JP2861582B2 - 不揮発性半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents

不揮発性半導体記憶装置の製造方法

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JP2861582B2 JP4025679A JP2567992A JP2861582B2 JP 2861582 B2 JP2861582 B2 JP 2861582B2 JP 4025679 A JP4025679 A JP 4025679A JP 2567992 A JP2567992 A JP 2567992A JP 2861582 B2 JP2861582 B2 JP 2861582B2
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gate electrode
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性半導体記憶装
置の製造方法に関し、特に2層ゲート電極トランジスタ
を有する不揮発性半導体記憶装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の不揮発性半導体記憶装置の平面図
を図18に、製造方法を図19〜図24に示す。以下、
この製造方法について図を参照して説明する。図19
(a)〜図24(a)は、図18のA−A′に沿った各
工程毎の断面図、図19(b)〜図24(b)は、図1
8のB−B′に沿った各工程毎の断面図を示している。
【0003】図18において、200はドレイン領域、
201はソース領域、202は、チャンネル領域、20
3は制御ゲート電極、204は浮遊ゲート電極、205
はドレインコンタクト孔、206は金属配線、207は
素子分離領域である。
【0004】まず、例えばシリコン等からなる半導体基
板1の所定領域に、例えば二酸化シリコン等からなる第
1の絶縁膜2と第1のゲート絶縁膜4を既知の方法で形
成する。次に第1の多結晶シリコン膜5を所定領域にパ
ターンニングした後に、例えば二酸化シリコン等の第2
のゲート絶縁膜6を形成する(図19(a),
(b))。
【0005】続いて第2の多結晶シリコン膜7を形成す
る(図20(a),(b))。次に制御ゲート電極とな
る部分だけを覆うように、例えばレジスト等のパターン
ニングマスク15を形成し、このマスクにより第2の多
結晶シリコン膜7,第2のゲート絶縁膜6,第1の多結
晶シリコン膜5を順次選択的にエッチングする。これら
のエッチング技術としては、寸法偏差を小さくするため
に、例えばリアクティブ・イオン・エッチング等の異方
性エッチングを使用するのが一般的である(図21
(a),(b))。
【0006】続いて露出している第1のゲート絶縁膜4
を除去し、パターンニングマスク15を除去した後、例
えば二酸化シリコン等の第7の絶縁膜34を形成する。
次に例えばヒ素などのN型不純物注入を行い、ドレイン
領域22とソース領域23を形成する。例えば、TEO
S BPSG等の第1の層間絶縁膜25を減圧化学的気
相成長法等を用いて形成する(図22(a),
(b))。
【0007】更に、例えばパターンニングマスク26を
用いてドレインコンタクト27とソースコンタクト(図
示せず)を開孔する(図23(a),(b))。
【0008】パターンニングマスク26を除去後、例え
ばアルミ等の金属配線28をパターンニングすると、図
24(a),(b)に示すような不揮発性半導体記憶装
置を得る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の不揮発
性半導体記憶装置の製造方法では、半導体基板上を酸化
して素子分離領域を形成するためにバースビークの発生
は避けられない。
【0010】このバースビークは、チャンネル幅を減少
させてチャンネル電流の減少を生じさせるばかりでな
く、素子分離領域の縮少化を困難にする。このことは、
メモリセルの高集積化にとって重大な障害となる。
【0011】また、従来のドレイン・ソース領域は半導
体基板上に設けられているために、電圧印加時の接合リ
ーク電流が生じてしまうことが避けられなかった。これ
は、高集積化時に、無駄な消費電流が生じてしまうとい
う問題点があった。
【0012】本発明の目的は、EPROMの高集積化
と、高集積化をした場合の半導体基板への接合リーク電
流の増加を防止した不揮発性半導体記憶装置の製造方法
を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の製造方法
