JP2007311409A - Semiconductor device, and its fabrication process - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置及びその製造方法に係り、特に、不揮発性半導体記憶装置を含む半導体装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor device including a nonvolatile semiconductor memory device and a manufacturing method thereof.
メモリ回路と周辺ロジック回路とを含む混載型半導体装置、特に、2層のゲート電極構造を有する不揮発性メモリを含む混載型半導体装置では、メモリセル部と周辺ロジック部とにおけるゲート電極の高さの差異が、半導体装置のさらなる微細化に際して問題になってきている。 In a hybrid semiconductor device including a memory circuit and a peripheral logic circuit, in particular, in a hybrid semiconductor device including a nonvolatile memory having a two-layer gate electrode structure, the height of the gate electrode in the memory cell portion and the peripheral logic portion is reduced. The difference has become a problem when the semiconductor device is further miniaturized.
従来の混載型半導体装置は、例えば、特許文献1に開示されている。この半導体装置の不揮発性メモリセル部のゲート電極は、フローティングゲート電極とコントロールゲート電極との2層ゲート構造である。一方、周辺ロジック部のゲート電極は、1層ゲート構造であり、メモリセル部よりも低い。このようにメモリセル部と周辺ロジック部とにおいてゲート電極の高さに差異がある半導体装置では、例えば、リソグラフィ、CMP(chemical mechanical polishing)のような製造プロセスにおいて問題が生じる。一例として、リソグラフィ工程において、例えば、レジスト膜厚の塗布むら、段差による焦点ズレ、リソグラフィ加工を領域毎に分離して行う必要がある等の問題がある。
A conventional hybrid semiconductor device is disclosed in
ゲート電極の段差を解消した半導体装置が、特許文献2に開示されている。この半導体装置では、周辺ロジック部のゲート電極にフラッシュメモリのメモリセルと類似のゲート電極構造を使用している。この装置では、フラッシュメモリのメモリセルのフローティングゲート電極とコントロールゲート電極と同じ電極層を接続させて周辺ロジック部のゲート電極を形成している。フローティングゲート電極を形成する電極層を周辺ロジック部のゲート電極として用いるため、不純物のドーピング、コントロールゲート電極とのコンタクトの形成、ゲート電極の加工等を追加して行う必要がある。このために、製造プロセスが煩雑になる、あるいは困難になる等の問題点がある。さらに、この電極層にドープできる不純物は、例えば、n型に限定されるため、pチャネルトランジスタの性能を向上させることが困難である。
本発明は、メモリセル部と周辺ロジック部において、ゲート電極の高さが等しい半導体装置及びその製造方法を提供する。 The present invention provides a semiconductor device having the same gate electrode height in a memory cell portion and a peripheral logic portion, and a method for manufacturing the same.
本発明の1態様による半導体装置は、メモリ装置及びロジック装置を具備する半導体装置であって、前記メモリ装置は、半導体基板上に形成された第1のゲート絶縁膜を介して形成された第1の導電体膜と、前記第1の導電体膜上に電極間絶縁膜を介して形成された第2の導電体膜とを具備する第1のゲート電極を具備し、前記ロジック装置は、前記半導体基板上に形成された第2の絶縁膜を介して形成された第2のゲート電極を具備し、前記第2のゲート電極は、第2の導電膜上に形成された第3の導電体膜を含み、前記第1のゲート電極と同等の高さを有する。 A semiconductor device according to an aspect of the present invention is a semiconductor device including a memory device and a logic device, and the memory device is formed through a first gate insulating film formed over a semiconductor substrate. A first gate electrode comprising a first conductive film and a second conductive film formed on the first conductive film via an interelectrode insulating film; A second gate electrode formed through a second insulating film formed on the semiconductor substrate is provided, and the second gate electrode is a third conductor formed on the second conductive film. It includes a film and has a height equivalent to that of the first gate electrode.
