KR20000076879A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 트렌치 격리부을 제거한 부분에 형성된 배선층을 갖는 반도체 집적 회로 장치를 개시한다. 이 장치는 p형 실리콘 기판과, 이 p형 실리콘 기판에 형성되어, 이 기판에 제1, 제2 소자 영역을 구획하는 쉘로우 트렌치 격리부과, 이 쉘로우 트렌치 격리부에 형성된 오목부와, 이 오목부에 형성된 도전층을 갖는다. 그리고, 이 도전층을 이용하여, 제1 소자 영역에 형성된 n형 소스/드레인 영역을, 제2 소자 영역에 형성된 n형 소스/드레인 영역에 접속한다.The present invention discloses a semiconductor integrated circuit device having a wiring layer formed in a portion where the trench isolation portion is removed. The apparatus includes a p-type silicon substrate, a shallow trench isolation portion formed on the p-type silicon substrate, and partitioning the first and second element regions on the substrate, a recess formed in the shallow trench isolation portion, and the recess portion. It has a conductive layer formed in it. The n-type source / drain region formed in the first element region is connected to the n-type source / drain region formed in the second element region using this conductive layer.
Description
본 발명은 소자분리 영역을 제거한 부분에 형성된 배선층을 갖는 반도체 집적 회로 장치에 관한 것으로, 구체적으로는, STI 소자 분리 영역을 제거한 부분에 형성된 소스선을 갖는 불휘발성 반도체 기억 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device having a wiring layer formed in a portion from which an element isolation region is removed, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory device having a source line formed in a portion from which an STI element isolation region is removed.
도 1은 자기 정합 소스(이하 SAS)법을 이용하여 형성된 소스선을 갖는 NOR형 EEPROM의 메모리 셀 어레이의 사시도이다.1 is a perspective view of a memory cell array of a NOR type EEPROM having a source line formed by using a self matching source (hereinafter referred to as SAS) method.
SAS법이란 워드선 WL 및 레지스트 등을 마스크로서 이용하여, 각 셀 트랜지스터의 소스사이에서의 소자 분리 절연막(109)을 제거함으로써, 워드선 WL 사이에 p형 실리콘 기판(101)을 노출시키고, 여기에 n형 불순물을 도입함으로써 n형 확산층으로 이루어진 소스선 SL을 형성하는 기술이다.The SAS method uses a word line WL, a resist, or the like as a mask to remove the element isolation insulating film 109 between the sources of each cell transistor, thereby exposing the p-type silicon substrate 101 between the word lines WL. It is a technique of forming the source line SL which consists of an n type diffused layer by introducing n type impurity into it.
구체적으로는, 도 1에 도시한 바와 같이, 최저면으로부터 순서대로 부유 게이트 FG, 워드선 WL, 질화막(113)을 포함하는 구조(114) 및 그 측벽에 형성된 측벽 절연막(115)을 마스크로서 이용하여, 소스선 형성 영역에 존재하는 소자 분리 절연막(109)을 제거하고, p형 실리콘 기판(101)을 노출시켜, 여기에 n형 확산층으로 이루어진 소스선 SL을 형성한다.Specifically, as shown in Fig. 1, the structure 114 including the floating gate FG, the word line WL, and the nitride film 113 and the sidewall insulating film 115 formed on the sidewall thereof are used as a mask in order from the lowest surface. Thus, the element isolation insulating film 109 present in the source line forming region is removed, and the p-type silicon substrate 101 is exposed to form a source line SL made of an n-type diffusion layer.
이러한 SAS법은 소스선 SL을 워드선 WL에 대하여 자기 정합적으로 형성할 수 있으며, 워드선 WL간의 피치를 채우는 것이 가능해져서 고집적화에 유리하다.This SAS method can form the source line SL self-aligned with respect to the word line WL, and can fill the pitch between the word lines WL, which is advantageous for high integration.
종래의 NOR형 EEPROM의 메모리 셀 어레이에 있어서의 소자 분리 영역(109)은, 도 1에 도시한 바와 같이, LOCOS법을 이용하여 형성된 LOCOS형이다.The element isolation region 109 in the conventional NOR type EEPROM memory cell array is a LOCOS type formed using the LOCOS method, as shown in FIG.
이것에 대하여, 최근, 메모리 셀 어레이의 집적도를 향상시키는 소자 분리로서, 쉘로우 트렌치 격리부(STI)이 주목받고 있다. STI는 종래의 LOCOS형의 소자 분리 영역에 비해, 버즈빅이 발생하지 않는 만큼 칩상의 점유 면적을 작게할 수 있다.On the other hand, in recent years, the shallow trench isolation portion STI has attracted attention as an element isolation for improving the degree of integration of a memory cell array. STI can reduce the occupied area on the chip as compared with the conventional LOCOS type device isolation region so that buzz big does not occur.
도 2는 STI에 의해 소자 분리된 NOR형 EEPROM의 메모리 셀 어레이의 사시도이다.Fig. 2 is a perspective view of a memory cell array of NOR type EEPROMs separated by STI.
그러나, 도 2에 도시한 바와 같이, STI(209)에 의해 소자 분리된 메모리 셀 어레이에, SAS법을 이용하여 소스선 SL을 형성하면, 소스선 SL을 구성해야 하는 n형 확산층(219)이 격리부용 트렌치(207)의 측벽을 따라서 분단될 수 있다. 이 원인은 트렌치(207)의 측벽에 충분히 n형 불순물이 도입되지 않는 것에 있다.However, as shown in Fig. 2, when the source line SL is formed in the memory cell array element-separated by the STI 209 using the SAS method, the n-type diffusion layer 219 which must constitute the source line SL is formed. It may be segmented along the sidewall of the trench 207 for isolation. The reason for this is that n-type impurities are not sufficiently introduced into the sidewall of the trench 207.
이와 같이 STI에 의해 소자 분리된 NOR형 EEPROM에서는, 트렌치 격리부을 제거한 후, 여기에 배선층 즉 소스선을 형성하면, 이 소스선이 종종 단선되어 제조 수율이 저하되는 문제가 있었다.As described above, in the NOR-type EEPROM device separated by STI, if the trench isolation portion is removed and then a wiring layer, that is, a source line is formed thereon, the source line is often disconnected, resulting in a decrease in manufacturing yield.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 트렌치 격리부을 제거한 부분에 배선층을 형성하더라도, 이 배선층이 쉽게 단선되지 않는 구조를 갖는 반도체 집적 회로 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a semiconductor integrated circuit device having a structure in which the wiring layer is not easily disconnected even when the wiring layer is formed in the portion where the trench isolation portion is removed.
도 1은 자기 정합 소스법을 이용하여 형성된 소스선을 갖는 NOR형 EEPROM의 메모리 셀 어레이의 사시도.1 is a perspective view of a memory cell array of a NOR type EEPROM having a source line formed by using a self-matching source method.
도 2는 자기 정합 소스법을 이용하여 형성된 소스선을 갖는 쉘로우 트렌치 격리부형의 NOR형 EEPROM의 메모리 셀 어레이의 사시도.Fig. 2 is a perspective view of a memory cell array of shallow trench isolation NOR type EEPROMs having a source line formed using a self-matching source method.
도 3은 NOR형 EEPROM의 회로도.3 is a circuit diagram of a NOR type EEPROM.
도 4a는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도.4A is a plan view of a NOR type EEPROM according to the first embodiment of the present invention.
도 4b는 도 4a 중의 4B-4B선에 따른 단면도.4B is a cross-sectional view taken along a line 4B-4B in FIG. 4A.
도 4c는 도 4a 중의 4C-4C선에 따른 단면도.4C is a cross-sectional view taken along a 4C-4C line in FIG. 4A.
도 4d는 도 4a 중의 4D-4D선에 따른 단면도.4D is a cross-sectional view taken along a 4D-4D line in FIG. 4A.
도 5a, 도 5b, 도 5c, 도 5d, 도 5e, 도 5f, 도 5g, 도 5h, 도 5i, 도 5j, 도 5k 및 도 5l 각각은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 일 제조 공정에서의 사시도.5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5G, 5H, 5I, 5J, 5K, and 5L, respectively, illustrate a NOR type EEPROM according to the first embodiment of the present invention. Perspective view in one manufacturing process.
도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d, 도 6e 및 도 6f는 각각, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 일 제조 공정에서의 사시도.6A, 6B, 6C, 6D, 6E, and 6F are perspective views in one manufacturing step of a NOR type EEPROM according to the second embodiment of the present invention, respectively.
도 7a는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도.7A is a plan view of a NOR type EEPROM according to the third embodiment of the present invention.
도 7b는 도 7a 중의 7B-7B선에 따른 단면도.FIG. 7B is a sectional view taken along a line 7B-7B in FIG. 7A. FIG.
도 7c는 도 7a 중의 7C-7C선에 따른 단면도.FIG. 7C is a cross-sectional view taken along a line 7C-7C in FIG. 7A. FIG.
도 7d는 도 7a 중의 7D-7D선에 따른 단면도.FIG. 7D is a sectional view taken along a line 7D-7D in FIG. 7A; FIG.
도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 8d, 도 8e 및 도 8f는 각각, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 일 제조 공정에서의 사시도.8A, 8B, 8C, 8D, 8E, and 8F are perspective views in one manufacturing process of a NOR type EEPROM according to the third embodiment of the present invention, respectively.
도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 제3 실시 형태의 일 변형예에 관한 NOR형 EEPROM의 단면도.9A and 9B are cross-sectional views of a NOR type EEPROM according to a modification of the third embodiment of the present invention, respectively.
도 10a는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도.10A is a plan view of a NOR type EEPROM according to the fourth embodiment of the present invention.
도 10b는 도 10a 중의 10B-10B선에 따른 단면도.10B is a cross-sectional view taken along a line 10B-10B in FIG. 10A.
도 10c는 도 10a 중의 10C-l0C선에 따른 단면도.10C is a cross-sectional view taken along the line 10C-10C in FIG. 10A.
도 10d는 도 10a 중의 10D-10D선에 따른 단면도.10D is a cross-sectional view taken along a line 10D-10D in FIG. 10A.
도 11a 도 11b, 도 11c 및 도 11d는 각각, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 일 제조 공정에서의 사시도.11A, 11B, 11C, and 11D are perspective views, each of which is a manufacturing step of a NOR type EEPROM according to a fourth embodiment of the present invention.
도 12a 및 도 12b는 각각, 본 발명의 제4 실시 형태의 일 변형예에 관한 NOR형 EEPROM의 단면도.12A and 12B are cross-sectional views of a NOR type EEPROM according to a modification of the fourth embodiment of the present invention, respectively.
도 13a는 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도.Fig. 13A is a plan view of a NOR type EEPROM according to the fifth embodiment of the present invention.
도 13b는 도 13a 중의 13B-13B선에 따른 단면도.FIG. 13B is a cross-sectional view taken along a line 13B-13B in FIG. 13A.
도 13c는 도 13a 중의 13C-13C선에 따른 단면도.13C is a cross-sectional view taken along a line 13C-13C in FIG. 13A.
도 13d는 도 13a 중의 13D-13D선에 따른 단면도.13D is a cross-sectional view taken along a line 13D-13D in FIG. 13A.
도 14a, 도 14b, 도 14c, 도 14d, 도 14e, 도 14f, 도 14g, 도 14h, 도 14 i, 도 14j, 도 14k 및 도 14l은 각각, 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 일 제조 공정에서의 사시도.14A, 14B, 14C, 14D, 14E, 14F, 14G, 14H, 14I, 14J, 14K and 14L are NOR types according to the fifth embodiment of the present invention, respectively. Perspective view in one manufacturing process of EEPROM.
도 15a는 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도.Fig. 15A is a plan view of a NOR type EEPROM according to the sixth embodiment of the present invention.
도 15b는 도 15a 중의 15B-l5B선에 따른 단면도.15B is a cross-sectional view taken along a line 15B-l5B in FIG. 15A.
도 15c는 도 15a 중의 15C-15C 선에 따른 단면도.15C is a cross-sectional view taken along a line 15C-15C in FIG. 15A.
도 15d는 도 15a 중의 15D-15D선에 따른 단면도.15D is a cross-sectional view taken along a line 15D-15D in FIG. 15A.
도 16a 및 도 16b는 각각 본 발명의 제6 실시 형태의 일 변형예에 관한 NOR형 EEPROM의 단면도.16A and 16B are cross-sectional views of a NOR type EEPROM according to a modification of the sixth embodiment of the present invention, respectively.
도 17a는 본 발명의 제7 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도.17A is a plan view of a NOR type EEPROM according to the seventh embodiment of the present invention.
도 17b는 도 17a 중의 17B-17B 에 따른 단면도.FIG. 17B is a sectional view along 17B-17B in FIG. 17A; FIG.
도 17c는 도 17a 중의 17C-17C선에 따른 단면도.FIG. 17C is a cross-sectional view taken along a line 17C-17C in FIG. 17A. FIG.
도 17d는 도 17a 중의 17D-17D선에 따른 단면도.17D is a cross-sectional view taken along a line 17D-17D in FIG. 17A.
도 18a 및 도 18b 각각은, 본 발명의 제7 실시 형태의 일 변형예에 관한 NOR형 EEPROM의 단면도.18A and 18B are cross-sectional views of a NOR type EEPROM according to a modification of the seventh embodiment of the present invention.
도 l9a는 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도.Fig. 1A is a plan view of a NOR type EEPROM according to the eighth embodiment of the present invention.
도 19b는 도 19a 중의 19B-19B선에 따른 단면도.19B is a cross-sectional view taken along a line 19B-19B in FIG. 19A.
도 20은 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 제1 제법 방법을 도시하는 사시도.20 is a perspective view showing a first manufacturing method of a NOR type EEPROM according to the eighth embodiment of the present invention.
도 2l은 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 EEPROM의 제2 제조 방법을 도시하는 사시도.Fig. 2L is a perspective view showing a second manufacturing method of EEPROM according to the eighth embodiment of the present invention.
도 22는 본 발명의 제9 실시 형태의 목적을 설명하기 위한 단면도.Fig. 22 is a cross-sectional view for explaining the purpose of a ninth embodiment of the present invention.
도 23은 본 발명의 제9 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 단면도.Fig. 23 is a sectional view of a NOR type EEPROM according to the ninth embodiment of the present invention.
도 24a, 도 24b, 도 24c, 도 24d, 도 24e, 도 24f, 도 24g, 도 24h, 도 24i, 도 24j, 도 24k, 도 24l, 도 24m, 도 24n, 도 24o, 도 24p, 도 24q, 도 24r은 각각 본 발명의 제9 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 일 제조 공정에서의 사시도.24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, 24h, 24i, 24j, 24k, 24l, 24m, 24n, 24o, 24p, 24q Fig. 24R is a perspective view of one manufacturing step of a NOR type EEPROM according to the ninth embodiment of the present invention, respectively.