は、制御ゲート電極と浮遊ゲート電極を有する2層ゲー
ト電極構造の不揮発性半導体記憶装置の製造方法におい
て、制御ゲート電極と浮遊ゲート電極を有する2層ゲー
ト電極構造の不揮発性半導体記憶装置の製造方法におい
て、半導体基板上の第1の絶縁膜上に設けられソース・
ドレイン領域及びチャンネル領域が形成される第1の
導体材料膜の表面に第1のゲート絶縁膜,第2の半導体
材料膜,第2のゲート絶縁膜,第3の半導体材料膜を順
次積層し形成する工程と、所定領域の前記第3の半導体
材料膜,第2のゲート絶縁膜,第2の半導体材料膜,第
1のゲート絶縁膜,第1の半導体材料膜を順次選択的に
パターニングして除去し前記第1の半導体材料膜,第
1のゲート絶縁膜,第2の半導体材料膜,第2のゲート
絶縁膜,第3の半導体材料膜からなる積層パターンと、
前記第1の絶縁膜が露出した素子分離領域とを形成する
工程と、第2の絶縁膜を全面に形成しエッチバックして
前記積層パターンの側壁に残す工程と、前記側壁に第2
の絶縁膜が残された前記積層パタン上を含む全面に第4
の半導体材料膜,第3の絶縁膜を順次積層し形成する工
程と、 前記第3の絶縁膜上にパターンニングマスクを形
成する工程と、 前記パターンニングマスクをマスクとし
て、前記第3の絶縁膜,第4の半導体材料膜,第3の半
導体材料膜,第2のゲート絶縁膜,第2の半導体材料膜
を順次選択的に除去し、第4の半導体材料膜と第3の半
導体材料膜とが一体となった制御ゲート電極と第2の半
導体材料膜からなる浮遊ゲート電極とを形成する工程と
を含むものである。
【0014】また不揮発性半導体記憶装置の製造方法
は、制御ゲート電極と浮遊ゲート電極を有する2層ゲー
ト電極構造の不揮発性半導体記憶装置の製造方法におい
て、 半導体基板の表面に第1の絶縁膜,第1の半導体材
料膜,第1のゲート絶縁膜,第2の半導体材料膜,第2
のゲート絶縁膜,第3の半導体材料膜を順次積層した積
層膜を形成する工程と、 所定領域の前記第3の半導体材
料膜,第2のゲート絶縁膜,第2の半導体材料膜,第1
のゲート絶縁膜,第1の半導体材料膜を順次選択的にパ
ターニングして除去し、前記第1の半導体材料膜,第1
のゲート絶縁膜,第2の半導体材料膜,第2のゲート絶
縁膜,第3の半導体材料膜からなる積層パターンと、前
記第1の絶縁膜が露出した素子分離領域とを形成する工
程と、 第2の絶縁膜を全面に形成しエッチバックして前
記積層パターンの側壁に残す工程と、 前記側壁に第2の
絶縁膜が残された前記積層パタン上を含む全面に第4の
半導体材料膜,第3の絶縁膜を順次積層し形成する工程
と、 前記第3の絶縁膜上にパターンニングマスクを形成
する工程と、 前記パターンニングマスクをマスクとして
前記第3の絶縁膜,第4の半導体材料膜,第3の半導体
材料膜,第2のゲート絶縁膜,第2の半導体材料膜を順
次選択的に除去し、第4の半導体材料膜と第3の半導体
材料膜とが一体となった制御ゲート電極と第2の半導体
材料膜からなる浮遊ゲート電極を形成する工程と、 前記
制御ゲート電極と自己整合的に前記第1の半導体材料膜
にソース・ドレイン領域を形成する工程とを含む
【0015】
【0016】
【0017】
【作用】図13(a),(b)に示すように、半導体基
板1上に第1の絶縁膜2,第1の非晶質シリコン膜3,
第1のゲート絶縁膜4,第1の多結晶シリコン膜5,第
2のゲート絶縁膜6,第2の多結晶シリコン膜7を順次
積層形成し、素子分離領域9のみを露出させるようにパ
ターンニングマスク8を用いて第2の多結晶シリコン膜
7から第1の非晶質シリコン膜3までのエッチングを行
う。その後、制御ゲート電極などを経て、ドレイン領域
22,ソース領域23を第1の非晶質シリコン膜3上に
形成する。
【0018】これにより、浮遊ゲート電極と素子分離領
域は自己整合的に形成されることとなる。
【0019】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0020】(実施例1)図1は本発明の実施例を示す
平面図、図2〜図13は、本発明の実施例1を説明する
ための工程順を示す半導体チップの断面図であり、図2
(a)〜図13(a)は図1のA−A′に沿った断面図
であり、また図2(b)〜図13(b)は図1のB−
B′に沿った断面図である。
【0021】図1において、100はドレイン領域,1
01はソース領域,102はチャンネル領域,浮遊ゲー
ト電極,103は制御ゲート電極,104はソースコン
タクト形成パターン,105はソース配線領域,106
はドレインコンタクト孔,107は金属配線,108は
素子分離領域である。
【0022】このチップの製造に当たっては、まず例え
