JP2002261176A - スプリットゲート型フラッシュメモリ素子およびその製造方法 - Google Patents
スプリットゲート型フラッシュメモリ素子およびその製造方法Info
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Abstract
びその製造方法の提供。 【解決手段】 第1ゲート絶縁膜を有するフローティン
グゲートと第1スペーサと第1接合領域と第1導電性ラ
インとを備えた半導体基板を提供する第1段階と、第1
絶縁膜と第1導電膜とを及び第2絶縁膜を順次形成する
第2段階と、第2絶縁膜及び第1導電膜を所定厚さにエ
ッチングする第3段階と、第1導電性ライン及び第1導
電膜の一部分に第3絶縁膜を形成する第4段階と、残っ
ている第2絶縁膜を除去して第1導電膜を露出させる第
5段階と、露出された第1導電膜及び第1絶縁膜をエッ
チングして第2ゲート絶縁膜及びワードラインを形成す
る第6段階と、第2スペーサを形成する第7段階と、第
2接合領域を基板に形成する第8段階と、層間絶縁膜を
基板全面に形成する第9段階と、第2接合領域とコンタ
クトされる第2導電性ラインを形成する第10段階とを
備える。
Description
有するフラッシュメモリ素子に係り、さらに具体的に
は、ワードラインの抵抗を減少でき、ドレインとワード
ラインとの間の短絡を防止できるフラッシュメモリ素子
及びその製造方法に関する。
子は、データ貯蔵用素子として使用量が急激に最近増加
している。図1は、通常的なスプリットゲート型フラッ
シュメモリ素子の平面構造であって、図2ないし図11
は、図1のA−A'線による断面構造であって、図12
ないし図21は、図1のB−B'線による断面構造であ
る。図2ないし図21を参照して、従来のスプリットゲ
ート型フラッシュメモリ素子の製造方法を説明する。
100のアクティブ領域上に第1酸化膜101を形成し
て、さらにポリシリコン膜でなされた第1導電膜102
を蒸着し、フィールド領域にフィールド酸化膜103を
形成する。フィールド酸化膜103はLOCOS(Lo
cal Oxidation of Silicon)
工程、PBL(Poly−Buffered LOCO
S)工程またはSTI(shallow Trench
isolation)工程などを実行してフィールド酸
化膜103を形成する。
トレンチ型フィールド酸化膜103を形成する場合を例
示した。STI工程によるフィールド酸化膜の形成方法
を説明すると、まず、基板全面に第1酸化膜101と第
1導電膜102とを形成してさらに第1窒化膜(図面上
には図示せず)を蒸着する。第1窒化膜、第1導電膜1
02及び第1酸化膜101を通常的なフォトエッチング
工程を通してパターニングして基板中のフィールド領域
に該当する部分を露出させて、続いて、露出された基板
をエッチングしてトレンチ(図面上に図示せず)を形成
する。
化膜を蒸着して、第1窒化膜が露出されるまでCMP工
程を進行して、トレンチ内に酸化膜を埋め立ててSTI
型フィールド酸化膜103を形成する、続いて、第1導
電膜102上に残っている第1窒化膜を除去する。ST
I型フィールド酸化膜103を形成し、次に、基板上に
第2窒化膜104を蒸着し、次に、通常的なフォトエッ
チング工程を遂行して第1導電膜102の一部が露出さ
れるようにパターニングする。
104及び第1導電膜102上に第2酸化膜105を蒸
着する。図面上には図示しなかったが、第2酸化膜10
5を蒸着する前に、第2窒化膜104をマスクとして第
1導電膜102を一定厚さにエッチングし、または酸化
工程を遂行して露出された第1導電膜102を一定厚さ
に酸化させ、次に、第2酸化膜105を蒸着する。した
がって、第1導電膜102中の露出された部分の厚さが
相対的に露出されない部分より薄くなるようにする。
105をエッチバックして第2窒化膜104の側壁に酸
化膜スペーサ106を形成する。続いて、スペーサ10
6をマスクとして露出された第1導電膜102と第1酸
化膜101とをエッチングして基板を露出させる。スペ
ーサ106及び第2窒化膜104をマスクとして基板の
露出された部分に所定導電型の不純物、すなわち基板と
反対の導電型の不純物をイオン注入してソース接合領域
107を形成する。この時、図面上には図示していない
が、スペーサ106をマスクにして第1導電膜102及
び第1酸化膜101のエッチング時に第1導電膜102
の側面が露出されるが、後続工程で形成されるソースラ
インとの短絡を防止するために基板全面にCVD(ch
emical vapor deposition)酸
化膜を形成し、次に、エッチバックして最終的に図4及
