JP2009194344A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor device with an integrally structured gate electrode. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the semiconductor device has: a step of forming a multilayer film 18 including a charge accumulating layer 14 on a semiconductor substrate 10; a step of forming a first spacer layer 36 on the sidewall of a mask layer 20 formed so as to extend onto the multilayer film; a step of removing the multilayer film while using the mask layer and the first spacer layer as masks, thereby forming a first opening 38; a step of forming a gate oxide film 22 on the first opening after removing the first spacer layer; a step of forming a gate electrode 28 on the multilayer film and on the gate oxide film, between the masks; a step of removing the multilayer film using the gate electrode as a mask after the mask layer, thereby forming a second opening 40; and a step of forming bit lines 30 defined in the second opening and extending through the inside of the semiconductor substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、より詳細には、分離した電荷蓄積層を有する半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having a separated charge storage layer.

データの書き換えが可能で、電源をOFFしても記憶データを保持し続ける半導体装置である不揮発性メモリが広く利用されている。代表的な不揮発性メモリであるフラッシュメモリにおいては、メモリセルを構成するトランジスタが電荷蓄積層と呼ばれるフローティングゲート若しくは絶縁膜を有している。この電荷蓄積層に電荷を蓄積させることによりデータを記憶する。絶縁膜を電荷蓄積層とするフラッシュメモリとして、ONO(oxide nitride oxide)膜中の電荷蓄積層に電荷を蓄積するSONOS(silicon oxide nitride oxide silicon)型構造を有するフラッシュメモリがある。SONOS型構造のフラッシュメモリの1つに、ソースとドレインとを入れ替えて対称的に動作させる仮想接地型メモリセルを有するフラッシュメモリがある。これによれば、1メモリセルに2ビットのデータを記憶させることができる。   Nonvolatile memories, which are semiconductor devices that can rewrite data and retain stored data even when the power is turned off, are widely used. In a flash memory that is a typical nonvolatile memory, a transistor that forms a memory cell has a floating gate or an insulating film called a charge storage layer. Data is stored by accumulating charges in the charge accumulation layer. As a flash memory using an insulating film as a charge storage layer, there is a flash memory having a SONOS (silicon oxide nitride oxide silicon) type structure in which charges are stored in a charge storage layer in an ONO (oxide nitride oxide) film. One type of SONOS type flash memory is a flash memory having virtual ground type memory cells that operate symmetrically by switching the source and drain. According to this, 2-bit data can be stored in one memory cell.

近年、メモリセルの微細化、高集積化の要求が大きく、この要求を実現するためには、チャネル長を短くする必要がある。しかしながら、チャネル長が短くなると、CBD(Complementary bit disturb)と呼ばれる、2つの電荷蓄積領域に蓄積された電荷が互いに干渉する影響が大きくなる。この課題の解決を図る方法として、電荷蓄積層をチャネル方向で分離させる技術が提案されている。   In recent years, there has been a great demand for miniaturization and high integration of memory cells, and in order to realize this demand, it is necessary to shorten the channel length. However, when the channel length is shortened, the influence of interference accumulated in two charge accumulation regions called CBD (Complementary bit disturb) increases. As a method for solving this problem, a technique for separating the charge storage layer in the channel direction has been proposed.

例えば、特許文献1及び特許文献2には、チャネル方向で分離されたONO膜を有する半導体装置の製造方法が開示されている。例えば、特許文献3及び特許文献4には、絶縁膜等からなる薄膜の一部を除去して、薄膜を分離させる製造方法についての技術が開示されている。
特開2003−258128号公報 特開2004−80022号公報 特開平3−180034号公報 特表2003−533884号公報
For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a method for manufacturing a semiconductor device having an ONO film separated in a channel direction. For example, Patent Document 3 and Patent Document 4 disclose a technique regarding a manufacturing method in which a part of a thin film made of an insulating film or the like is removed to separate the thin film.
JP 2003-258128 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-80022 Japanese Patent Laid-Open No. 3-180034 Special table 2003-533848 gazette

ゲート絶縁膜により分離された電荷蓄積層を有する半導体装置において、例えば、以下のような課題が存在する。ゲート絶縁膜上と電荷蓄積層上とに形成されるゲート電極は、ゲート絶縁膜上に形成された第1導電層と、第1導電層の側壁であって電荷蓄積層上に形成された第2導電層と、で形成される。第1導電層と第2導電層とは別々の工程で形成されるため、第1導電層と第2導電層との間に自然酸化膜等の絶縁膜が形成され、ゲート電極は電気的に一体とならない場合が生じる。   In a semiconductor device having a charge storage layer separated by a gate insulating film, for example, the following problems exist. The gate electrode formed on the gate insulating film and the charge storage layer includes a first conductive layer formed on the gate insulating film and a side wall of the first conductive layer and formed on the charge storage layer. And two conductive layers. Since the first conductive layer and the second conductive layer are formed in separate steps, an insulating film such as a natural oxide film is formed between the first conductive layer and the second conductive layer, and the gate electrode is electrically There may be cases where they are not united.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、一体型構造をしたゲート電極を有する半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device having a gate electrode having an integral structure.

本発明は、半導体基板上に電荷蓄積層を含む積層膜を形成する工程と、前記積層膜上に延伸して形成されたマスク層の側壁に第1スペーサー層を形成する工程と、前記マスク層と前記第1スペーサー層とをマスクに、前記積層膜を除去して、第1開口部を形成する工程と、前記第1スペーサー層を除去した後、前記第1開口部にゲート酸化膜を形成する工程と、前記マスク層間であって、前記積層膜上と前記ゲート酸化膜上とにゲート電極を形成する工程と、前記マスク層を除去した後、前記ゲート電極をマスクに、前記積層膜を除去して、第2開口部を形成する工程と、前記第2開口部で画定され、前記半導体基板内を延伸するビットラインを形成する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法である。本発明によれば、一体型構造をしたゲート電極を形成することができる。これにより、電気的に一体化したゲート電極を得ることができる。   The present invention includes a step of forming a laminated film including a charge storage layer on a semiconductor substrate, a step of forming a first spacer layer on a side wall of a mask layer formed by extending on the laminated film, and the mask layer And using the first spacer layer as a mask, the stacked film is removed to form a first opening, and after removing the first spacer layer, a gate oxide film is formed in the first opening. A step of forming a gate electrode between the mask layers on the stacked film and the gate oxide film, and after removing the mask layer, the stacked film is formed using the gate electrode as a mask. And a step of forming a second opening and a step of forming a bit line defined by the second opening and extending in the semiconductor substrate. It is. According to the present invention, a gate electrode having an integral structure can be formed. Thereby, an electrically integrated gate electrode can be obtained.

上記構成において、前記ゲート電極を形成する工程は、1回の導電膜の堆積により、前記ゲート電極を形成する工程である構成とすることができる。   In the above structure, the step of forming the gate electrode may be a step of forming the gate electrode by depositing the conductive film once.

上記構成において、前記第2開口部に埋め込まれるように第1絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート電極上と前記第1絶縁膜上とに、前記ビットラインに交差して延伸するワードラインを形成する工程と、を有する構成とすることができる。   In the above structure, a step of forming a first insulating film so as to be embedded in the second opening, and a word line extending across the bit line are formed on the gate electrode and the first insulating film. And a forming step.

上記構成において、前記第1スペーサー層は、前記積層膜と前記マスク層とに対して、選択性良く除去することが可能な材料からなる構成とすることができる。また、上記構成において、前記第1スペーサー層は、ポリマー膜からなる構成とすることができる。   In the above structure, the first spacer layer may be formed of a material that can be removed with high selectivity with respect to the stacked film and the mask layer. Moreover, the said structure WHEREIN: A said 1st spacer layer can be set as the structure which consists of polymer films.

上記構成において、前記ゲート酸化膜を形成する工程は、前記電荷蓄積層の端部が酸化されるように、前記ゲート酸化膜を形成する工程を含む構成とすることができる。この構成によれば、電荷蓄積層とゲート電極との接触を抑制することができ、電荷蓄積層の電荷保持特性を向上させることができる。   In the above configuration, the step of forming the gate oxide film may include a step of forming the gate oxide film so that an end portion of the charge storage layer is oxidized. According to this configuration, contact between the charge storage layer and the gate electrode can be suppressed, and the charge retention characteristics of the charge storage layer can be improved.

上記構成において、前記ゲート酸化膜を形成する工程は、前記ゲート酸化膜の膜厚が前記積層膜の酸化膜換算膜厚と同じ大きさになるよう、前記ゲート酸化膜を形成する工程である構成とすることができる。この構成によれば、電荷蓄積層から電荷を取り除くことを効率よく行うことができる。   In the above configuration, the step of forming the gate oxide film is a step of forming the gate oxide film so that the thickness of the gate oxide film is the same as the equivalent oxide thickness of the stacked film. It can be. According to this configuration, it is possible to efficiently remove charges from the charge storage layer.

上記構成において、前記ゲート電極の側壁に第2スペーサー層を形成する工程を有し、前記第2開口部を形成する工程は、前記ゲート電極と前記第2スペーサー層とをマスクに、前記第2開口部を形成する工程を含む構成とすることができる。この構成によれば、電荷蓄積層の領域を大きくすることができ、蓄積可能な電荷量を増大させることができる。   In the above configuration, the method includes a step of forming a second spacer layer on a sidewall of the gate electrode, and the step of forming the second opening includes the second electrode using the gate electrode and the second spacer layer as a mask. It can be set as the structure including the process of forming an opening part. According to this configuration, the region of the charge storage layer can be enlarged, and the amount of charge that can be stored can be increased.

上記構成において、前記第2スペーサー層は、前記積層膜と前記ゲート電極とに対して、選択性良く除去することが可能な材料からなる構成とすることができる。   In the above structure, the second spacer layer may be formed of a material that can be removed with high selectivity with respect to the stacked film and the gate electrode.

本発明によれば、一体型構造をしたゲート電極を形成することができる。これにより、電気的に一体化したゲート電極を得ることができる。   According to the present invention, a gate electrode having an integral structure can be formed. Thereby, an electrically integrated gate electrode can be obtained.

まず初めに、図1(a)から図3を用い、比較例1に係るフラッシュメモリの製造方法を説明し、課題の明確化を図る。図1(a)を参照に、半導体基板10上にトンネル絶縁膜12と電荷蓄積層14とトップ絶縁膜16とからなる積層膜18を形成する。積層膜18上に延伸して形成されたマスク層20をマスクに、積層膜18を除去して、第3開口部21を形成する。   First, a method for manufacturing a flash memory according to Comparative Example 1 will be described using FIGS. 1A to 3 to clarify the problem. With reference to FIG. 1A, a laminated film 18 including a tunnel insulating film 12, a charge storage layer 14, and a top insulating film 16 is formed on a semiconductor substrate 10. Using the mask layer 20 formed by stretching on the laminated film 18 as a mask, the laminated film 18 is removed to form a third opening 21.

図1(b)を参照に、第3開口部21の半導体基板10上にゲート酸化膜22を形成する。図1(c)を参照に、第3開口部21に埋め込まれるように第1導電層24を形成する。つまり、第1導電層24は、ゲート酸化膜22上に形成される。   Referring to FIG. 1B, a gate oxide film 22 is formed on the semiconductor substrate 10 in the third opening 21. Referring to FIG. 1C, the first conductive layer 24 is formed so as to be embedded in the third opening 21. That is, the first conductive layer 24 is formed on the gate oxide film 22.

図2(a)を参照に、マスク層20を除去する。図2(b)を参照に、第1導電層24を覆うように積層膜18上に第2導電層26を形成し、その後、第2導電層26をエッチバックする。これにより、第1導電層24の側壁であって、積層膜18上にスペーサー状の第2導電層26が残存する。第1導電層24と第2導電層26とからゲート電極28が形成される。図2(c)を参照に、ゲート電極28をマスクに、トップ絶縁膜16と電荷蓄積層14とを除去する。その後、ゲート電極28をマスクに、半導体基板10内にビットライン30を形成する。図3を参照に、ゲート電極28間のトンネル絶縁膜12上に埋め込まれるように第1絶縁膜32を形成する。ゲート電極28上と第1絶縁膜32上とにポリシリコン膜を形成する。ポリシリコン膜上にビットライン30に交差して延伸するマスク層(不図示)を形成した後、マスク層をマスクとしてポリシリコン膜とゲート電極28を除去する。これにより、ポリシリコン膜からなり、ビットライン30に交差して延伸するワードライン34が形成される。ゲート電極28はワードライン34下に形成される。   Referring to FIG. 2A, the mask layer 20 is removed. Referring to FIG. 2B, a second conductive layer 26 is formed on the laminated film 18 so as to cover the first conductive layer 24, and then the second conductive layer 26 is etched back. As a result, the spacer-like second conductive layer 26 remains on the laminated film 18 on the side wall of the first conductive layer 24. A gate electrode 28 is formed from the first conductive layer 24 and the second conductive layer 26. Referring to FIG. 2C, the top insulating film 16 and the charge storage layer 14 are removed using the gate electrode 28 as a mask. Thereafter, the bit line 30 is formed in the semiconductor substrate 10 using the gate electrode 28 as a mask. Referring to FIG. 3, a first insulating film 32 is formed so as to be embedded on the tunnel insulating film 12 between the gate electrodes 28. A polysilicon film is formed on the gate electrode 28 and the first insulating film 32. After a mask layer (not shown) extending across the bit line 30 is formed on the polysilicon film, the polysilicon film and the gate electrode 28 are removed using the mask layer as a mask. As a result, a word line 34 made of a polysilicon film and extending across the bit line 30 is formed. The gate electrode 28 is formed under the word line 34.

比較例1によれば、図1(c)のように、ゲート酸化膜22上に第1導電層24を形成し、その後、図2(b)のように、第1導電層24の側壁であって、積層膜18上に第2導電層26を形成する。そして、第1導電層24と第2導電層26とからゲート電極28を形成する。このように、ゲート電極28は、第1導電層24と第2導電層26との2つの層からなり、第1導電層24と第2導電層26とは別々の工程で形成される。よって、第1導電層24と第2導電層26との間に自然酸化膜等の絶縁膜が形成され、ゲート電極28は電気的に一体とならない場合が生じる。   According to the comparative example 1, the first conductive layer 24 is formed on the gate oxide film 22 as shown in FIG. 1C, and then the sidewall of the first conductive layer 24 is used as shown in FIG. Therefore, the second conductive layer 26 is formed on the laminated film 18. Then, a gate electrode 28 is formed from the first conductive layer 24 and the second conductive layer 26. Thus, the gate electrode 28 is composed of two layers, the first conductive layer 24 and the second conductive layer 26, and the first conductive layer 24 and the second conductive layer 26 are formed in separate steps. Therefore, an insulating film such as a natural oxide film is formed between the first conductive layer 24 and the second conductive layer 26, and the gate electrode 28 may not be electrically integrated.

ゲート電極28が電気的に一体でない場合に、一例として以下の課題がある。図3に示すように、第2導電層26とワードライン34との接触部35の面積は非常に小さい。このため、第2導電層26とワードライン34との抵抗は非常に大きくなる。よって、ゲート電極28が電気的に一体でない場合は、データの書き込み、消去において、積層膜18に十分な大きさの電界を印加することができないという課題が生じる。   When the gate electrode 28 is not electrically integrated, for example, there are the following problems. As shown in FIG. 3, the area of the contact portion 35 between the second conductive layer 26 and the word line 34 is very small. For this reason, the resistance between the second conductive layer 26 and the word line 34 becomes very large. Therefore, when the gate electrode 28 is not electrically integrated, there arises a problem that an electric field having a sufficient magnitude cannot be applied to the laminated film 18 in writing and erasing data.

さらに、図3のように、第1絶縁膜32は、上部の幅W1が下部の幅W2より広い形状をしている。このため、ワードライン34を形成する工程でのポリシリコン膜とゲート電極28とを除去する際に、第2導電層26は除去され難く、隣接するワードライン34間で残存する場合がある。これにより、隣接するワードライン34同士が第2導電層26により短絡してしまう場合が生じる。   Further, as shown in FIG. 3, the first insulating film 32 has a shape in which the upper width W1 is wider than the lower width W2. For this reason, when removing the polysilicon film and the gate electrode 28 in the step of forming the word line 34, the second conductive layer 26 is difficult to remove and may remain between the adjacent word lines 34. As a result, adjacent word lines 34 may be short-circuited by the second conductive layer 26.

そこで、上記課題の解決を図り、一体型構造をしたゲート電極を有する本発明の実施例を以下に示す。   Therefore, in order to solve the above problems, an embodiment of the present invention having a gate electrode having an integral structure will be described below.

図4(a)は実施例1に係るフラッシュメモリの断面図であり、図4(b)は図4(a)の領域Aの拡大図である。なお、図4(b)において、ゲート電極28と第1絶縁膜32とは図示を省略している。図4(a)及び図4(b)を参照に、半導体基板10内にソース及びドレインを兼ねるビットライン30が延伸して設けられている。ビットライン30間がチャネルとなる。ビットライン30間の中央部上にゲート酸化膜22が形成されている。ゲート酸化膜22をチャネル方向で挟むように、トンネル絶縁膜12と電荷蓄積層14とトップ絶縁膜16とからなる積層膜18が形成されている。電荷蓄積層14のゲート酸化膜22側の端部は酸化されて、酸化シリコン膜42が形成されている。ビットライン30上には、第1絶縁膜32が形成されている。第1絶縁膜32間であって、ゲート酸化膜22上と積層膜18上とに、一体型構造をしたゲート電極28が形成されている。つまり、ゲート電極28は電気的に一体化している。ゲート電極28上と第1絶縁膜32上とに、ビットライン30に交差して延伸するワードライン34が形成されている。   4A is a cross-sectional view of the flash memory according to the first embodiment, and FIG. 4B is an enlarged view of a region A in FIG. 4A. In FIG. 4B, the gate electrode 28 and the first insulating film 32 are not shown. Referring to FIGS. 4A and 4B, a bit line 30 serving as a source and a drain is provided in the semiconductor substrate 10 so as to extend. Between the bit lines 30 is a channel. A gate oxide film 22 is formed on the center between the bit lines 30. A laminated film 18 composed of the tunnel insulating film 12, the charge storage layer 14, and the top insulating film 16 is formed so as to sandwich the gate oxide film 22 in the channel direction. An end portion of the charge storage layer 14 on the gate oxide film 22 side is oxidized to form a silicon oxide film 42. A first insulating film 32 is formed on the bit line 30. A gate electrode 28 having an integral structure is formed between the first insulating films 32 and on the gate oxide film 22 and the laminated film 18. That is, the gate electrode 28 is electrically integrated. A word line 34 extending across the bit line 30 is formed on the gate electrode 28 and the first insulating film 32.

次に、実施例1に係るフラッシュメモリの基本動作について説明する。まず、データの書き込み動作である、電荷蓄積層14に電荷を蓄積させる方法を説明する。電荷蓄積層14に電荷を蓄積させる方法として、例えばホットエレクトロン効果を用いる方法がある。この方法は、例えばワードライン34(ゲート電極28)に正電圧を印加する。ビットライン30(ドレイン)に正電圧を印加し、ビットライン30(ソース)を接地電位にする。これにより、ビットライン30間(ソースとドレインとの間)に高電界が発生し、チャネル電流となる電子の流れが生じる。電子はビットライン30(ドレイン)近傍でホットエレクトロンとなり、トンネル絶縁膜12の障壁を飛び越え、電荷蓄積層14に取り込まれて電荷として蓄積される。   Next, the basic operation of the flash memory according to the first embodiment will be described. First, a method for accumulating charges in the charge accumulation layer 14 which is a data write operation will be described. As a method for accumulating charges in the charge accumulation layer 14, for example, there is a method using a hot electron effect. In this method, for example, a positive voltage is applied to the word line 34 (gate electrode 28). A positive voltage is applied to the bit line 30 (drain), and the bit line 30 (source) is set to the ground potential. As a result, a high electric field is generated between the bit lines 30 (between the source and the drain), and an electron flow serving as a channel current is generated. The electrons become hot electrons in the vicinity of the bit line 30 (drain), jump over the barrier of the tunnel insulating film 12, are taken into the charge storage layer 14, and are stored as charges.

次に、データの消去動作である、電荷蓄積層14から電荷を取り除く方法を説明する。電荷蓄積層14から電荷を取り除く方法として、例えばFN(Fowler Nordheim)トンネル効果を用いる方法がある。この方法は、例えばワードライン34を接地電位とし、半導体基板10に正電圧を印加する。これにより、ワードライン34(ゲート電極28)と半導体基板10との間に高電界が生じ、電荷蓄積層14から電荷を取り除くことができる。   Next, a method for removing charges from the charge storage layer 14 as a data erasing operation will be described. As a method for removing charges from the charge storage layer 14, for example, there is a method using an FN (Fowler Nordheim) tunnel effect. In this method, for example, the word line 34 is set to the ground potential, and a positive voltage is applied to the semiconductor substrate 10. As a result, a high electric field is generated between the word line 34 (gate electrode 28) and the semiconductor substrate 10, and the charge can be removed from the charge storage layer 14.

次に、図5(a)から図7(b)を用いて、実施例1に係るフラッシュメモリの製造方法を説明する。図5(a)を参照に、p型シリコン半導体基板10上に、例えば酸化シリコン膜からなるトンネル絶縁膜12と、例えば窒化シリコン膜からなる電荷蓄積層14と、例えば酸化シリコン膜からなるトップ絶縁膜16と、を順次形成する。これにより、積層膜18が形成される。積層膜18上に、例えば窒化シリコン膜からなるマスク層20を延伸するように形成する。マスク層20を覆うように積層膜18上にポリマー膜を形成する。ポリマー膜は、ドライエッチング装置内でエッチングガスを用い形成する。ポリマー膜は、C、F、H、O等で形成される。ポリマー膜を異方性エッチングする。これにより、マスク層20の側壁にポリマー膜からなる第1スペーサー層36が形成される。第1スペーサー層36の幅は例えば20nmである。   Next, the manufacturing method of the flash memory according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 5A, on a p-type silicon semiconductor substrate 10, a tunnel insulating film 12 made of, for example, a silicon oxide film, a charge storage layer 14 made of, for example, a silicon nitride film, and a top insulation made of, for example, a silicon oxide film. A film 16 is sequentially formed. Thereby, the laminated film 18 is formed. A mask layer 20 made of, for example, a silicon nitride film is formed on the laminated film 18 so as to extend. A polymer film is formed on the laminated film 18 so as to cover the mask layer 20. The polymer film is formed using an etching gas in a dry etching apparatus. The polymer film is formed of C, F, H, O, or the like. The polymer film is anisotropically etched. Thereby, the first spacer layer 36 made of the polymer film is formed on the side wall of the mask layer 20. The width of the first spacer layer 36 is, for example, 20 nm.

図5(b)を参照に、マスク層20及び第1スペーサー層36をマスクに、例えばRIE(反応性イオンエッチング)法を用いて、積層膜18を除去する。これにより、積層膜18は分離されて、積層膜18を除去した領域に第1開口部38が形成される。図5(c)を参照に、第1スペーサー層36を除去する。   Referring to FIG. 5B, the laminated film 18 is removed by using, for example, RIE (reactive ion etching) with the mask layer 20 and the first spacer layer 36 as a mask. Thereby, the laminated film 18 is separated, and a first opening 38 is formed in the region where the laminated film 18 is removed. Referring to FIG. 5C, the first spacer layer 36 is removed.

図6(a)を参照に、半導体基板10を、例えば熱酸化法を用いて酸化させる。これにより、第1開口部38に酸化シリコン膜からなるゲート酸化膜22が形成される。この際、電荷蓄積層14の端部も酸化させ、酸化シリコン膜42を形成する。   Referring to FIG. 6A, the semiconductor substrate 10 is oxidized using, for example, a thermal oxidation method. As a result, the gate oxide film 22 made of a silicon oxide film is formed in the first opening 38. At this time, the end portion of the charge storage layer 14 is also oxidized to form a silicon oxide film 42.

図6(b)を参照に、マスク層20を覆うように、ゲート酸化膜22上と積層膜18上とに、例えばCVD(化学気相成長)法を用いて、ポリシリコン膜を形成する。その後、例えばCMP(化学機械研磨)法を用いて、マスク層20の表面が露出するまでポリシリコン膜を研磨する。これにより、ゲート酸化膜22上と積層膜18上とに、ポリシリコン膜からなるゲート電極28が形成される。図6(c)を参照に、マスク層20を除去する。   With reference to FIG. 6B, a polysilicon film is formed on the gate oxide film 22 and the laminated film 18 by using, for example, a CVD (chemical vapor deposition) method so as to cover the mask layer 20. Thereafter, the polysilicon film is polished using, for example, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method until the surface of the mask layer 20 is exposed. As a result, a gate electrode 28 made of a polysilicon film is formed on the gate oxide film 22 and the laminated film 18. Referring to FIG. 6C, the mask layer 20 is removed.

図7(a)を参照に、ゲート電極28をマスクとして、例えばRIE法を用いて、積層膜18を除去する。これにより、ゲート電極28で画定された第2開口部40が形成される。第2開口部40から半導体基板10に、例えば砒素をイオン注入する。これにより、半導体基板10内を延伸し、第2開口部40で画定されたn型拡散領域であるビットライン30が形成される。   Referring to FIG. 7A, using the gate electrode 28 as a mask, the stacked film 18 is removed using, for example, the RIE method. Thereby, the second opening 40 defined by the gate electrode 28 is formed. Arsenic ions, for example, are implanted into the semiconductor substrate 10 from the second opening 40. As a result, the inside of the semiconductor substrate 10 is extended, and the bit line 30 that is an n-type diffusion region defined by the second opening 40 is formed.

図7(b)を参照に、第2開口部40に埋め込まれるように、例えば高密度プラズマCVD法を用いて、酸化シリコン膜を形成する。ゲート電極28の表面が露出するよう、例えばCMP法を用いて、酸化シリコン膜を研磨する。これにより、第2開口部40に酸化シリコン膜からなる第1絶縁膜32が形成される。ゲート電極28上と第1絶縁膜32上とに、例えばCVD法を用いて、ポリシリコン膜を堆積する。その後、ポリシリコン膜上に、ビットライン30に交差して延伸するように形成されたマスク層(不図示)をマスクとして、ポリシリコン膜とゲート電極28とを除去する。これにより、ビットライン30に交差して延伸するポリシリコン膜からなるワードライン34が形成される。ゲート電極28はワードライン34下に形成される。   Referring to FIG. 7B, a silicon oxide film is formed using, for example, a high-density plasma CVD method so as to be embedded in the second opening 40. The silicon oxide film is polished using, for example, a CMP method so that the surface of the gate electrode 28 is exposed. Thereby, the first insulating film 32 made of the silicon oxide film is formed in the second opening 40. A polysilicon film is deposited on the gate electrode 28 and the first insulating film 32 by using, for example, a CVD method. Thereafter, the polysilicon film and the gate electrode 28 are removed using a mask layer (not shown) formed on the polysilicon film so as to extend across the bit line 30 as a mask. As a result, a word line 34 made of a polysilicon film extending across the bit line 30 is formed. The gate electrode 28 is formed under the word line 34.

実施例1によれば、図5(a)のように、半導体基板10上に積層膜18を形成し、積層膜18上に延伸するマスク層20とマスク層20の側壁に第1スペーサー層36とを形成する。図5(b)のように、マスク層20と第1スペーサー層36とをマスクに積層膜18を除去して、第1開口部38を形成する。図5(c)のように、第1スペーサー層36を除去する。これにより、積層膜18の幅W4は、マスク層20の幅W3より大きくなる。言い換えると、マスク層20の間隔L1は積層膜18の間隔L2より大きくなる。   According to the first embodiment, as shown in FIG. 5A, the laminated film 18 is formed on the semiconductor substrate 10, the mask layer 20 extending on the laminated film 18, and the first spacer layer 36 on the sidewall of the mask layer 20. And form. As shown in FIG. 5B, the laminated film 18 is removed using the mask layer 20 and the first spacer layer 36 as a mask to form a first opening 38. As shown in FIG. 5C, the first spacer layer 36 is removed. Thereby, the width W4 of the laminated film 18 becomes larger than the width W3 of the mask layer 20. In other words, the distance L1 between the mask layers 20 is larger than the distance L2 between the stacked films 18.

図6(a)のように、第1開口部38にゲート酸化膜22を形成する。図6(b)のように、ポリシリコン膜を全面堆積して、マスク層20間であって、積層膜18上とゲート酸化膜22上とにゲート電極28を形成する。このとき、マスク層20の間隔L1は積層膜18の間隔L2より大きいため、1回のポリシリコン膜の堆積により、積層膜18上とゲート酸化膜22上とにゲート電極28を形成することができる。つまり、積層膜18上とゲート酸化膜22上とに、一体型構造をしたゲート電極28を形成することができる。よって、電気的に一体化したゲート電極28を得ることができる。   As shown in FIG. 6A, the gate oxide film 22 is formed in the first opening 38. As shown in FIG. 6B, a polysilicon film is deposited on the entire surface, and a gate electrode 28 is formed between the mask layer 20 and on the laminated film 18 and the gate oxide film 22. At this time, since the distance L1 between the mask layers 20 is larger than the distance L2 between the laminated films 18, the gate electrode 28 can be formed on the laminated film 18 and the gate oxide film 22 by one deposition of the polysilicon film. it can. That is, the gate electrode 28 having an integral structure can be formed on the stacked film 18 and the gate oxide film 22. Therefore, an electrically integrated gate electrode 28 can be obtained.

また、図6(c)のように、マスク層20を除去した後、図7(a)のように、ゲート電極28をマスクに積層膜18を除去して第2開口部40を形成する。そして、半導体基板10内に第2開口部40で画定されるビットライン30を形成する。これにより、ゲート電極28とビットライン30と積層膜18とを自己整合的に形成することができる。   Further, after removing the mask layer 20 as shown in FIG. 6C, the laminated film 18 is removed using the gate electrode 28 as a mask to form the second opening 40 as shown in FIG. 7A. Then, the bit line 30 defined by the second opening 40 is formed in the semiconductor substrate 10. Thereby, the gate electrode 28, the bit line 30, and the laminated film 18 can be formed in a self-aligned manner.

さらに、図7(b)のように、第2開口部40に第1絶縁膜32を形成する。これにより、第1絶縁膜32は上部の幅と下部の幅とが同じ大きさになる。つまり、ゲート電極28の側面は垂直である。したがって、ワードライン34を形成する工程でのポリシリコン膜とゲート電極28とを除去する際に、隣接するワードライン34間に形成されたゲート電極28を容易に除去することができる。よって、隣接するワードライン34間にゲート電極28が残存することを抑制でき、隣接するワードライン34同士が短絡することを抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 7B, the first insulating film 32 is formed in the second opening 40. As a result, the first insulating film 32 has the same upper and lower widths. That is, the side surface of the gate electrode 28 is vertical. Therefore, when removing the polysilicon film and the gate electrode 28 in the step of forming the word line 34, the gate electrode 28 formed between the adjacent word lines 34 can be easily removed. Therefore, it is possible to suppress the gate electrode 28 from remaining between the adjacent word lines 34, and to suppress the adjacent word lines 34 from being short-circuited.

さらに、図5(b)及び図5(c)のように、第1スペーサー層36の幅の大きさだけ、積層膜18はマスク層20より突出する。図6(b)のように、ゲート電極28は、マスク層20より突出している積層膜18上に形成される。よって、ゲート電極28下の積層膜18の幅は、第1スペーサー層36の幅と同じ大きさである。したがって、図7(a)のように、ゲート電極28をマスクに積層膜18を除去すると、ゲート電極28下に、第1スペーサー層36の幅と同じ大きさの積層膜18が残存する。以上のことから、第1スペーサー層36の幅の大きさを制御することで、ゲート電極28下に残存する電荷蓄積層14の領域の大きさを制御することができる。   Further, as shown in FIGS. 5B and 5C, the laminated film 18 protrudes from the mask layer 20 by the width of the first spacer layer 36. As shown in FIG. 6B, the gate electrode 28 is formed on the laminated film 18 protruding from the mask layer 20. Therefore, the width of the laminated film 18 under the gate electrode 28 is the same as the width of the first spacer layer 36. Therefore, as shown in FIG. 7A, when the laminated film 18 is removed using the gate electrode 28 as a mask, the laminated film 18 having the same size as the width of the first spacer layer 36 remains under the gate electrode 28. From the above, by controlling the width of the first spacer layer 36, the size of the region of the charge storage layer 14 remaining under the gate electrode 28 can be controlled.

さらに、図6(a)のように、熱酸化法を用いてゲート酸化膜22を形成する工程において、電荷蓄積層14の端部も酸化させて、酸化シリコン膜42を形成する場合が好ましい。これにより、電荷蓄積層14とゲート電極28との間に酸化シリコン膜42を介在させることができ、電荷蓄積層14とゲート電極28とが接触することを抑制できる。これにより、電荷蓄積層14に蓄積した電荷が、ゲート電極28に移動することを抑制でき、電荷蓄積層14の電荷保持特性を向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 6A, in the step of forming the gate oxide film 22 using the thermal oxidation method, it is preferable that the end portion of the charge storage layer 14 is also oxidized to form the silicon oxide film 42. Thereby, the silicon oxide film 42 can be interposed between the charge storage layer 14 and the gate electrode 28, and the contact between the charge storage layer 14 and the gate electrode 28 can be suppressed. Thereby, the charge accumulated in the charge accumulation layer 14 can be suppressed from moving to the gate electrode 28, and the charge retention characteristics of the charge accumulation layer 14 can be improved.

さらに、図6(a)のように、ゲート酸化膜22を形成する際、ゲート酸化膜22の膜厚が、積層膜18の酸化膜換算膜厚(以下、EOTとする)と同じ大きさになるように、ゲート酸化膜22を形成する場合が好ましい。なお、EOTとは、誘電率を考慮した膜厚をいい、ある膜の実際の厚さと酸化シリコン膜の誘電率との積を、その膜の誘電率で割った値をいう。ここで、例えば、FNトンネル効果を用いてデータの消去を行う場合、ゲート酸化膜22の膜厚が積層膜18のEOTより小さいと、ゲート電極28から半導体基板10に流れる電流は、その大部分がゲート酸化膜22を通過する。このため、積層膜18には十分な大きさの電界を印加することができず、電荷蓄積層14から電子を効率よく取り除くことが難しくなる。一方、ゲート酸化膜22の膜厚が積層膜18のEOTと同じ大きさである場合、ゲート電極28から半導体基板10に流れる電流は、ゲート酸化膜22と積層膜18とを均一に流れる。このため、積層膜18に十分な大きさの電界を印加することができ、電荷蓄積層14から電子を効率よく取り除くことが可能となる。   Further, as shown in FIG. 6A, when the gate oxide film 22 is formed, the thickness of the gate oxide film 22 is the same as the equivalent oxide thickness (hereinafter referred to as EOT) of the stacked film 18. Thus, it is preferable to form the gate oxide film 22. Note that EOT is a film thickness in consideration of the dielectric constant, and is a value obtained by dividing the product of the actual thickness of a certain film and the dielectric constant of the silicon oxide film by the dielectric constant of the film. Here, for example, when erasing data using the FN tunnel effect, if the thickness of the gate oxide film 22 is smaller than the EOT of the stacked film 18, the current flowing from the gate electrode 28 to the semiconductor substrate 10 is most of the current. Passes through the gate oxide film 22. For this reason, it is difficult to apply a sufficiently large electric field to the laminated film 18, and it is difficult to efficiently remove electrons from the charge storage layer 14. On the other hand, when the thickness of the gate oxide film 22 is the same as the EOT of the stacked film 18, the current flowing from the gate electrode 28 to the semiconductor substrate 10 flows uniformly through the gate oxide film 22 and the stacked film 18. For this reason, a sufficiently large electric field can be applied to the laminated film 18, and electrons can be efficiently removed from the charge storage layer 14.

実施例1において、第1スペーサー層36はポリマー膜からなる場合を例に示したがこれに限られない。積層膜18とマスク層20とに対して選択性良く除去することが出来る材料であれば、その他の材料からなる場合でもよい。さらに、第1スペーサー層36は、第1開口部38で露出している半導体基板10表面にダメージを与えることなく、除去することができる材料からなる場合が好ましい。第1開口部38の半導体基板10上には、後の工程でゲート酸化膜22が形成されるためである。また、マスク層20は窒化シリコン膜からなる場合を例に示したが、これに限らず、トップ絶縁膜16とゲート電極28とに対して選択性良く除去できる材料であれば、その他の材料からなる場合でもよい。   In the first embodiment, the first spacer layer 36 is made of a polymer film. However, the present invention is not limited to this. As long as the material can be removed with high selectivity with respect to the laminated film 18 and the mask layer 20, the material may be made of other materials. Furthermore, the first spacer layer 36 is preferably made of a material that can be removed without damaging the surface of the semiconductor substrate 10 exposed at the first opening 38. This is because the gate oxide film 22 is formed in a later step on the semiconductor substrate 10 in the first opening 38. Further, the mask layer 20 is made of a silicon nitride film as an example. However, the present invention is not limited to this. It may be the case.

また、電荷蓄積層14は窒化シリコン膜からなる場合を例に示したが、これに限らず、ポリシリコン膜等、電荷を蓄積することが可能な材料であればその他の材料からなる場合でもよい。さらに、図6(a)のように、ゲート酸化膜22は熱酸化法を用いて形成する場合を例に示したがこれに限られない。例えば、ラジカル酸化法やプラズマ酸化法等のその他の酸化方法を用いてもよい。   Moreover, although the case where the charge storage layer 14 is made of a silicon nitride film has been described as an example, the present invention is not limited to this, and the charge storage layer 14 may be made of other materials as long as the material can store charges, such as a polysilicon film. . Further, as shown in FIG. 6A, the gate oxide film 22 is formed using a thermal oxidation method, but the present invention is not limited thereto. For example, other oxidation methods such as a radical oxidation method and a plasma oxidation method may be used.

図8(a)から図8(c)を用いて、実施例2に係るフラッシュメモリの製造方法を説明する。まず、実施例1で示した、図5(a)から図6(c)の製造工程を実施する。次に、図8(a)を参照に、ゲート電極28を覆うようにポリマー膜を形成する。その後、異方性エッチングを行う。これにより、ゲート電極28の側壁に、ポリマー膜からなる第2スペーサー層44が形成される。第2スペーサー層44の幅は、例えば10nmである。   A method for manufacturing the flash memory according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8A to 8C. First, the manufacturing steps shown in FIGS. 5A to 6C shown in the first embodiment are performed. Next, referring to FIG. 8A, a polymer film is formed so as to cover the gate electrode 28. Thereafter, anisotropic etching is performed. Thereby, the second spacer layer 44 made of the polymer film is formed on the side wall of the gate electrode 28. The width of the second spacer layer 44 is, for example, 10 nm.

図8(b)を参照に、ゲート電極28と第2スペーサー層44とをマスクに、積層膜18を除去する。これにより、第2開口部40が形成される。第2開口部40で画定され、半導体基板10内を延伸するビットライン30を形成する。図8(c)を参照に、第2開口部40に埋め込まれるように第1絶縁膜32を形成する。ゲート電極28上と第1絶縁膜32上とに、ポリシリコン膜を堆積する。その後、ポリシリコン膜上に、ビットライン30に交差して延伸するように形成されたマスク層をマスクに、ポリシリコン膜とゲート電極28を除去する。これにより、ビットライン30に交差して延伸するポリシリコン膜からなるワードライン34が形成される。ゲート電極28はワードライン34下に形成される。   Referring to FIG. 8B, the stacked film 18 is removed using the gate electrode 28 and the second spacer layer 44 as a mask. Thereby, the 2nd opening part 40 is formed. A bit line 30 defined by the second opening 40 and extending in the semiconductor substrate 10 is formed. Referring to FIG. 8C, the first insulating film 32 is formed so as to be embedded in the second opening 40. A polysilicon film is deposited on the gate electrode 28 and the first insulating film 32. Thereafter, the polysilicon film and the gate electrode 28 are removed using a mask layer formed on the polysilicon film so as to extend across the bit line 30 as a mask. As a result, a word line 34 made of a polysilicon film extending across the bit line 30 is formed. The gate electrode 28 is formed under the word line 34.

実施例2によれば、図8(a)のように、ゲート電極28の側壁に第2スペーサー層44を形成する。図8(b)のように、ゲート電極28と第2スペーサー層44とをマスクに、積層膜18を除去して、第2開口部40を形成する。これにより、第2開口部40の幅を実施例1に比べて小さくすることができる。言い換えると、残存する積層膜18の幅を実施例1に比べて大きくすることができる。   According to the second embodiment, the second spacer layer 44 is formed on the side wall of the gate electrode 28 as shown in FIG. As illustrated in FIG. 8B, the stacked film 18 is removed using the gate electrode 28 and the second spacer layer 44 as a mask to form the second opening 40. Thereby, the width | variety of the 2nd opening part 40 can be made small compared with Example 1. FIG. In other words, the width of the remaining laminated film 18 can be increased as compared with the first embodiment.

図6(a)で示すように、ゲート酸化膜22を熱酸化法等を用いて形成する際、電荷蓄積層14の端部も酸化させて、酸化シリコン膜42を形成する。このとき、酸化シリコン膜42の領域が大きくなりすぎ、電荷蓄積層14の領域が小さくなってしまう場合が考えられる。電荷蓄積層14の領域が小さくなると、蓄積可能な電荷量も少なくなる。しかしながら、実施例2の製造方法を用いることで、残存する積層膜18の幅を実施例1に比べて大きくすることができる。よって、実施例2によれば、実施例1に比べて電荷蓄積層14の領域を大きくすることができ、より多くの電荷を蓄積することが可能となる。   As shown in FIG. 6A, when the gate oxide film 22 is formed using a thermal oxidation method or the like, the end portion of the charge storage layer 14 is also oxidized to form a silicon oxide film 42. At this time, the region of the silicon oxide film 42 may be too large, and the region of the charge storage layer 14 may be small. As the region of the charge storage layer 14 becomes smaller, the amount of charge that can be stored also decreases. However, by using the manufacturing method of Example 2, the width of the remaining laminated film 18 can be made larger than that of Example 1. Therefore, according to the second embodiment, the area of the charge storage layer 14 can be made larger than in the first embodiment, and more charges can be stored.