ばP型シリコンからなる半導体基板1の表面を例えば9
80℃のスチーム雰囲気で酸化し、厚さ6000Åの二
酸化シリコン等の第1の絶縁膜2を形成する。次に例え
ば500℃の減圧化学的気相成長法により厚さ600Å
の第1の非晶質シリコン膜3を成長させ、例えば600
℃の窒素雰囲気で12時間アニールする。次に例えばポ
ロン等のP型不純物を3×10-16cm-3の濃度になる
ようにドーピングした後に、例えば減圧化学的気相成長
法で厚さ250Åの二酸化シリコン等の第1のゲート絶
縁膜4をソース・ドレイン領域及びチャンネル領域が形
成される第1の非晶質シリコン膜3上に形成する。次に
例えば減圧化学的気相成長法で厚さ1500ÅのN型不
純物をドーピングされた第1の多結晶シリコン膜5を
1のゲート絶縁膜4上に形成し、続いて例えば化学的気
相成長法で厚さ200Åの二酸化シリコン等の第2のゲ
ート絶縁膜6を第1の多結晶シリコン膜5上に形成し、
さらに例えば減圧化学的気相成長法で厚さ500ÅのN
型不純物をドーピングされた第2の多結晶シリコン膜7
第2のゲート絶縁膜6上に形成することにより、図2
(a),(b)の構造を得る。
【0023】続いて、例えばレジスト等のパターンニン
グマスク8を素子分離領域のみを露出するようにパタ
ーンニングし、このマスクを用いて第2の多結晶シリ
コン膜7,第2のゲート絶縁膜6,第1の多結晶シリコ
ン膜5,第1のゲート絶縁膜4,第1の非晶質シリコン
膜3を順次選択的にエッチングして、第2の多結晶シリ
コン膜7,第2のゲート絶縁膜6,第1の多結晶シリコ
ン膜5,第1のゲート絶縁膜4,第1の非晶質シリコン
膜3からなる積層パターン9aと、第1の絶縁膜2が露
出した素子分離領域9を形成する。このエッチング技
術には一般的にリアクティブ・イオン・エッチング法に
よる異方性エッチングを使用する。この結果、図3
(a),(b)の構造を得る。
【0024】パターンニングマスク8を除去したのちに
例えば減圧化学的気相成長法で厚さ2000Åの二酸化
シリコン等の第2の絶縁膜10を基板全面に形成する。
次に例えばリアクティブ・イオン・エッチング法で異方
性エッチングを行い、第2の絶繚膜10をエツチバック
し、素子分離領域9の側壁に残す。これにより、図4
(a),(b)の構造を得る。
【0025】引き続き例えば減圧化学的気相成兵法で厚
さ500ÅのN型不純物をドーピングされた第3の多結
晶シリコン膜11を積層パターン9aを含む基板全面に
形成した後、例えばスパッタ等で厚さ1500ÅのWS
i等のシリサイド膜12と例えば厚さ500Åのシリコ
ン膜13を第3の多結晶シリコン膜11上に順次形成す
る。続いて例えば減圧化学的気相成兵法で厚さ2500
Åの二酸化シリコン等の第3の絶縁膜14をシリコン膜
13上に形成する。これにより、図5(a),(b)の
構造を得る。
【0026】続いて例えばレジスト等のパターンニング
マスク15を制御ゲート電極領域のみを覆うようにパタ
ーンニングして、例えばリアクティブ・イオン・エッチ
ング法で異方性エッチングを行い、第3の絶縁膜14,
シリコン膜13,シリサイド膜12,第3の多結晶シリ
コン膜11,第2の多結晶シリコン膜7,第2のゲート
絶縁膜6,第1の多結晶シリコン膜5を順次選択的にエ
ッチングする。これにより、図6(a),(b)の構造
を得る。
【0027】パターンニングマスク15を除去したの
ち、例えば減圧化学的気相成長法で厚さ2000Åの二
酸化シリコン等の第4の絶縁膜16を基板全面に形成す
る。これにより、図7(a),(b)の構造を得る。
【0028】次に例えばレジスト等のパターンニングマ
スク17をソース領域のみを露出するようにパターンニ
ングし、例えばリアクティブ・イオン・エッチング法で
第4の絶縁膜16をエツチバックしてソースコンタクト
孔18を開孔する。これにより、図8(a),(b)の
構造を得る。
【0029】次にパターンニングマスク17を除去す
る。続いて例えば減圧化学的気相成長法で厚さ1000
ÅのN型不純物がドーピングされた第4の多結晶シリコ
ン膜19をソースコンタクト孔18の領域に形成し、そ
の後、例えばレジスト等のパターンニングマスク20を
ソースコンタクト孔18の領域を覆うようにパターンニ
ングし、例えばリアクティブ・イオン・エッチング法な
どでエッチングを行う。これにより、図9(a),
(b)の構造を得る。
【0030】次にパターンニングマスク20を除去す
る。次に例えばリアクティブ・イオン・エッチング法で
ドレイン領域22に位置する第4の絶縁膜16をエツチ
バックした後、不純物ドーピングをするためのマスクと
して例えば常圧化学的気相成長法で厚さ250Åの二酸
