JP2006080129A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2006080129A
JP2006080129A JP2004259534A JP2004259534A JP2006080129A JP 2006080129 A JP2006080129 A JP 2006080129A JP 2004259534 A JP2004259534 A JP 2004259534A JP 2004259534 A JP2004259534 A JP 2004259534A JP 2006080129 A JP2006080129 A JP 2006080129A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
film
oxide film
gate
semiconductor substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004259534A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Otani
紀雄 大谷
Hirohisa Iizuka
裕久 飯塚
Hiroaki Hazama
博顕 間
Kazuhito Narita
一仁 成田
Eiji Kamiya
栄二 神谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2004259534A priority Critical patent/JP2006080129A/ja
Priority to US11/219,752 priority patent/US7297599B2/en
Publication of JP2006080129A publication Critical patent/JP2006080129A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • H10B41/10Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the top-view layout
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • H10B41/40Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the peripheral circuit region
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • H10B41/40Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the peripheral circuit region
    • H10B41/41Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the peripheral circuit region of a memory region comprising a cell select transistor, e.g. NAND

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

【課題】 フォトリソグラフィ工程を増やすことなく、メモリセルの信頼性向上のためのSTIの肩落としのエッチングでシリコン基板が削れるのを防止する。
【解決手段】 シリコン基板3上にゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜13、25、26、メモリセルトランジスタ1などのゲート電極6、7、12a、12bを形成する((a)、(b)参照)。セルの信頼性確保のためにシリコン酸化膜19を全面に形成し、コンタクトホールおよび高耐圧トランジスタ9のゲート電極12b表面のシリコン酸化膜19を剥離する。このとき、ゲート絶縁膜としてのシリコン酸化膜26およびSTI10のエッチングも同時に行う。
【選択図】 図4

Description

本発明は、異なる膜厚のゲート絶縁膜を有するトランジスタを備えた構成の半導体装置の製造方法に関する。
フラッシュメモリなどの半導体装置は、メモリセルトランジスタが多数形成されたメモリセル領域と、高耐圧トランジスタを含んで形成された周辺回路領域とから構成されている。これらのトランジスタは、その耐圧などに応じて異なる膜厚のゲート酸化膜が形成されると共に、素子間の分離をSTI(Shallow Trench Isolation)により行う構成のものが主流となっている。また、高集積化を図るために、コンタクトホールの形成工程では、セルフアラインコンタクト構造が採用されている。
この場合、ゲート電極の側壁に信頼性向上のために酸化膜を形成する構造のものでは、セルフアラインコンタクトでコンタクトホールを形成する場合にシリコン窒化膜をストッパとして使用する関係から発生する不具合がある。このため、従来では、特許文献1に示すような方法が採用されていた。これは、コンタクトホール形成領域の酸化膜を予め除去した上でシリコン窒化膜を成膜する方法である。