도 25는 본 발명의 제9 실시 형태의 일 변형예에 관한 NOR형 EEPROM을 도시하는 단면도.25 is a sectional view of a NOR type EEPROM according to a modification of the ninth embodiment of the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
101 : p형 실리콘 기판101: p-type silicon substrate
102 : 워드선 구동 회로102: word line driver circuit
103 : Y 셀렉터103: Y selector
104 : Y 선택선 구동 회로104: Y select line drive circuit
106 : 소스선 구동 회로106: source line driving circuit
109 : 소자 분리 절연막109: device isolation insulating film
113 : 질화막113: nitride film
115 : 측벽 절연막115: sidewall insulating film
207 : 트렌치207: trench
209 : STI209: STI
219 : n형 확산층219 n-type diffusion layer
FG : 부유 게이트FG: Floating Gate
WL : 워드선WL: word line
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는 제1 도전형의 반도체 기판내에 형성된 트렌치 - 상기 트렌치는 상기 반도체 기판에 제1, 제2 소자 영역을 구획분리함 - 와; 상기 트렌치내에 형성된 제1 절연물 - 상기 제1 절연물은, 상기 제1, 제2 소자 영역 끼리를 전기적으로 절연함 - 과; 상기 제1 소자 영역내에 형성된 제2 도전형의 제1, 제2 반도체 영역과; 상기 제2 소자 영역내에 형성된 제2 도전형의 제3, 제4 반도체 영역과; 상기 제1, 제2 반도체 영역 사이의 상기 제1 소자 영역 위, 상기 제1 절연물 위 및 상기 제3, 제4 반도체 영역 사이의 상기 제2 소자 영역 위에 형성된 게이트 전극과; 상기 제1 절연물에 형성된 오목부 - 상기 오목부는, 상기 제1, 제2 반도체 영역의 적어도 한쪽을 상기 트렌치의 일 측벽으로부터 노출시키고, 상기 제3, 제4 반도체 영역의 적어도 한쪽을 상기 트렌치의 다른 측벽으로부터 노출시킴 - 와; 상기 오목부내에 형성된 도전 영역 - 상기 도전 영역은, 상기 제1, 제2 반도체 영역의 적어도 한쪽을, 상기 제3, 제4 반도체 영역의 적어도 한쪽에 전기적으로 접속함 - ; 을 포함하는 반도체 집적 회로 장치가 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a trench formed in a semiconductor substrate of a first conductivity type, the trench partitioning first and second device regions in the semiconductor substrate; A first insulator formed in said trench, said first insulator electrically insulating said first and second device regions; First and second semiconductor regions of a second conductivity type formed in the first element region; Third and fourth semiconductor regions of a second conductivity type formed in the second element region; A gate electrode formed on the first device region between the first and second semiconductor regions, on the first insulator, and on the second device region between the third and fourth semiconductor regions; A recess formed in the first insulator-the recess exposes at least one of the first and second semiconductor regions from one sidewall of the trench, and exposes at least one of the third and fourth semiconductor regions to the other of the trench. Exposing from sidewalls; A conductive region formed in the recess, wherein the conductive region electrically connects at least one of the first and second semiconductor regions to at least one of the third and fourth semiconductor regions; There is provided a semiconductor integrated circuit device comprising a.
상기 구성을 갖는 반도체 집적 회로 장치에 있어서, 상기 제1, 제2 반도체 영역의 적어도 한쪽을 트렌치의 일 측벽으로부터 노출시키고, 제3, 제4 반도체 영역의 적어도 한쪽을 트렌치의 다른 측벽으로부터 노출시키는 오목부를, 제1 절연물에 형성한다. 그리고, 이 오목부내에 도전물을 형성하고, 이 도전물에 의해서 제1, 제2 반도체 영역의 적어도 한쪽을, 제3, 제4 반도체 영역의 적어도 한쪽에 전기적으로 접속한다.In the semiconductor integrated circuit device having the above structure, at least one of the first and second semiconductor regions is exposed from one sidewall of the trench, and at least one of the third and fourth semiconductor regions is exposed from the other sidewall of the trench. A part is formed in a 1st insulator. A conductive material is formed in the recess, and at least one of the first and second semiconductor regions is electrically connected to at least one of the third and fourth semiconductor regions by the conductive material.
이와 같이, 오목부내에 형성된 도전물을 통해, 제1, 제2 반도체 영역의 적어도 한쪽을 제3, 제4 반도체 영역에 접속함으로써, 배선층이 트렌치의 측벽을 따라서 단선되는 것을 해소할 수 있다.In this manner, by connecting at least one of the first and second semiconductor regions to the third and fourth semiconductor regions through the conductive material formed in the recess, disconnection of the wiring layer along the sidewalls of the trench can be eliminated.
또한 오목부의 최저면은, 제1, 제2 소자 영역의 표면보다도 낮게 되어 있다. 이 때문에, 오목부에 형성되는 도전물은, 마스크없는 에치백법을 이용하여 형성할 수 있다. 즉, 상기 반도체 집적 회로 장치는, 반도체 영역끼리를 전기적으로 접속하기 위한 도전물을, 제조 공정수의 증가를 억제하면서 형성할 수 있는 구조를 갖는다.Moreover, the lowest surface of a recessed part is made lower than the surface of a 1st, 2nd element area | region. For this reason, the electrically conductive material formed in a recessed part can be formed using the maskless etch back method. That is, the semiconductor integrated circuit device has a structure in which a conductive material for electrically connecting semiconductor regions can be formed while suppressing an increase in the number of manufacturing steps.
실시예Example
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 모든 도면에 있어서, 공통 부분에는 공통의 참조부호를 붙인다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings. In all the drawings, common parts are denoted by common reference numerals.
(제1 실시 형태)(1st embodiment)
우선, 본 발명의 실시 형태가 적용되는 NOR형 EEPROM의 일 회로 구성예부터 설명한다.First, an example of a circuit configuration of a NOR type EEPROM to which an embodiment of the present invention is applied will be described.
도 3은 NOR형 EEPROM의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a NOR type EEPROM.
도 3에 도시한 바와 같이, NOR형 EEPROM의 메모리 셀 어레이(100)에는, 복수의 불휘발성 메모리 셀 MC가 매트릭스형으로 배치되어 있다. 복수의 불휘발성 메모리 셀 MC는, 하나의 비트선 BL과 하나의 소스선 SL 사이에 접속된다. 로우 방향으로 나열된 복수의 불휘발성 메모리 셀 MC의 게이트는, 각각 다른 워드선 WL1∼WL8에 접속된다. 워드선 WL1∼WL8은 각각 워드선 구동 회로(102)에 접속되어 있다. 워드선 구동 회로(102)는 워드선 WL1∼WL8 중 어느 하나를 선택적으로 구동한다. 선택적으로 구동된 워드선 WL에 접속되어 있는 불휘발성 메모리 셀 MC는, 각각 비트선 BL1∼BL8에 전기적으로 접속된다. 비트선 BL1∼BL8은, Y 셀렉터(103)에 접속되어 있다. Y 셀렉터(103)는 전류 통로의 일단이 비트선 BL1∼BL8에 각각 접속되어 있는 복수의 트랜지스터 YG를 갖는다. 트랜지스터 YG의 게이트는 각각 다른 Y 선택선 YSLl∼YSL4에 접속되어 있다. Y 선택선 YSL1∼YSL4은 각각 Y 선택선 구동 회로(104)에 접속되어 있다. Y 선택선 구동 회로(104)는, Y 선택선 YSL1∼YSL4 중 어느 하나를 선택적으로 구동한다. 트랜지스터 YG가 선택적으로 구동됨으로써, 도 3에 도시한 회로에서는, 비트선 BL1∼BL4 중 어느 하나가 판독/기록 노드(105-1)에 전기적으로 접속되고, 비트선 BL5∼BL8 중 어느 하나가 판독/기록 노드(105-2)에 전기적으로 접속된다. 판독/기록 노드(105-l,105-2)는 각각, 도시하지 않은 판독 회로 및 기록 회로에 접속되어 있다. 이것에 의해, 데이터의 판독/기록은, Y 선택선 구동 회로(104)와 워드선 구동 회로(102)에 의해 선택된 불휘발성 메모리 셀에 대하여 행해지게 된다.As shown in FIG. 3, in the memory cell array 100 of the NOR type EEPROM, a plurality of nonvolatile memory cells MC are arranged in a matrix form. The plurality of nonvolatile memory cells MC are connected between one bit line BL and one source line SL. Gates of the plurality of nonvolatile memory cells MC arranged in the row direction are connected to different word lines WL1 to WL8, respectively. Word lines WL1 to WL8 are connected to word line driver circuits 102, respectively. The word line driver circuit 102 selectively drives any one of the word lines WL1 to WL8. The nonvolatile memory cells MC, which are connected to the selectively driven word line WL, are electrically connected to the bit lines BL1 to BL8, respectively. The bit lines BL1 to BL8 are connected to the Y selector 103. The Y selector 103 has a plurality of transistors YG whose one end of the current path is connected to the bit lines BL1 to BL8, respectively. Gates of the transistor YG are connected to different Y select lines YSLl to YSL4, respectively. The Y select lines YSL1 to YSL4 are connected to the Y select line driver circuit 104, respectively. The Y select line driver circuit 104 selectively drives any of the Y select lines YSL1 to YSL4. By selectively driving the transistor YG, in the circuit shown in Fig. 3, any one of the bit lines BL1 to BL4 is electrically connected to the read / write node 105-1, and any one of the bit lines BL5 to BL8 is read. It is electrically connected to the recording node 105-2. The read / write nodes 105-1, 105-2 are connected to read circuits and write circuits, not shown, respectively. As a result, data read / write is performed for the nonvolatile memory cell selected by the Y select line driver circuit 104 and the word line driver circuit 102.
제1 실시 형태에 관한 EEPROM의 메모리 셀 어레이(100)에서는, 소스선 SL이 워드선 WL1∼WL8이 연장되는 방향(이하 로우 방향:ROW.D.)을 따라서 연장되는 로컬 소스선 SL1∼SL5와, 비트선 BL1∼BL8이 연장되는 방향(이하 컬럼 방향:C0L.D.)을 따라서 연장되는 글로벌 소스선 GSL로 구성된다. 글로벌 소스선 GSL은, 소스선 구동 회로(106)에 접속되어 있다. 글로벌 소스선 GSL은 로컬 소스선 SLl∼SL5 각각에 접속되어 있다. 불휘발성 메모리 셀 MC의 소스 전위는, 소스선 구동 회로(106)로부터, 글로벌 소스선 GSL을 통해, 로컬 소스선 SL1∼SL5에 의해 공급된다. 도 3에 도시하는 파선프레임 A1내의 평면도를 도 4a에 도시한다.In the memory cell array 100 of the EEPROM according to the first embodiment, the source lines SL include the local source lines SL1 to SL5 extending along the direction in which the word lines WL1 to WL8 extend (hereinafter referred to as ROW.D.). And a global source line GSL extending along the direction in which the bit lines BL1 to BL8 extend (hereinafter referred to as column direction: C0L.D.). The global source line GSL is connected to the source line driver circuit 106. The global source line GSL is connected to each of the local source lines SLl to SL5. The source potential of the nonvolatile memory cell MC is supplied from the source line driver circuit 106 to the local source lines SL1 to SL5 via the global source line GSL. 4A is a plan view of the broken line frame A1 shown in FIG.
도 4a는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 메모리 셀 어레이의 평면도, 도 4b는 도 4a 중의 4B-4B선에 따른 단면도, 도 4c는 도 4a 중의 4C-4C선에 따른 단면도, 도 4d는 도 4a 중의 4D-4D선에 따른 단면도이다.4A is a plan view of a memory cell array of a NOR type EEPROM according to the first embodiment of the present invention, FIG. 4B is a sectional view taken along a line 4B-4B in FIG. 4A, FIG. 4C is a sectional view taken along a 4C-4C line in FIG. 4A, 4D is a cross-sectional view taken along line 4D-4D in FIG. 4A.
도 4a∼도 4d에 도시한 바와 같이, p형 실리콘 기판(1)에는, 쉘로우 트렌치(7)가 형성되어 있다. 이 쉘로우 트렌치(7)는, p형 실리콘 기판(1)에, 컬럼 방향을 따라서 줄무늬형으로 형성된 소자 영역(8)을 구획한다. 쉘로우 트렌치(7)내에는, 소자 영역(8)을 전기적으로 절연하기 위한 TEOS가 매립되어 있다. 이 TEOS는, 쉘로우 트렌치 격리부(이하: STI)(9)을 구성한다. 소자 영역(8) 위 및 STI(9) 위 각각에는, 컬럼 방향으로 교차하는 로우 방향을 따라서, 적층 구조(14)가 복수 형성되어 있다. 이 적층 구조(14)는 게이트 산화막(SiO2)(2),부유 게이트 FG, SiO2/SiN/SiO2(이하, ONO 막;11), 워드선 WL, 질화막(SiN)(13)을 각각 포함한다. 또한, 이 적층 구조(14)의 측벽에는 측벽 절연막(SiN)(15)이 형성되어 있고, 적층 구조(14)는, STI(9)를 구성하는 TEOS와는 다른 절연물에 의해서 피복되도록 되어 있다. 소자 영역(8) 각각에는, 적층 구조체(14)를 사이에 두고, 메모리 셀 MC의 n형 소스 영역 S, n형 드레인 영역 D가 형성되어 있다. n형 소스 영역 S에 인접한 STI(9)에는, 이 n형 소스 영역 S를 노출시키는 오목부(22)가 형성되어 있다. 오목부(22)의 최저면은, 소자 영역(8)의 표면보다도 낮게 되어 있다. 오목부(22)내에는, n형 소스 영역 S끼리를 전기적으로 접속하는 접속용 도전층(19)이 형성되어 있다. 로컬 소스선 SL은, 접속용 도전층(19)을 이용하여, n형 소스 영역 S를 각각 로우 방향을 따라서 접속해 감으로써 구성된다. 컬럼 방향을 따라서 형성되는 비트선 BL은, 층간 절연막(20)에 형성된 개공부(21D)를 통해 n형 드레인 영역 D에 전기적으로 접속된다. 또한, 비트선 BL과 같이 컬럼 방향을 따라서 형성되는 글로벌 소스선 GSL은, 층간 절연막(20)에 형성된 개공부(21S)를 통해 n형 소스 영역 S에 접속된다.As shown in FIGS. 4A to 4D, the shallow trench 7 is formed in the p-type silicon substrate 1. This shallow trench 7 partitions the element region 8 formed in a stripe shape along the column direction on the p-type silicon substrate 1. In the shallow trench 7, TEOS for electrically insulating the element region 8 is embedded. This TEOS constitutes a shallow trench isolation section (hereinafter STI) 9. On each of the element regions 8 and the STIs 9, a plurality of stacked structures 14 are formed along the row direction crossing in the column direction. The laminated structure 14 includes a gate oxide film (SiO 2 ) 2, a floating gate FG, a SiO 2 / SiN / SiO 2 (hereinafter, an ONO film 11), a word line WL, and a nitride film (SiN) 13, respectively. Include. The sidewall insulating film (SiN) 15 is formed on the sidewall of the laminated structure 14, and the laminated structure 14 is covered by an insulator different from the TEOS constituting the STI 9. In each of the device regions 8, n-type source regions S and n-type drain regions D of the memory cells MC are formed with the stacked structure 14 interposed therebetween. In the STI 9 adjacent to the n-type source region S, a concave portion 22 exposing the n-type source region S is formed. The lowest surface of the concave portion 22 is lower than the surface of the element region 8. In the recessed part 22, the electrically conductive layer 19 for connection which electrically connects n-type source regions S is formed. The local source line SL is configured by connecting the n-type source regions S along the row direction using the connection conductive layer 19. The bit line BL formed along the column direction is electrically connected to the n-type drain region D through the opening 21D formed in the interlayer insulating film 20. The global source line GSL formed along the column direction like the bit line BL is connected to the n-type source region S through the opening 21S formed in the interlayer insulating film 20.
또한, 글로벌 소스선 GSL의 하부의 메모리 셀 MC의 n형 드레인 영역 D는, 전기적으로 부유인 상태로 된다. 즉, 글로벌 소스선 GSL의 하부의 메모리 셀 MC은, 메모리 셀로서는 기능하지 않는다.The n-type drain region D of the memory cell MC under the global source line GSL is in an electrically floating state. That is, the memory cell MC under the global source line GSL does not function as a memory cell.