化シリコン等の第5の絶縁膜21を全面に形成し、例え
ばヒ素などのN型不純物を高濃度にドーピングしてドレ
イン領域22,ソース領域23を形成する。次に例えば
常圧化学的気相成長法で厚さ1000Åの二酸化シリコ
ン等の第6の絶縁膜24を基板全面に形成する。これに
より、図10(a),(b)の構造を得る。
【0031】次に例えば減圧化学的気相成長法で厚さ8
000ÅのTEOS BPSG等の第1の層間絶縁膜2
5を基板全面に成長させ、例えば900℃の窒素雰囲気
で30分リフローを行って平坦化する。これにより、
11(a),(b)の構造を得る。
【0032】次に、例えばレジスト等のパターンニング
マスク26を用いてドレインコンタクト孔27となる部
分のみが露出するようにパターンニングし、既知の方法
でドレインコンタクト孔27を開孔する。これにより、
図12(a),(b)の構造を得る。
【0033】パターンニングマスク26を除去後、例え
ば厚さ8000Åのアルミ等の金属配線28をドレイン
コンタクト孔27を含む箇所に形成する。これにより、
図13(a),(b)に示すような不揮発性半導体記憶
装置を得る。
【0034】従来の不揮発性半導体記憶装置の製造方法
では、半導体基板上を直接酸化して素子分離領域を形成
している。さらに浮遊ゲート電極はチャンネル領域に対
してマージンを持ってパターンニングされる。またドレ
イン領域とソース領域及びチャンネル領域は直接半導体
基板上に形成される。
【0035】これに対し、本実施例では、ドレイン領域
とソース領域及びチャンネル領域は半導体基板上の第1
の絶縁膜上に設けられた第1の非晶質シリコン上に設け
られていることが第1の特徴である。このようにする
と、ドレイン領域・ソース領域に電圧が印加された際
に、接合リーク電流が半導体基板に流れず、無駄な消費
電流をなくすことができる。
【0036】さらに浮遊ゲート電極と素子分離領域が互
いに自己整合的に形成されていることが第2の特徴であ
る。このようにすると、浮遊ゲート電極は、チャンネル
領域に対してマージンを持たせることがなく、且つ素子
分離領域も自己整合的に形成されるから、メモリセルを
縮少化した時でもチャンネル幅を広くとることができ、
且つ素子分離間隔も容易に縮少化することが可能なこと
から高集積化が可能となる。
【0037】また、本実施例では制御ゲート電極に多結
晶シリコン膜とシリサイド膜の2層構造のポリサイド構
造としており、シリサイド膜は電気的抵抗が低いため、
制御ゲート電極の層抵抗を下げることができるという利
点も有している。
【0038】(実施例2)図14〜図17は、本発明の
実施例2を各工程順に示す断面図であり、図14(a)
〜図17(a)は、図1のA−A′に沿った断面図、図
14(b)〜図17(b)は、図1のB−B′に沿った
断面図である。
【0039】実施例1の図2(a),(b)〜図9
(a),(b)を参照して説明したのと同様の工程後
に、パターンニングマスク20を除去する。次に例えば
リアクティブ・イオン・エッチング法でドレイン領域2
2に位置する第4の絶縁膜16をエツチバックした後、
例えばスパッタなどでTiなどの金属材料膜をドレイン
領域22の部分に厚さ500Å形成し、この金属材料膜
例えば800℃のアニールを加えて金属材料膜をサリ
サイド層31に変換させ、化合物反応を生じなかったT
iをエッチング除去する。その後、実施例1と同様に第
5の絶縁膜21をドレイン領域22の部分に形成し、N
型不純物のドーピングをしてドレイン領域22とソース
領域23の形成を行い、第6の絶縁膜24を基板全面に
形成する。これにより、図14(a),(b)の構造を
得る。
【0040】次に実施例1と同様に第1の層間絶縁膜2
5を基板全面に形成する。これにより、図15(a),
(b)の構造を得る。
【0041】次に実施例1と同様に例えばレジスト等の
パターンニングマスク26を用いて、ドレインコンタク
ト孔27の開孔を行う(図16(a),(b))。
【0042】パターンニングマスク26を除去後、例え
ば減圧化学的気相成長法で厚さ10000ÅのN型不純
物ドーピングされた第5の多結晶シリコン膜32を形成
し、例えばリアクティブ・イオン・エッチング法により
エッチバックを行い、ドレインコンタクト孔27に第5
の多結晶シリコン膜32を埋め込む。その後、例えばス
パッタなどでTiWなどの厚さ600Åのバリアメタル
33と例えば厚さ8000Åのアルミなどの金属配線2
8を形成しパターンニングすると、図17(a),
(b)に示す不揮発性半導体記憶装置が得られる。
【0043】この実施例2では、第1にドレイン領域と
ソース領域上をサリサイド構造にしていることが特徴で