び図14のように第1導電膜を包む構造のスペーサ10
6が形成されるようになる。CVD酸化膜の代りに熱酸
化工程による熱酸化膜を形成することもできる。
ポリシリコン膜でなされた第2導電膜を蒸着し、次に、
エッチバックしてソース接合領域107と直接コンタク
トされるソースライン109を形成する。この時、ソー
スライン109はスペーサ106によって第1導電膜1
02と絶縁される。図6及び図16を参照すると、りん
酸を利用して第2窒化膜104を選択的に除去し、次
に、スペーサ106をセルフマスクとして第1導電膜1
02と第1酸化膜101とをエッチングする。このよう
にして、第1ゲート絶縁膜110とフローティングゲー
ト111とが形成される。
13とポリシリコン膜とでなされた第3導電膜114を
蒸着し、次に、図8及び図18に示すようにエッチバッ
クしてスペーサ106の側壁に第2ゲート絶縁膜115
及びワードライン116を形成する。続いて、図9及び
図19に示すように第4酸化膜と第3窒化膜とを基板全
面に蒸着し、次に、エッチバックしてワードライン11
6の側壁に窒化膜でなされたスペーサ118を形成し
て、基板のドレイン接合領域が形成される部分を露出さ
せる。
用マスク(図面上には図示せず)を利用して露出された
基板にソース接合領域と同一な導電型の不純物をイオン
注入してドレイン接合領域119を形成する。続いて、
図11及び図21に示すようにシリサイド工程を通して
ソースライン109、ドレイン接合領域119及びワー
ドライン116上にシリサイド膜120を形成して、基
板全面に層間絶縁膜121を形成してドレイン接合領域
119が露出されるようにコンタクトホール122を形
成する。最終的に、層間絶縁膜121上にコンタクトホ
ール122を通してドレイン接合領域119とコンタク
トされる金属ライン123を形成する。このようにして
従来のスプリットゲート型フラッシュメモリ素子が製造
される。
シュメモリ素子のプログラム及び消去作動を図22及び
図23を参照して説明する。まず、図22を参照してプ
ログラム作動を説明すると、ソースライン109を通し
てソース接合領域107に高電圧VDDを印加し、ドレ
イン接合領域119に低電圧0Vを印加する。ドレイン
領域119で発生した電子はワードライン116に印加
されたスレッショルド電圧Vthによって弱く反転され
た(weakly−inverted)チャネル領域を
通してソース接合領域107に向けて移動する。ソース
接合領域107に向けて移動する電子はソースライン1
09に印加された高電圧に接続されたフローティングゲ
ート111とドレイン接合領域119との間の電位差に
よって励起されてフローティングゲート111に注入さ
れる。すなわち、プログラム作動はフローティングゲー
ト111へのホットキャリヤ注入(hot carri
er injection)によってなされる。
に、ワードライン111に高電圧VDDを印加してソー
ス及びドレイン接合領域107、119に低電圧0Vを
印加すればフローティングゲートにチャージされた電子
がワードライン111に印加された高電圧によってワー
ドライン111にF−N(Fowler−Nordhe
im)トンネリングされて消去される。
たようなスプリットゲート型フラッシュ素子は、ワード
ライン抵抗が増加し、ワードラインとドレインとの間に
短絡が発生する問題点がある。これを図24ないし図2
5を参照して詳細に説明する。
電膜であるポリシリコン膜を蒸着し、次に、パターニン
グする時にポリシリコン膜がオーバエッチングされてワ
ードライン116aが緩慢に形成されてその高さが低く
なる。これによりワードライン116aの断面積が小さ
くなってワードライン自体の抵抗が高まる問題点があっ
た。第二に、ワードライン116aが高さが低くなるこ
とによって図25のように窒化膜118aを蒸着し、次
に、エッチバックすれば図26のようにワードライン1
16aの側面にスペーサ118bが形成されるのみなら
ずワードライン116a上にも窒化膜残余物130が残
る。また、ワードライン116aの側壁に形成された窒
化膜スペーサ118bの面積も小さくなる。したがっ
て、図27に図示したようにシリサイド工程を実行して
ワードライン116aとドレイン領域119とにシリサ
イド120を形成すれば、窒化膜スペーサ118bがワ
ードライン116aとドレイン119との間を十分に絶
縁できなくなって、ワードラインとドレインとの間に短
絡140が発生する問題点があった。更に、ワードライ
ン116a上に残っている窒化膜残留物130によって
ワードライン116a上に形成されるシリサイド120
の面積が減少するようになってやはり抵抗が増加する問
題点があった。