一方、上記したセルフアラインコンタクト構造を採用する構成では、他の問題点として、素子分離絶縁膜としてのSTI構造とシリコン基板との段差に起因したものがある。これは、ゲート電極を形成した後にシリコン酸化膜およびシリコン窒化膜を形成すると、STI構造の段差部分でシリコン窒化膜がスペーサ状に残るため、シリコン基板との接触面積が減少してコンタクト抵抗の上昇を招くという不具合である。
この不具合を解決する方法として、ストッパとしてのシリコン窒化膜を形成する前に、STI構造の溝内部に埋め込まれているシリコン酸化膜をエッチバック処理することにより、シリコン基板の表面との間の段差を少なくすることで解決している。
特開2002−57230号公報
しかし、上記したような製造工程を経ることで、メモリセルトランジスタなどの薄いゲート酸化膜が形成されているゲート電極の周囲領域のシリコン基板は、その表層部がエッチングされてしまうようになり、このシリコン基板の表層の掘り込み状態がメモリセルの動作特性としてショートチャネル特性の悪化を招く一つの要因となっていた。
このような不具合の対策として、例えば、厚いゲート酸化膜とSTIをシリコン基板の表面の高さまで落とし込むエッチングを行う前に、メモリセルトランジスタや低圧トランジスタなどの薄いゲート酸化膜が形成されている部分を、フォトレジストなどでマスクをすることでシリコン基板を掘り込まないようにすることが考えられる。しかし、この方法では、フォトリソグラフィ工程を追加することになるので製造工程の増加に加えてコストの上昇が避けられず、フォトリソグラフィ工程を追加しない方法が望まれていた。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、新たなフォトリソグラフィ工程を追加することなく、自己整合型のコンタクトホール部分の素子分離絶縁膜の肩落としエッチング処理による半導体基板の削れをなくしてショートチャネル効果が悪化するのを抑制することができる半導体装置の製造方法を提供することにある。
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極が形成されると共に前記半導体基板の表面から突出した素子分離絶縁膜が形成された状態で、前記半導体基板の表面に酸化膜を形成する工程と、自己整合型のコンタクトホールを形成する領域に形成されている前記酸化膜を除去するためのレジストパターンを用いて、前記自己整合型コンタクトホールの形成領域の前記酸化膜を除去すると共に、前記素子分離絶縁膜の前記半導体基板の表面から突出した部分を半導体基板の表面近傍の高さまでエッチングする工程とを有するところに特徴を有する。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に、異なる膜厚のゲート絶縁膜が形成され、それぞれの絶縁膜上にゲート電極が形成されると共に、前記半導体基板の表面から突出した素子分離絶縁膜が形成された状態で、前記半導体基板全面に酸化膜を形成する工程と、自己整合型のコンタクトホールの形成領域を開口すると共に、膜厚が厚い前記ゲート絶縁膜が形成されたゲート電極の周囲のゲート絶縁膜および前記素子分離絶縁膜の表面を露出させ、且つ膜厚が薄い前記ゲート絶縁膜が形成されたゲート電極の周囲の領域を覆う形状のレジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンをマスクとして前記コンタクトホールの形成領域の前記酸化膜を除去すると共に、前記露出されたゲート電極の周囲のゲート絶縁膜をエッチング除去し、かつ前記露出された素子分離絶縁膜の前記半導体基板の表面から突出した部分を半導体基板の表面近傍の高さまでエッチングする工程とを備えたところに特徴を有する。
本発明の半導体装置の製造方法によれば、自己整合型のコンタクトホールの形成領域の素子分離絶縁膜について肩落とし構造を採用し、この部分のエッチング処理を既存の工程で行うパターニング工程を利用して行うことができ、これによって、トランジスタ特性の信頼性を向上させるための構成をコストの上昇を抑制しながら実現することができるようになる。
(第1の実施形態)
以下、本発明をフラッシュメモリに適用した場合の第1の実施形態について図1ないし図8を参照して説明する。
図1(a)〜(d)および図2(a)、(b)は、本実施形態におけるフラッシュメモリの各部を模式的な断面図および平面図で示したものである。フラッシュメモリは、図2(a)のメモリセル領域と、図2(b)の周辺回路領域とから構成されている。メモリセル領域には記憶用の多数のメモリセルトランジスタ1と読み書き制御用の選択ゲートトランジスタ2が形成されている。なお、図1の断面は、フラッシュメモリの製造工程で、選択ゲートトランジスタ2の間のビット線コンタクトホールを形成してポリシリコン層を埋め込み処理してエッチバック処理を行った段階の状態を示している。
図2において、半導体基板であるシリコン基板3(図1参照)の表面部分にトレンチを形成して絶縁膜を埋め込むことで素子分離絶縁膜であるSTI(Shallow Trench Isolation)4を設け、このSTI4により分離したシリコン基板3の表層部分を活性領域5として分離形成している。STI4は素子分離領域として機能している。活性領域5には、上部に直交するように形成されたゲート電極6の部分にメモリセルトランジスタ1が形成され、このゲート電極6よりも幅広なゲート電極7の部分に選択ゲートトランジスタ2が形成されている。図1(a)および(b)は、図2(a)のメモリセル領域1の部分の活性領域5上で切断した(図中A−Aで示す部分)断面図およびSTI4上で切断した(図中B−Bで示す部分)断面図である。