ある。これは、非晶質シリコン膜上に設けられた拡散層
(ドレイン領域,ソース領域)の層抵抗は、半導体基板
上に設けられた拡散層のそれよりも高いということが知
られている。このため、このようにすると拡散層の層抵
抗を下げることが可能となる。また第2にドレインコン
タクトを埋め込みコンタクト構造としていることが特徴
である。このようにすると、金属配線のコンタクト部で
の断線を防ぐことが可能となる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、第1にド
レイン領域とソース領域とチャンネル領域を半導体基板
上の第1の絶縁膜上に設けられた第1の非晶質シリコン
膜上に形成しているため、半導体基板への接合リーク電
流がまったく生じない。
【0045】第2に浮遊ゲート電極とチャンネル領域を
自己整合的に形成するため、チャンネル幅に対する浮遊
ゲート電極のマージンをとる必要がなく、且つバースビ
ークが存在しないために素子分離領域の幅を縮少するこ
とが可能で、メモリセルサイズ及びチップサイズの縮少
化と、且つメモリセルの高集積化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す平面図である。
【図2】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図3】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図4】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図5】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図6】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図7】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図8】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図9】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図10】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図11】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図12】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図13】本発明の実施例1を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図14】本発明の実施例2を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図15】本発明の実施例2を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図16】本発明の実施例2を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図17】本発明の実施例2を工程順に示す断面図で、
(a)は図1のA−A′線断面図、(b)は図1のB−
B′線断面図である。
【図18】従来例を示す平面図である。
【図19】従来例を工程順に示す断面図で、(a)は図
18のA−A′線断面図、(b)は図18のB−B′線
断面図である。
【図20】従来例を工程順に示す断面図で、(a)は図
18のA−A′線断面図、(b)は図18のB−B′線
断面図である。
【図21】従来例を工程順に示す断面図で、(a)は図
18のA−A′線断面図、(b)は図18のB−B′線
断面図である。
【図22】従来例を工程順に示す断面図で、(a)は図
18のA−A′線断面図、(b)は図18のB−B′線
断面図である。
【図23】従来例を工程順に示す断面図で、(a)は図
18のA−A′線断面図、(b)は図18のB−B′線
断面図である。
【図24】従来例を工程順に示す断面図で、(a)は図
18のA−A′線断面図、(b)は図18のB−B′線