点を解決するため、ワードラインの抵抗を減少させるこ
とができるスプリットゲート型フラッシュメモリ素子及
びその製造方法を提供することを目的とする。また本発
明は、ワードラインとドレイン接合領域との間の短絡を
防止できるスプリットゲート型フラッシュメモリ素子及
びその製造方法を提供することを目的とする。さらに本
発明は、ワードラインの側壁を垂直に形成することによ
ってワードラインの面積減少による抵抗増加を防止でき
るスプリットゲート型フラッシュメモリ素子及びその製
造方法を提供することを目的とする。また本発明は、ワ
ードラインの側壁に形成される窒化膜スペーサによって
ソース/ドレイン接合領域とワードラインとの間を十分
に絶縁させることによって、それらの間の短絡を防止で
きるスプリットゲート型フラッシュメモリ素子及びその
製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、
ワードライン側壁にのみ窒化膜スペーサを形成すること
によってワードライン上の窒化膜残留物によるシリサイ
ドの面積減少によるワードラインの抵抗増加を防止でき
るスプリットゲート型フラッシュメモリ素子及びその製
造方法を提供することを目的とする。
るための本発明は、所定導電型の半導体基板と、半導体
基板上に形成された第1ゲート絶縁膜及びフローティン
グゲートと、フローティングゲートを包むように基板上
に形成された第1スペーサと、第1スペーサとオーバー
ラップされて基板に形成される、基板と反対の導電型の
第1接合領域と、第1スペーサの側壁に形成された第2
ゲート絶縁膜及びワードラインと、ワードラインの側壁
に形成された第2スペーサと、第1スペーサと接して第
1接合領域上に形成された第1導電性ラインと、ワード
ライン及び第2スペーサとオーバーラップされて基板に
形成される、第1接合領域と同一な導電型の第2接合領
域と、第2接合領域を露出させるコンタクトホールを備
えた、基板全面にかけて形成された層間絶縁膜と、コン
タクトホールを通して第2接合領域とコンタクトされる
第2導電性ラインとを備え、ワードラインは、その幅が
均一であって第2スペーサと接するその側壁が垂直な構
造を有するスプリットゲート型フラッシュメモリ素子を
提供することを特徴とする。
と、半導体基板上に形成された第1ゲート絶縁膜及びフ
ローティングゲートと、フローティングゲートを包むよ
うに基板上に形成された第1スペーサと、第1スペーサ
とオーバーラップされて基板に形成される、基板と反対
の導電型の第1接合領域と、第1スペーサの側壁に形成
された第2ゲート絶縁膜及びワードラインと、ワードラ
インの側壁に形成された第2スペーサと、第1スペーサ
と接して第1接合領域上に形成された第1導電性ライン
と、ワードライン及び第2スペーサとオーバーラップさ
れて基板に形成される、第1接合領域と同一な導電型の
第2接合領域と、第2接合領域を露出させるコンタクト
ホールを備えた、基板全面にかけて形成された層間絶縁
膜と、コンタクトホールを通して第2接合領域とコンタ
クトされる第2導電性ラインとを備え、ワードライン
は、第2スペーサと接するその側壁が垂直な構造を有
し、ワードラインの一部分は、第1スペーサとオーバー
ラップするように形成されるスプリットゲート型フラッ
シュメモリ素子を提供することを特徴とする。
ゲート絶縁膜を有するフローティングゲートと、フロー
ティングゲートを包むように形成された第1スペーサ
と、第1スペーサとオーバーラップされて形成された、
所定導電型の第1接合領域と、第1スペーサと接して、
第1接合領域上に形成された第1導電性ラインと、を備
えた第1接合領域と反対の導電型の半導体基板を提供す
る第1段階と、基板全面に第1絶縁膜と第1導電膜と第
2絶縁膜とを順次形成する第2段階と、第1導電性ライ
ン及び第1導電膜の一部分が露出されるように第2絶縁
膜及び第1導電膜を所定厚さにエッチングする第3段階
と、露出された第1導電性ライン及び第1導電膜の一部
分に第3絶縁膜を形成する第4段階と、残っている第2
絶縁膜を除去してその下部の第1導電膜を露出させる第
5段階と、第3絶縁膜をマスクとする第2絶縁膜の除去
によって露出された第1導電膜及び第1絶縁膜をエッチ
ングして第2ゲート絶縁膜及びワードラインを形成する
第6段階と、ワードラインの側壁に第2スペーサを形成
する第7段階と、ワードライン及び第2スペーサとオー
バーラップされる、第1接合領域と同一な導電型の第2
接合領域を基板に形成する第8段階と、第2接合領域を
露出させるコンタクトホールを備えた層間絶縁膜を基板
全面に形成する第9段階と、コンタクトホールを通して
第2接合領域とコンタクトされる第2導電性ラインを形