また、メモリセル領域を囲むように配置された駆動制御用の周辺回路領域には低耐圧トランジスタ8および高耐圧トランジスタ9が形成されている。図2(b)において、シリコン基板3に素子分離絶縁膜としてのSTI10を形成して活性領域11を分離形成している。この活性領域11はメモリセル領域の活性領域5よりも幅広に形成されており、活性領域11に直交するように形成された幅広なゲート電極12a、12bにより上記トランジスタ8、9が構成されている。
図1(c)、(d)は、図2(b)で示した低耐圧トランジスタ8および高耐圧トランジスタ9のそれぞれについて、STI10上で切断した(図中C−Cで示す部分)断面図を左側に、活性領域11上で切断した(図中D−Dで示す部分)断面図を右側に配置して一体に示したものである。これら低耐圧トランジスタ8と高耐圧トランジスタ9とは、耐圧の違いから後述するゲート絶縁膜の膜厚が異なるように形成されている。
次に、図1を参照して断面構造について説明する。図1(a)において、メモリセルトランジスタ1のゲート電極6および選択ゲートトランジスタ2のゲート電極7は、シリコン基板3上に、膜厚が8nmのゲート絶縁膜としてのシリコン酸化膜13を介して形成されている。各ゲート電極6、7は、下層からフローティングゲートの多結晶シリコン膜14、ゲート絶縁膜としてのONO膜15、コントロールゲートの多結晶シリコン膜16、WSi(タングステンシリコン)膜17、窒化シリコン膜18を順次積層した構成である。
また、これらのゲート電極6、7を覆うように、熱酸化による薄いシリコン酸化膜が形成されると共に、信頼性確保のためにLP−TEOS(Tetra-ethyl-ortho-silicate)などのシリコン酸化膜19が形成されている。選択ゲートトランジスタ2のゲート電極7においては、セルフアラインコンタクトを形成するために、ゲート電極7の上面中央から隣接するゲート電極7の上面中央までの間のシリコン酸化膜19が剥離されている。また、シリコン酸化膜19の剥離に伴ってシリコン基板3の表面が若干エッチングされて凹部3aが形成された状態となっている。
シリコン酸化膜19をエッチングした表面には熱酸化による薄いシリコン酸化膜が残った状態となっている。上記の状態の上面には、バリヤーとしてのシリコン窒化膜20が形成されている。これはエッチングのストッパおよびCMP(Chemical Mechanical Polishing)処理のストッパとして機能するものである。そして、ゲート電極6、7の間の凹部を埋めるようにBPSG(Boro-phospho Silicate Glass)膜21が形成されている。このBPSG膜21は、後述するようにCMP処理によりシリコン窒化膜20をストッパとしてゲート電極6、7の上面の高さに形成されている。BPSG膜21の上面に、TEOS膜22が形成されている。
2つのゲート電極7の間に位置するTEOS膜22およびBPSG膜21にビット線コンタクトホール23がセルフアライン方式で形成されている。これはRIE(Reactive Ion Etching)法によりTEOS膜22およびBPSG膜21をエッチングして形成するもので、シリコン窒化膜20をストッパとして形成する。この場合に、エッチングの選択比の制約からシリコン窒化膜20が部分的にオーバーエッチされている。ビット線コンタクトホール23内には多結晶シリコンプラグ24が埋め込み形成されている。
一方、図1(b)に示すメモリセル領域のSTI4上においては、上記したのと同様のゲート電極6、7が下地となるSTI4の上に形成されている。ここで、図1(b)の位置における断面は、前述のように図2(a)に示したB−B断面であり、この位置はフローティングゲートとなる多結晶シリコン膜14が分断されている領域Sを外した部分に相当するものである。
また、図1(a)の構成で説明したセルフアラインコンタクトを形成するために剥離するシリコン酸化膜19のエッチング処理では、エッチング時に露出しているSTI4の表面部分もエッチングにより掘り下げられ、凹部4aが元の表面の高さよりもΔhだけ低く形成された状態となっている。なお、STI4の形成工程の関係で、フローティングゲートとなる多結晶シリコン膜14は、STI4上の部分ではシリコン基板3上の部分での膜厚よりも薄く形成されている。なお、上記したビット線コンタクトホール23は、図示のSTI4上の部分では形成されない。
次に、図1(c)、(d)に示す低耐圧トランジスタ8および高耐圧トランジスタ9の構成について説明する。各ゲート電極12a、12bは、シリコン基板3上にゲート絶縁膜としてのシリコン酸化膜25、26を介した状態で形成されており、膜の積層構成についてはゲート電極6、7と同様である。この場合、低耐圧トランジスタ8に対応するシリコン酸化膜25は、膜厚が8nmでメモリセルトランジスタ1のシリコン酸化膜13と同じであり、高耐圧トランジスタ9に対応するシリコン酸化膜26は、膜厚が40nmで形成されている。