本発明の他の1態様による半導体装置の製造方法は、半導体基板上にメモリセル領域及びロジック領域を形成する工程と、前記半導体基板上に第1のゲート絶縁膜を介して第1の導電体膜を堆積する工程と、前記第1の導電体膜を短冊状にパターニングする工程と、前記第1の導電体膜上に電極間絶縁膜を形成する工程と、前記ロジック領域の前記電極間絶縁膜、第1の導電体膜及び第1のゲート絶縁膜を除去する工程と、前記ロジック領域の前記半導体基板上に第2のゲート絶縁膜を形成する工程と、前記半導体基板上方の全面に第2の導電体膜を堆積する工程と、前記第2の導電体膜上に第3の導電体膜を堆積する工程と、少なくとも前記メモリセル領域の前記第3の導電体膜を除去して平坦にする工程と、前記メモリセル領域にメモリセルゲート電極を及びロジック領域にトランジスタのゲート電極をパターニングにより形成する工程と、前記メモリセルゲート電極及びトランジスタのゲート電極をマスクとして前記半導体基板にソース/ドレインを形成する工程とを具備する。 A method of manufacturing a semiconductor device according to another aspect of the present invention includes a step of forming a memory cell region and a logic region on a semiconductor substrate, and a first conductor on the semiconductor substrate via a first gate insulating film. A step of depositing a film, a step of patterning the first conductor film into a strip shape, a step of forming an interelectrode insulating film on the first conductor film, and the interelectrode insulation in the logic region. Removing the film, the first conductor film, and the first gate insulating film; forming a second gate insulating film on the semiconductor substrate in the logic region; and forming a second gate insulating film on the entire surface above the semiconductor substrate. A step of depositing a second conductor film, a step of depositing a third conductor film on the second conductor film, and removing and flattening at least the third conductor film in the memory cell region And a memory in the memory cell region Comprising forming a Rugate electrode Oyobi the logic region by patterning the gate electrode of the transistor, and forming a source / drain in the semiconductor substrate using the gate electrode as a mask of the memory cell gate electrode and the transistor.
本発明により、メモリセル部と周辺ロジック部において、ゲート電極の高さが等しい半導体装置及びその製造方法が提供される。 According to the present invention, there are provided a semiconductor device having the same gate electrode height in the memory cell portion and the peripheral logic portion, and a manufacturing method thereof.
本発明の実施形態を、添付した図面を参照して以下に詳細に説明する。図では、対応する部分は、対応する参照符号で示している。以下の実施形態は、一例として示されたもので、本発明の精神から逸脱しない範囲で種々の変形をして実施することが可能である。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the figure, corresponding parts are indicated by corresponding reference numerals. The following embodiment is shown as an example, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明の実施形態によれば、半導体装置は、メモリセル部と周辺ロジック部とを具備し、周辺ロジック部のトランジスタのゲート電極は、メモリセル部のゲート電極とほぼ等しい高さを有する。ここで、メモリセル部は、例えば、フラッシュメモリのような不揮発性記憶装置を含み、少なくとも2層の電極構造を有する。 According to the embodiment of the present invention, the semiconductor device includes a memory cell unit and a peripheral logic unit, and the gate electrode of the transistor in the peripheral logic unit has a height substantially equal to the gate electrode of the memory cell unit. Here, the memory cell unit includes a nonvolatile memory device such as a flash memory, for example, and has an electrode structure of at least two layers.
本発明の1実施形態による半導体装置100の平面レイアウトの一例を図1に示す。半導体装置100は、フラッシュメモリを含むメモリセル部(MC)及び高耐圧トランジスタ部(HV)及び低耐圧トランジスタ部(LV)を含む周辺ロジック部(LG)を具備する。高耐圧トランジスタ部(HV)は、メモリセル部(MC)を囲んで配置され、フラッシュメモリの動作に必要な高電圧をメモリセル部(MC)に供給する。低耐圧トランジスタ部(LV)は、論理演算等を実行し、好ましくはCMOSで構成される。メモリセル部(MC)と周辺ロジック部(LG)のゲート電極は、互いにほぼ等しい高さに形成される。ここで、メモリセル部(MC)のゲート電極とその周囲を囲み隣接する高耐圧トランジスタ部(HV)のゲート電極との高さをほぼ等しく形成することが、特に重要である。
An example of a planar layout of a
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態の半導体装置は、周辺ロジック部のゲート電極の高さがメモリセル部のゲート電極の高さとほぼ等しくなるように周辺ロジック部に導電体膜を追加した半導体装置及びその製造方法である。
(First embodiment)
The semiconductor device according to the first embodiment of the present invention includes a semiconductor device in which a conductor film is added to the peripheral logic portion so that the height of the gate electrode of the peripheral logic portion is substantially equal to the height of the gate electrode of the memory cell portion. It is the manufacturing method.
