistor.
상기와 같은 구조를 갖는 종래의 플래시 메모리 셀의 제조공정은 반도체 기판(31)위에 제 1 산화막(32)을 형성하고, 상기 제 1 산화막(32)상에 폴리 실리콘층을 CVD법으로 형성하며, 상기 폴리 실리콘층을 포토 및 식각공정을 통하여 부유 게이트(33)를 형성한다.In the conventional manufacturing process of a flash memory cell having the above structure, a first oxide film 32 is formed on a semiconductor substrate 31, and a polysilicon layer is formed on the first oxide film 32 by CVD. The floating gate 33 is formed through the photolithography and etching processes of the polysilicon layer.
이어, 반도체 기판(31)상에 제 2 산화막(34)을 동시에 형성하고, 상기 제 2 산화막(34)상에 제 2 폴리 실리콘층을 형성한 후 포토 및 식각공정을 통하여 MOS 트랜지스터의 게이트 전극(35a)과 ETOX 메모리 셀의 제어 게이트(35b)를 동시에 형성한다.Subsequently, a second oxide layer 34 is simultaneously formed on the semiconductor substrate 31, and a second polysilicon layer is formed on the second oxide layer 34. The gate electrode of the MOS transistor is formed through a photo and etching process. 35a) and the control gate 35b of the ETOX memory cell are formed simultaneously.
그리고 상기 MOS 트랜지스터의 게이트 전극(35a)과 ETOX 메모리 셀의 제어 게이트(35b)를 마스크로 이용하여 전면에 불순물 이온을 주입하여 반도체 기판(31)의 표면내에 소오스 영역(36)과 드레인 영역(37)을 형성함으로서 동일 반도체 기판(31)상에 MOS 트랜지스터(30a)와 ETOX 메모리 셀(30b)을 직렬로 형성하는 것이다.Then, impurity ions are implanted into the entire surface using the gate electrode 35a of the MOS transistor and the control gate 35b of the ETOX memory cell as a mask, so that the source region 36 and the drain region 37 are formed in the surface of the semiconductor substrate 31. ), The MOS transistor 30a and the ETOX memory cell 30b are formed in series on the same semiconductor substrate 31.
그러나 상기와 같은 종래의 플래시 메모리 셀에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.However, there are the following problems in the conventional flash memory cell as described above.
첫째, 1-트랜지스터와 1-셀 형의 플래시 메모리 셀은 오버-에리어 및 디스터브 등과 같은 신뢰성 저하 및 이를 해결하기 위한 부가의 회로 삽입으로 인해 셀 효율이 떨어지고 설계가 복잡하다.First, the 1-transistor and 1-cell type flash memory cells have low cell efficiency and complexity due to reliability degradation such as over-area and disturb and additional circuit insertion to solve them.
둘째, 2-트랜지스터와 1-셀 형의 플래시 메모리 셀은 셀 면적이 크기 때문에 고집적화가 어렵다.Second, the two-transistor and one-cell type flash memory cells have a large cell area, which makes high integration difficult.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 오버-에리어 및 디스터브 문제를 개선하고 1비트 당 셀 면적은 작은 고신뢰성, 고집적의 플래시 메모리 셀 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to improve over-area and disturb problems, and to provide a high reliability, high density flash memory cell having a small cell area per bit, and a method of manufacturing the same. .
본 발명의 또 다른 목적은 구조가 간단하고 어레이 구성이 용이하며 성능이 우수하고 기능이 다양한 셀렉트 트랜지스터를 채용한 플래시 메모리 셀 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a flash memory cell employing a select transistor having a simple structure, easy array configuration, excellent performance, and various functions, and a method of manufacturing the same.