成する第10段階と、を備えるスプリットゲート型フラ
ッシュメモリ素子の製造方法を提供することを特徴とす
る。
て、第2接合領域は、ドレイン接合領域であり、第1導
電性ラインは、ポリシリコン膜でなされたソースライン
であって、第2導電性ラインは、金属ラインでなされ
る。第3段階で、第2絶縁膜と第1導電膜とは第1導電
性ラインが露出されるまでCMP工程を通して所定厚さ
にエッチングされ、第4段階で、第3絶縁膜は、第2絶
縁膜をマスクとした酸化工程を通して選択的に形成され
た酸化膜であることを特徴とする。第2絶縁膜は、窒化
膜及びSiON膜のうちの一つであって、ワードライン
は、その幅が均一であって第2スペーサと接する側壁が
垂直な構造を有することを特徴とする。
ゲート絶縁膜を有するフローティングゲートと、フロー
ティングゲートを包むように形成された第1スペーサ
と、第1スペーサとオーバーラップされて形成された、
所定導電型の第1接合領域と、第1スペーサと接して、
第1接合領域上に形成された第1導電性ラインと、を備
えた第1接合領域と反対の導電型の半導体基板を提供す
る第1段階と、基板全面に第1絶縁膜と第1導電膜と第
2絶縁膜とを順次形成する第2段階と、第1導電膜の一
部分が露出されるように第2絶縁膜及び第1導電膜を所
定厚さにエッチングする第3段階と、露出された第1導
電膜の一部分に第3絶縁膜を形成する第4段階と、残っ
ている第2絶縁膜を除去してその下部の第1導電膜を露
出させる第5段階と、第3絶縁膜をマスクとする第2絶
縁膜の除去によって露出された第1導電膜及び第1絶縁
膜をエッチングする第6段階と、第3絶縁膜を除去する
第7段階と、第1導電膜及び第1絶縁膜をパターニング
してワードライン及び第2ゲート絶縁膜を形成する第8
段階と、ワードラインの側壁に第2スペーサを形成する
第9段階と、ワードライン及び第2スペーサとオーバー
ラップされる、第1接合領域と同一な導電型の第2接合
領域を基板に形成する第10段階と、第2接合領域を露
出させるコンタクトホールを備えた層間絶縁膜を基板全
面に形成する第11段階と、コンタクトホールを通して
第2接合領域とコンタクトされる第2導電性ラインを形
成する第12段階と、を備えるスプリットゲート型フラ
ッシュメモリ素子の製造方法を提供することを特徴とす
る。
に具体的に説明するために、本発明による一実施例を添
付図面を参照しながらさらに詳細に説明する。図28な
いし図57は、本発明の一実施例によるスプリットゲー
ト型フラッシュメモリ素子の製造工程図である。
型フラッシュメモリ素子の平面構造は、図1に図示した
レイアウトと同一であって、図28ないし図42は、図
1のA−A'線の断面構造による製造工程図であって、
図43ないし図57は、図B−B'線の断面構造による
製造工程図である。図28ないし図32そして図43な
いし図47に図示した工程は、図2ないし図6そして図
12ないし図16に図示した工程と同一である。すなわ
ち、所定導電型の半導体基板200のアクティブ領域上
に第1酸化膜201及び第1導電膜202そして半導体
基板200のフィールド領域上にSTI型フィールド酸
化膜203を形成する。第1導電膜202の所定部分が
露出されるように窒化膜204のパターンを形成し、次
に、第2酸化膜205でなされたスペーサ206を第1
窒化膜204の側壁に形成する。この時、本発明の実施
例ではフィールド酸化膜203をSTI工程によって形
成したが、LOCOS工程、PBL工程等によって形成
する場合もあり、第1導電膜202中の第1窒化膜20
4のパターン形成によって露出された部分は露出されな
い部分に比べて相対的に薄い厚さを有する。
板の露出された部分に所定導電型の不純物、すなわち基
板と反対の導電型の不純物をイオン注入してソース接合
領域207を形成して、ポリシリコン膜でなされた第2
導電膜を蒸着し、次に、エッチバックしてソース接合領
域207とコンタクトされるソースライン209を形成
する。ソースライン209を形成し、次に、第1窒化膜
204のパターンを除去して、スペーサ206をマスク
としてその下部の第1導電膜と第1酸化膜とをエッチン
グして、フローティングゲート211と第1ゲート絶縁
膜210とを形成する。
3は、ワードラインを形成する工程を図示する。まず、
基板全面に第3酸化膜213とポリシリコン膜でなされ
た第3導電膜214を形成して、第3導電膜214上に
第2窒化膜215を順次形成する。この時、第3酸化膜
213はCVD法によって形成されたCVD酸化膜また
は熱酸化法によって形成された熱酸化膜である。
chanical Polishing)工程を実行して
ソースライン209が露出されるまで第2窒化膜215