다음에, 제1 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 제조 방법의 일예를 설명한다.Next, an example of the manufacturing method of the NOR type EEPROM which concerns on 1st Embodiment is demonstrated.
도 5a∼도 5l은 각각, 제1 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM을 주요한 제조 공정순으로 도시하는 사시도이다. 도 5a∼도 5l에 도시하는 사시도는 각각, 도 4a에 도시하는 프레임 A2내의 부분에 대응하고 있다.5A to 5L are perspective views each showing a NOR-type EEPROM according to the first embodiment in order of major manufacturing steps. The perspective views shown in Figs. 5A to 5L respectively correspond to the parts in the frame A2 shown in Fig. 4A.
우선, 도 5a에 도시한 바와 같이, p형 실리콘 기판(1) 상에, 게이트 산화막(SiO2)(2),부유 게이트가 되는 도전성 폴리실리콘막(3L), 질화막(SiN)(4), TEOS막(5)을 순서대로 형성한다. 또, TEOS막(5)은, TEOS 가스를 이용하여 형성된 이산화실리콘막이다. 이 명세서에서는, TEOS 가스를 이용하여 형성된 이산화실리콘막을, 관용적으로 TEOS막이라고 부른다. 이어서, TEOS막(5)에 STI 형성 영역에 따른 개공부(6)를 형성한다.First, as shown in FIG. 5A, on the p-type silicon substrate 1, a gate oxide film (SiO 2 ) 2, a conductive polysilicon film 3L serving as a floating gate, a nitride film (SiN) 4, The TEOS film 5 is formed in order. The TEOS film 5 is a silicon dioxide film formed using TEOS gas. In this specification, a silicon dioxide film formed using TEOS gas is conventionally called a TEOS film. Subsequently, the openings 6 along the STI formation region are formed in the TEOS film 5.
다음에, 도 5b에 도시한 바와 같이, TEOS막(5)을 마스크로서 이용하여, 질화막(4), 도전성 폴리실리콘막(3L), 게이트 산화막(2), p형 실리콘 기판(1)을 순서대로 에칭하여, p형 실리콘 기판(1)에 쉘로우 트렌치(7)를 형성한다. 이것에 의해, p형 실리콘 기판(1)에는 소자 영역(8)이 구획된다.Next, as shown in FIG. 5B, the nitride film 4, the conductive polysilicon film 3L, the gate oxide film 2, and the p-type silicon substrate 1 are sequentially used using the TEOS film 5 as a mask. Etching is performed to form a shallow trench 7 in the p-type silicon substrate 1. As a result, the element region 8 is partitioned into the p-type silicon substrate 1.
다음에, 도 5c에 도시한 바와 같이, 도 5b에 도시하는 구조 위에, 소자 분리 절연막이 되는 절연물, 예를 들면 TEOS막을 형성한다. 계속해서, 질화막(4)을 스토퍼에 이용하여 RIE법으로 에칭하거나, 혹은 질화막(4)을 스토퍼에 이용하여 CMP법으로 폴리싱함으로써, TEOS막을 쉘로우 트렌치(7)에 매립한다. 이것에 의해 STI(9)가 형성된다. 계속해서, 질화막(4)을, 도전성 폴리실리콘막(3L) 상에서 제거하여, 도전성 폴리실리콘막(3L)의 표면을 노출시킨다.Next, as shown in FIG. 5C, an insulator, for example, a TEOS film, which is an element isolation insulating film, is formed on the structure shown in FIG. 5B. Subsequently, the TEOS film is embedded in the shallow trench 7 by etching the RIE method using the nitride film 4 as a stopper, or by polishing the CMP method using the nitride film 4 as a stopper. As a result, the STI 9 is formed. Subsequently, the nitride film 4 is removed on the conductive polysilicon film 3L to expose the surface of the conductive polysilicon film 3L.
다음에, 도 5d에 도시한 바와 같이, 도 5c에 도시하는 구조 위에, 부유 게이트가 되는 도전성 폴리실리콘막(3U)을 형성한다. 계속해서, 도전성 폴리실리콘막(3U)에, 로우 방향에 인접한 부유 게이트 끼리를 분리하기 위한 슬릿(10)을 형성한다. 이것에 의해, 도전성 폴리실리콘막(3U)과 도전성 폴리실리콘막(3L)의 적층 구조로 이루어진, 부유 게이트가 되는 도전성 폴리실리콘막(3)이, 컬럼 방향을 따라서 형성된다.Next, as shown in FIG. 5D, on the structure shown in FIG. 5C, a conductive polysilicon film 3U serving as a floating gate is formed. Subsequently, in the conductive polysilicon film 3U, slits 10 for separating floating gates adjacent to the row direction are formed. Thereby, the conductive polysilicon film 3 which becomes a floating gate which consists of a laminated structure of the conductive polysilicon film 3U and the conductive polysilicon film 3L is formed along a column direction.
다음에, 도 5e에 도시한 바와 같이, 도 5d에 도시하는 구조 위에, 제어 게이트(워드선)를 부유 게이트에 용량결합시키기 위한 절연막, 예를 들면 SiO2/SiN/SiO2(이하:ONO)막(11), 제어 게이트가 되는 도전막, 예를 들면 도전성 폴리실리콘막(12), 질화막(SiN)(13)을 순서대로 형성한다.Next, as shown in FIG. 5E, on the structure shown in FIG. 5D, an insulating film for capacitively coupling the control gate (word line) to the floating gate, for example, SiO 2 / SiN / SiO 2 (hereinafter: ONO) A film 11, a conductive film serving as a control gate, for example, a conductive polysilicon film 12 and a nitride film (SiN) 13 are formed in this order.
다음에, 도 5f에 도시한 바와 같이, 질화막(13), 도전성 폴리실리콘막(12), ONO막(11), 도전성 폴리실리콘막(3), 게이트 산화막(2)을 패터닝한다. 이것에 의해, 워드선 WL(WL3,WL4), 부유 게이트 FG를 포함하는 적층 구조(14)가 로우방향을 따라서 형성된다.Next, as shown in FIG. 5F, the nitride film 13, the conductive polysilicon film 12, the ONO film 11, the conductive polysilicon film 3, and the gate oxide film 2 are patterned. As a result, a stacked structure 14 including word lines WL (WL3, WL4) and floating gate FG is formed along the row direction.
다음에, 도 5g에 도시한 바와 같이, 도 5f에 도시하는 구조 위에, 질화막(SiN)을 형성하여, 형성된 질화막을 RIE법을 이용하여 에칭한다. 이것에 의해, 측벽 절연막(15)이 적층 구조(14)의 측벽을 따라서 형성된다.Next, as shown in FIG. 5G, a nitride film (SiN) is formed on the structure shown in FIG. 5F, and the formed nitride film is etched using the RIE method. As a result, the sidewall insulating film 15 is formed along the sidewall of the laminated structure 14.
다음에, 도 5h에 도시한 바와 같이, 도 5g에 도시하는 구조 위에, 포토레지스트막(16)을 형성한다. 계속해서, 포토레지스트막(16)에, 소스선 형성 영역에 따른 개공부(17)를 형성한다. 개공부(17)는, 질화막(13), 측벽 절연막(15), 적층 구조(14) 사이의 소자 영역(8), STI(9)을 노출시키면서, 적층 구조(14)에 따라서 로우 방향으로 형성된다. 계속해서, 포토레지스트막(16)을 마스크로서 이용하여, 개공부(17)로부터 노출되는 STI(9)의 일부를 에칭하여, STI(9)에 오목부(22)를 형성한다. 오목부(22)로부터는 소자 영역(8)의 표면이 노출된다. 또한 오목부(22)의 최저면(제1 실시 형태에서는 STI(9)의 표면)은, 소자 영역(8)의 표면보다도 낮게 된다. 도면 중, 참조부호 8E로 도시하는 부분은, 오목부(22)에 노출된 소자 영역(8)의 노출면이다. 또, 이 공정은 SAS법에 상당한다.Next, as shown in FIG. 5H, the photoresist film 16 is formed on the structure shown in FIG. 5G. Subsequently, the opening 17 corresponding to the source line formation region is formed in the photoresist film 16. The opening 17 is formed in the row direction along the laminated structure 14 while exposing the nitride region 13, the sidewall insulating film 15, the element region 8 and the STI 9 between the laminated structure 14. do. Subsequently, using the photoresist film 16 as a mask, a part of the STI 9 exposed from the opening 17 is etched to form a recess 22 in the STI 9. The surface of the element region 8 is exposed from the recess 22. Moreover, the lowest surface (surface of STI9 in 1st Embodiment) of the recessed part 22 will become lower than the surface of the element area | region 8. FIG. In the figure, the part shown with 8E is the exposed surface of the element area | region 8 exposed by the recessed part 22. As shown in FIG. This step corresponds to the SAS method.
다음에, 도 5i에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(16)을 제거한 후, 오목부(22)가 완전히 매립되도록 도전물을 퇴적하여, 도전막(18-1)을 형성한다. 이 제1 실시 형태에서는, 도전막(18-1)의 두께 t가 오목부(22) 위에서 가장 두꺼워지도록, 도전물을 퇴적한다. 도전막(18-1)을 구성하는 도전물의 예는, 티탄(T1), 텅스텐(W)으로 대표되는 고융점 금속, 혹은 고융점 금속의 실리사이드이다.Next, as shown in FIG. 5I, after removing the photoresist film 16, the conductive material is deposited so that the recess 22 is completely filled to form the conductive film 18-1. In this first embodiment, the conductive material is deposited so that the thickness t of the conductive film 18-1 is the thickest on the recess 22. Examples of the conductive material constituting the conductive film 18-1 are silicides of a high melting point metal or a high melting point metal represented by titanium (T1), tungsten (W).
다음에, 도 5j에 도시한 바와 같이, 도전막(18-1)을 RIE법에 의한 에칭에 의해서 후퇴시켜서, 도전물을 오목부(22)에 매립한다. 이 때, 도전막(18-1)의 두께차를 이용하여, 마스크없는 에칭에 의해, 도전물을 오목부(22)에 매립할 수도 있다. 오목부(22)가 도전물에 의해서 매립됨으로써, 소자 영역(8) 끼리를, 노출면(8E)을 통해 전기적으로 접속하는 접속용 도전층(19)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 5J, the conductive film 18-1 is retracted by etching by the RIE method, and the conductive material is embedded in the recess 22. At this time, the conductive material may be embedded in the recess 22 by maskless etching using the thickness difference between the conductive films 18-1. Since the recessed part 22 is filled with the electrically conductive material, the connection conductive layer 19 which electrically connects the element regions 8 with each other via the exposed surface 8E is formed.
다음에, 도 5k에 도시한 바와 같이, 소자 영역(8)에, 적층 구조(l4), 측벽 절연막(15) 및 표면에 노출된 STI(9)를 마스크로서 이용하여, n형 불순물을 이온 주입하여, n형 드레인 영역 D, n형 소스 영역 S를 각각 형성한다. 또, 로우 방향에 인접한 n형 소스 영역 S 끼리는, 접속용 도전층(19)에 의해서 전기적으로 접속된다. 이것에 의해, 소스선 SL(SL2,SL3)이 로우 방향을 따라서 형성된다. 또, n형 소스 영역 S의 깊이는, 노출면(8E)보다도 깊게 한다. 접속용 도전층(19)과 p형 실리콘 기판(1)과의 단락을 방지하기 위해서이다.Next, as shown in FIG. 5K, n-type impurities are ion-implanted in the element region 8 using the stacked structure l4, the sidewall insulating film 15, and the STI 9 exposed on the surface as a mask. The n-type drain region D and the n-type source region S are formed, respectively. In addition, the n-type source regions S adjacent to the row direction are electrically connected by the connection conductive layer 19. As a result, source lines SL2 and SL3 are formed along the row direction. In addition, the depth of the n-type source region S is made deeper than the exposed surface 8E. This is to prevent a short circuit between the conductive layer 19 for connection and the p-type silicon substrate 1.
다음에, 도 5l에 도시한 바와 같이, 도 5k에 도시하는 구조 위에, 층간 절연막(20)을 형성한다. 계속해서, 층간 절연막(20)에 드레인 영역 D에 통하는 비트선 개공부(21D) 및 소스 영역 S에 통하는 소스선 개공부(21S)를 형성한다. 계속해서, 비트선 개공부(21D)를 통해 드레인 영역 D에 전기적으로 접속되는 비트선 BL(BL4,BL5) 및 소스선 개공부(21S)를 통해 소스 영역 S에 전기적으로 접속되는 글로벌 소스선 GSL을 각각 컬럼 방향을 따라서 형성한다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM이 완성된다.Next, as shown in FIG. 5L, an interlayer insulating film 20 is formed on the structure shown in FIG. 5K. Subsequently, the interlayer insulating film 20 is formed with the bit line opening 21D through the drain region D and the source line opening 21S through the source region S. Subsequently, the bit lines BL (BL4, BL5) electrically connected to the drain region D through the bit line opening 21D, and the global source line GSL electrically connected to the source region S through the source line opening 21S. Are formed along the column direction, respectively. Thereby, the NOR type EEPROM which concerns on 1st Embodiment of this invention is completed.
이와 같이 하여 형성된 제1 실시 형태에 있어서, 도 4a∼도 4d에 도시한 바와 같이, STI(9)의 일부를 제거하여 형성한 오목부(22)에, 접속용 도전층(19)이 매립되어 있다. 접속용 도전층(19)은, 소자 영역(8)에 형성된 n형 소스 영역 S 끼리를, 노출면(8E)을 통해 전기적으로 접속한다. 이러한 접속용 도전층(19)을 갖는 것에 의해, 격리부용 트렌치(7)에 의한 로컬 소스선 SL의 단선을 억제할 수 있다. 따라서, STI(9)에 의해서 소자 분리된 메모리 셀 어레이에, SAS법을 이용하더라도 확실하게 로컬 소스선 SL을 형성할 수 있다.In the first embodiment thus formed, as shown in FIGS. 4A to 4D, the connection conductive layer 19 is embedded in the recess 22 formed by removing a part of the STI 9. have. The connection conductive layer 19 electrically connects n-type source regions S formed in the element region 8 via the exposed surface 8E. By having such a connection conductive layer 19, the disconnection of the local source line SL by the isolation | separation trench 7 can be suppressed. Therefore, even if the SAS method is used, the local source line SL can be reliably formed in the memory cell array separated by the STIs 9.
더구나, 접속용 도전층(19)은, 오목부(22)에 매립되는 구조이다. 이 구조에 따르면, 접속용 도전층(19)을 형성하기 위한 도전막(18-1)을, 오목부(22) 상에서 가장 두꺼워지도록 퇴적하면, 접속용 도전층(19)을 마스크없이 형성할 수 있게 된다는 이점이 있다.In addition, the connection conductive layer 19 is a structure embedded in the recessed part 22. According to this structure, when the conductive film 18-1 for forming the connection conductive layer 19 is deposited so as to be thickest on the concave portion 22, the connection conductive layer 19 can be formed without a mask. There is an advantage to being present.
(제2 실시 형태)(2nd embodiment)
제1 실시 형태의 제조 프로세스는, 오목부(22)의 형성, 도전물의 퇴적, 도전물의 에치백, n형 드레인 영역 D 및 n형 소스 영역 S의 형성순이다. 그러나, 이 제조 프로세스는, n형 드레인 영역 D 및 n형 소스 영역 S의 형성, 오목부(22)의 형성, 도전물의 퇴적, 도전물의 에치백 순으로 변경할 수도 있다.The manufacturing process of the first embodiment is in the order of formation of the recess 22, deposition of the conductive material, etch back of the conductive material, formation of the n-type drain region D and the n-type source region S. FIG. However, this manufacturing process can also be changed in order of formation of n-type drain region D and n-type source region S, formation of recessed part 22, deposition of an electrically conductive material, and etchback of an electrically conductive material.