ゲート電極12aの上面には、これらを覆うように熱酸化による薄いシリコン酸化膜が形成されると共に、信頼性向上のためにLP−TEOSなどのシリコン酸化膜19が形成されている。また、高耐圧トランジスタ9のゲート電極12bは、シリコン酸化膜19が形成された後に、イオン注入工程のためにそのシリコン酸化膜19が剥離された状態である。メモリセル領域の構成と同様にしてSTI10に段差Δhが発生している。シリコン酸化膜19が剥離された活性領域11の領域にはイオン注入により拡散層が形成されている。
シリコン酸化膜19が剥離されたゲート電極12bおよびシリコン基板3の表面には、シリコン窒化膜21が形成されている。さらに、ゲート電極12a、12bの凹部を埋め込むようにしてBPSG膜21が形成されると共に、TEOS膜22が形成されている。なお、メモリセル領域の構成と異なり、周辺回路部のコンタクトホールは、ビット線コンタクトホール23の形成工程よりも後の工程でコンタクトホールを形成するので、ここでは図示していない。
上記ゲート電極6、7、12a、12bを構成する各層の膜厚は、例えば次のように設定されている。フローティングゲートとなる多結晶シリコン膜13は、活性領域5あるいは11上においては、膜厚100nm程度。STI4あるいは10上においては膜厚60nm程度である。ONO膜14は、酸化膜、窒化膜、酸化膜の三層構造として15nm程度の膜厚である。コントロールゲートとなる多結晶シリコン膜15は80nm程度の膜厚であり、WSi膜16は70nm程度の膜厚であり、窒化シリコン膜17は成膜時で200nm程度の膜厚、加工後で150nm程度の膜厚である。
次に、上記構成について製造工程の説明を図3ないし図8を参照して説明する。図3(a)〜(d)は、ゲート電極6、7、12a、12bを形成するために、積層された膜構造をエッチングにより加工した直後の状態の断面を示している。この状態では、メモリセル領域のメモリセルトランジスタ6および選択ゲートトランジスタ7では、図3(a)、(b)に示すように、シリコン基板3上にゲート酸化膜13を介した状態あるいはシリコン基板3上のSTI4上にゲート電極6、7が加工形成されている。
また、同様にして、周辺回路領域の低耐圧トランジスタ8、高耐圧トランジスタ9についても、図3(c)、(d)に示すように、シリコン基板3上にゲート酸化膜25、26を介した状態あるいはSTI10上にゲート電極12a、12bが加工形成された状態である。
この後、酸素雰囲気中で熱処理を行い、各ゲート電極6、7、12a、12bの端面に薄いシリコン酸化膜を形成し(図示せず)、さらに、メモリセル領域のメモリセルトランジスタ1、選択ゲートトランジスタ2および周辺回路領域の低耐圧トランジスタ8、高耐圧トランジスタ9の拡散領域を形成する。この場合、拡散層の形成工程では、それぞれのパターンに応じたマスクを用いてフォトレジストを開口し、パターニングしたフォトレジストをマスクとしてイオン注入を行い、通常のレジスト除去技術を用いてレジストを除去し、拡散層の形成を行う。
次に、図4(a)〜(d)に示すように、メモリセルトランジスタの信頼性向上のために、ゲート電極6、7の周りにLP−TEOSなどのシリコン酸化膜19を形成する。この後、シリコン酸化膜19および厚いゲート酸化膜であるシリコン酸化膜26を選択的にエッチバックする為にゲート電極7、7間と厚いシリコン酸化膜26を有する周辺回路部の高耐圧トランジスタ9の部分をフォトリソグラフィ処理によりフォトレジストを開口してレジストパターン27を形成する。
開口したレジストパターン27をマスクとして、選択ゲートトランジスタ2のコンタクトホール形成領域のシリコン酸化膜19を除去すると共に、厚いゲート絶縁膜すなわちシリコン酸化膜26を有する高耐圧トランジスタ9のシリコン酸化膜26をシリコン基板3が露出するまでエッチングする。この場合は、薄いゲート絶縁膜すなわちシリコン酸化膜25を有する低耐圧トラジスタ8は、レジストパターン27でカバーされているが、開口しても良い。
この後、選択ゲートトランジスタ2のゲート電極7側壁に残るシリコン酸化膜19を除去するために、フッ酸系の薬液によりシリコン酸化膜19をエッチバックし、続いて、通常のレジスト除去技術を用いてレジストパターン27を除去する。
次に、図5に示すように、レジストパターン27の除去後、酸素雰囲気中で熱処理を行ってゲート電極7側壁にシリコン酸化膜形成する。なお、拡散層の形成工程は、この熱処理後に行う場合も有り、その場合においても先と同様に各種トランジスタの拡散層を必要に応じて形成する。例えば、厚いゲート絶縁膜に相当するシリコン酸化膜26を有する高耐圧トランジスタ9の拡散層形成の場合は、厚いシリコン酸化膜26を有する高耐圧トランジスタ9の部分をレジストパターン28を用いて開口し、イオン注入処理を行う。
この後、図6に示しているように、レジストパターン28を除去し、全面にシリコン窒化膜20を形成する。このシリコン窒化膜20は、CMP処理のストッパおよびコンタクトホール形成時のエッチングのストッパとして機能させるためのものである。
次に、ゲート電極6、7、12a、12bの間の隙間を埋めるように厚いBPSG膜21を成膜し、この後、CMP処理によりシリコン窒化膜20をストッパとして平坦化する。さらに、TEOS膜22を成膜して図7のような構成を得る。BPSG膜21およびTEOS膜22は層間絶縁膜として機能するものである。