と第3導電膜214とをエッチングして基板を平坦化さ
せる。CMP工程によって第3導電膜214の一部を露
出させる。第3導電膜214上に第2窒化膜215の代
りにSiON膜を用いてCMP工程を実行することもで
きる。CMP工程後残っている窒化膜215aを酸化マ
スクで酸化工程を実行してソースライン209の露出さ
れた部分と第3導電膜214aの露出された部分とを酸
化させて第4酸化膜216を選択的に形成する。
た残っている窒化膜215aを湿式エッチング法で除去
してその下部の第3導電膜214aを露出させる。第4
酸化膜216をマスクにして第3導電膜214a及び第
3酸化膜213をエッチングして第2ゲート絶縁膜21
7及びワードライン218を形成する。本発明の一実施
例によると、従来のスペーサ状でワードラインを形成す
る代わりに、第4酸化膜216をマスクとしてポリシリ
コン膜の第3導電膜214aをエッチングしてワードラ
インを形成することによって、緩慢な側壁ではなくて、
垂直な側壁構造及びその幅が均一なワードライン218
が得られる。
は、ワードラインの側壁に窒化膜スペーサ及びドレイン
接合領域を形成する工程である。まず、基板全面に第5
酸化膜220と第3窒化膜221とを順次蒸着し、次
に、エッチバックしてワードライン218の側壁に窒化
膜スペーサ223を形成する。続いて、イオン注入用マ
スク(図面上には図示せず)を利用して露出された基板
にソース接合領域と同一な導電型を有する不純物をイオ
ン注入してドレイン接合領域224を形成する。
は、金属ラインを形成する工程である。まず、シリサイ
ド工程を遂行して露出されたソースライン207、ドレ
イン接合領域224そしてワードライン218にシリサ
イド膜226を形成する。基板全面に層間絶縁膜227
を蒸着し、次に、ドレイン接合領域224が露出される
ように層間絶縁膜227をエッチングしてコンタクトホ
ール228を形成する。続いて、金属膜を蒸着し、次
に、パターニングしてコンタクトホール228を通して
ドレイン接合領域224とコンタクトされる金属ライン
229を形成すると、本発明の一実施例によるスプリッ
トゲート型フラッシュメモリ素子が製造される。
であって垂直な側壁のワードライン218が得られるの
で、従来のスペーサ工程によって形成されたワードライ
ンとは違ってワードラインの面積減少が防止されてワー
ドライン自体の抵抗減少を防止できる。また、ワードラ
イン218の側壁が垂直な構造を得ることによって、後
続工程で形成される窒化膜223もワードライン218
と後続工程で形成されるドレイン接合領域とを十分に絶
縁させるように形成されて、ワードライン218とドレ
イン接合領域224との短絡を防止できる。更に、窒化
膜スペーサ形成時に窒化膜残留物がワードライン上に存
在しないため、シリサイド226の面積も十分に得られ
るのでワードラインの抵抗を減少させることができる。
例によるスプリットゲート型フラッシュメモリ素子の製
造工程を図示したものである。本発明の他の実施例によ
るスプリットゲート型フラッシュメモリ素子の平面構造
は、図1に図示されたレイアウトと同一であって、図5
8ないし図72は、図1のA−A'線による断面構造を
図示したものであって、図73ないし図87は、図B−
B'線による断面構造を図示したものである。図58な
いし図62そして図73ないし図77に図示した工程
は、図28ないし図32そして図43ないし図47に図
示した工程と同一である。
第1酸化膜301でなされた第1ゲート絶縁膜310
と、第2導電膜302でなされたフローティングゲート
311と、第2酸化膜305でなされたスペーサ306
とを形成する。次に、フローティングゲート311間の
半導体基板300に所定導電型すなわち基板と反対の導
電型のソース接合領域307と、ソース接合領域307
にコンタクトされるように第2導電膜でなされたソース
ライン309とを形成する。第1導電膜及び第2導電膜
はポリシリコン膜である。
3を参照すると、基板全面に第3酸化膜313と第3導
電膜314とを形成し、次に、さらに窒化膜315を順
次形成する。第3酸化膜313はCVD酸化膜または熱
酸化膜中の一つである。CMP工程を実行して第3導電
膜314が露出されるように窒化膜315と第3導電膜
314とを所定厚さにエッチングして基板を平坦化させ
る。CMP工程後に残っている窒化膜315aを酸化マ
スクとして残っている第3導電膜314aの露出された
部分を酸化させて第4酸化膜316を形成する。第3導
電膜314上に形成された窒化膜315の代りにSiO
N膜を形成してCMP工程を実行することもできる。酸
化工程時に酸化マスクとして作用した残っている窒化膜