제2 실시 형태는, 이와 같이 제조 프로세스의 순서를 변경한 예이다.2nd Embodiment is the example which changed the order of a manufacturing process in this way.
도 6a∼도 6f는 각각, 제2 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM을 주요한 제조 공정순으로 도시하는 사시도이다. 도 6a∼도 6f에 도시하는 사시도는 각각, 도 4a에 도시하는 프레임 A2내의 부분에 대응한다.6A to 6F are perspective views each showing a NOR type EEPROM according to the second embodiment in the order of major manufacturing steps. 6A to 6F respectively correspond to portions in the frame A2 shown in FIG. 4A.
우선, 도 5a∼도 5g에 의해 설명한 제법에 따라서, 도 6a에 도시하는 구조를 얻는다.First, according to the manufacturing method demonstrated by FIG. 5A-FIG. 5G, the structure shown in FIG. 6A is obtained.
다음에, 도 6b에 도시한 바와 같이, 소자 영역(8)에, 적층 구조(14), 측벽 절연막(15) 및 표면에 노출된 STI(9)를 마스크로서 이용하여, n형 불순물을 이온 주입하여, n형 드레인 영역 D, n형 소스 영역 S를 각각 형성한다.Next, as shown in FIG. 6B, the n-type impurity is ion-implanted in the device region 8 using the stacked structure 14, the sidewall insulating film 15, and the STI 9 exposed on the surface as a mask. The n-type drain region D and the n-type source region S are formed, respectively.
다음에, 도 6c에 도시한 바와 같이, 도 6b에 도시하는 구조 위에, 포토레지스트막(16)을 형성한다. 계속해서, 포토레지스트막(16)에, 소스선 형성 영역에 따른 개공부(17)를 형성한다. 개공부(17)는 질화막(13), 측벽 절연막(l5), 적층 구조(14) 사이의 소자 영역(8), STI(9)을 노출시키면서, 적층 구조(14)를 따라 로우 방향으로 형성된다. 계속해서, 포토레지스트막(16)을 마스크로서 이용하여, 개공부(17)로부터 노출되는 STI(9)의 일부를 에칭하여, STI(9)에 오목부(22)를 형성한다. 오목부(22)로부터는 소자 영역(8)의 표면이 노출된다. 또한 오목부(22)의 최저면(제2 실시 형태에서는 STI(9)의 표면)은, 소자 영역(8)의 표면보다도 낮게 된다. 도면 중, 참조부호 8E에 도시하는 부분은, 오목부(22)에 노출된 소자 영역(8)의 노출면이다.Next, as shown in Fig. 6C, a photoresist film 16 is formed on the structure shown in Fig. 6B. Subsequently, the opening 17 corresponding to the source line formation region is formed in the photoresist film 16. The opening 17 is formed in the row direction along the laminated structure 14, exposing the nitride film 13, the sidewall insulating film l5, the element region 8 and the STI 9 between the stacked structure 14. . Subsequently, using the photoresist film 16 as a mask, a part of the STI 9 exposed from the opening 17 is etched to form a recess 22 in the STI 9. The surface of the element region 8 is exposed from the recess 22. Moreover, the lowest surface (surface of STI9 in 2nd Embodiment) of the recessed part 22 will become lower than the surface of the element area | region 8. FIG. In the figure, the part shown with 8E is the exposed surface of the element area | region 8 exposed by the recessed part 22. As shown in FIG.
다음에, 도 6d에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(16)을 제거한 후, 오목부(22)가 완전히 매립되도록 도전물을 퇴적하여, 도전막(18-1)을 형성한다. 이 제2 실시 형태에서는, 도전막(18-1)의 두께 t가 오목부(22) 위에서 가장 두꺼워지도록, 도전물을 퇴적한다. 도전막(18-1)을 구성하는 도전물의 예는, 티탄(Ti), 텅스텐(W)에 대표되는 고융점 금속, 혹은 고융점 금속의 실리사이드이다.Next, as shown in FIG. 6D, after the photoresist film 16 is removed, the conductive material is deposited to completely fill the recess 22 to form the conductive film 18-1. In this second embodiment, the conductive material is deposited so that the thickness t of the conductive film 18-1 is the thickest on the recess 22. Examples of the conductive material constituting the conductive film 18-1 are silicides of high melting point metals or high melting point metals represented by titanium (Ti) and tungsten (W).
다음에, 도 6e에 도시한 바와 같이, 도전막(18-1)을 RIE법에 의한 에칭으로 후퇴시켜서, 도전물을 오목부(22)에 매립한다. 이 때, 도전막(18-1)의 두께차를 이용하여, 마스크없는 에치백에 의해서, 도전물을 오목부(22)에 매립할 수도 있다. 오목부(22)가 도전물에 의해서 매립됨으로써, n형 소스 영역 S 끼리를, 노출면(8E)을 통해 전기적으로 접속하는 접속용 도전층(19)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 6E, the conductive film 18-1 is retracted by etching by the RIE method, and the conductive material is embedded in the recess 22. At this time, the conductive material may be embedded in the concave portion 22 by the maskless etch back using the thickness difference of the conductive film 18-1. Since the recessed part 22 is filled with a electrically conductive material, the connection conductive layer 19 which electrically connects n-type source regions S through the exposed surface 8E is formed.
다음에, 도 6f에 도시한 바와 같이, 도 6e에 도시하는 구조 위에, 층간 절연막(20)을 형성한다. 이어서, 층간 절연막(20)에, 드레인 영역 D에 통하는 비트선 개공부(21D) 및 소스 영역 S에 통하는 소스선 개공부(21S)를 형성한다. 계속해서, 비트선 개공부(21D)를 통해 드레인 영역 D에 전기적으로 접속되는 비트선 BL(BL4,BL5) 및 소스선 개공부(21S)를 통해 소스 영역 S에 전기적으로 접속되는 글로벌 소스선 GSL을 각각 컬럼 방향을 따라서 형성한다.Next, as shown in FIG. 6F, an interlayer insulating film 20 is formed on the structure shown in FIG. 6E. Subsequently, in the interlayer insulating film 20, a bit line opening 21D through the drain region D and a source line opening 21S through the source region S are formed. Subsequently, the bit lines BL (BL4, BL5) electrically connected to the drain region D through the bit line opening 21D, and the global source line GSL electrically connected to the source region S through the source line opening 21S. Are formed along the column direction, respectively.
제1 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM는, 이러한 제2 실시 형태에 관한 제조 프로세스에 의해서도 형성할 수 있다.The NOR type EEPROM which concerns on 1st Embodiment can be formed also by the manufacturing process which concerns on such 2nd Embodiment.
(제3 실시 형태)(Third embodiment)
도 7a는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도, 도 7b는 도 7a 중의 7B-7B선에 따른 단면도, 도 7c는 도 7a 중의 7C-7C선에 따른 단면도, 도 7d는 도 7a 중의 7D-7D선에 따른 단면도이다.7A is a plan view of a NOR-type EEPROM according to the third embodiment of the present invention, FIG. 7B is a sectional view taken along a line 7B-7B in FIG. 7A, FIG. 7C is a sectional view taken along a line 7C-7C in FIG. 7A, and FIG. 7D is a view. It is sectional drawing along the 7D-7D line in 7a.
도 7a∼도 7d에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태가 제1 실시 형태와 다른 점은, 오목부(22)에 p형 혹은 도핑되지 않은 실리콘막(18-2)이 형성되고, 이 실리콘막(18-2)에, 접속용 n형 실리콘 영역(29)이 형성되어 있는 것이다. 접속용 n형 실리콘 영역(29)은, n형 소스 영역 S 끼리를 상호 전기적으로 접속한다.7A to 7D, the third embodiment differs from the first embodiment in that the p-type or undoped silicon film 18-2 is formed in the recess 22, and the silicon The n-type silicon region 29 for connection is formed in the film 18-2. The n-type silicon region 29 for connection electrically connects the n-type source regions S to each other.
이하, 제3 실시 형태에 관한 NOR 형 EEPROM을 그 제조 방법의 일예에 따라서 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the NOR type EEPROM according to the third embodiment will be described in more detail according to an example of the manufacturing method thereof.
도 8a∼도 8f는 각각, 제3 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM을 주요한 제조 공정순으로 도시하는 사시도이다. 도 8a∼도 8f에 도시하는 사시도는, 각각 도 7a에 도시하는 프레임 A2내의 부분에 대응한다.8A to 8F are perspective views each showing a NOR type EEPROM according to the third embodiment in order of major manufacturing steps. The perspective views shown in FIGS. 8A to 8F correspond to the parts in the frame A2 shown in FIG. 7A, respectively.
우선, 도 5a∼도 5g에 의해 설명한 제법에 따라서, 도 8a에 도시하는 구조를 얻는다.First, according to the manufacturing method demonstrated by FIGS. 5A-5G, the structure shown in FIG. 8A is obtained.
다음에, 도 8b에 도시한 바와 같이, 도 8a에 도시하는 구조 위에, 포토레지스트막(16)을 형성한다. 계속해서, 포토레지스트막(16)에, 소스선 형성 영역에 따른 개공부(17)를 형성한다. 개공부(17)는, 질화막(13), 측벽 절연막(15), 적층 구조(14) 사이의 소자 영역(8), STI(9)를 노출시키면서, 적층 구조(14)를 따라 로우 방향으로 형성된다. 계속해서, 포토레지스트막(16)을 마스크로서 이용하여, 개공부(17)로부터 노출되는 STI(9)의 전부를 에칭하여, STI(9)에 오목부(22)를 형성한다. 오목부(22)로부터는 소자 영역(8)의 표면이 노출된다. 또한 오목부(22)의 최저면(제3 실시 형태에서는 트렌치(7)의 저부로 노출되는 p형 실리콘 기판(1)의 표면)은, 소자 영역(8)의 표면보다도 낮게 된다. 도면 중, 참조부호 8E로 도시하는 부분은, 쉘로우 트렌치(7)에 노출된 소자 영역(8)의 노출면이다. 또, 이 공정은 SAS법에 상당한다.Next, as shown in FIG. 8B, the photoresist film 16 is formed on the structure shown in FIG. 8A. Subsequently, the opening 17 corresponding to the source line formation region is formed in the photoresist film 16. The opening 17 is formed in the row direction along the laminated structure 14 while exposing the nitride region 13, the sidewall insulating film 15, the element region 8 and the STI 9 between the laminated structure 14. do. Subsequently, using the photoresist film 16 as a mask, all of the STIs 9 exposed from the openings 17 are etched to form recesses 22 in the STIs 9. The surface of the element region 8 is exposed from the recess 22. In addition, the lowest surface (the surface of the p-type silicon substrate 1 exposed to the bottom of the trench 7 in the third embodiment) of the recess 22 is lower than the surface of the element region 8. In the figure, the part shown with 8E is the exposed surface of the element area | region 8 exposed by the shallow trench 7. This step corresponds to the SAS method.
다음에, 도 8c에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(16)을 제거한 후, 실리콘을 퇴적하여 실리콘막(18-2)를 형성한다. 실리콘막(18-2)은, p형 실리콘, 혹은 도핑되지 않은 실리콘이다. 또, 실리콘은 단결정, 다결정 중 어느것이어도 좋다.Next, as shown in Fig. 8C, after removing the photoresist film 16, silicon is deposited to form a silicon film 18-2. The silicon film 18-2 is p-type silicon or undoped silicon. In addition, silicon may be either monocrystalline or polycrystalline.
다음에, 도 8d에 도시한 바와 같이, 실리콘막(18-2)을 RIE법에 의해 에칭함으로써 후퇴시켜, 실리콘을 쉘로우 트렌치(7)에 매립한다. 이에 따라, 소자 영역(8) 끼리는 p형 실리콘 기판(1)과 동일한 실리콘막(18-2)에 의해 접속된다.Next, as shown in FIG. 8D, the silicon film 18-2 is etched back by the RIE method, and silicon is embedded in the shallow trench 7. As a result, the element regions 8 are connected by the same silicon film 18-2 as the p-type silicon substrate 1.
다음에, 도 8e에 도시한 바와 같이, 소자 영역(8) 및 실리콘막(18-2)에, 적층 구조(14), 측벽 절연막(15) 및 표면에 노출된 STI(9)를 마스크로서 이용하여, n형 불순물을 이온 주입하여, n형 드레인 영역 D, n형 소스 영역 S, 접속용 n형 실리콘 영역(29)을 각각 형성한다. 이 때, 로우방향에 인접한 n형 소스 영역 S 끼리는, 실리콘막(18-2)에 형성된 접속용 n형 실리콘 영역(29)에 의해서 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 소스선 SL(SL2,SL3)이 로우 방향을 따라서 형성된다.Next, as shown in FIG. 8E, the stacked structure 14, the sidewall insulating film 15, and the STI 9 exposed to the surface are used as the mask in the device region 8 and the silicon film 18-2. The n-type impurity is ion implanted to form an n-type drain region D, an n-type source region S, and an n-type silicon region 29 for connection, respectively. At this time, the n-type source regions S adjacent to the row direction are electrically connected by the connection n-type silicon region 29 formed in the silicon film 18-2. As a result, source lines SL2 and SL3 are formed along the row direction.
다음에, 도 8f에 도시한 바와 같이, 도 8e에 도시하는 구조 위에, 층간 절연막(20)을 형성한다. 계속해서, 층간 절연막(20)에 드레인 영역 D에 통하는 비트선 개공부(21D) 및 소스 영역 S에 통하는 소스선 개공부(21S)를 형성한다. 계속해서, 비트선 개공부(21D)를 통해 드레인 영역 D에 전기적으로 접속되는 비트선 BL(BL4,BL5) 및 소스선 개공부(21S)를 통해 소스 영역 S에 전기적으로 접속되는 글로벌 소스선 GSL을 각각 컬럼 방향을 따라서 형성한다. 이에 따라, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM이 완성된다.Next, as shown in FIG. 8F, an interlayer insulating film 20 is formed on the structure shown in FIG. 8E. Subsequently, the interlayer insulating film 20 is formed with the bit line opening 21D through the drain region D and the source line opening 21S through the source region S. Subsequently, the bit lines BL (BL4, BL5) electrically connected to the drain region D through the bit line opening 21D, and the global source line GSL electrically connected to the source region S through the source line opening 21S. Are formed along the column direction, respectively. Thereby, the NOR type EEPROM which concerns on 3rd Embodiment of this invention is completed.
이와 같이 하여 형성된 제3 실시 형태에 있어서, 도 7a∼도 7d에 도시한 바와 같이, 소자 영역(8) 사이의 오목부(22)에 실리콘막(18-2)이 매립되고, 이 실리콘막(18-2)에 접속용 n형 실리콘 영역(29)이 형성되어 있다. 접속용 n형 실리콘 영역(29)은, 소자 영역(8)에 형성된 n형 소스 영역 S 끼리를, 노출면(8E)을 통해 전기적으로 접속한다. 이러한 접속용 n형 실리콘 영역(29)을 갖는 것에 의해, 제1 실시 형태와 같이, 격리부용 트렌치(7)에 의한 로컬 소스선 SL의 단선을 억제할 수 있다. 따라서, STI(9)에 의해서 소자분리된 메모리 셀 어레이에, SAS법을 이용하더라도 보다 확실히 로컬 소스선 SL을 형성할 수 있다.In the third embodiment thus formed, as shown in FIGS. 7A to 7D, the silicon film 18-2 is embedded in the recess 22 between the element regions 8, and the silicon film ( An n-type silicon region 29 for connection is formed in 18-2). The n-type silicon region 29 for connection electrically connects the n-type source regions S formed in the element region 8 via the exposed surface 8E. By having such a connection n type silicon region 29, the disconnection of the local source line SL by the isolation | separation trench 7 can be suppressed like 1st Embodiment. Therefore, even if the SAS method is used, the local source line SL can be formed more reliably in the memory cell array separated by the STI 9.