本実施形態の半導体装置100のゲート電極断面構造の一例を図2に示す。図において、MCはメモリセル領域、LGは周辺ロジック領域、HVは高耐圧トランジスタ領域、LVは低耐圧トランジスタ領域をそれぞれ表す。低耐圧トランジスタ領域の添え字p及びnは、それぞれpチャネル領域及びnチャネル領域を表す。周辺ロジック領域(LG)は、高耐圧トランジスタ領域(HV)と低耐圧トランジスタ領域(LV)との両者を含む。
An example of the cross-sectional structure of the gate electrode of the
図示された本実施形態の半導体装置100の例では、メモリセル領域(MC)のメモリセルのゲート電極GEmは、第1の導電性膜14からなるフローティングゲート電極及び第2の導電性膜22からなるコントロールゲート電極を含み、周辺ロジック領域(LG)のトランジスタのゲート電極(GEh、GEl−n、GEl−p)は、第1の導電性膜14とほぼ同じ厚さを有する第3の導電性膜24と第2の導電性膜22とを含む。このようにそれぞれのゲート電極を形成することによって、両者の領域のゲート電極は、ほぼ等しい高さに形成される。
In the illustrated example of the
本実施形態による半導体装置の製造方法の一例を図3に示した工程断面図を参照して説明する。 An example of the method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described with reference to the process cross-sectional view shown in FIG.
図示しないが、まず、半導体基板10、例えば、シリコン基板に、メモリセル領域(MC)、周辺ロジック領域(LG)の各領域を構成するウェル及び素子分離を形成する。素子分離は、例えば、STI(Shallow Trench Isolation)又はLOCOS(Local Oxidation of Silicon)によって形成することができる。
Although not shown, first, wells and element isolations forming the memory cell region (MC) and the peripheral logic region (LG) are formed on the
図3(a)を参照して、半導体基板10の全面に第1のゲート絶縁膜12、例えば、シリコン酸化膜(SiO2膜)を熱酸化により形成する。第1のゲート絶縁膜12は、フラッシュメモリのゲート絶縁膜(トンネル絶縁膜)として機能する。第1のゲート絶縁膜12上に第1の導電性膜14を堆積する。第1の導電性膜14は、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)により形成したポリシリコン膜を使用することができ、後にフローティングゲート電極にパターニングされる。第1の導電性膜14の厚さは、例えば、60nmである。第1の導電性膜14にはn型の不純物、例えば、リン(P)がドープされる。
Referring to FIG. 3A, a first gate
次に、メモリセル領域(MC)の第1の導電性膜14を短冊状にパターニングする。短冊状のパターンは、図3(a)の紙面に平行な方向に長く形成される。その後、全面に電極間絶縁膜16を堆積する。電極間絶縁膜16は、例えば、厚さ15nmのSiO2膜/シリコン窒化膜(Si3N4膜)/SiO2膜を積層したONO膜を使用することができる。電極間絶縁膜16は、パターニングされた第1の導電性膜14の上面だけでなく側面にも形成される。
Next, the first
図3(b)を参照して、周辺ロジック領域(LG)の電極間絶縁膜16、第1の導電性膜14及び第1のゲート絶縁膜を除去する。高耐圧トランジスタ領域(HV)に第2のゲート絶縁膜18、低耐圧トランジスタ領域(LV)に第3のゲート絶縁膜20をそれぞれ形成する。第2及び第3のゲート絶縁膜は、例えば、それぞれ18nm及び3nmの膜厚のSiO2膜である。
Referring to FIG. 3B, the interelectrode
次に、メモリセル領域(MC)の電極間絶縁膜16上及び周辺ロジック領域(LG)の第2及び第3のゲート絶縁膜18,20上の全面に第2の導電性膜22を堆積する。第2の導電性膜22は、第1の導電性膜14と同様に、例えば、CVDで堆積したポリシリコン膜を使用できる。メモリセル領域(MC)、高耐圧トランジスタ領域(HV)及びnチャネル低耐圧トランジスタ領域(LV−n)の第2の導電性膜22には、n型不純物、例えば、リン(P)、ヒ素(As)がドープされ、pチャネル低耐圧トランジスタ領域(LV−p)の第2の導電性膜22pには、p型不純物、例えば、ホウ素(B)がドープされる。
Next, a second
第2の導電性膜22を堆積した後では、図3(b)に示されたように、メモリセル領域(MC)と周辺ロジック領域(LG)との間で、ほぼ第1の導電性膜14の厚さに相当する段差がある。
After the second
そこで、図3(c)に示したように、周辺ロジック領域(LG)にだけ、第1の導電性膜14の膜厚と同じ膜厚の第3の導電性膜24を形成して、上記の段差を実質的に平坦化する。具体的には、全面に第3の導電性膜24を堆積する。第3の導電性膜24は、第1及び第2の導電性膜14、22と同様に、例えば、CVDで堆積したポリシリコン膜を使用できる。メモリセル領域(MC)の第3の導電性膜24を、選択的に除去する。第3の導電性膜24にも、第2の導電性膜と同じn型又はp型の不純物がドープされる。
Therefore, as shown in FIG. 3C, the third
このようにして、メモリセル領域(MC)と周辺ロジック領域(LG)において積層された導電性膜の高さを実質的に同じにすることができる。特に、次のリソグラフィの加工において重要な、メモリセル領域(MC)とその周囲に隣接する高耐圧トランジスタ領域(HV)との段差を無くすことができる。厳密に見れば、高耐圧トランジスタ領域(HV)と低耐圧トランジスタ領域(LV)とで、第2のゲート絶縁膜18と第3のゲート絶縁膜20との膜厚差(約15nm)の段差が生じるが、この程度の段差であれば、製造プロセスにおいて問題を生じない。