315aを湿式エッチング法で除去し、次に、第4酸化
膜316をマスクにして第3導電膜314a中の窒化膜
315aの除去によって露出された部分及びその下部の
第3酸化膜313をエッチングする。
光膜(図面上には図示せず)をマスクとして第3導電膜
314a及び第3酸化膜313をエッチングして第2ゲ
ート絶縁膜317及びワードライン318を形成する。
発明の他の実施例においても前述の実施例と同様に、垂
直な側壁構造及び第1スペーサとオーバーラップされる
構造のワードライン318が得られる。
は、ワードラインの側壁に窒化膜スペーサ及びドレイン
接合領域を形成する工程である。まず、基板全面に第5
酸化膜220と窒化膜321とを順次蒸着し、次に、エ
ッチバックしてワードライン318の側壁に窒化膜スペ
ーサ323を形成する。続いて、露出された基板にソー
ス接合領域207と同一な導電型を有する不純物をイオ
ン注入してドレイン接合領域324を形成する。
は、金属ラインを形成する工程である。まず、シリサイ
ド工程を遂行して露出されたドレイン接合領域324及
びソースライン309そしてワードライン318にシリ
サイド膜326を形成する。基板全面に層間絶縁膜32
7を蒸着し、次に、ドレイン接合領域324が露出され
るように層間絶縁膜327をエッチングしてコンタクト
ホール328を形成する。続いて、金属膜を蒸着し、次
に、パターニングしてコンタクトホール328を通して
ドレイン接合領域324とコンタクトされる金属ライン
329を形成すると、本発明の他の実施例によるスプリ
ットゲート型フラッシュメモリ素子が製造される。
ト型フラッシュメモリ素子及びその製造方法は、ワード
ラインの側壁を垂直に形成して、その幅を均一に形成す
ることによってワードラインの面積減少による抵抗減少
を防止できる。また、後続の工程で形成される窒化膜ス
ペーサがワードラインの側壁にのみ形成されるので、ワ
ードライン上に窒化膜が残存するようになることを防止
できる。これによりワードラインの抵抗増加を防止し
て、窒化膜スペーサによってドレイン接合領域とワード
ラインとの間の短絡を防止できる。
形態を説明したが、本技術分野の熟練された当業者は添
付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域
から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させ
ることができる。したがって、本発明の保護範囲は特許
請求の技術的範囲によって定められる。
素子のレイアウト図。
ト型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ト型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ト型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ト型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ト型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ト型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ト型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ゲート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
ート型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
素子のプログラム及び消去作動を説明するための図面。
素子のプログラム及び消去作動を説明するための図面。
素子から発生する問題点を説明するための図面。
素子から発生する問題点を説明するための図面。
素子から発生する問題点を説明するための図面。
素子から発生する問題点を説明するための図面。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
型フラッシュメモリ素子の製造工程図。
Claims (22)
- 【請求項1】 所定導電型の半導体基板と、 半導体基板上に形成された第1ゲート絶縁膜及びフロー
ティングゲートと、 前記フローティングゲートを包むように前記基板上に形
成された第1スペーサと、 前記第1スペーサとオーバーラップされて基板に形成さ
れる、前記基板と反対の導電型の第1接合領域と、 前記第1スペーサの側壁に形成された第2ゲート絶縁膜
及びワードラインと、 前記ワードラインの側壁に形成された第2スペーサと、 前記第1スペーサと接して前記第1接合領域上に形成さ