断面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 第1の絶縁膜 3 第1の非晶質シリコン膜 4 第1のゲート絶縁膜 5 第1の多結晶シリコン膜 6 第2のゲート絶縁膜 7 第2の多結晶シリコン膜 8,15,17,20,26 パターンニングマスク 9 素子分離領域 10 第2の絶縁膜 11 第3の多結晶シリコン膜 12 シリサイド膜 13 シリコン膜 14 第3の絶縁膜 16 第4の絶縁膜 18 ソースコンタクト孔 19 第4の多結晶シリコン膜 21 第5の絶縁膜 22 ドレイン領域 23 ソース領域 24 第6の絶縁膜 25 第1の層間絶縁膜 27 ドレインコンタクト孔 28 金属配線 29 ゲート窒化膜 30 第3のゲート絶縁膜 31 サリサイド層 32 第5の多結晶シリコン膜 33 バリアメタル 34 第7の絶縁膜 100,200 ドレイン領域 101,201 ソース領域 102 チャンネル領域,浮遊ゲート電極 103,203 制御ゲート電極 104 ソースコンタクト形成パターン 105 ソース配線領域 106,205 ドレインコンタクト孔 107,206 金属配線 108,207 素子分離領域 204 浮遊ゲート電極

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御ゲート電極と浮遊ゲート電極を有す
    る2層ゲート電極構造の不揮発性半導体記憶装置の製造
    方法において、半導体基板上の第1の絶縁膜上に設けられソース・ドレ
    イン領域及びチャンネル領域が形成される第1の 半導体
    材料膜の表面に第1のゲート絶縁膜,第2の半導体材料
    膜,第2のゲート絶縁膜,第3の半導体材料膜を順次積
    層し形成する工程と、 所定領域の前記第3の半導体材料膜,第2のゲート絶縁
    膜,第2の半導体材料膜,第1のゲート絶縁膜,第1の
    半導体材料膜を順次選択的にパターニングして除去し
    前記第1の半導体材料膜,第1のゲート絶縁膜,第2の
    半導体材料膜,第2のゲート絶縁膜,第3の半導体材料
    膜からなる積層パターンと、前記第1の絶縁膜が露出し
    た素子分離領域とを形成する工程と、 第2の絶縁膜を全面に形成しエッチバックして前記積層
    パターンの側壁に残す工程と、前記側壁に第2の絶縁膜が残された前記積層パタン上を
    含む全面に第4の半導体材料膜,第3の絶縁膜を順次積
    層し形成する工程と、 前記第3の絶縁膜上にパターンニングマスクを形成する
    工程と、 前記パターンニングマスクをマスクとして、前記第3の
    絶縁膜,第4の半導体材料膜,第3の半導体材料膜,第
    2のゲート絶縁膜,第2の半導体材料膜を順次選択的に
    除去し、第4の半導体材料膜と第3の半導体材料膜とが
    一体となった制御ゲート電極と第2の半導体材料膜から
    なる浮遊ゲート電極とを形成する工程とを含む ことを特
    徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 制御ゲート電極と浮遊ゲート電極を有す
    る2層ゲート電極構造の不揮発性半導体記憶装置の製造
    方法において、 半導体基板の表面に第1の絶縁膜,第1の半導体材料
    膜,第1のゲート絶縁膜,第2の半導体材料膜,第2の
    ゲート絶縁膜,第3の半導体材料膜を順次積層した積層
    膜を形成する工程と、 所定領域の前記第3の半導体材料膜,第2のゲート絶縁
    膜,第2の半導体材料膜,第1のゲート絶縁膜,第1の
    半導体材料膜を順次選択的にパターニングして 除去し
    前記第1の半導体材料膜,第1のゲート絶縁膜,第2の
    半導体材料膜,第2のゲート絶縁膜,第3の半導体材料
    膜からなる積層パターンと、前記第1の絶縁膜が露出し
    た素子分離領域とを形成する工程と、 第2の絶縁膜を全面に形成しエッチバックして前記積層
    パターンの側壁に残す工程と、前記側壁に第2の絶縁膜が残された前記積層パタン上を
    含む全面に第4の半導体材料膜,第3の絶縁膜を順次積
    層し形成する工程と、 前記第3の絶縁膜上にパターンニングマスクを形成する
    工程と、 前記パターンニングマスクをマスクとして前記第3の絶
    縁膜,第4の半導体材料膜,第3の半導体材料膜,第2
    のゲート絶縁膜,第2の半導体材料膜を順次選択的に除
    去し、第4の半導体材料膜と第3の半導体材料膜とが一
    体となった制御ゲート電極と第2の半導体材料膜からな
    る浮遊ゲート電極を形成する工程と、 前記制御ゲート電極と自己整合的に前記第1の半導体材
    料膜にソース・ドレイン領域を形成する工程とを含む
    とを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
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