JP2006128702A - フラッシュメモリ素子の製造方法及びそれによって製造されたフラッシュメモリ素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のフラッシュメモリ素子の製造方法は、一実施形態で、半導体基板内に素子分離膜を形成して複数の平行な活性領域を限定することを具備する。前記活性領域上に前記活性領域の長さ方向に沿って互いに離隔された複数の第1導電膜パターンを形成する。前記第1導電膜パターンを有する半導体基板上にコンフォーマルな絶縁膜を形成する。前記絶縁膜上に第2導電膜を形成する。前記絶縁膜が露出するように前記第2導電膜をパターニングして前記第1導電膜パターンと重畳されるように前記活性領域及び素子分離膜を横切る複数の平行な第2導電膜パターンを形成する。
【選択図】図7B
Description
108 浮遊ゲート電極
112 ゲート間絶縁膜
117’ 制御ゲート電極
118’ キャッピング膜パターン
120 ワードラインパターン
124 層間絶縁膜
Claims (32)
- 半導体基板内に素子分離膜を形成して複数の平行な活性領域を限定する段階と、
前記活性領域上に前記活性領域の長さ方向に沿って互いに離隔された複数の第1導電膜パターンを形成する段階と、
第1導電膜パターン及び半導体基板上にコンフォーマルな絶縁膜を形成し、
前記絶縁膜上に第2導電膜を形成する段階と、
前記絶縁膜が露出するように前記第2導電膜をパターニングして前記第1導電膜パターンと重畳するように前記活性領域及び素子分離膜を横切る複数の平行な第2導電膜パターンを形成する段階と、
を含むことを特徴とするフラッシュメモリ素子の製造方法。 - 前記第1導電膜パターンは、ポリシリコン膜で形成されることを特徴とする請求項1記載のフラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記第1導電膜パターンは、平面図で見た場合、実質的に四角形状を有するように形成されることを特徴とする請求項1記載のフラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記絶縁膜は、第1導電膜パターンの上部表面及び四つの側壁で形成されることを特徴とする請求項1記載のフラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記絶縁膜は、高誘電膜で形成されることを特徴とする請求項1記載のフラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記高誘電膜は、アルミニウム酸化膜(AlO)、ハフニウム酸化膜(HfO)、ハフニウムシリコン酸化膜(HfSiO)、ハフニウムアルミニウム酸化膜(HfAlO)、タンタラム酸化膜(TaO)、ジルコニウム酸化膜(ZrO)、またはこれらの組み合わせによる積層膜で形成されることを特徴とする請求項5記載のフラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記第2導電膜は、ポリシリコン膜を含むことを特徴とする請求項1記載のフラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記第2導電膜はポリシリコン膜及び金属シリサイド膜を積層させて形成されることを特徴とする請求項7記載のフラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記第1導電膜パターンを形成した後、前記第1導電膜パターン及び前記素子分離膜をイオン注入マスクとして用いて前記活性領域に不純物イオンを注入してソース/ドレイン領域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記載のフラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記第2導電膜パターンを形成した後、前記第2導電膜パターン及びそれらによって露出した部分の前記絶縁膜を覆う層間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記載のフラッシュメモリ素子の製造方法。
- 半導体基板内に素子分離膜を形成して複数の平行な活性領域を限定する段階と、
前記活性領域上に前記活性領域の長さ方向に沿って互いに離隔された複数の浮遊ゲート電極を形成する段階と、
前記浮遊ゲート電極及び半導体基板上にコンフォーマルなゲート間絶縁膜を形成する段階と、
前記ゲート間絶縁膜上に導電膜を形成する段階と、
前記ゲート間絶縁膜が露出するように前記導電膜をパターニングして前記浮遊ゲート電極と重畳するように前記活性領域及び素子分離膜を横切る複数の平行な制御ゲート電極を形成する段階と、