다음에, 제3 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 일 변형예를 설명한다.Next, a modification of the NOR type EEPROM according to the third embodiment will be described.
도 9a 및 도 9b는 각각, 제3 실시 형태의 일 변형예에 관한 NOR형 EEPROM의 단면도이다. 또한, 도 9a에 도시하는 단면은 도 7a 중의 7B-7B선에 따른 단면에 상당하고, 도 9b에 도시하는 단면은 도 7a 중의 7D-7D선에 따른 단면에 상당한다.9A and 9B are cross-sectional views of a NOR type EEPROM according to a modification of the third embodiment, respectively. In addition, the cross section shown in FIG. 9A corresponds to the cross section along the 7B-7B line in FIG. 7A, and the cross section shown in FIG. 9B corresponds to the cross section along the 7D-7D line in FIG. 7A.
상기 제3 실시 형태에 있어서는, 소스선 형성 영역에 존재하는 쉘로우 트렌치(7)내의 STI(9)의 전부를 제거하였지만, 도 9a, 도 9b에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태와 같이 STI(9)의 일부를 제거하도록 해도 좋다. 그리고, STI(9)의 일부를 제거한 부분에 실리콘막(18-2)을 매립하고, 매립된 실리콘막(18-2)에 접속용 n형 실리콘 영역(29)을 형성하는 것에 의해서도, 상기와 같이 격리부용 트렌치(7)에 의한 로컬 소스선 SL의 단선을 억제할 수 있다.In the third embodiment, although all of the STIs 9 in the shallow trenches 7 present in the source line forming region are removed, as shown in FIGS. 9A and 9B, the STI ( A part of 9) may be removed. Also, the silicon film 18-2 is embedded in a portion from which a part of the STI 9 is removed, and the n-type silicon region 29 for connection is formed in the embedded silicon film 18-2. Similarly, disconnection of the local source line SL by the isolation trench 7 can be suppressed.
또한, 제1 실시 형태에서는, STI(9)를 제거하는 깊이를, 접속용 도전층(19)과 p형 실리콘 기판(1)과의 단락을 방지하기 위해서, n형 소스 영역 S의 깊이보다도 얕게 할 필요가 있지만, 이 제3 실시 형태의 일 변형예에 있어서는, STI(9)를 제거하는 깊이를 n형 소스 영역 S의 깊이보다도 깊게 하는 것이 가능하다. 따라서, 제1 실시 형태에 비해, STI(9)의 제거를 고정밀도로 모니터할 필요가 없고, 제조 수율의 향상에 유리하다.In the first embodiment, the depth for removing the STI 9 is made shallower than the depth of the n-type source region S in order to prevent a short circuit between the connection conductive layer 19 and the p-type silicon substrate 1. In this modified example of the third embodiment, the depth from which the STI 9 is removed can be made deeper than the depth of the n-type source region S. Therefore, compared with the first embodiment, it is not necessary to monitor the removal of the STI 9 with high accuracy, which is advantageous for improving the production yield.
(제4 실시 형태)(4th embodiment)
도 10a는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도, 도 10b는 도 10a 중의 10B-10B선에 따른 단면도, 도 10c는 10a 중의 10C-10C선에 따른 단면도, 도 10d는 도 10a 중의 10D-10D선에 따른 단면도이다.Fig. 10A is a plan view of a NOR type EEPROM according to a fourth embodiment of the present invention, Fig. 10B is a sectional view taken along the line 10B-10B in Fig. 10A, Fig. 10C is a sectional view taken along the line 10C-10C in 10A, and Fig. 10D is Fig. 10A. It is sectional drawing along the 10D-10D line | wire in the inside.
도 l0a∼도 10d에 도시한 바와 같이, 제4 실시 형태는, 제3 실시 형태에서 설명한 접속용 n형 실리콘 영역(29)의 표면을, n형 소스 영역 S과 n형 드레인 영역 D의 표면과 동시에 실리사이드화한 것이다. 도면 중 참조부호 39로 도시하는 부분은, 고융점 금속의 실리사이드층이다.As shown in Figs. 10A to 10D, the fourth embodiment uses the surfaces of the n-type silicon region 29 for connection described in the third embodiment to the n-type source region S and the n-type drain region D. At the same time silicided. In the figure, the part shown with 39 is the silicide layer of a high melting point metal.
이하, 제4 실시 형태에 관한 NOR 형 EEPROM을, 그 제조 방법의 일예에 따라서보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the NOR type EEPROM which concerns on 4th Embodiment is demonstrated in detail according to an example of the manufacturing method.
도 11a∼도 11d는 각각, 제4 실시 형태에 관한 NOR 형 EEPROM을 주요한 제조 공정순으로 도시하는 사시도이다. 도 11a∼도 11d에 도시하는 사시도는 각각, 도 10a에 도시하는 프레임 A2내의 부분에 대응한다.11A to 11D are perspective views each showing a NOR type EEPROM according to the fourth embodiment in order of major manufacturing steps. 11A-11D correspond to the part in the frame A2 shown to FIG. 10A, respectively.
먼저, 도 5a∼도 5g, 도 8a∼도 8e에 의해 설명한 제법에 따라서, 제3 실시형태에서 설명한 도 8e에 도시하는 구조를 얻는다.First, according to the manufacturing method demonstrated by FIG. 5A-FIG. 5G and FIG. 8A-FIG. 8E, the structure shown in FIG. 8E demonstrated by 3rd Embodiment is obtained.
다음에, 도 11a에 도시한 바와 같이, 도 8e에 도시하는 구조 위에, 고융점 금속을 퇴적하여 고융점 금속막(18-3)을 형성한다. 고융점 금속의 예는, 티탄(Ti), 코발트(Co) 등이다.Next, as shown in Fig. 11A, a high melting point metal is deposited on the structure shown in Fig. 8E to form a high melting point metal film 18-3. Examples of the high melting point metals include titanium (Ti) and cobalt (Co).
다음에, 도 11b에 도시한 바와 같이, 도 11a에 도시하는 구조를 열처리하여, 고융점 금속막(18-3)을, n형 드레인 영역 D, n형 소스 영역 S, 접속용 n형 실리콘 영역(19)각각에 반응시켜서 실리사이드층(39)을 형성한다. 이 때의 실리사이드화는, 실리콘의 노출면상에만 발생하고, STI(9)상이나 질화막 (13,15)에 의해 피복된 적층 구조(14)상에는 발생하지 않는다. 이와 같이 실리콘의 노출면만을 선택적으로 실리사이드화하는 공정은 살리사이드 공정이라고도 불린다.Next, as shown in FIG. 11B, the structure shown in FIG. 11A is heat-treated, and the high melting metal film 18-3 is n-type drain region D, n-type source region S, and n-type silicon region for connection. (19) The silicide layer 39 is formed by reacting with each other. The silicidation at this time occurs only on the exposed surface of silicon and not on the STI 9 or the laminated structure 14 covered by the nitride films 13 and 15. This step of selectively silicidating only the exposed surface of silicon is also called salicide process.
또, 필요하면, 질화막(13)을 제거하여 폴리실리콘 게이트 위를 노출시켜서 실리사이드화할 수도 있다.If necessary, the nitride film 13 may be removed to expose the polysilicon gate to be suicided.
다음에, 도 11c에 도시한 바와 같이, 고융점 금속막(18-3) 중, 미반응 부분을 제거한다.Next, as shown in Fig. 11C, the unreacted portion of the high melting point metal film 18-3 is removed.
다음에, 도 11d에 도시한 바와 같이, 도 11c에 도시하는 구조 위에, 층간 절연막(20)을 형성한다. 계속해서, 층간 절연막(20)에 드레인 영역 D 위의 실리사이드층(38)에 통하는 비트선 개공부(21D) 및 소스 영역 S 위의 실리사이드층(39)에 통하는 소스선 개공부(21S)를 형성한다. 계속해서, 비트선 개공부(21D) 및 실리사이드층(39)을 통해 드레인 영역 D에 전기적으로 접속되는 비트선 BL(BL4,BL5) 및 소스선 개공부(21S) 및 실리사이드층(39)을 통해 소스 영역 S에 전기적으로 접속되는 글로벌 소스선 GSL을 각각 컬럼 방향을 따라서 형성한다. 이에 따라, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM이 완성된다.Next, as shown in FIG. 11D, an interlayer insulating film 20 is formed on the structure shown in FIG. 11C. Subsequently, the interlayer insulating film 20 is provided with the bit line opening 21D through the silicide layer 38 on the drain region D and the source line opening 21S through the silicide layer 39 on the source region S. do. Subsequently, through the bit lines BL (BL4, BL5) and the source line openings 21S and the silicide layer 39 electrically connected to the drain region D through the bit line openings 21D and the silicide layer 39. Global source lines GSL electrically connected to the source region S are formed along the column direction, respectively. Thereby, the NOR type EEPROM which concerns on 4th Embodiment of this invention is completed.
이와 같이 하여 형성된 제4 실시 형태에 있어서, 도 10a∼도 10d에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 소자 영역(8) 사이의 쉘로우 트렌치(7)에, 실리콘막(18-2)이 매립되고, 이 실리콘막(18-2)에 접속용 n형 실리콘 영역(29)이 형성되어 있다. 접속용 n형 실리콘 영역(29)은, 소자 영역(8)에 형성된 n형 소스 영역 S 끼리를, 노출면(8E)을 통해 전기적으로 접속한다. 또한 n형 소스 영역 S 상에서 접속용 n형 실리콘 영역(29)상에 걸쳐서 실리사이드층(39)이 형성되어 있다. 실리사이드층(39)은 n형 소스 영역 S과 접속용 n형 실리콘 영역(29)보다도 저 저항이다.In the fourth embodiment thus formed, as shown in FIGS. 10A to 10D, the silicon film 18-2 is disposed in the shallow trench 7 between the element regions 8 as in the third embodiment. The buried n-type silicon region 29 is formed in the silicon film 18-2. The n-type silicon region 29 for connection electrically connects the n-type source regions S formed in the element region 8 via the exposed surface 8E. The silicide layer 39 is formed over the n-type silicon region 29 for connection on the n-type source region S. The silicide layer 39 is lower in resistance than the n-type source region S and the n-type silicon region 29 for connection.
이와 같이 접속용 n형 실리콘 영역(29) 뿐만아니라, n형 소스 영역 S 상에서 접속용 n형 실리콘 영역(29) 상에 걸쳐서 형성된 실리사이드층(39)을 갖는 것에 의해, 격리부용 트렌치(7)에 의한 로컬 소스선 SL의 단선을 억제하면서, 또한 로컬 소스선 SL의 저항치를 절감할 수 있다. 따라서, 제4 실시 형태에 따르면, STI(9)에 의해서 소자분리된 메모리 셀 어레이에, SAS법를 이용하더라도 보다 확실히 로컬 소스선 SL, 게다가 저 저항인 로컬 소스선 SL을 형성할 수 있다.Thus, not only the n-type silicon region 29 for connection but also the silicide layer 39 formed on the n-type silicon region 29 for connection on the n-type source region S are provided in the isolation trench 7. The resistance of the local source line SL can be reduced while suppressing disconnection of the local source line SL. Therefore, according to the fourth embodiment, even if the SAS method is used, the local source line SL and the low resistance local source line SL can be formed more reliably in the memory cell array separated by the STIs 9.
다음에, 제4 실시 형태에 관한 NOR 형 EEPROM의 일 변형예를 설명한다.Next, a modification of the NOR type EEPROM according to the fourth embodiment will be described.
도 12a 및 도 12b는 각각, 제4 실시 형태의 일 변형예에 관한 NOR형 EEPROM의 단면도이다. 또, 도 12a에 도시하는 단면은 도 10a 중의 10B-10B선에 따른 단면에 상당하고, 도 12b에 도시하는 단면은 도 10a 중의 10D-10D선에 따른 단면에 상당한다.12A and 12B are cross-sectional views of a NOR type EEPROM according to a modification of the fourth embodiment, respectively. 12A corresponds to the cross section taken along the line 10B-10B in FIG. 10A, and the cross section shown in FIG. 12B corresponds to the cross section taken along the line 10D-10D in FIG. 10A.
도 12a 및 도 12b에 도시한 바와 같이, 제4 실시 형태에 있어서도 제3 실시 형태와 마찬가지로, STI(9)의 일부를 제거하도록 변형하는 것이 가능하다. STI(9)의 일부를 제거한 부분에 실리콘막(18-2)을 매립하고, 매립된 실리콘막(18-2)에 접속용 n형 실리콘 영역(29)을 형성하며, 또한 n형 소스 영역 S 상에서 접속용 n형 실리콘 영역(29) 상에 걸쳐서 실리사이드층(39)을 형성한다. 이에 따라, 상기와 같이 격리부용 트렌치(7)에 의한 로컬 소스선 SL의 단선의 억제와, 로컬 소스선 SL의 저 저항화를 동시에 달성할 수 있다.As shown in FIG. 12A and FIG. 12B, also in 4th Embodiment, it is possible to deform so that a part of STI9 may be removed similarly to 3rd Embodiment. A silicon film 18-2 is embedded in a portion from which a part of the STI 9 is removed, and an n-type silicon region 29 for connection is formed in the embedded silicon film 18-2, and the n-type source region S The silicide layer 39 is formed over the n-type silicon region 29 for connection. As a result, as described above, suppression of disconnection of the local source line SL and isolation of the local source line SL can be achieved simultaneously by the isolation portion trench 7.
(제5 실시 형태)(5th embodiment)
제1∼제4 실시 형태는 메모리 셀 어레이에 SAS법을 이용한 경우의 예이지만, 본 발명은 SAS법을 이용하지 않는 메모리 셀 어레이에도 적용할 수 있다. 제5 실시 형태는 SAS법을 이용하지 않는 메모리 셀 어레이의 경우의 예이다.Although the first to fourth embodiments are examples of the case where the SAS method is used for the memory cell array, the present invention can also be applied to a memory cell array that does not use the SAS method. The fifth embodiment is an example of a memory cell array that does not use the SAS method.
도 l3a는 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도, 도 13b는 도 13a 중의 13B-13B선에 따른 단면도, 도 13c는 13a 중의 13C-13C선에 따른 단면도, 도 13d는 도 13a 중의 13D-13D선에 따른 단면도이다.13A is a plan view of a NOR type EEPROM according to the fifth embodiment of the present invention, FIG. 13B is a sectional view taken along a line 13B-13B in FIG. 13A, FIG. 13C is a sectional view taken along a line 13C-13C in 13A, and FIG. It is sectional drawing along the 13D-13D line | wire of the inside.
이하, 제5 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM을, 그 제조 방법의 일예에 따라서 설명한다.Hereinafter, the NOR type EEPROM which concerns on 5th Embodiment is demonstrated according to an example of the manufacturing method.
도 14a∼도 14l은 각각, 제5 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM을 주요한 제조 공정순으로 도시하는 사시도이다. 도 14a∼도 14l에 도시하는 사시도는 각각, 도 13a에 도시하는 프레임 A2내의 부분에 대응한다.14A to 14L are perspective views each showing a NOR type EEPROM according to the fifth embodiment in order of major manufacturing steps. The perspective views shown in Figs. 14A to 14L respectively correspond to the parts in the frame A2 shown in Fig. 13A.