In this manner, the heights of the conductive films stacked in the memory cell region (MC) and the peripheral logic region (LG) can be made substantially the same. In particular, it is possible to eliminate a step between the memory cell region (MC) and the high-breakdown-voltage transistor region (HV) adjacent to the periphery, which is important in the next lithography process. Strictly speaking, there is a difference in film thickness difference (about 15 nm) between the second
その後、ゲート電極GEm、GEh、GElをリソグラフィ及びエッチングによりパターニングする。このパターニングの際に、メモリセル領域(MC)と隣接する高耐圧トランジスタ領域(HV)との間に段差がないため、全体が均一な厚さのレジスト膜を形成できる。したがって、メモリセル領域(MC)内部では、微細で一様なパターニングが可能になる。従来は、メモリセル領域(MC)と高耐圧トランジスタ領域(HV)との間に段差があったため、メモリセル領域(MC)の周辺でレジスト膜が厚くなり、メモリセル領域(MC)内で一様な寸法のパターニングができなかった。このようにして形成したメモリセル部、すなわちフラッシュメモリのゲート電極GEmは、第1のゲート絶縁膜12、第1の導電性膜からなるフローティングゲート電極14、電極間絶縁膜16、及び第2の導電性膜16からなるコントロールゲート電極22により構成される。高耐圧トランジスタのゲート電極GEhは、第2のゲート絶縁膜18、第2及び第3の導電性膜から構成される。低耐圧トランジスタのゲート電極GElは、第3のゲート絶縁膜20、第2及び第3の導電性膜から構成される。第1の導電性膜と第3の導電性膜とはほぼ等しい厚さを有するため、全てのゲート電極GEは、ほぼ同じ高さに形成される。
Thereafter, the gate electrodes GEm, GEh, and GEl are patterned by lithography and etching. In this patterning, since there is no step between the memory cell region (MC) and the adjacent high voltage transistor region (HV), a resist film having a uniform thickness as a whole can be formed. Therefore, fine and uniform patterning is possible inside the memory cell region (MC). Conventionally, since there is a step between the memory cell region (MC) and the high breakdown voltage transistor region (HV), the resist film is thickened around the memory cell region (MC), and the difference is made within the memory cell region (MC). Patterning with various dimensions could not be performed. The memory cell portion thus formed, that is, the gate electrode GEm of the flash memory, includes the first
次に、各ゲート電極GEにサイドウォール絶縁膜26を形成する。そして、ゲート電極GEm、GEh、GEl及びサイドウォール絶縁膜26をマスクとして半導体基板10に、例えば、イオン注入により、例えば、ヒ素(As)又はホウ素(B)をドーピングして、各ソース/ドレイン28m、28h、28l−n、28l−pを形成する。このようにして、図2に示した本実施形態の半導体装置100のゲート電極構造を形成することができる。
Next, a
さらに、多層配線等の半導体装置に必要な工程を行って、本実施形態の半導体装置100を完成することができる。
Furthermore, the
上記に説明したように、本実施形態によって、メモリセル領域(MC)と周辺ロジック領域(LG)とにおいてゲート電極GEの高さを実質的に同じ高さに形成した、半導体記憶装置を混載した半導体装置及びその製造方法が実現される。ゲート電極を同じ高さに形成することで、特に、リソグラフィ工程におけるパターニングが容易になり、加工マージンを小さな値に設定することが可能になる。