JP2006024932A - 不揮発性メモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フォトリソグラフィ工程の現状の解像度を凌駕してトンネリング絶縁膜を形成する方法であって、基板上に第1の絶縁膜及び第2の絶縁膜を形成する工程と、リフロー可能な物質膜パターンを形成した後、これをリフローさせる工程と、第2の絶縁膜及び第1の絶縁膜を除去して基板を露出させる工程と、トンネリング絶縁膜を形成する工程と、を含む。これにより、フォトリソグラフィ工程の解像度による寸法よりもさらに狭い寸法を有するトンネリング絶縁膜を形成することができ、これによるプログラム及び消去効率を低減させることなくメモリ素子の高集積度を達成することができる。
【選択図】図15
Description
103 第2の絶縁膜
110 不純物拡散領域
116 リフローされた物質膜パターン
Claims (16)
- 基板上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上にトンネリング領域を限定する第1の幅の開口部を有するリフロー可能な物質膜パターンを形成し、
前記リフロー可能な物質膜パターンをリフローさせて前記第1の幅より狭い第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンを形成し、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第1の絶縁膜を除去して前記基板を露出させ、
前記露出された基板上にトンネリング絶縁膜を形成すること、
を含むことを特徴とする電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 前記リフロー可能な物質膜パターンは、フォトレジスト又は不純物がドーピングされたシリケートガラス膜で形成されること、
を特徴とする請求項1に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第1の絶縁膜を除去して前記基板を露出させることは、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第1の絶縁膜の厚さの一部を乾式エッチングに除去し、
前記第2の幅の開口部の下に残存する第1の絶縁膜を湿式エッチングに除去すること、
を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 基板上に第1の絶縁膜を形成することは、
前記基板上に前記第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に不純物拡散領域を限定するエッチングマスクを形成し、
不純物イオンを注入した後熱処理工程を実施して前記基板に不純物拡散領域を形成し、
前記エッチングマスクを除去することを含み、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第1の絶縁膜を除去して前記基板を露出させることは、前記基板に形成された前記不純物拡散領域を露出させること、
を特徴とする請求項3に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 基板上に第1の絶縁膜を形成する前に、
前記基板上にバッファ絶縁膜を形成し、
前記バッファ絶縁膜上に不純物拡散領域を限定する開口部を有するエッチングマスクを形成し、
前記開口部を通じて不純物イオンを注入した後、熱処理工程を実施して前記基板に不純物拡散領域を形成し、
前記エッチングマスク及びバッファ絶縁膜を除去することをさらに含み、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第1の絶縁膜を除去して前記基板を露出させることは、前記基板に形成された前記不純物拡散領域を露出させること、
を特徴とする請求項3に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 前記第1の絶縁膜上に第1の幅の開口部を有するリフロー可能な物質膜パターンを形成した後、前記第1の幅の開口部を有するリフロー物質膜パターンをリフローする前に、
前記第1の幅の開口部を通じて前記基板に不純物イオンを注入することをさらに含み、
前記第1の幅の開口部を有するリフロー可能な物質膜パターンをリフローするとき、前記基板に注入された不純物イオンが拡散して不純物拡散領域を形成し、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第1の絶縁膜を除去して前記基板を露出させることは、前記基板に形成された前記不純物拡散領域を露出させること、
を特徴とする請求項3に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 前記第1の絶縁膜を形成した後、前記第1の幅の開口部を有するリフロー可能な物質膜パターンを形成する前に、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成することをさらに含むこと、
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 前記第1の絶縁膜は、シリコン酸化膜で形成され、前記第2の絶縁膜はシリコン窒化膜又はシリコン窒化膜及びシリコン酸化窒化膜が順次積層された多層膜で形成されること、
を特徴とする請求項7に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第1の絶縁膜を除去して前記基板を露出させることは、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第2の絶縁膜を乾式エッチングして下部の第1の絶縁膜を露出させ、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンを除去し、
前記露出された第1の絶縁膜を湿式エッチングすること、
を含むことを特徴とする請求項7に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 基板上に第1の絶縁膜を形成することは、
前記基板上に前記第1の絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に不純物拡散領域を限定するエッチングマスクを形成し、
不純物イオンを注入した後、熱処理工程を実施して前記基板に不純物拡散領域を形成し、
前記エッチングマスクを除去することを含み、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第1の絶縁膜を除去して前記基板を露出させることは、前記基板に形成された前記不純物拡散領域を露出させること、
を特徴とする請求項9に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 基板上に第1の絶縁膜を形成する前に、
前記基板上にバッファ絶縁膜を形成し、
前記バッファ絶縁膜上に不純物拡散領域を限定する開口部を有するエッチングマスクを形成し、
前記開口部を通じて不純物イオンを注入した後、熱処理して前記基板に不純物拡散領域を形成し、
前記エッチングマスク及びバッファ絶縁膜を除去することをさらに含み、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第1の絶縁膜を除去して前記基板を露出させることは、前記基板に形成された前記不純物拡散領域を露出させること、
を特徴とする請求項9に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 前記第1の絶縁膜上に第1の幅の開口部を有するリフロー可能な物質膜パターンを形成した後、前記第1の幅の開口部を有するリフロー可能な物質膜パターンをリフローする前に、
前記第1の幅の開口部を通じて前記基板に不純物イオンを注入することをさらに含み、
前記第1の幅の開口部を有するリフロー可能な物質膜パターンをリフローするとき、前記基板に注入された不純物イオンが拡散して不純物拡散領域を形成し、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第1の絶縁膜を除去して前記基板を露出させることは、前記基板に形成された前記不純物拡散領域を露出させること、
を特徴とする請求項9に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 基板上に第1の絶縁膜及び第2の絶縁膜を順次形成し、
前記第2の絶縁膜上にトンネリング領域を限定する第1の幅の開口部を有するリフロー可能な物質膜パターンを形成し、
熱処理工程を実施して前記リフロー物質膜パターンをリフローさせて前記第1の幅より狭い第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンを形成し、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第2の絶縁膜及び第1の絶縁膜を除去して前記基板を露出させ、
前記露出された基板上にトンネリング絶縁膜を形成すること、
を含むことを特徴とする電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 前記第1の絶縁膜は、シリコン酸化膜で形成され、前記第2の絶縁膜はシリコン窒化膜又はシリコン窒化膜及びシリコン酸化窒化膜が順次積層された多層膜で形成されること、
を特徴とする請求項13に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンによって露出された第2の絶縁膜及び第1の絶縁膜を除去して前記基板を露出させることは、
前記第2の絶縁膜を乾式エッチングして第1の絶縁膜を露出させ、
前記第2の幅の開口部を有するリフローされた物質膜パターンを除去し、
前記第2の絶縁膜によって露出された第1の絶縁膜を湿式エッチングすることを含んで成ること、
を特徴とする請求項13又は請求項14に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。 - 前記基板上に前記第1の絶縁膜を形成する前に、
前記基板上にバッファ絶縁膜を形成し、
前記バッファ絶縁膜上に不純物拡散領域を限定する開口部を有するエッチングマスクを形成し、
前記開口部を通じて不純物イオンを注入した後、熱処理工程を実施して前記基板に不純物拡散領域を形成し、
前記エッチングマスク及びバッファ絶縁膜を除去することをさらに含むこと、
を特徴とする請求項13又は請求項14に記載の電気的に消去及びプログラム可能なメモリ素子のトンネリング絶縁膜を形成する方法。
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