우선, 도 5a∼도 5c에 의해 설명한 제법에 따라서, 도 14a에 도시하는 구조를 얻는다.First, according to the manufacturing method demonstrated by FIGS. 5A-5C, the structure shown in FIG. 14A is obtained.
다음에, 도 14b에 도시한 바와 같이, 도 14a에 도시하는 구조 위에, 포토레지스트막(46)을 형성한다. 계속해서, 포토레지스트막(46)에 소스선 형성 영역에 따른 개공부(47)를 형성한다. 개공부(47)는 도전성 폴리실리콘막(3L), STI(9)를 노출시키면서, 적층 구조(14)를 따라 로우 방향으로 형성된다.Next, as shown in FIG. 14B, a photoresist film 46 is formed on the structure shown in FIG. 14A. Subsequently, the opening 47 corresponding to the source line formation region is formed in the photoresist film 46. The opening 47 is formed in the row direction along the laminated structure 14 while exposing the conductive polysilicon film 3L and the STI 9.
다음에, 도 14c에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(46)을 마스크로서 이용하여, 개공부(47)로부터 노출되는 STI(9)의 전부를 에칭하고, STI(9)에 오목부(22)를 형성한다. 오목부(22)로부터는 소자 영역(8)의 표면이 노출된다. 또한 오목부(22)의 최저면(제5 실시 형태에서는 트렌치(7)의 저부로 노출되는 p형 실리콘 기판(1)의 표면)은, 소자 영역(8)의 표면보다도 낮게 된다. 도면 중, 참조부호 8E에 도시하는 부분은, 오목부(22)에 노출된 소자 영역(8)의 노출면이다.Next, as shown in FIG. 14C, using the photoresist film 46 as a mask, all of the STIs 9 exposed from the openings 47 are etched, and the recesses 22 are formed in the STIs 9. ). The surface of the element region 8 is exposed from the recess 22. In addition, the lowest surface (the surface of the p-type silicon substrate 1 exposed to the bottom of the trench 7 in the fifth embodiment) of the recess 22 is lower than the surface of the element region 8. In the figure, the part shown with 8E is the exposed surface of the element area | region 8 exposed by the recessed part 22. As shown in FIG.
다음에, 도 14d에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(46)을 제거한다.Next, as shown in Fig. 14D, the photoresist film 46 is removed.
다음에, 도 14e에 도시한 바와 같이, 도 14d에 도시하는 구조 위에, 오목부(22)가 완전히 매립되도록 실리콘을 퇴적하여 실리콘막(18-2)을 형성한다. 이 제5 실시 형태에서는 실리콘막(18-2)의 두께 t가 오목부(22) 위에서 가장 두꺼워지도록 실리콘을 퇴적한다. 실리콘막(18-2)은 p형의 실리콘, 혹은 도핑되지 않은 실리콘이다. 또, 실리콘은 단결정, 다결정 중 어느 것이어도 좋다.Next, as shown in Fig. 14E, silicon is deposited on the structure shown in Fig. 14D so that the recesses 22 are completely filled to form the silicon film 18-2. In the fifth embodiment, silicon is deposited so that the thickness t of the silicon film 18-2 is the thickest on the recess 22. The silicon film 18-2 is p-type silicon or undoped silicon. In addition, silicon may be either monocrystalline or polycrystalline.
다음에, 도 14f에 도시한 바와 같이, 실리콘막(18-2)을 마스크없는 RIE법에 의한 에칭으로 후퇴시켜서, 실리콘막(18-2)의 두께차를 이용하여 실리콘을 오목부에 매립한다. 또한, 제5 실시 형태에서는, 실리콘막(18-2)을 CMP법에 의해서 후퇴시킴으로써, 실리콘을 오목부(22)에 매립할 수 있다.Next, as shown in FIG. 14F, the silicon film 18-2 is retracted by etching by a maskless RIE method, and silicon is embedded in the recess using the thickness difference of the silicon film 18-2. . In the fifth embodiment, the silicon film 18-2 is retracted by the CMP method so that the silicon can be embedded in the recess 22.
다음에, 도 14g에 도시한 바와 같이, 도 14f에 도시하는 구조 위에, 부유 게이트가 되는 도전성 폴리실리콘막(3U)을 형성한다. 다음에, 도전성 폴리실리콘막(3U)에 로우 방향에 인접한 부유 게이트 끼리를 분리하기 위한 슬릿(10)을 형성한다. 이것에 의해, 도전성 폴리실리콘막(3U)과 도전성 폴리실리콘막(3L)의 적층 구조로 이루어진, 부유 게이트가 되는 도전성 폴리실리콘막(3)이, 컬럼 방향을 따라서 형성된다.Next, as shown in Fig. 14G, on the structure shown in Fig. 14F, a conductive polysilicon film 3U serving as a floating gate is formed. Next, in the conductive polysilicon film 3U, slits 10 for separating floating gates adjacent to the row direction are formed. Thereby, the conductive polysilicon film 3 which becomes a floating gate which consists of a laminated structure of the conductive polysilicon film 3U and the conductive polysilicon film 3L is formed along a column direction.
다음에, 도 14h에 도시한 바와 같이, 도 14g에 도시하는 구조 위에, 제어 게이트(워드선)를 부유 게이트에 용량결합시키기 위한 절연막, 예를 들면 ONO막(11), 제어 게이트가 되는 도전막, 예를 들면 도전성 폴리실리콘막(12), 질화막(SiN)(13)을 순서대로 형성한다.Next, as shown in FIG. 14H, an insulating film for capacitively coupling the control gate (word line) to the floating gate, for example, the ONO film 11 and the conductive film serving as the control gate, on the structure shown in FIG. 14G. For example, the conductive polysilicon film 12 and the nitride film (SiN) 13 are sequentially formed.
다음에, 도 14i에 도시한 바와 같이, 질화막(13), 도전성 폴리실리콘막(12), ONO막(11), 도전성 폴리실리콘막(3), 게이트 산화막(2)을 패터닝한다. 이것에 의해, 워드선 WL(WL3,WL4), 부유 게이트 FG를 포함하는 적층 구조(14)가 로우방향을 따라서 형성된다.Next, as shown in FIG. 14I, the nitride film 13, the conductive polysilicon film 12, the ONO film 11, the conductive polysilicon film 3, and the gate oxide film 2 are patterned. As a result, a stacked structure 14 including word lines WL (WL3, WL4) and floating gate FG is formed along the row direction.
다음에, 도 14j에 도시한 바와 같이, 도 14i에 도시하는 구조 위에, 질화막(SiN)을 형성하여, 형성된 질화막을 RIE법을 이용하여 에칭한다. 이것에 의해, 측벽 절연막(15)이 적층 구조(14)의 측벽을 따라서 형성된다.Next, as shown in FIG. 14J, a nitride film (SiN) is formed on the structure shown in FIG. 14I, and the formed nitride film is etched using the RIE method. As a result, the sidewall insulating film 15 is formed along the sidewall of the laminated structure 14.
또한, 제1∼제4 실시 형태에서는, 측벽 절연막(15)을 마스크로서 이용하여 오목부(22)를 형성하기 때문에, 측벽 절연막(15)에 따른 오목부(22)의 단부는, 측벽 절연막(15)의 단부와 실질적으로 일치하게 된다.In the first to fourth embodiments, since the concave portion 22 is formed using the side wall insulating film 15 as a mask, the end portion of the concave portion 22 along the side wall insulating film 15 has a side wall insulating film ( Substantially coincides with the end of 15).
이것에 대하여, 제5 실시 형태에서는, 파선원 A3에 도시한 바와 같이, 측벽 절연막(15)에 따른 오목부(22)의 단부를, 측벽 절연막(15)의 하부에 존재시킬 수 있다. 이 구성에 따르면, 오목부(22)의 컬럼 방향에 따른 폭을, 측벽 절연막(15) 사이의 간격보다도 넓게 할 수 있다. 이 때문에, 실리콘막(18-2)에 형성되는 접속용 n형 실리콘 영역(29)의 단면적을, 제1∼제4 실시 형태에 비해 크게 할 수 있으며, 그 저항치를 낮출 수 있는 이점이 있다.In contrast, in the fifth embodiment, as shown in the broken line source A3, the end portion of the concave portion 22 along the sidewall insulating film 15 can be present under the sidewall insulating film 15. According to this structure, the width | variety along the column direction of the recessed part 22 can be made larger than the space | interval between the side wall insulating films 15. As shown in FIG. For this reason, the cross-sectional area of the n-type silicon region 29 for connection formed in the silicon film 18-2 can be made larger than in the first to fourth embodiments, and there is an advantage that the resistance thereof can be lowered.
다음에, 도 14k에 도시한 바와 같이, 소자 영역(8)에, 적층 구조(14), 측벽 절연막(15) 및 표면에 노출된 STI(9)를 마스크로서 이용하여, n형 불순물을 이온 주입하고, n형 드레인 영역 D, n형 소스 영역 S, 접속용 n형 실리콘 영역(29)을 각각 형성한다. 이 때, 로우방향에 인접한 n형 소스 영역 S 끼리는, 실리콘막(18-2)에 형성된 접속용 n형 실리콘 영역(29)에 의해서 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 소스선 SL(SL2,SL3)이 로우 방향을 따라서 형성된다.Next, as shown in FIG. 14K, n-type impurities are ion implanted in the element region 8 using the stacked structure 14, the sidewall insulating film 15, and the STI 9 exposed on the surface as a mask. Then, n-type drain region D, n-type source region S, and n-type silicon region 29 for connection are formed, respectively. At this time, the n-type source regions S adjacent to the row direction are electrically connected by the connection n-type silicon region 29 formed in the silicon film 18-2. As a result, source lines SL2 and SL3 are formed along the row direction.
다음에, 도 14l에 도시한 바와 같이, 도 14k에 도시하는 구조 위에, 층간 절연막(20)을 형성한다. 계속해서, 층간 절연막(20)에 드레인 영역 D에 통하는 비트선 개공부(21D) 및 소스 영역 S에 통하는 소스선 개공부(21S)를 형성한다. 계속해서, 비트선 개공부(21D)를 통해 드레인 영역 D에 전기적으로 접속되는 비트선 BL(BL4,BL5) 및 소스선 개공부(21S)를 통해 소스 영역 S에 전기적으로 접속되는 글로벌 소스선 GSL을 각각 컬럼 방향을 따라서 형성한다. 이에 따라, 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM이 완성된다.Next, as shown in Fig. 14L, an interlayer insulating film 20 is formed on the structure shown in Fig. 14K. Subsequently, the interlayer insulating film 20 is formed with the bit line opening 21D through the drain region D and the source line opening 21S through the source region S. Subsequently, the bit lines BL (BL4, BL5) electrically connected to the drain region D through the bit line opening 21D, and the global source line GSL electrically connected to the source region S through the source line opening 21S. Are formed along the column direction, respectively. Thereby, the NOR type EEPROM which concerns on 5th Embodiment of this invention is completed.
이와 같이 하여 형성된 제5 실시 형태에 있어서, 도 13a∼도 13d에 도시한 바와 같이, STI(9)의 전부를 제거하여 형성한 오목부(22)에, 실리콘막(18-2)이 매립되어 있다. 이 실리콘막(18-2)에, 접속용 n형 실리콘 영역(29)이 형성되어 있기 때문에, 제1∼제4 실시 형태와 같이, 격리부용 트렌치(7)에 의한 로컬 소스선 SL의 단선을 억제할 수 있다. 따라서, STI(9)에 의해서 소자분리된 메모리 셀 어레이에, 보다 확실히 로컬 소스선 SL을 형성할 수 있다.In the fifth embodiment thus formed, as shown in FIGS. 13A to 13D, the silicon film 18-2 is embedded in the recess 22 formed by removing all of the STIs 9. have. Since the n-type silicon region 29 for connection is formed in the silicon film 18-2, disconnection of the local source line SL by the isolation trench 7 is performed as in the first to fourth embodiments. It can be suppressed. Therefore, the local source line SL can be formed more reliably in the memory cell array separated by the STI 9.
또한 제5 실시 형태에서는, 도 13d에 도시하는 파선원 A3에 도시한 바와 같이, 로우 방향에 따른 오목부(22)의 단부를, 측벽 절연막(15)의 하부에 위치시킬 수 있다. 이 구성에 따르면, 접속용 n형 실리콘 영역(29)의 컬럼 방향에 따른 폭을, 측벽 절연막(15) 사이의 폭보다도 넓게 할 수 있으며, 접속용 n형 실리콘 영역(29)의 단면적이 증가한다. 따라서, 소스선 SL의 저항치를 낮게할 수 있는 이점이 있다.In addition, in the fifth embodiment, as shown by the broken line source A3 shown in FIG. 13D, the end portion of the recess 22 in the row direction can be positioned below the sidewall insulating film 15. According to this structure, the width | variety along the column direction of the connection n type silicon region 29 can be made larger than the width between the side wall insulating films 15, and the cross-sectional area of the connection n type silicon region 29 increases. . Therefore, there is an advantage that the resistance value of the source line SL can be lowered.
(제6 실시 형태)(6th Embodiment)
제6 실시 형태는, 제1 실시 형태에 의해 설명한 NOR형 EEPROM을, 제5 실시 형태와 같이, SAS법을 이용하지 않는 메모리 셀 어레이로 한 예이다.The sixth embodiment is an example in which the NOR type EEPROM described in the first embodiment is a memory cell array that does not use the SAS method as in the fifth embodiment.
도 15a는 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도, 도 15b는 도 15a 중의 15B-l5B선에 따른 단면도, 도 15c는 도 15a 중의 15C-15C선에 따른 단면도, 도 15d는 도 15a 중의 15D-15D선에 따른 단면도이다.15A is a plan view of a NOR-type EEPROM according to a sixth embodiment of the present invention, FIG. 15B is a sectional view taken along a line 15B-L5B in FIG. 15A, FIG. 15C is a sectional view taken along a line 15C-15C in FIG. 15A, and FIG. 15D is a view. It is sectional drawing along the 15D-15D line in 15a.
도 l5a∼도 15d에 도시한 바와 같이, 제6 실시 형태에 따르면, 제5 실시 형태와 마찬가지로, 오목부(22)의 로우 방향에 따른 단부를, 측벽 절연막(15)의 하부에 위치시킬 수 있으며(특히 도 15d의 파선원 A3 참조), 접속용 도전층(19)의 단면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 소스선 SL 의 저항치를 낮출 수 있다.As shown in Figs. 5A to 15D, according to the sixth embodiment, similarly to the fifth embodiment, the end portion in the row direction of the recess 22 can be positioned below the sidewall insulating film 15. (See especially broken line A3 in Fig. 15D), the cross-sectional area of the conductive layer 19 for connection can be increased. Therefore, the resistance value of the source line SL can be lowered.
또한, 접속용 도전층(19)을 구성하는 도전물을, 적층 구조(14) 형성시의 에칭 및 측벽 절연막(15) 형성시의 에칭 각각에 있어서, 에칭되기 어려운 물질을 선택함으로써, 접속용 도전층(19)의 최저면을, 소자 영역(8)의 표면보다도 높게 할 수가 있다. 이 구조에 따르면, 노출면(8E)의 전면에 대하여, 접속 도전층(19)을 접촉시킬 수 있기 때문에, 후에 소자 영역(8)에 형성되는 n형 소스 영역 S와 접속 도전층(19)과의 접촉 저항을 낮출 수 있는 이점이 있다.Further, the conductive material for the connection conductive layer 19 is selected by selecting a substance that is difficult to be etched in the etching at the time of forming the laminated structure 14 and the etching at the time of forming the sidewall insulating film 15. The lowest surface of the layer 19 can be made higher than the surface of the element region 8. According to this structure, since the connection conductive layer 19 can be brought into contact with the entire surface of the exposed surface 8E, the n-type source region S and the connection conductive layer 19 formed later in the element region 8 and There is an advantage that can lower the contact resistance.