さらに、高さの異なるそれぞれの領域毎に行っていたパターニング等の加工を同時に行うことができ、製造工程を簡略化することが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, the semiconductor memory device in which the height of the gate electrode GE is formed to be substantially the same in the memory cell region (MC) and the peripheral logic region (LG) is mixedly mounted. A semiconductor device and a manufacturing method thereof are realized. By forming the gate electrodes at the same height, in particular, patterning in the lithography process becomes easy, and the processing margin can be set to a small value. Furthermore, it is possible to simultaneously perform processing such as patterning, which has been performed for each region having a different height, and to simplify the manufacturing process.
したがって、本実施形態によって、周辺トランジスタの高速性を維持しつつ、プロセス加工上のマージンを確保し、製造工程を簡略化することを可能にする半導体装置及びその製造方法が提供される。 Therefore, according to the present embodiment, a semiconductor device and a method for manufacturing the same that can secure a margin for process processing and simplify a manufacturing process while maintaining high speed of peripheral transistors are provided.
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態は、メモリセル領域と周辺ロジック領域とにおいてゲート電極の高さをほぼ等しく形成するために、平坦化プロセスを用いて異なる高さの複数のゲート電極構造を平坦化した半導体記憶装置を混載した半導体装置及びその製造方法である。
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the present invention, a plurality of gate electrode structures having different heights are planarized using a planarization process in order to form gate electrodes having substantially the same height in the memory cell region and the peripheral logic region. And a method of manufacturing the same.
本実施形態の半導体装置200のゲート電極構造は、一例を図4に示したように、周辺ロジック領域(LG)のゲート電極GEh、GElの高さが、メモリセル領域(MC)のゲート電極GEmと等しくなるように、周辺ロジック領域(LG)に第3の導電性膜を形成したものである。第3の導電性膜24は、初めに厚く堆積して、平坦化プロセス、例えば、CMP、エッチバックにより平坦化することができる。
As an example, the gate electrode structure of the
次に、図5を参照して、本実施形態の半導体装置200の製造方法の一例を簡単に説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the
第3の導電性膜24の堆積までは、第1の実施形態とほぼ同様であるため説明を省略する。相違点は、図5(a)に示したように、第3の導電性膜24を第1の実施形態よりも厚く堆積することである。すなわち、高耐圧トランジスタ領域(HV)及び低耐圧トランジスタ領域(LV)における堆積直後の第3の導電性膜24の表面が、メモリセル領域(MC)の第2の導電性膜22の表面の高さよりも高くなることである。
The process up to the deposition of the third
その後、図5(b)に示したように、メモリセル領域(MC)の第2の導電性膜22表面の高さまで、第3の導電性膜24を平坦化プロセス、例えば、CMP、エッチバックにより除去して平坦化する。すなわち、第3の導電性膜24の厚さは、各領域間でゲート電極の高さが等しくなるように調節される。このようにして、メモリセル領域(MC)と周辺ロジック領域(LG)の段差を無くすことができる。
After that, as shown in FIG. 5B, the third
そして、ゲート電極GEm、GEh、GElをリソグラフィ及びエッチングによりパターニングする。このパターニングの際に、第1の実施形態と同様に、メモリセル領域(MC)とその周囲に隣接する高耐圧トランジスタ領域(HV)との間に段差がないため、メモリセル領域(MC)内部では、微細で一様なパターニングが可能になる。形成されたメモリセル部のフラッシュメモリのゲート電極GEmは、第1のゲート絶縁膜12、第1の導電性膜からなるフローティングゲート電極14、電極間絶縁膜16、及び第2の導電性膜16からなるコントロールゲート電極22を含むように形成される。高耐圧トランジスタのゲート電極GEhは、第2のゲート絶縁膜18、第2の導電性膜及び第3の導電性膜22,24から構成される。低耐圧トランジスタのゲート電極GElは、第3のゲート絶縁膜20、第2及び第3の導電性膜22,24から構成される。このようにして、全てのゲート電極GEm、GEh、GElは、同じ高さに形成される。