れた第1導電性ラインと、 前記ワードライン及び第2スペーサとオーバーラップさ
れて基板に形成される、前記第1接合領域と同一な導電
型の第2接合領域と、 前記第2接合領域を露出させるコンタクトホールを備え
た、前記基板全面にかけて形成された層間絶縁膜と、 前記コンタクトホールを通して第2接合領域とコンタク
トされる第2導電性ラインと、 を備え、 前記ワードラインは、その幅が均一であって前記第2ス
ペーサと接するその側壁が垂直な構造を有することを特
徴とするスプリットゲート型フラッシュメモリ素子。 - 【請求項2】 前記第1接合領域は、ソース接合領域で
あって、第2接合領域は、ドレイン接合領域であること
を特徴とする請求項1に記載のスプリットゲート型フラ
ッシュメモリ素子。 - 【請求項3】 前記第1導電性ラインは、ポリシリコン
膜でなされたソースラインであって、第2導電性ライン
は、金属ラインでなされることを特徴とする請求項2に
記載のスプリットゲート型フラッシュメモリ素子。 - 【請求項4】 前記第1スペーサは、酸化膜でなされ
て、前記第2スペーサは、窒化膜でなされることを特徴
とする請求項1に記載のスプリットゲート型フラッシュ
メモリ素子。 - 【請求項5】 所定導電型の半導体基板と、 半導体基板上に形成された第1ゲート絶縁膜及びフロー
ティングゲートと、 前記フローティングゲートを包むように前記基板上に形
成された第1スペーサと、 前記第1スペーサとオーバーラップされて基板に形成さ
れる、前記基板と反対の導電型の第1接合領域と、 前記第1スペーサの側壁に形成された第2ゲート絶縁膜
及びワードラインと、 前記ワードラインの側壁に形成された第2スペーサと、 前記第1スペーサと接して前記第1接合領域上に形成さ
れた第1導電性ラインと、 前記ワードライン及び第2スペーサとオーバーラップさ
れて基板に形成される、前記第1接合領域と同一な導電
型の第2接合領域と、 前記第2接合領域を露出させるコンタクトホールを備え
た、前記基板全面にかけて形成された層間絶縁膜と、 前記コンタクトホールを通して第2接合領域とコンタク
トされる第2導電性ラインと、 を備え、 前記ワードラインは、第2スペーサと接するその側壁が
垂直な構造を有し、前記ワードラインの一部分は、前記
第1スペーサとオーバーラップするように形成されるこ
とを特徴とするスプリットゲート型フラッシュメモリ素
子。 - 【請求項6】 前記第1接合領域は、ソース接合領域で
あって、第2接合領域は、ドレイン接合領域であること
を特徴とする請求項5に記載のスプリットゲート型フラ
ッシュメモリ素子。 - 【請求項7】 前記第1導電性ラインは、ポリシリコン
膜でなされたソースラインであって、第2導電性ライン
は、金属ラインでなされることを特徴とする請求項6に
記載のスプリットゲート型フラッシュメモリ素子。 - 【請求項8】 前記第1スペーサは、酸化膜でなされ
て、前記第2スペーサは、窒化膜でなされることを特徴
とする請求項5に記載のスプリットゲート型フラッシュ
メモリ素子。 - 【請求項9】 表面上に形成された第1ゲート絶縁膜を
有するフローティングゲートと、前記フローティングゲ
ートを包むように形成された第1スペーサと、前記第1
スペーサとオーバーラップされて基板に形成された、前
記所定導電型の第1接合領域と、前記第1スペーサと接
して、前記第1接合領域上に形成された第1導電性ライ
ンと、を備えた前記第1接合領域と反対の導電型の半導
体基板を提供する第1段階と、 前記基板全面に第1絶縁膜と第1導電膜と第2絶縁膜と
を順次形成する第2段階と、 前記第1導電性ライン及び第1導電膜の一部分が露出さ
れるように前記第2絶縁膜及び第1導電膜を所定厚さに
エッチングする第3段階と、 前記露出された第1導電性ライン及び第1導電膜の一部
分に第3絶縁膜を形成する第4段階と、 前記残っている第2絶縁膜を除去してその下部の第1導
電膜を露出させる第5段階と、 前記第3絶縁膜をマスクとして、前記第2絶縁膜の除去
によって露出された前記第1導電膜及び第1絶縁膜をエ
ッチングして第2ゲート絶縁膜及びワードラインを形成
する第6段階と、 前記ワードラインの側壁に第2スペーサを形成する第7
段階と、 前記ワードライン及び第2スペーサとオーバーラップさ
れる、前記第1接合領域と同一な導電型の第2接合領域
を基板に形成する第8段階と、 前記第2接合領域を露出させるコンタクトホールを備え
た層間絶縁膜を基板全面に形成する第9段階と、 前記コンタクトホールを通して前記第2接合領域とコン
タクトされる第2導電性ラインを形成する第10段階
と、 を備えることを特徴とするスプリットゲート型フラッシ