を含むことを特徴とするNAND型フラッシュメモリ素子の製造方法。 - 前記浮遊ゲート電極は、ポリシリコン膜で形成されることを特徴とする請求項11記載のNAND型フラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記浮遊ゲート電極は、平面図で見た場合、実質的に四角形状を有するように形成されることを特徴とする請求項11記載のNAND型フラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記ゲート間絶縁膜は、浮遊ゲート電極の上部表面及び四つの側壁に形成されることを特徴とする請求項13記載のフラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記ゲート間絶縁膜は、高誘電膜で形成されることを特徴とする請求項11記載のNAND型フラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記高誘電膜は、アルミニウム酸化膜(AlO)、ハフニウム酸化膜(HfO)、ハフニウムシリコン酸化膜(HfSiO)、ハフニウムアルミニウム酸化膜(HfAlO)、タンタラム酸化膜(TaO)、ジルコニウム酸化膜(ZrO)、またはこれらの組み合わせによる積層膜で形成されることを特徴とする請求項15記載のNAND型フラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記導電膜は、ポリシリコン膜を含むことを特徴とする請求項11記載のNAND型フラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記導電膜は、ポリシリコン膜及び金属シリサイド膜を積層させて形成されることを特徴とする請求項17記載のNAND型フラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記浮遊ゲート電極を形成した後、前記浮遊ゲート電極及び前記素子分離膜をイオン注入マスクとして用いて前記活性領域に不純物イオンを注入してソース/ドレイン領域を形成することをさらに含むことを特徴とする請求項11記載のNAND型フラッシュメモリ素子の製造方法。
- 前記制御ゲート電極を形成した後、前記制御ゲート電極及びそれらによって露出した部分の前記ゲート間絶縁膜を覆う層間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11記載のNAND型フラッシュメモリ素子の製造方法
- 半導体基板内に配置されて複数の平行な活性領域を限定する素子分離膜と、
前記活性領域上に前記活性領域の長さ方向に沿って互いに離隔されるように配置された複数の第1導電膜パターンと、
前記第1導電膜パターンと重畳するように前記活性領域及び前記素子分離膜を横切る複数の平行な第2導電膜パターンと、
前記第1導電膜パターンと前記第2導電膜パターンとの間に介在して、少なくとも前記第1導電膜パターンの側壁を覆うように延長された絶縁膜と、
を含むことを特徴とするフラッシュメモリ素子。 - 前記第1導電膜パターンは、ポリシリコン膜であることを特徴とする請求項21記載のフラッシュメモリ素子。
- 前記第1導電膜パターンは、平面図で見た場合、実質的に四角形状を有することを特徴とする請求項21記載のフラッシュメモリ素子。
- 前記絶縁膜は、高誘電膜であることを特徴とする請求項21記載のフラッシュメモリ素子。
- 前記高誘電膜は、アルミニウム酸化膜(AlO)、ハフニウム酸化膜(HfO)、ハフニウムシリコン酸化膜(HfSiO)、ハフニウムアルミニウム酸化膜(HfAlO)、タンタラム酸化膜(TaO)、ジルコニウム酸化膜(ZrO)、またはこれらの組み合わせによる積層膜であることを特徴とする請求項24記載のフラッシュメモリ素子。
- 前記絶縁膜は、前記導電膜パターンの間の活性領域及び素子分離膜上にさらに延長されることを特徴とする請求項21記載のフラッシュメモリ素子。
- 前記第2導電膜パターンは、ポリシリコン膜を含むことを特徴とする請求項21記載のフラッシュメモリ素子。
- 前記第1導電膜パターン、前記第2導電膜パターン及び前記絶縁膜を有する前記半導体基板の全面を覆う層間絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項21記載のフラッシュメモリ素子。
- 半導体基板内に配置されて複数の平行な活性領域を限定する素子分離膜と、
前記活性領域上に前記活性領域の長さ方向に沿って互いに離隔されるように配置された複数の浮遊ゲート電極と、
前記浮遊ゲート電極と重畳するように前記活性領域及び前記素子分離膜を横切る複数の平行な制御ゲート電極と、
前記浮遊ゲート電極と前記制御ゲート電極との間に介在して、少なくとも前記浮遊ゲート電極の側壁を覆うように延長されたゲート間絶縁膜と、
を含むことを特徴とするNAND型フラッシュメモリ素子。 - 前記ゲート間絶縁膜は、高誘電膜であることを特徴とする請求項29記載のNAND型フラッシュメモリ素子。
- 前記高誘電膜は、アルミニウム酸化膜(AlO)、ハフニウム酸化膜(HfO)、ハフニウムシリコン酸化膜(HfSiO)、ハフニウムアルミニウム酸化膜(HfAlO)、タンタラム酸化膜(TaO)及びジルコニウム酸化膜(ZrO)、またはこれらの組み合わせによる積層膜であることを特徴とする請求項30記載のNAND型フラッシュメモリ素子。
- 前記ゲート間絶縁膜は、前記制御ゲート電極の間の活性領域及び素子分離膜上にさらに延長されることを特徴とする請求項29記載のNAND型フラッシュメモリ素子。
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