도 1은 종래의 MIS 계열 비휘발성 반도체 기억소자 중 MONOS/SONOS 메모리 소자의 구조단면도1 is a structural cross-sectional view of a MONOS / SONOS memory device of the conventional MIS series nonvolatile semiconductor memory device
도 2는 종래의 부유 게이트 계열의 비휘발성 반도체 기억소자 중 ETOX 구조를 갖는 메모리 소자의 구조단면도2 is a structural cross-sectional view of a memory device having an ETOX structure in a conventional floating gate series nonvolatile semiconductor memory device;
도 3은 2-트랜지스터와 1-셀 형을 갖는 종래의 플래시 메모리 셀을 나타낸 구조단면도3 is a structural cross-sectional view showing a conventional flash memory cell having a 2-transistor and a 1-cell type;
도 4는 2-트랜지스터와 1-셀 형을 갖는 본 발명에 의한 플래시 메모리 셀을 나타낸 구조단면도4 is a structural cross-sectional view showing a flash memory cell according to the present invention having a 2-transistor and a 1-cell type;
도 5a 내지 도 5e는 2-트랜지스터와 1셀 형을 갖는 본 발명에 의한 플래시 메모리 셀의 제조방법을 나타낸 공정단면도5A through 5E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a flash memory cell according to the present invention having a 2-transistor and a 1-cell type.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
41 : 반도체 기판 42 : 터널링 산화막41 semiconductor substrate 42 tunneling oxide film
43 : 부유 게이트 44,45,46 : ONO막43: floating gate 44,45,46: ONO film
47a : 게이트 전극 47b : 제어 게이트47a: gate electrode 47b: control gate
48 : 소오스 영역 49 : 드레인 영역48: source region 49: drain region
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 플래시 메모리 셀은 반도체 기판상에 일정한 간격으로 갖고 직렬로 구성되는 셀렉트 트랜지스터와 메모리 트랜지스터로 구성되는 플래시 메모리 셀에 있어서, 상기 셀렉트 트랜지스터는 SNOSO 비휘발성 메모리 셀로 구성되고, 상기 메모리 트랜지스터는 ETOX 메모리 셀로 구성되는 것을 특징으로 한다.A flash memory cell according to the present invention for achieving the above object is a flash memory cell composed of a select transistor and a memory transistor configured in series at regular intervals on a semiconductor substrate, wherein the select transistor is a SNOSO nonvolatile memory. And a memory transistor comprising an ETOX memory cell.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 플래시 메모리 셀의 제조방법은 반도체 기판상의 일정영역에 터널링 산화막을 개재하여 부유 게이트를 형성하는 단계와, 상기 부유 게이트를 포함한 반도체 기판의 전면에 ONO막 및 도전층을 차례로 형성하는 단계와, 상기 도전층 및 ONO막을 선택적으로 제거하여 제어 게이트 및 게이트 전극을 동시에 형성하는 단계와, 상기 게이트 전극 및 제어 게이트 양측의 반도체 기판의 표면내에 소오스 영역과 드레인 영역을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.In addition, a method of manufacturing a flash memory cell according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a floating gate through a tunneling oxide film in a predetermined region on the semiconductor substrate, the front surface of the semiconductor substrate including the floating gate Sequentially forming an ONO film and a conductive layer, selectively removing the conductive layer and the ONO film to simultaneously form a control gate and a gate electrode, a source region in the surface of the semiconductor substrate on both sides of the gate electrode and the control gate; And forming a drain region.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 플래시 메모리 셀 및 그 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a flash memory cell and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 2-트랜지스터와 1셀 형을 갖는 본 발명에 의한 플래시 메모리 셀을 나타낸 구조단면도이다.4 is a structural cross-sectional view showing a flash memory cell according to the present invention having a 2-transistor and a 1-cell type.
도 4에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(41)에 SONOS 비휘발성 메모리 셀(40a)과 ETOX 메모리 셀(40b)을 직렬로 구성한다.As shown in FIG. 4, the SONOS nonvolatile memory cell 40a and the ETOX memory cell 40b are configured in series on the semiconductor substrate 41.
여기서 상기 SONOS 비휘발성 메모리 셀(40a)은 셀렉트 트랜지스터로 이용하고, 상기 ETOX 메모리 셀(40b)은 메모리 트랜지스터로 이용한다.The SONOS nonvolatile memory cell 40a is used as a select transistor, and the ETOX memory cell 40b is used as a memory transistor.
즉, 상기 SONOS 비휘발성 메모리 셀(40a)은 P형 반도체 기판(41)상의 일정영역에 제 1 산화막(44)-질화막(45)-제 2 산화막(46), 게이트 전극(47a)이 차례로 적층되어 형성되고 있고, 상기 적층된 구조체 양측의 반도체 기판(41) 표면내에는 소오스 영역(48)과 드레인 영역(49)이 형성되어 있다.That is, in the SONOS nonvolatile memory cell 40a, the first oxide film 44, the nitride film 45, the second oxide film 46, and the gate electrode 47a are sequentially stacked in a predetermined region on the P-type semiconductor substrate 41. The source region 48 and the drain region 49 are formed in the surface of the semiconductor substrate 41 on both sides of the stacked structure.