Then, the gate electrodes GEm, GEh, and GE1 are patterned by lithography and etching. During this patterning, as in the first embodiment, there is no step between the memory cell region (MC) and the high voltage transistor region (HV) adjacent to the memory cell region (MC). Then, fine and uniform patterning becomes possible. The gate electrode GEm of the formed flash memory of the memory cell portion includes the first
さらに、ゲート電極GEのサイドウォール絶縁膜26の形成、ソース/ドレイン28m、28h、28l−n、28l−pの形成、等を行って、図4に示した本実施形態の半導体装置200のゲート電極構造を形成することができる。
Further, the
その後、多層配線等の半導体装置に必要な工程を行って、本実施形態の半導体装置を完成することができる。 Thereafter, a process necessary for the semiconductor device such as multilayer wiring is performed to complete the semiconductor device of this embodiment.
上記に説明したように、本実施形態によって、メモリセル領域(MC)と周辺ロジック領域(LG)とにおいてゲート電極GEの高さを実質的に同じ高さに形成した、半導体記憶装置を混載した半導体装置及びその製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, the semiconductor memory device in which the height of the gate electrode GE is formed to be substantially the same in the memory cell region (MC) and the peripheral logic region (LG) is mixedly mounted. A semiconductor device and a manufacturing method thereof can be provided.
したがって、第1の実施形態と同様に、本実施形態によっても、周辺トランジスタの高速性を維持しつつ、プロセス加工上のマージンを確保し、製造工程を簡略することが可能になる。 Therefore, similarly to the first embodiment, according to the present embodiment, it is possible to secure a margin for process processing and simplify the manufacturing process while maintaining the high speed of the peripheral transistors.
上記の実施形態では、半導体装置の全ての領域においてゲート電極の高さがほぼ等しくなるように形成した。しかし、少なくとも最も微細加工が要求されるメモリセル領域(MC)を囲み隣接して配置された高耐圧トランジスタ領域(HV)のゲート電極GEhの高さをメモリセル領域(MC)のゲート電極GEmとほぼ等しく形成することによって、メモリセル領域(MC)の加工精度が低下することを防止できる。 In the above embodiment, the gate electrodes are formed so as to have substantially the same height in all regions of the semiconductor device. However, the height of the gate electrode GEh of the high breakdown voltage transistor region (HV) that is disposed adjacent to and surrounds at least the memory cell region (MC) that requires the finest processing is defined as the gate electrode GEm of the memory cell region (MC). By forming them substantially equal, it is possible to prevent the processing accuracy of the memory cell region (MC) from being lowered.
上記の実施形態は、フラッシュメモリを例に、半導体記憶装置を混載した半導体装置を説明してきたが、半導体記憶装置は、フラッシュメモリに限定されることなく、2層のゲート電極構造を有する半導体記憶装置、例えば、EEPROM、にも適用することができる。 In the above embodiment, the semiconductor device in which the semiconductor memory device is mixed is described by taking the flash memory as an example. However, the semiconductor memory device is not limited to the flash memory, and the semiconductor memory having a two-layer gate electrode structure. It can also be applied to a device, for example an EEPROM.