次に、図8に示すようにビット線コンタクトホール23を形成する。フォトリソグラフィ処理によりコンタクトホール形成用のレジストパターン29を形成し、RIE法によりTEOS膜22およびBPSG膜21をエッチングする。このとき、BPSG膜21の下層に形成されたシリコン窒化膜20がストッパとして機能する。続いて、シリコン窒化膜20をエッチングすることでシリコン基板3の表面部分3aが露出させる。このとき、RIEの選択比の制約やシリコン窒化膜20のエッチング処理により、ゲート電極7の上面に形成されている部分がエッチングされ、これによって図示のように、肩が丸まった状態になる。
次に、上記のレジストパターン29を除去し、前述した図1に示すように、多結晶シリコンプラグ24をビット線コンタクトホール23内に形成する。ここでは、まず全面に多結晶シリコン膜を形成し、この後エッチバック処理を行うことでビット線コンタクトホール23内の所定高さの多結晶シリコンプラグ24を形成する。なお、この後の工程としては、タングステン配線を形成するために、ダマシン技術を利用して溝を形成すると共に溝内タングステン膜を成膜し、CMP処理でタングステンプラグを埋め込み形成する。
このような本実施形態によれば、厚いゲート絶縁膜に対応するシリコン酸化膜21を備えた高耐圧トランジスタ9の部分のSTI10の肩落としのエッチング処理を、セルの信頼性向上のためのシリコン酸化膜19のエッチング処理工程と統合させたので、メモリセル領域のメモリセルトランジスタ1の活性領域5の表面にダメージを与えることなく、且つ、フォトリソグラフィ処理工程を増やすことなく肩落としの処理を行える。これにより、工程の短縮とコストの低減を図ることができるようになる。
(第2の実施形態)
図9は本発明の第2の実施形態を示すもので、この実施形態においては、メモリセルトランジスタ1の拡散層の形成に際して、第1の実施形態における図3に示した段階で実施することで、フォトリソグラフィ処理をなくしたところである。
すなわち、この実施形態においては、メモリセルトランジスタ1の拡散層の形成時に、ゲート絶縁膜としてのシリコン酸化膜13、25、26の膜厚の差を利用して選択的にイオン注入を行うようにしている。ここでは、シリコン酸化膜26は厚く形成されており、シリコン酸化膜13、25は薄く形成されている。イオン注入時の加速電圧を適当に選ぶことにより、シリコン酸化膜13、25の部分のみにシリコン基板3の活性領域5、11中に不純物となるイオンを導入し、シリコン酸化膜26の部分には導入を制限するものである。
具体的な製造工程としては、前述と同様にして、ゲート電極6、7、12a、12bまでを加工し、酸素雰囲気中で熱処理を行い、図3と同様の状態として、図9のような構成が得られる。続いて、この状態のままで全面にメモリセルトランジスタ1の活性領域5および低耐圧トランジスタ8の活性領域11に選択的にイオンを注入する。
この場合、通常であればフォトリソグラフィ技術を用いて、選択的にセル部のみを開口させ、イオン注入を行うが、この工程では、上述のようにフォトレジストを用いないで全面にイオン注入を施す。このとき、厚いゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜26を有する高耐圧トランジスタ9においては、シリコン酸化膜26がストッパとなり、トランジスタ特性に影響を与えるほどには、イオンが注入されない。
このことは、発明者らがシミュレーションにより検証を行っている。図10はそのシミュレーション結果を示したものである。砒素イオンAsの注入加速電圧を20keVとした場合を例にとると、図10(a)は、シリコン酸化膜が10nm以下の薄い場合、つまり薄いシリコン酸化膜13、25の場合を示しており、注入されるイオン量のピークはシリコン基板内に位置することから、注入されたほとんどのイオンがシリコン基板内に注入されている。
また、図10(b)は、シリコン酸化膜が40nmの厚い場合、つまり厚いシリコン酸化膜26の場合を示しており、注入されるイオン量のピークはシリコン酸化膜中に位置することから、注入されたほとんどのイオンがシリコン基板に到達することなく遮断されていることがわかる。
なお、上記の処理工程以降においては、第1の実施形態と同様であるので省略する。
このような第2の実施形態によれば、シリコン酸化膜13、25、26の膜厚の差を利用してイオン注入により拡散層を選択的に形成することができるようになり、これによってもフォトリソグラフィ処理工程の回数を低減することができるようになる。この結果、工数の削減およびコストの低減を図ることができるようになる。
(他の実施形態)
本発明は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
上記実施形態におけるフラッシュメモリとしては、NAND型およびNOR型のいずれのフラッシュメモリにも適用することができる。
本発明の第1の実施形態を示す各部の模式的な断面図 メモリセル領域および周辺回路領域に対応した活性領域とゲート電極の配置を示す平面図 製造工程の途中の段階における図1相当図(その1) 製造工程の途中の段階における図1相当図(その2) 製造工程の途中の段階における図1相当図(その3) 製造工程の途中の段階における図1相当図(その4) 製造工程の途中の段階における図1相当図(その5) 製造工程の途中の段階における図1相当図(その6) 本発明の第2の実施形態を示す各部の模式的な断面図 酸化膜厚とイオン注入との関係を示す図