그리고 상기 ETOX 메모리 셀(40b)은 p형 반도체 기판(41)상의 일정영역에 터널링 산화막(42), 부유 게이트(43), 제 1 산화막(44)-질화막(45)-제 2 산화막(46), 제어 게이트(47b)가 차례로 적층되어 형성되어 있고, 상기 적층된 구조체 양측의 반도체 기판(41) 표면내에는 소오스 영역(48)과 드레인 영역(49)이 형성되어 있다.The ETOX memory cell 40b has a tunneling oxide film 42, a floating gate 43, a first oxide film 44, a nitride film 45, and a second oxide film 46 in a predetermined region on the p-type semiconductor substrate 41. The control gates 47b are sequentially stacked, and a source region 48 and a drain region 49 are formed in the surface of the semiconductor substrate 41 on both sides of the stacked structure.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 의한 플래시 메모리 셀의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.5A through 5E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a flash memory cell according to the present invention.
도 5a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(41)상에 터널링 산화막(42)을 형성하고, 상기 터널링 산화막(42)상에 CVD법으로 불순물이 도핑된 제 1 폴리 실리콘층(43a)을 형성한다.As shown in FIG. 5A, a tunneling oxide film 42 is formed on the semiconductor substrate 41, and a first polysilicon layer 43a doped with impurities by the CVD method is formed on the tunneling oxide film 42. .
도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 폴리 실리콘층(43a) 및 터널링 산화막(42)에 포토 및 식각공정을 통하여 선택적으로 제거하여 부유 게이트(43)를 형성한다.As shown in FIG. 5B, the floating gate 43 is formed by selectively removing the first polysilicon layer 43a and the tunneling oxide layer 42 through a photo-etching process.
도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 부유 게이트(43)를 포함한 반도체 기판(41)의 전면에 산화막(Oxide)-질화막(Nitride)-산화막(Oxide)가 차례로 적층된 ONO막(44,45,46)을 형성하고, 상기 ONO막(44,45,46)상에 제 2 폴리 실리콘층(47)을 형성한다.As shown in FIG. 5C, ONO films 44, 45, and 46 in which an oxide film, a nitride film, and an oxide film are sequentially stacked on the entire surface of the semiconductor substrate 41 including the floating gate 43. ), And a second polysilicon layer 47 is formed on the ONO films 44, 45 and 46.
도 5d에 도시한 바와 같이, 상기 제 2 폴리 실리콘층(47) 및 ONO막(44,45,46)에 포토 및 식각공정을 통하여 ETOX 셀의 제어 게이트(47b)와 SONOS 비휘발성 메모리 셀의 게이트 전극(47a)을 동시에 형성한다.As shown in FIG. 5D, the control gate 47b of the ETOX cell and the gate of the SONOS nonvolatile memory cell are subjected to the photolithography and etching processes to the second polysilicon layer 47 and the ONO films 44, 45, and 46. The electrode 47a is formed at the same time.
여기서 상기 부유 게이트(47b)와 제어 게이트(47a)상에 형성되는 ONO막(44,45,46)은 유전체막으로 이용되고, 상기 게이트 전극(47a)과 반도체 기판(41)사이에 형성되는 ONO막(44,45,46)은 게이트 절연막으로 형성된다.Here, the ONO films 44, 45, and 46 formed on the floating gate 47b and the control gate 47a are used as dielectric films, and ONO formed between the gate electrode 47a and the semiconductor substrate 41. The films 44, 45 and 46 are formed of gate insulating films.
도 5e에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 전극(47a) 및 제어 게이트(47b)를 마스크로 이용하여 전면에 소오스/드레인용 불순물 이온을 주입하여 상기 반도체 기판(41)의 표면내에 소오스 영역(48)과 드레인 영역(49)을 형성한다.As shown in FIG. 5E, source / drain impurity ions are implanted into the entire surface using the gate electrode 47a and the control gate 47b as a mask, so that the source region 48 is formed in the surface of the semiconductor substrate 41. And drain region 49 is formed.
이상에서 설명한 바와 같이 SONOS 비휘발성 메모리 셀을 셀렉트 트랜지스터로 이용한 2-트랜지스터와 1-셀 형을 갖는 본 발명의 플래시 메모리 셀 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the flash memory cell of the present invention having a two-transistor and one-cell type using a SONOS nonvolatile memory cell as a select transistor and a method of manufacturing the same have the following effects.
첫째, 2-트랜지스터와 1-셀 형에 멀티 레벨 기술을 이용함으로서 오버-에리어 문제가 없고, 단위 셀 면적이 작은 고신뢰성 및 고집적화가 가능한 플래시 메모리 셀을 제공할 수 있다.First, by using a multi-level technique for two-transistor and one-cell type, it is possible to provide a flash memory cell capable of high reliability and high integration without over-area problems and having a small unit cell area.