ュメモリ素子の製造方法。 - 【請求項10】 前記第1接合領域は、ソース接合領域
であって、第2接合領域は、ドレイン接合領域であるこ
とを特徴とする請求項9に記載のスプリットゲート型フ
ラッシュメモリ素子の製造方法。 - 【請求項11】 前記第1導電性ラインは、ポリシリコ
ン膜でなされたソースラインであって、第2導電性ライ
ンは、金属ラインでなされることを特徴とする請求項1
0に記載のスプリットゲート型フラッシュメモリ素子の
製造方法。 - 【請求項12】 前記第3段階で、前記第2絶縁膜と第
1導電膜とは、前記第1導電性ラインが露出されるまで
CMP工程を通して所定厚さにエッチングされることを
特徴とする請求項9に記載のスプリットゲート型フラッ
シュメモリ素子の製造方法。 - 【請求項13】 前記第4段階で、第3絶縁膜は、第2
絶縁膜をマスクとした酸化工程を通して選択的に形成さ
れた酸化膜であることを特徴とする請求項12に記載の
スプリットゲート型フラッシュメモリ素子の製造方法。 - 【請求項14】 前記第2絶縁膜は、窒化膜及びSiO
N膜のうちの一つであることを特徴とする請求項13に
記載のスプリットゲート型フラッシュメモリ素子の製造
方法。 - 【請求項15】 前記ワードラインは、その幅が均一で
あって前記第2スペーサと接する側壁が垂直な構造を有
することを特徴とする請求項9に記載のスプリット型フ
ラッシュメモリ素子の製造方法。 - 【請求項16】 表面上に形成された第1ゲート絶縁膜
を有するフローティングゲートと、前記フローティング
ゲートを包むように形成された第1スペーサと、前記第
1スペーサとオーバーラップされて基板に形成された、
前記所定導電型の第1接合領域と、前記第1スペーサと
接して、前記第1接合領域上に形成された第1導電性ラ
インと、を備えた前記第1接合領域と反対の導電型の半
導体基板を提供する第1段階と、 前記基板全面に第1絶縁膜と第1導電膜と第2絶縁膜と
を順次形成する第2段階と、 前記第1導電膜の一部分が露出されるように前記第2絶
縁膜及び第1導電膜を所定厚さにエッチングする第3段
階と、 前記露出された第1導電膜の一部分に第3絶縁膜を形成
する第4段階と、 前記残っている第2絶縁膜を除去してその下部の第1導
電膜を露出させる第5段階と、 前記第3絶縁膜をマスクとして、前記第2絶縁膜の除去
によって露出された前記第1導電膜及び第1絶縁膜をエ
ッチングする第6段階と、 前記第3絶縁膜を除去する第7段階と、 前記第1導電膜及び第1絶縁膜をパターニングしてワー
ドライン及び第2ゲート絶縁膜を形成する第8段階と、 前記ワードラインの側壁に第2スペーサを形成する第9
段階と、 前記ワードライン及び第2スペーサとオーバーラップさ
れる、前記第1接合領域と同一な導電型の第2接合領域
を基板に形成する第10段階と、 前記第2接合領域を露出させるコンタクトホールを備え
た層間絶縁膜を基板全面に形成する第11段階と、 前記コンタクトホールを通して前記第2接合領域とコン
タクトされる第2導電性ラインを形成する第12段階
と、 を備えることを特徴とするスプリットゲート型フラッシ
ュメモリ素子の製造方法。 - 【請求項17】 前記第1接合領域は、ソース接合領域
であって、第2接合領域は、ドレイン接合領域であるこ
とを特徴とする請求項16に記載のスプリットゲート型
フラッシュメモリ素子の製造方法。 - 【請求項18】 前記第1導電性ラインは、ポリシリコ
ン膜でなされたソースラインであって、第2導電性ライ
ンは、金属ラインでなされることを特徴とする請求項1
6に記載のスプリットゲート型フラッシュメモリ素子の
製造方法。 - 【請求項19】 前記第4段階で、第3絶縁膜は、第2
絶縁膜をマスクとした酸化工程を通して選択的に形成さ
れた酸化膜であることを特徴とする請求項16に記載の
スプリットゲート型フラッシュメモリ素子の製造方法。 - 【請求項20】 前記第2絶縁膜は、窒化膜及びSiO
N膜のうちの一つであることを特徴とする請求項19に
記載のスプリットゲート型フラッシュメモリ素子の製造
方法。 - 【請求項21】 前記ワードラインは、前記第2スペー
サと接する側壁が垂直な構造を有し、前記ワードライン
の一部分が前記第1スペーサとオーバーラップするよう
に形成されることを特徴とする請求項16に記載のスプ
リット型フラッシュメモリ素子の製造方法。 - 【請求項22】 前記第1スペーサは、酸化膜スペーサ
であって、第2スペーサは、窒化膜スペーサであること
を特徴とする請求項16に記載のスプリットゲート型フ
ラッシュメモリ素子の製造方法。
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