다음에, 제6 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 일 변형예를 설명한다.Next, a modification of the NOR type EEPROM according to the sixth embodiment will be described.
도 16a 및 도 16b는 각각, 제6 실시 형태의 일 변형예에 관한 NOR형 EEPROM의 단면도이다. 또한, 도 16a에 도시하는 단면은 도 15a 중의 15B-15B선에 따른 단면에 상당하고, 도 16b에 도시하는 단면은 도 15a 중의 15D-15D선에 따른 단면에 상당한다.16A and 16B are cross-sectional views of a NOR type EEPROM according to a modification of the sixth embodiment, respectively. In addition, the cross section shown in FIG. 16A corresponds to the cross section along the 15B-15B line in FIG. 15A, and the cross section shown in FIG. 16B corresponds to the cross section along the 15D-15D line in FIG. 15A.
도 16a 및 도 16b에 도시한 바와 같이, 접속 도전층(19) 대신에 실리콘막(18-2)을 형성하고, 여기에 접속용 n형 실리콘 영역(29)을 형성하도록 하여도 좋다.As shown in Figs. 16A and 16B, the silicon film 18-2 may be formed in place of the connection conductive layer 19, and the n-type silicon region 29 for connection may be formed therein.
(제7 실시 형태)(Seventh embodiment)
제7 실시 형태는, 제4 실시 형태에 의해 설명한 NOR형 EEPROM을, 제5 실시 형태와 같이, SAS법을 이용하지 않는 메모리 셀 어레이로 한 예이다.The seventh embodiment is an example in which the NOR type EEPROM described in the fourth embodiment is a memory cell array that does not use the SAS method as in the fifth embodiment.
도 17a는 본 발명의 제7 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도, 도 17b는 17a 중의 17B-17B선에 따른 단면도, 도 17c는 도 17a 중의 17C-17C선에 따른 단면도, 도 17d는 도 17a 중의 17D-17D선에 따른 단면도이다.17A is a plan view of a NOR type EEPROM according to the seventh embodiment of the present invention, FIG. 17B is a sectional view taken along line 17B-17B in 17A, FIG. 17C is a sectional view taken along line 17C-17C in FIG. 17A, and FIG. 17D is FIG. 17A. It is sectional drawing along the 17D-17D line of the figure.
도 17a∼도 17d에 도시한 바와 같이, 제7 실시 형태에 따르면, 제5 실시 형태와 마찬가지로, 오목부(22)의 로우 방향에 따른 단부를, 측벽 절연막(15)의 하부에 위치시킬 수 있으며(특히 도 17d의 파선원 A3 참조), 특히 실리사이드층(39)의 단면적을 각각 증가시킬 수 있다. 따라서, 실리사이드층(39)의 저항치를 낮출 수 있다.As shown in FIGS. 17A to 17D, according to the seventh embodiment, similarly to the fifth embodiment, an end portion in the row direction of the concave portion 22 can be positioned below the sidewall insulating film 15. (Especially see dashed line A3 in FIG. 17D), in particular, the cross-sectional area of the silicide layer 39 can be increased respectively. Therefore, the resistance value of the silicide layer 39 can be lowered.
다음에, 제7 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 일 변형예를 설명한다.Next, a modification of the NOR type EEPROM according to the seventh embodiment will be described.
도 18a 및 도 18b는 각각, 제7 실시 형태의 일 변형예에 관한 NOR형 EEPROM의 단면도이다. 또한, 도 18a에 도시하는 단면은 도 17a 중의 17B-17B선에 따른 단면에 상당하고, 도 18b에 도시하는 단면은 도 17a 중의 17D-17D선에 따른 단면에 상당한다.18A and 18B are cross-sectional views of a NOR type EEPROM according to a modification of the seventh embodiment, respectively. In addition, the cross section shown in FIG. 18A corresponds to the cross section along the 17B-17B line in FIG. 17A, and the cross section shown in FIG. 18B corresponds to the cross section along the 17D-17D line in FIG. 17A.
도 18a 및 도 18b에 도시한 바와 같이, 제7 실시 형태의 오목부(22)는, STI(9)를 전부 제거하지 않더라도, 제4 실시 형태의 변형예에서 설명한 바와 같이, STI(9)의 일부를 제거하는 것으로 형성되더라도 좋다.As shown in FIGS. 18A and 18B, the recessed portion 22 of the seventh embodiment does not remove all the STIs 9, but as described in the modification of the fourth embodiment, It may be formed by removing a part.
(제8 실시 형태)(8th Embodiment)
상기 제1∼제7 실시 형태에서는, 로우 방향을 따라서 로컬 소스선 SL을 접속하는 예를 도시하였지만, 로컬 소스선 SL은 메모리 셀 어레이의 도중에서 분할할 수도 있다.In the first to seventh embodiments, the example in which the local source lines SL are connected in the row direction is illustrated, but the local source lines SL may be divided in the middle of the memory cell array.
제8 실시 형태는, 로컬 소스선 SL을 메모리 셀 어레이의 로우 방향에 따른 도중에서 분할한 예이다.In the eighth embodiment, the local source line SL is divided in the middle along the row direction of the memory cell array.
도 19a는 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 평면도, 도19b는 도 19a 중의 19B-19B선에 따른 단면도이다.FIG. 19A is a plan view of a NOR type EEPROM according to an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 19B is a sectional view taken along line 19B-19B in FIG. 19A.
특히 도 19b에 도시한 바와 같이, 로컬 소스선 SL3은, STI(9)에 의해서 로컬 소스선 SL3-1과 로컬 소스선 SL3-2으로 분할된다.In particular, as shown in FIG. 19B, the local source line SL3 is divided into the local source line SL3-1 and the local source line SL3-2 by the STI 9.
이러한 제8 실시 형태에 있어서, 로컬 소스선 SL3-1과 로컬 소스선 SL3-2가 STI(9)에 의해서 절연된다. 이 구조로부터는, 로컬 소스선 SL3-1에 접속되는 글로벌 소스선과, 로컬 소스선 SL3-2에 접속되는 글로벌 소스선을 별도로 하면, 로컬 소스선 SL3-1과 로컬 소스선 SL3-1을 서로 독립하여 구동할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.In this eighth embodiment, the local source line SL3-1 and the local source line SL3-2 are insulated by the STI9. From this structure, if the global source line connected to the local source line SL3-1 and the global source line connected to the local source line SL3-2 are separated, the local source line SL3-1 and the local source line SL3-1 are independent of each other. It is possible to obtain the advantage that it can be driven.
다음에, 제8 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 제조 방법의 제1 예를 설명한다.Next, a first example of a manufacturing method of the NOR type EEPROM according to the eighth embodiment will be described.
도 20에 제8 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 제1 제법 방법을 도시하는 사시도이다. 도 20에 도시되는 공정은, 제1 실시 형태의 특히 도 5h에 도시하는 공정에 대응한다.20 is a perspective view illustrating a first manufacturing method of the NOR type EEPROM according to the eighth embodiment. The process shown in FIG. 20 corresponds to the process shown in FIG. 5H especially of 1st Embodiment.
도 20에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(16)에 의해서 STI(9) 위를 피복하고, 이 피복한 부분을 이용하여 로우 방향을 따라서 2개의 개공부(17-1,17-2)를 얻을 수 있도록 하면, 도 19a 및 도 19b에 도시하는 구조를 얻을 수 있다.As shown in FIG. 20, the photoresist film 16 covers the STI 9 and the two openings 17-1 and 17-2 are formed along the row direction using the coated portion. If it can be obtained, the structure shown to FIG. 19A and 19B can be obtained.
다음에, 제8 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 제조 방법의 제2 예를 설명한다.Next, a second example of the manufacturing method of the NOR type EEPROM according to the eighth embodiment will be described.
도 21은 제8 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 제2 제법 방법을 도시하는 사시도이다. 도 21에 도시되는 공정은, 제5 실시 형태의 특히 도 14b∼도 14c에 도시하는 공정에 대응한다.21 is a perspective view illustrating a second manufacturing method of the NOR type EEPROM according to the eighth embodiment. The process shown in FIG. 21 corresponds to the process shown to FIG. 14B-14C especially of 5th Embodiment.
도 21에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(46)에 의해 STI(9) 위를 피복하고, 상기 제1 제조 방법과 같이, 이 피복한 부분을 이용하여 로우 방향을 따라서 2개의 개공부(47-1,47-2)를 얻을 수 있도록 하면, 도 19a 및 도 19b에 도시하는 구조를 얻을 수 있다.As shown in Fig. 21, the photoresist film 46 covers the STI 9, and as in the first manufacturing method, the two openings 47 are arranged along the row direction using this coated portion. -1,47-2) can be obtained to obtain the structure shown in Figs. 19A and 19B.
또, 제8 실시 형태는, 제1 실시 형태와 같이 접속용 도전층(19)에 의해서 n형 소스 영역 S 끼리를 접속하는 장치를 예로 들어 설명하였지만, 제8 실시 형태는, 접속용 n형 실리콘층(29)에 의해서 n형 소스 영역 S 끼리를 접속하는 제3 실시 형태 및 접속용 n형 실리콘층(29)의 표면에 실리사이드층(39)을 갖는 제4 실시 형태 각각에도 적용할 수 있음은 물론이다.In addition, although 8th Embodiment demonstrated the apparatus which connects n type source region S by the connection conductive layer 19 like the 1st Embodiment as an example, 8th Embodiment is n type silicon for connection. The present invention can also be applied to each of the third embodiment in which the n-type source regions S are connected by the layer 29 and the fourth embodiment in which the silicide layer 39 is provided on the surface of the n-type silicon layer 29 for connection. Of course.
(제9 실시 형태)(Ninth embodiment)
도 22는 본 발명의 제9 실시 형태의 목적을 설명하기 위한 단면도이다.It is sectional drawing for demonstrating the objective of 9th Embodiment of this invention.
도 22에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태에서는, 접속용 도전층(19)이 p형 실리콘 기판(1)과 오믹으로 접촉하는 도전물에 의해서 구성되고, 또한 오목부(22)의 깊이가 n형 소스 영역 S 보다도 깊어진 경우, 접속용 도전층(19)이 p형 실리콘 기판(1)에 단락한다.As shown in FIG. 22, in the first embodiment, the connection conductive layer 19 is made of a conductive material in ohmic contact with the p-type silicon substrate 1, and the depth of the recess 22 is increased. When deeper than the n-type source region S, the connection conductive layer 19 is short-circuited to the p-type silicon substrate 1.
이 제9 실시 형태는, 접속용 도전층(19)이 p형 실리콘 기판(1)과 오믹으로 접촉하는 도전물에 의해서 구성되고, 또한 오목부(22)의 깊이가 n형 소스 영역 S 보다도 깊어져도, 접속용 도전층(19)이 p형 실리콘 기판(1)에 단락하는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 반도체 집적 회로 장치를 제공하는 것이다.In this ninth embodiment, the connection conductive layer 19 is made of a conductive material in ohmic contact with the p-type silicon substrate 1, and the depth of the recess 22 is deeper than the n-type source region S. Even if it is, the semiconductor integrated circuit device which has a structure which can prevent the connection conductive layer 19 from short-circuiting to the p-type silicon substrate 1 is provided.
도 23은 본 발명의 제9 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 단면도이다. 도 23에 도시하는 단면은, 도 4a에 도시하는 4B-4B선에 따른 단면에 상당한다.Fig. 23 is a sectional view of a NOR type EEPROM according to the ninth embodiment of the present invention. The cross section shown in FIG. 23 corresponds to the cross section taken along line 4B-4B shown in FIG. 4A.
도 23에 도시한 바와 같이, 제9 실시 형태는, 쉘로우 트렌치(7)의 측벽에, 노출면(8E)을 규정하는 질화막(81)을 형성한 것이다.As shown in FIG. 23, in the ninth embodiment, the nitride film 81 defining the exposed surface 8E is formed on the sidewall of the shallow trench 7.
이하, 제9 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM을, 그 제조 방법의 일예에 따라서보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the NOR type EEPROM according to the ninth embodiment will be described in more detail according to an example of the manufacturing method thereof.
도 24a∼도 24r은 각각, 제9 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM을 주요한 제조 공정순으로 도시하는 사시도이다. 도 24a∼도 24r에 도시하는 사시도는 각각, 도 4a에 도시하는 프레임 A2내의 부분에 대응한다.24A to 24R are perspective views each showing a NOR-type EEPROM according to the ninth embodiment in order of major manufacturing steps. The perspective views shown in FIGS. 24A to 24R respectively correspond to the parts in the frame A2 shown in FIG. 4A.
우선, 도 24a에 도시한 바와 같이, p형 실리콘 기판(1) 상에, 게이트 산화막(SlO2)(2), 부유 게이트가 되는 도전성 폴리실리콘막(3L), 질화막(SiN)(4), TEOS막(5)을 순서대로 형성한다. 이어서, TEOS막(5)에 STI 형성 영역에 따른 개공부(6)를 형성한다.First, as shown in FIG. 24A, on the p-type silicon substrate 1, a gate oxide film (SlO 2 ) 2, a conductive polysilicon film 3L serving as a floating gate, a nitride film (SiN) 4, The TEOS film 5 is formed in order. Subsequently, the openings 6 along the STI formation region are formed in the TEOS film 5.
다음에, 도 24b에 도시한 바와 같이, TEOS막(5)을 마스크로서 이용하여, 질화막(4), 도전성 폴리실리콘막(3L), 게이트 산화막(2), p형 실리콘 기판(1)을 순서대로 에칭하여, p형 실리콘 기판(1)에 쉘로우 트렌치(7)를 형성한다. 이것에 의해, p형 실리콘 기판(1)에는 소자 영역(8)이 구획된다.Next, as shown in FIG. 24B, using the TEOS film 5 as a mask, the nitride film 4, the conductive polysilicon film 3L, the gate oxide film 2, and the p-type silicon substrate 1 are sequentially ordered. Etching is performed to form a shallow trench 7 in the p-type silicon substrate 1. As a result, the element region 8 is partitioned into the p-type silicon substrate 1.
다음에, 도 24c에 도시한 바와 같이, 도 24b에 도시하는 구조 위에, 질화막(SiN)(81)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 24C, a nitride film (SiN) 81 is formed on the structure shown in FIG. 24B.
다음에, 도 24d에 도시한 바와 같이, 도 24c에 도시하는 구조 위에, 포토레지스트막(82)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 24D, a photoresist film 82 is formed on the structure shown in FIG. 24C.
다음에, 도 24e에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(82)을 노광하여, 그 표면 부분을 감광시킨다. 이 때, 포토레시스트막(82)의 쉘로우 트렌치(7) 속 부분은 미감광으로 한다.Next, as shown in FIG. 24E, the photoresist film 82 is exposed to expose the surface portion thereof. At this time, the part in the shallow trench 7 of the photoresist film 82 is made into unexposed.
다음에, 도 24f에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(82)의 감광된 부분을 제거하고, 쉘로우 트렌치(7) 속에 포토레지스트막(82)을 남긴다.Next, as shown in FIG. 24F, the photosensitive portion of the photoresist film 82 is removed to leave the photoresist film 82 in the shallow trench 7.
다음에, 도 24g에 도시한 바와 같이, TEOS막(5), 포토레지스트막(82)을 스토퍼에 이용하여 RIE법에 의해, 소자 영역(8)의 노출면(8E)이 얻어질 때까지 질화막(81)을 에칭한다.Next, as shown in FIG. 24G, the nitride film is obtained by using the TEOS film 5 and the photoresist film 82 as a stopper until the exposed surface 8E of the element region 8 is obtained by the RIE method. Etch 81.