符号の説明
図面中、1はメモリセルトランジスタ、2は選択ゲートトランジスタ、3はシリコン基板(半導体基板)、4、10はSTI(素子分離絶縁膜)、5、11は活性領域、6、7、12a、12bはゲート電極、8は低耐圧トランジスタ、9は高耐圧トランジスタ、13、25、26はシリコン酸化膜(ゲート絶縁膜)、19はシリコン酸化膜、20はシリコン窒化膜、21はBPSG膜、22はTEOS膜、23はビット線コンタクトホール、24は多結晶シリコンプラグ、27〜29はレジストパターンである。

Claims (3)

  1. 半導体基板上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極が形成されると共に前記半導体基板の表面から突出した素子分離絶縁膜が形成された状態で、前記半導体基板の表面に酸化膜を形成する工程と、
    自己整合型のコンタクトホールを形成する領域に形成されている前記酸化膜を除去するためのレジストパターンを用いて、前記自己整合型コンタクトホールの形成領域の前記酸化膜を除去すると共に、前記素子分離絶縁膜の前記半導体基板の表面から突出した部分を半導体基板の表面近傍の高さまでエッチングする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 半導体基板上に、異なる膜厚のゲート絶縁膜が形成され、それぞれの絶縁膜上にゲート電極が形成されると共に、前記半導体基板の表面から突出した素子分離絶縁膜が形成された状態で、前記半導体基板全面に酸化膜を形成する工程と、
    自己整合型のコンタクトホールの形成領域を開口すると共に、膜厚が厚い前記ゲート絶縁膜が形成されたゲート電極の周囲のゲート絶縁膜および前記素子分離絶縁膜の表面を露出させ、且つ膜厚が薄い前記ゲート絶縁膜が形成されたゲート電極の周囲の領域を覆う形状のレジストパターンを形成する工程と、
    このレジストパターンをマスクとして前記コンタクトホールの形成領域の前記酸化膜を除去すると共に、前記露出されたゲート電極の周囲のゲート絶縁膜をエッチング除去し、かつ前記露出された素子分離絶縁膜の前記半導体基板の表面から突出した部分を半導体基板の表面近傍の高さまでエッチングする工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 請求項2に記載の半導体装置の製造方法において、
    前記レジストパターンを形成する工程に先立って、前記ゲート絶縁膜の膜厚の差を利用して薄いゲート絶縁膜が形成された前記ゲート電極の周囲の半導体基板の表層にその薄いゲート絶縁膜を通して不純物をイオン注入により選択的に導入する工程を設けたことを特徴とする半導体装置の製造方法。

JP2004259534A 2004-09-07 2004-09-07 半導体装置の製造方法 Pending JP2006080129A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004259534A JP2006080129A (ja) 2004-09-07 2004-09-07 半導体装置の製造方法
US11/219,752 US7297599B2 (en) 2004-09-07 2005-09-07 Method of fabricating semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004259534A JP2006080129A (ja) 2004-09-07 2004-09-07 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006080129A true JP2006080129A (ja) 2006-03-23

Family

ID=35996787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004259534A Pending JP2006080129A (ja) 2004-09-07 2004-09-07 半導体装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7297599B2 (ja)
JP (1) JP2006080129A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8035168B2 (en) * 2006-02-27 2011-10-11 Synopsys, Inc. Elevation of transistor channels to reduce impact of shallow trench isolation on transistor performance
JP4751232B2 (ja) * 2006-04-21 2011-08-17 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置
TWI618195B (zh) * 2017-07-06 2018-03-11 華邦電子股份有限公司 記憶體結構及其製造方法