둘째, 셀 구조가 간단함으로 별도의 공정이 추가되지 않고 기존의 CMOS 공정을 그대로 적용할 수 있으므로 독립형(Standalone) 제품뿐만 아니라 임베드(Embeded) 제품으로도 가능하다.Second, because the cell structure is simple, the existing CMOS process can be applied as it is without adding a separate process, so it can be used as an embedded product as well as a standalone product.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990048439A KR20010045232A (en) | 1999-11-03 | 1999-11-03 | Method for manufacturing flash memory cell and the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990048439A KR20010045232A (en) | 1999-11-03 | 1999-11-03 | Method for manufacturing flash memory cell and the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20010045232A true KR20010045232A (en) | 2001-06-05 |
Family
ID=19618388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019990048439A Ceased KR20010045232A (en) | 1999-11-03 | 1999-11-03 | Method for manufacturing flash memory cell and the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20010045232A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100437453B1 (en) * | 2002-05-23 | 2004-06-23 | 삼성전자주식회사 | NAND-type non-volatile memory device having SONOS gate structure and method of forming the same |
KR20040106074A (en) * | 2003-06-10 | 2004-12-17 | 삼성전자주식회사 | SONOS memory device and method of manufacturing the same |
KR100701368B1 (en) * | 2002-09-06 | 2007-03-28 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Sonos structure of semiconductor device |
KR100780684B1 (en) * | 2001-06-12 | 2007-11-30 | 주식회사 하이닉스반도체 | Cell Gate Line Formation Method of Flash Memory Device |
US7697336B2 (en) | 2006-09-22 | 2010-04-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device and method of operating the same |
-
1999
- 1999-11-03 KR KR1019990048439A patent/KR20010045232A/en not_active Ceased
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100780684B1 (en) * | 2001-06-12 | 2007-11-30 | 주식회사 하이닉스반도체 | Cell Gate Line Formation Method of Flash Memory Device |
KR100437453B1 (en) * | 2002-05-23 | 2004-06-23 | 삼성전자주식회사 | NAND-type non-volatile memory device having SONOS gate structure and method of forming the same |
KR100701368B1 (en) * | 2002-09-06 | 2007-03-28 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Sonos structure of semiconductor device |
KR20040106074A (en) * | 2003-06-10 | 2004-12-17 | 삼성전자주식회사 | SONOS memory device and method of manufacturing the same |
US7697336B2 (en) | 2006-09-22 | 2010-04-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device and method of operating the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102401867B1 (en) | Memory Arrays, and Methods of Forming the Memory Arrays | |
KR100919433B1 (en) | Non volatile memory device and method for fabricating the same | |
US7046552B2 (en) | Flash memory with enhanced program and erase coupling and process of fabricating the same | |
KR100468745B1 (en) | Non-volatile memory cell having a silicon-oxide-nitride-oxide-silicon gate structure and fabrication method of such cell | |
US20020041526A1 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device, process of manufacturing the same and method of operating the same | |
KR950034805A (en) | Semiconductor device and manufacturing method | |
CN108807400B (en) | P-channel flash memory cell, operating method and manufacturing method thereof, and flash memory device | |
US20020197798A1 (en) | Self-aligned floating gate flash cell system and method | |
US20030096476A1 (en) | Protective layer in memory device and method therefor | |
KR100842401B1 (en) | Nonvolatile Memory Device and Manufacturing Method Thereof | |
US20140167138A1 (en) | Hto offset for long leffective, better device performance | |
US10431308B1 (en) | Memory cell size reduction for scalable logic gate non-volatile memory arrays | |
US8759915B2 (en) | Semiconductor field-effect transistor, memory cell and memory device | |
KR20040023294A (en) | Method for fabricating non-volatile memory device having a sidewall gate and SONOS(Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon) cell structure | |
KR100654559B1 (en) | NOR flash memory cell array and manufacturing method thereof | |
US20080080249A1 (en) | Non-volatile memory, fabricating method and operating method thereof | |
JP2007142468A (en) | Semiconductor device | |
US10388660B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
KR20010045232A (en) | Method for manufacturing flash memory cell and the same | |
KR100604189B1 (en) | Memory device with single split gate structure and manufacturing method | |
KR20070049731A (en) | Flash memory and its manufacturing method | |
KR0161391B1 (en) | Nonvolatile Memory Device and Manufacturing Method | |
KR100419963B1 (en) | Method for manufacturing common source region of flash memory device | |
US7307024B2 (en) | Flash memory and fabrication method thereof | |
KR100660022B1 (en) | 2-bit nonvolatile memory device and method of manufacturing same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 19991103 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PG1501 | Laying open of application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20010731 Patent event code: PE09021S01D |
|
E601 | Decision to refuse application | ||
PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20020320 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20010731 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |