JP2723378B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
法に関し、更に詳しくはNV(不揮発生)DRAMのダ
イレクトコンタクトホール部(DK部)の形成方法に関
するものである。
セルの他に、データの読み書きに使用されるリコールゲ
ート(以下RGという)や動作モードを選択する選択用
トランジスタのゲート(以下SGという)が存在し、R
G・SG間には半導体基板と直接接続するノードポリシ
リコン(NP)を形成する必要がある。その方法を図7
〜図13を用いて簡単に説明する。
SiO2 の第1ゲート酸化膜31とそれより薄い80Å
のトンネル酸化膜32を有するシリコン基板33上の全
面に膜厚が3000Åの第1ポリシリコン層34、それ
の熱酸化で形成される膜厚120ÅのSiO2 膜35、
膜厚200ÅのSiN膜36及び膜厚1500ÅのNS
G膜37を順次積層した後、ゲート用のレジストパター
ン38を形成する。続いて、公知のエッチング技術を用
いてトンネル酸化膜領域を含む第1ゲート酸化膜領域に
フローティングゲート(FG)39を形成すると共に、
第1ゲート酸化膜領域にリコールゲート(RG)40、
セレクトゲート(SG)41を形成し、レジストパター
ン38を除去した後、全面に膜厚1500ÅのSiN膜
42を積層する(図8参照)。次に、SiN膜42をド
ライエッチングして最大厚みが1500Åのサイドウォ
ール43を形成する(図9参照)。この際、NSG膜3
7も上記ドライエッチングによって幾分除去される。ま
た、半導体基板33の表面は露出される。続いて、NS
G膜37の残り(SiO2 膜)44を全面剥離する(図
10参照)。この際、最上層にSiN膜45が露出す
る。次に、SiN膜45表面を酸化して膜厚15〜30
ÅのSiO2 膜46を形成する、いわゆるTop酸化を
行って半導体基板表面にも膜厚250ÅのSiO2 膜4
8を形成した後フォトリソグラフィ技術でDK部形成用
のフォトレジスト49を形成する(図11参照)。次
に、HF溶液によるウェットエッチングを行ってSG4
1及びRG40間にDK部50を形成する(図12参
照)。 この際SiO2 膜46の一部とSiO 2 膜4
7,48は除去される。フォトレジスト49を除去した
後、膜厚が1500Åのノード電極形成用の第2ポリシ
リコン層(IVP)を積層し、さらにノード電極形成用
のフォトレジスト51を形成した後エッチングを行って
ノード電極52を形成する(図13参照)。この際、S
G41上方の最上面に残存していたSiO2 膜46は除
去される。次に、フォトレジスト51を除去した後ポリ
シリコン膜52の表面を酸化して膜厚80〜120Åの
SiO2 膜(図示せず)を形成し、さらにそのSiO2
膜を含む半導体基板33上の全面に膜厚が140ÅのS
iN膜(図示せず)を積層した後フォトリソグラフィ技
術及びエッチングによってノード電極52を直上に、S
iO2 膜、SiN膜からなるON膜を形成し、さらにS
iN膜の表面を熱酸化してSiN膜上に膜厚15〜30
ÅのSiO2 膜(図示せず)を形成して最終的にノード
電極52直上にONO膜53を形成する(図14参
照)。次に、ONO膜53を含む半導体基板上の全面に
膜厚4500Åの第3ポリシリコン層を積層した後、フ
ォトリソグラフィ技術とエッチングによりONO膜53
上にプレート電極54を形成する(図15参照)。最後
に半導体基板上の全面に層間絶縁膜55を積層した後コ
ンタクトホール56を形成し、Metal配線57を行
ってNVDRAMを形成する。
SiNのサイドウォール43を形成するに際して、Si
N膜42の異方性エッチングを行うから、SiNと、第
1ゲート酸化膜31のSiO2 との選択比が小さいので
Si基板33の表面33aまでエッチングしてしまうお
それがある。また、SiNのサイドウォール43ではS
i基板および/又はゲート39,40,41にかかるス
トレスが大きく接合リークの原因となる可能性がある。
ト酸化膜を介して複数のゲートを有する半導体基板上の
全面にSiN膜を所定の膜厚で積層し、 (ii)さらにSiN膜上の全面にSiO2膜を積層
し、 (iii)そのSiO2膜を異方性ドライエッチング及
びウェットエッチングによって上記各ゲートのサイドウ
ォールのみを残して除去し、 (iv)さらに上記サイドウォール間のSiN膜を等方
性ドライエッチングにより除去し、 (v)しかる後ダイレクトコンタクト用のフォトレジス
トパターンを用いて半導体基板上のゲート酸化膜及び上
記SiO2膜のサイドウォールをエッチングしてダイレ
クトコンタクトを形成することからなる半導体装置の製
造方法である。
SiN膜とSiO2膜とで形成し、そのSiO2 膜の膜
厚分だけSiN膜を従来より薄くできるようにし、それ
によって半導体基板及び/又は各ゲートにかかるストレ
スを回避できる。
詳述する。なお、これによってこの発明は限定を受ける
ものではない。DK部を有するNVDRAMを作製する
には、まず、図1に示すように膜厚が375ÅのSiO
2の第1ゲート酸化膜1とそれより薄い80Åのトンネ
ル酸化膜2を有するSi基板3上の全面に膜厚が300
0Åの第1ポリシリコン層4、それの熱酸化で形成され
る膜厚120ÅのSiO2膜5、膜厚200ÅのSiN
膜6及び膜厚200〜500ÅのNSG膜7を順次積層
した後、ゲート用のレジストパターン8を形成する。こ
の際、NSG膜7の膜厚は200〜500Åが好まし
く、HTO膜を用いても良い。続いて、公知のエッチン
グ技術を用いてトンネル酸化膜領域を含む第1ゲート酸
化膜領域にフローティングゲート(FG)9を形成する
と共に、第1ゲート酸化膜領域にリコールゲート(R
G)10、セレクトゲート(SG)11を形成し、レジ
ストパターン8を除去した後、ゲート11,10,9を
含むSi基板上の全面に薄い200Åの膜厚dのSiN
膜12及び膜厚Dが1500ÅのHTO膜13を順次積
層する(図2参照)。この際、SiN膜12の膜厚dは
100〜300Åであれば良い。また、HTO膜13の
膜厚Dは1000〜3000Åであれば良い。次に、H
TO膜13を異方性ドライエッチング及びウェットエッ
チングを用いてHTO膜をSiN膜12の表面15まで
除去してSiO2のサイドウォール14のみを残存させ
る(図3参照)。この際、各ゲート間に存在しサイドウ
ォール底部に形成されているSiN膜12aがバリア層
となってエッチングによるSi基板3表面の損傷が生じ
ない。続いて、SiN膜12,12aを等方性ドライエ
ッチングにより第1ゲート酸化膜表面1aが露出するま
で除去する(図4参照)。このようにSiN膜のエッチ
ングを等方性とすることで選択比があがり、エッチング
時のSi基板3に対するバリア層としてのSiO2膜1
を介してのSi基板3のエッチングの発生を防止でき
る。次に、各ゲート上方の最上層にあるSiO2膜7を
除去した後、SiN膜6の表面を酸化してSiN膜6上
に膜厚10〜30ÅのSiO2膜18を形成する、いわ
ゆるTop酸化を行う。その後、DK形成用フォトレジ
ストパターン19を形成する(図5参照)。次に、パタ
ーン19をマスクにしてDK形成用領域のサイドウォー
ル14並びに第1ゲート酸化膜をエッチングしてダイレ
クトコンタクトホール20を形成する(図6参照)。こ
の際、エッチングはHF溶液で行う。これにより、Si
基板表面3aは露出する訳であるが、Si基板3のエッ
チングによる堀れは無い。以後、レジストパターン19
を除去した後、従来と同様公知の方法でノード電極及び
プレート電極さらにはコンタクトホールを形成し、その
後メタル配線を行ってNVDRAMを形成する。この形
成過程は図13〜図16に準じる。このように本実施例
では図4に示したように、SiN膜12を等方性ドライ
エッチングするようにしたので、選択比があがり、Si
基板3のエッチングが無くなると同時にSiN膜が予め
薄く設定できたので、各ゲート9,10,11やSi基
板3にかかるストレスを減少でき、接合リークの発生を
防止できる。
M、NVDRAM等、下地の半導体基板へコンタクトす
るDKを持つポリシリコン層(NP)を形成する際、S
iN、SiO2からなるサイドウォールを用い、セルフ
アラインでDKを形成するようにしたので、下地の半導
体基板をエッチングすることなくサイドウォール及びD
Kを形成できるとともに、サイドウォールをSiO2膜
とSiN膜の2層構造にすることでサイドウォールのS
iN膜を従来より薄くでき、これにより半導体基板及び
各ゲートへのストレスの軽減を実現できて接合リークの
発生を抑制できる効果がある。
テップを示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
明図である。
明図である。
明図である。
説明図である。
説明図である。
説明図である。
説明図である。
説明図である。
説明図である。
成説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 (i)ゲート酸化膜を介して複数のゲー
トを有する半導体基板上の全面にSiN膜を所定の膜厚
で積層し、 (ii)さらにSiN膜上の全面にSiO2膜を積層
し、 (iii)そのSiO2膜を異方性ドライエッチング及
びウェットエッチングによって上記各ゲートのサイドウ
ォールのみを残して除去し、 (iv)さらに上記サイドウォール間のSiN膜を等方
性ドライエッチングにより除去し、 (v)しかる後ダイレクトコンタクト用のフォトレジス
トパターンを用いて半導体基板上のゲート酸化膜及び上
記SiO2膜のサイドウォールをエッチングしてダイレ
クトコンタクトを形成することからなる半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3136798A JP2723378B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3136798A JP2723378B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04360525A JPH04360525A (ja) | 1992-12-14 |
JP2723378B2 true JP2723378B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=15183768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3136798A Expired - Lifetime JP2723378B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2723378B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP3136798A patent/JP2723378B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04360525A (ja) | 1992-12-14 |
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