CN109216363B (zh) * 2017-07-06 2020-10-16 华邦电子股份有限公司 存储器结构及其制造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05275367A (ja) * 1992-03-25 1993-10-22 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2002057230A (ja) * 2000-08-11 2002-02-22 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3536832B2 (ja) * 2001-09-17 2004-06-14 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05275367A (ja) * 1992-03-25 1993-10-22 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2002057230A (ja) * 2000-08-11 2002-02-22 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7297599B2 (en) 2007-11-20
US20060051908A1 (en) 2006-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100414220B1 (ko) 공유 콘택을 가지는 반도체 장치 및 그 제조 방법
US7511331B2 (en) Semiconductor device having side wall spacers
JP4574182B2 (ja) 選択的ディスポーザブルスペーサー技術を使用する半導体集積回路の製造方法及びそれによって製造される半導体集積回路
US7858490B2 (en) Semiconductor device having dual-STI and manufacturing method thereof
KR100572330B1 (ko) 저항 패턴을 갖는 비휘발성 기억 소자 및 그 형성 방법
JP2008078298A (ja) 半導体装置及びその製造方法
US8143152B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device having self-aligned contact connected to silicide layer on substrate surface
JP2006303009A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2006324503A (ja) 半導体装置の製造方法
JP4822792B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2001257325A (ja) 半導体記憶装置及びその製造方法
JP2008205379A (ja) 不揮発性半導体メモリ及びその製造方法
JP4759944B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置の製造方法
US6855978B2 (en) Gate-contact structure and method for forming the same
JP2004311952A (ja) 半導体素子及びその製造方法
JP3963629B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
US7297599B2 (en) Method of fabricating semiconductor device
JP2006253643A (ja) 半導体素子のゲート電極パターン形成方法
JP4529024B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP4191203B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2006060173A (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR100485893B1 (ko) 반도체 소자의 제조방법
JP2011129761A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2009252820A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2007067250A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070302

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091102

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110111

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110712