本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の精神及び範囲から逸脱しないで、種々の変形を行って実施することができる。それゆえ、本発明は、ここに開示された実施形態に制限することを意図したものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において他の実施形態にも適用でき、広い範囲に適用されるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention is not intended to be limited to the embodiments disclosed herein, and can be applied to other embodiments without departing from the spirit of the present invention and can be applied to a wide range. It is.
MC…メモリセル領域,LG…周辺ロジック領域,HV…高耐圧トランジスタ領域,LV…低耐圧トランジスタ領域,GE…ゲート電極,10…半導体基板,12,18,20…ゲート絶縁膜,14,22,24…導電体膜,16…電極間絶縁膜,26…サイドウォール絶縁膜,28…ソース/ドレイン,100,200…半導体装置。 MC ... Memory cell region, LG ... Peripheral logic region, HV ... High breakdown voltage transistor region, LV ... Low breakdown voltage transistor region, GE ... Gate electrode, 10 ... Semiconductor substrate, 12, 18, 20 ... Gate insulation film, 14, 22, 24 ... conductor film, 16 ... interelectrode insulating film, 26 ... sidewall insulating film, 28 ... source / drain, 100,200 ... semiconductor device.
Claims (5)
前記メモリ装置は、
半導体基板上に形成された第1のゲート絶縁膜を介して形成された第1の導電体膜と、
前記第1の導電体膜上に電極間絶縁膜を介して形成された第2の導電体膜と
を具備する第1のゲート電極を具備し、
前記ロジック装置は、
前記半導体基板上に形成された第2の絶縁膜を介して形成された第2のゲート電極を具備し、
前記第2のゲート電極は、第2の導電膜上に形成された第3の導電体膜を含み、前記第1のゲート電極と同等の高さを有する
ことを特徴とする、半導体装置。 A semiconductor device comprising a memory device and a logic device,
The memory device includes:
A first conductor film formed via a first gate insulating film formed on a semiconductor substrate;
A first gate electrode comprising a second conductor film formed on the first conductor film via an interelectrode insulating film;
The logic device is:
Comprising a second gate electrode formed through a second insulating film formed on the semiconductor substrate;
The semiconductor device, wherein the second gate electrode includes a third conductor film formed on the second conductive film, and has a height equivalent to that of the first gate electrode.
前記半導体基板上に第1のゲート絶縁膜を介して第1の導電体膜を堆積する工程と、
前記第1の導電体膜を短冊状にパターニングする工程と、
前記第1の導電体膜上に電極間絶縁膜を形成する工程と、
前記ロジック領域の前記電極間絶縁膜、第1の導電体膜及び第1のゲート絶縁膜を除去する工程と、
前記ロジック領域の前記半導体基板上に第2のゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記半導体基板上方の全面に第2の導電体膜を堆積する工程と、
前記第2の導電体膜上に第3の導電体膜を堆積する工程と、
少なくとも前記メモリセル領域の前記第3の導電体膜を除去して平坦にする工程と、
前記メモリセル領域にメモリセルゲート電極を及びロジック領域にトランジスタのゲート電極をパターニングにより形成する工程と、
前記メモリセルゲート電極及びトランジスタのゲート電極をマスクとして前記半導体基板にソース/ドレインを形成する工程と
を具備することを特徴とする、半導体装置の製造方法。 Forming a memory cell region and a logic region on a semiconductor substrate;
Depositing a first conductor film on the semiconductor substrate via a first gate insulating film;
Patterning the first conductor film into a strip shape;
Forming an interelectrode insulating film on the first conductor film;
Removing the interelectrode insulating film, the first conductor film and the first gate insulating film in the logic region;
Forming a second gate insulating film on the semiconductor substrate in the logic region;
Depositing a second conductor film on the entire surface above the semiconductor substrate;
Depositing a third conductor film on the second conductor film;
Removing and flattening at least the third conductor film in the memory cell region;
Forming a memory cell gate electrode in the memory cell region and a gate electrode of a transistor in the logic region by patterning;
Forming a source / drain on the semiconductor substrate using the memory cell gate electrode and the gate electrode of the transistor as a mask.
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