実施例2において、第2スペーサー層44はポリマー膜からなる場合を例に示したがこれに限られない。積層膜18とゲート電極28とに対して選択性良く除去することができる材料であれば、その他の材料からなる場合でもよい。   In the second embodiment, the case where the second spacer layer 44 is made of a polymer film is shown as an example, but the present invention is not limited to this. As long as the material can be removed with high selectivity with respect to the laminated film 18 and the gate electrode 28, it may be made of other materials.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

図1(a)から図1(c)は比較例1に係るフラッシュメモリの製造方法を示す断面図(その1)である。FIG. 1A to FIG. 1C are cross-sectional views (part 1) showing a method for manufacturing a flash memory according to Comparative Example 1. 図2(a)から図2(c)は比較例1に係るフラッシュメモリの製造方法を示す断面図(その2)である。FIG. 2A to FIG. 2C are cross-sectional views (part 2) showing the manufacturing method of the flash memory according to Comparative Example 1. 図3は比較例1に係るフラッシュメモリの製造方法を示す断面図(その3)である。FIG. 3 is a sectional view (No. 3) showing the method for manufacturing the flash memory according to the first comparative example. 図4(a)は実施例1に係るフラッシュメモリの断面図であり、図4(b)は図4(a)の領域Aの拡大図である。4A is a cross-sectional view of the flash memory according to the first embodiment, and FIG. 4B is an enlarged view of a region A in FIG. 4A. 図5(a)から図5(c)は実施例1に係るフラッシュメモリの製造方法を示す断面図(その1)である。FIG. 5A to FIG. 5C are cross-sectional views (part 1) showing the manufacturing method of the flash memory according to the first embodiment. 図6(a)から図6(c)は実施例1に係るフラッシュメモリの製造方法を示す断面図(その2)である。6A to 6C are cross-sectional views (part 2) illustrating the method for manufacturing the flash memory according to the first embodiment. 図7(a)及び図7(b)は実施例1に係るフラッシュメモリの製造方法を示す断面図(その3)である。7A and 7B are cross-sectional views (part 3) illustrating the method for manufacturing the flash memory according to the first embodiment. 図8(a)から図8(c)は実施例2に係るフラッシュメモリの製造方法を示す断面図である。FIG. 8A to FIG. 8C are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a flash memory according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 半導体基板
12 トンネル絶縁膜
14 電荷蓄積層
16 トップ絶縁膜
18 積層膜
20 マスク層
21 第3開口部
22 ゲート酸化膜
24 第1導電層
26 第2導電層
28 ゲート電極
30 ビットライン
32 第1絶縁膜
34 ワードライン
35 接触部
36 第1スペーサー層
38 第1開口部
40 第2開口部
42 酸化シリコン膜
44 第2スペーサー層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor substrate 12 Tunnel insulating film 14 Charge storage layer 16 Top insulating film 18 Laminated | multilayer film 20 Mask layer 21 3rd opening part 22 Gate oxide film 24 1st conductive layer 26 2nd conductive layer 28 Gate electrode 30 Bit line 32 1st insulation Film 34 Word line 35 Contact part 36 First spacer layer 38 First opening 40 Second opening 42 Silicon oxide film 44 Second spacer layer

Claims (9)

半導体基板上に電荷蓄積層を含む積層膜を形成する工程と、
前記積層膜上に延伸して形成されたマスク層の側壁に第1スペーサー層を形成する工程と、
前記マスク層と前記第1スペーサー層とをマスクに、前記積層膜を除去して、第1開口部を形成する工程と、
前記第1スペーサー層を除去した後、前記第1開口部にゲート酸化膜を形成する工程と、
前記マスク層間であって、前記積層膜上と前記ゲート酸化膜上とにゲート電極を形成する工程と、
前記マスク層を除去した後、前記ゲート電極をマスクに、前記積層膜を除去して、第2開口部を形成する工程と、
前記第2開口部で画定され、前記半導体基板内を延伸するビットラインを形成する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a stacked film including a charge storage layer on a semiconductor substrate;
Forming a first spacer layer on a side wall of a mask layer formed by stretching on the laminated film;
Removing the laminated film using the mask layer and the first spacer layer as a mask to form a first opening;
Forming a gate oxide film in the first opening after removing the first spacer layer;
Forming a gate electrode between the mask layers and on the stacked film and the gate oxide film;
Removing the mask layer, then removing the stacked film using the gate electrode as a mask, and forming a second opening;
Forming a bit line defined by the second opening and extending in the semiconductor substrate.
前記ゲート電極を形成する工程は、1回の導電膜の堆積により、前記ゲート電極を形成する工程であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。   2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step of forming the gate electrode is a step of forming the gate electrode by depositing the conductive film once. 前記第2開口部に埋め込まれるように第1絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート電極上と前記第1絶縁膜上とに、前記ビットラインに交差して延伸するワードラインを形成する工程と、を有することを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置の製造方法。
Forming a first insulating film so as to be embedded in the second opening;
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising: forming a word line extending across the bit line on the gate electrode and the first insulating film. .
前記第1スペーサー層は、前記積層膜と前記マスク層とに対して、選択性良く除去することが可能な材料からなることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。   4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first spacer layer is made of a material that can be removed with high selectivity with respect to the stacked film and the mask layer. 5. Manufacturing method. 前記第1スペーサー層は、ポリマー膜からなることを特徴とする請求項4記載の半導体装置の製造方法。   5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the first spacer layer is made of a polymer film. 前記ゲート酸化膜を形成する工程は、前記電荷蓄積層の端部が酸化されるように、前記ゲート酸化膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。   6. The step of forming the gate oxide film includes a step of forming the gate oxide film so that an end portion of the charge storage layer is oxidized. Semiconductor device manufacturing method. 前記ゲート酸化膜を形成する工程は、前記ゲート酸化膜の膜厚が前記積層膜の酸化膜換算膜厚と同じ大きさになるように、前記ゲート酸化膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。   The step of forming the gate oxide film includes the step of forming the gate oxide film so that the thickness of the gate oxide film is the same as the equivalent oxide thickness of the stacked film. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1. 前記ゲート電極の側壁に第2スペーサー層を形成する工程を有し、
前記第2開口部を形成する工程は、前記ゲート電極と前記第2スペーサー層とをマスクに前記積層膜を除去して、前記第2開口部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
Forming a second spacer layer on the side wall of the gate electrode;
The step of forming the second opening includes a step of forming the second opening by removing the stacked film using the gate electrode and the second spacer layer as a mask. The manufacturing method of the semiconductor device as described in any one of 1 to 7.
前記第2スペーサー層は、前記積層膜と前記ゲート電極とに対して、選択性良く除去することが可能な材料からなることを特徴とする請求項8記載の半導体装置の製造方法。   9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the second spacer layer is made of a material that can be removed with high selectivity with respect to the stacked film and the gate electrode.
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