다음에, 도 24h에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(82)을 제거한다. 이에 따라, 쉘로우 트렌치(7)의 측벽은, 노출면(8E)을 제외하고, 질화막(81)에 의해 피복된다.Next, as shown in FIG. 24H, the photoresist film 82 is removed. As a result, the sidewalls of the shallow trenches 7 are covered by the nitride film 81 except for the exposed surface 8E.
다음에, 도 24i에 도시한 바와 같이, 도 24h에 도시하는 구조 위에, 소자 분리 절연막이 되는 절연물, 예를 들면 TEOS를 퇴적하여 TEOS막을 형성한다. 계속해서, TEOS막을, 질화막(4)을 스토퍼에 이용하여 RIE법에 의해 에칭하거나, 또는 질화막(4)을 스토퍼에 이용하여 CMP법에 의해 폴리싱함으로써 후퇴시켜서, TEOS를 쉘로우 트렌치(7)에 매립한다. 이에 따라, STI(9)가 형성된다. 계속해서, 질화막(4)을 도전성 폴리실리콘막(3L)으로부터 제거하여, 도전성 폴리실리콘막(3L)의 표면을 노출시킨다.Next, as shown in FIG. 24I, on the structure shown in FIG. 24H, an insulator, for example, TEOS, which is an element isolation insulating film, is deposited to form a TEOS film. Subsequently, the TEOS film is etched by RIE using the nitride film 4 as a stopper, or polished by CMP using the nitride film 4 as a stopper, and the TEOS is embedded in the shallow trench 7. do. As a result, the STI 9 is formed. Subsequently, the nitride film 4 is removed from the conductive polysilicon film 3L to expose the surface of the conductive polysilicon film 3L.
다음에, 도 24j에 도시한 바와 같이, 도 24i에 도시하는 구조 위에, 부유 게이트가 되는 도전성 폴리실리콘막(3U)을 형성한다. 계속해서, 도전성 폴리실리콘막(3U)에, 로우 방향에 인접한 부유 게이트 끼리를 분리하기 위한 슬릿(10)을 형성한다. 이에 따라, 도전성 폴리실리콘막(3U)과 도전성 폴리실리콘막(3L)과의 적층 구조로 이루어진, 부유 게이트가 되는 도전성 폴리실리콘막(3)이, 컬럼 방향을 따라서 형성된다.Next, as shown in FIG. 24J, a conductive polysilicon film 3U serving as a floating gate is formed on the structure shown in FIG. 24I. Subsequently, in the conductive polysilicon film 3U, slits 10 for separating floating gates adjacent to the row direction are formed. Thereby, the conductive polysilicon film 3 used as a floating gate which consists of a laminated structure of the conductive polysilicon film 3U and the conductive polysilicon film 3L is formed along the column direction.
다음에, 도 24k에 도시한 바와 같이, 도 24j에 도시하는 구조 위에, 제어 게이트(워드선)를 부유 게이트에 용량결합시키기 위한 절연막, 예를 들면 ONO막(11), 제어 게이트가 되는 도전막, 예를 들면 도전성 폴리실리콘막(12), 질화막(SiN)(13)을 순서대로 형성한다.Next, as shown in FIG. 24K, on the structure shown in FIG. 24J, an insulating film for capacitively coupling the control gate (word line) to the floating gate, for example, the ONO film 11 and the conductive film serving as the control gate. For example, the conductive polysilicon film 12 and the nitride film (SiN) 13 are sequentially formed.
다음에, 도 24l에 도시한 바와 같이, 질화막(13), 도전성 폴리실리콘막(12), ONO막(11), 도전성 폴리실리콘막(3), 게이트 산화막(2)을 패터닝한다. 이에 따라, 워드선 WL(WL3,WL4), 부유 게이트 FG를 포함하는 적층 구조(14)가 로우 방향을 따라서 형성된다.Next, as shown in FIG. 24L, the nitride film 13, the conductive polysilicon film 12, the ONO film 11, the conductive polysilicon film 3, and the gate oxide film 2 are patterned. Accordingly, the stacked structure 14 including the word lines WL (WL3, WL4) and the floating gate FG is formed along the row direction.
다음에, 도 24m에 도시한 바와 같이, 도 24l에 도시하는 구조 위에, 질화막(SiN)을 형성하고, 형성된 질화막을 RIE법을 이용하여 에칭한다. 이것에 의해, 측벽 절연막(15)이 적층 구조(14)의 측벽을 따라서 형성된다.Next, as shown in FIG. 24M, a nitride film (SiN) is formed on the structure shown in FIG. 24L, and the formed nitride film is etched using the RIE method. As a result, the sidewall insulating film 15 is formed along the sidewall of the laminated structure 14.
다음에, 도 24n에 도시한 바와 같이, 도 24m에 도시하는 구조 위에, 포토레지스트막(16)을 형성한다. 이어서, 포토레지스트막(16)에 소스선 형성 영역에 따른 개공부(17)를 형성한다. 개공부(17)는, 질화막(13), 측벽 절연막(15), 적층 구조(14) 사이의 소자 영역(8), STI(9)를 노출시키면서, 적층 구조(14)를 따라 로우 방향으로 형성된다. 계속해서, 포토레지스트막(16)을 마스크로서 이용하여, 개공부(17)로부터 노출되는 STI(9)의 전부를 에칭하여, STI(9)에 오목부(22)를 형성한다. 오목부(22)로부터는 소자 영역(8)의 표면이 노출된다. 또한 오목부(22)의 최저면(제9 실시 형태에서는 질화막(81)의 표면)은, 소자 영역(8)의 표면보다도 낮게 된다. 또, 이 공정은 SAS법에 상당한다.Next, as shown in FIG. 24N, a photoresist film 16 is formed on the structure shown in FIG. 24M. Subsequently, the opening 17 corresponding to the source line formation region is formed in the photoresist film 16. The opening 17 is formed in the row direction along the laminated structure 14 while exposing the nitride region 13, the sidewall insulating film 15, the element region 8 and the STI 9 between the laminated structure 14. do. Subsequently, using the photoresist film 16 as a mask, all of the STIs 9 exposed from the openings 17 are etched to form recesses 22 in the STIs 9. The surface of the element region 8 is exposed from the recess 22. In addition, the lowest surface (the surface of the nitride film 81 in the ninth embodiment) of the recess 22 is lower than the surface of the element region 8. This step corresponds to the SAS method.
다음에, 도 24o에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(16)을 제거한 후, 오목부(22)가 완전히 매립되도록 도전물을 퇴적하여 도전막(18-1)을 형성한다. 이 제9 실시 형태에서는, 도전막(18-1)의 두께 t가 오목부(22) 위에서 가장 두꺼워지도록, 도전물을 퇴적한다. 도전막(18-l)을 구성하는 도전물의 예는, 티탄(Ti), 텅스텐(W)으로 대표되는 고융점 금속 혹은 고융점 금속의 실리사이드이다.Next, as shown in FIG. 24O, after the photoresist film 16 is removed, the conductive material is deposited to completely fill the recess 22 to form the conductive film 18-1. In the ninth embodiment, the conductive material is deposited so that the thickness t of the conductive film 18-1 is the thickest on the recess 22. Examples of the conductive material constituting the conductive film 18-1 are silicides of high melting point metals or high melting point metals represented by titanium (Ti) and tungsten (W).
다음에, 도 24p에 도시한 바와 같이, 도전막(18-l)을, 마스크없는 RIE법에 의한 에칭으로 후퇴시켜서, 도전막(18-1)의 두께차를 이용하여 도전물을 오목부(22)에 매립한다. 이것에 의해, 소자 영역(8) 끼리를, 노출면(8E)을 통해 전기적으로 접속하는 접속용 도전층(19)이 형성된다.Next, as shown in FIG. 24P, the conductive film 18-1 is retracted by etching by a maskless RIE method, and the conductive material is recessed using the thickness difference of the conductive film 18-1. Landfill in 22). Thereby, the connection conductive layer 19 which electrically connects the element regions 8 with each other via the exposed surface 8E is formed.
다음에, 도 24q에 도시한 바와 같이, 소자 영역(8)에, 적층 구조(14), 측벽 절연막(15) 및 표면에 노출된 STI(9)를 마스크로서 이용하여, n형 불순물을 이온 주입하고, n형 드레인 영역 D, n형 소스 영역 S를 각각 형성한다. 또한, 로우 방향에 인접한 n형 소스 영역 S 끼리는, 접속용 도전층(19)에 의해서 전기적으로 접속된다. 이것에 의해, 소스선 SL(SL2,SL3)이 로우 방향을 따라서 형성된다. 또한, n형 소스 영역 S의 깊이는, 노출면(8E)보다도 깊게 한다. 접속용 도전층(19)과 p형 실리콘 기판(1)과의 단락을 방지하기 위해서이다.Next, as shown in FIG. 24Q, an n-type impurity is ion-implanted in the element region 8 using the stacked structure 14, the sidewall insulating film 15, and the STI 9 exposed on the surface as a mask. Then, n-type drain region D and n-type source region S are formed, respectively. In addition, the n-type source regions S adjacent to the row direction are electrically connected by the connection conductive layer 19. As a result, source lines SL2 and SL3 are formed along the row direction. In addition, the depth of the n-type source region S is made deeper than the exposed surface 8E. This is to prevent a short circuit between the conductive layer 19 for connection and the p-type silicon substrate 1.
다음에, 도 24r에 도시한 바와 같이, 도 24q에 도시하는 구조 위에, 층간 절연막(20)을 형성한다. 계속해서, 층간 절연막(20)에 드레인 영역 D에 통하는 비트선 개공부(21D) 및 소스 영역 S에 통하는 소스선 개공부(21S)를 형성한다. 계속해서, 비트선 개공부(21D)를 통해 드레인 영역 D에 전기적으로 접속되는 비트선 BL(BL4,BL5) 및 소스선 개공부(21S)를 통해 소스 영역 S에 전기적으로 접속되는 글로벌 소스선 GSL을 각각 컬럼 방향을 따라서 형성한다. 이에 따라, 본 발명의 제9 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM이 완성된다.Next, as shown in FIG. 24R, the interlayer insulating film 20 is formed on the structure shown in FIG. 24Q. Subsequently, the interlayer insulating film 20 is formed with the bit line opening 21D through the drain region D and the source line opening 21S through the source region S. Subsequently, the bit lines BL (BL4, BL5) electrically connected to the drain region D through the bit line opening 21D, and the global source line GSL electrically connected to the source region S through the source line opening 21S. Are formed along the column direction, respectively. Thereby, the NOR type EEPROM which concerns on 9th Embodiment of this invention is completed.
이와 같이 하여 형성된 제9 실시 형태에 있어서, 접속용 도전층(19)과 소자 영역(8)이 접촉하는 부분을, 질화막(81)을 제거함으로써 얻은 노출면(8E)으로 규정할 수 있다. 따라서, 오목부(22)의 깊이가, n형 소스 영역 S보다 깊어져도, 접속용 도전층(19)과 기판(1)이 단락하는 일이 없어진다. 따라서, 제1 실시 형태에 비해, STI(9)의 제거량을 고정밀도로 모니터할 필요가 없으며, 제조수율의 향상에 유리하다.In the ninth embodiment thus formed, the portion where the connection conductive layer 19 and the element region 8 contact can be defined as the exposed surface 8E obtained by removing the nitride film 81. Therefore, even if the depth of the recessed part 22 becomes deeper than n type source region S, the connection conductive layer 19 and the board | substrate 1 will not short-circuit. Therefore, compared with the first embodiment, it is not necessary to monitor the removal amount of the STI 9 with high accuracy, which is advantageous for improving the production yield.
다음에, 제9 실시 형태에 관한 NOR형 EEPROM의 일 변형예를 설명한다.Next, a modification of the NOR type EEPROM according to the ninth embodiment will be described.
도 25는 본 발명의 제9 실시 형태의 일 변형예에 관한 NOR형 EEPROM의 단면도이다. 도 25에 도시하는 단면은, 도 4a에 도시하는 4B-4B선에 따른 단면에 상당한다.25 is a sectional view of a NOR type EEPROM according to a modification of the ninth embodiment of the present invention. The cross section shown in FIG. 25 is corresponded to the cross section along the 4B-4B line shown to FIG. 4A.
상기 제9 실시 형태에 있어서는, 소스선 형성 영역에 존재하는 쉘로우 트렌치내의 STI(9)의 전부를 제거하였지만, 도 25에 도시한 바와 같이, STI(9)의 일부를 제거하도록 하여도 좋다.In the ninth embodiment, although all of the STIs 9 in the shallow trenches present in the source line forming region are removed, a portion of the STIs 9 may be removed as shown in FIG.
또한, 이 경우, 쉘로우 트렌치(7)의 측벽에만 질화막(81)이 형성되면 좋으며, 질화막(81) 에칭시, 쉘로우 트렌치(7)의 저면의 질화막(81)을 피복하기 위한 포토레지스트막을 형성하여, 쉘로우 트렌치(7)내에 포토레지스트막을 남기는 공정을 생략하는 것도 가능하다.In this case, the nitride film 81 may be formed only on the sidewalls of the shallow trenches 7, and when the nitride film 81 is etched, a photoresist film is formed to cover the nitride film 81 at the bottom of the shallow trenches 7. It is also possible to omit the step of leaving the photoresist film in the shallow trench 7.
또한, 제9 실시 형태는, 제8 실시 형태와 같이 메모리 셀 어레이의 로우 방향에 따른 도중에서, 소스선 SL을 분할하는것도 가능하다.In addition, in the ninth embodiment, as in the eighth embodiment, the source line SL can be divided in the middle along the row direction of the memory cell array.
이상, 본 발명을 제1∼제9 실시 형태에 의해 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형할 수 있다.As mentioned above, although this invention was demonstrated by 1st-9th embodiment, this invention is not limited to these embodiment and can be variously modified in the range which does not deviate from the meaning.
예를 들면 상기 실시 형태에서는, 본 발명을 NOR형 EEPROM의 소스선에 적용한 예를 설명하였지만, 본 발명은 NAND형 EEPROM의 소스선에 적용할 수도 있다.For example, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the source line of the NOR type EEPROM has been described, but the present invention can also be applied to the source line of the NAND type EEPROM.
또한, 소스선에 한하지 않고, STI(9)를 제거한 부분에 형성되는 배선층이라면, 본 발명은 적용 가능하다.In addition, the present invention can be applied as long as it is not only the source line but also the wiring layer formed in the portion where the STI 9 is removed.
또한, 상기 실시 형태에서는, 트랜지스터로서, 워드선 WL과 소자 영역(8) 사이에, 전하를 축적하기 위한 부유 게이트 FG를 가지며, 여기에 축적된 전하량으로 임계치 전압을 변화시키는, 임계치 가변형의 MOSFET를 예시하였다. 그러나, 트랜지스터는, 부유 게이트를 갖지 않는, 통상의 MOSFET로 변경되어도 좋다.In the above embodiment, as a transistor, a MOSFET having a threshold variable type having a floating gate FG for accumulating electric charges between the word line WL and the element region 8 and changing the threshold voltage by the amount of electric charges accumulated therein. Illustrated. However, the transistor may be changed to a normal MOSFET having no floating gate.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 트렌치 격리부을 제거한 부분에 배선층을 형성하더라도, 이 배선층이 쉽게 단선되지 않는 구조를 갖는 반도체 집적 회로 장치를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, even if the wiring layer is formed in the portion where the trench isolation portion is removed, the semiconductor integrated circuit device having the structure in which the wiring layer is not easily disconnected can be provided.
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