JP3545229B2 - Semiconductor storage device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体記憶装置及びその製造方法に係り、特に、不揮発性メモリにおけるスタック型ゲート電極を有するトランジスタ構造及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術としては、以下に示すようなものがあった。
【0003】
図3は従来の半導体記憶装置の構成図であり、図3(a)はその半導体記憶装置の平面図、図3(b)は図3(a)のA−A′線断面図である。図4はその半導体記憶装置の製造工程断面図である。
【0004】
図3(a)に示すように、この半導体記憶装置は、アクティブ領域1上にトランジスタのフローティングゲート2及びコントロールゲート3が形成されている。
【0005】
また、図3(b)に示すように、シリコン基板11上にフィールド酸化膜12が形成されており、トランジスタのフローティングゲート電極14は第1のゲート酸化膜13を介して配置されている。さらにトランジスタのコントロールゲート電極16は、フローティングゲート電極14上に形成された第2のゲート酸化膜15を介して配置されている。
【0006】
以下、この半導体記憶装置の製造工程を図4を参照しながら説明する。ここでは、Nチャネル型で説明する。
【0007】
(1)まず、図4(a)に示すように、シリコン基板21上に通常のLOCOS法等の技術を用いて分離のパターンを形成し、フィールド酸化膜22を形成する。
【0008】
(2)その後、図4(b)に示すように、通常の熱酸化により、第1のゲート酸化膜23、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により、N+ にドープされた第1のポリシリコン膜24を全面に形成する。
【0009】
(3)次に、図4(c)に示すように、ホトリソエッチング法により、第1のポリシリコン膜をパターニングし、フローティングゲート電極25を形成する。
【0010】
(4)次いで、図4(d)に示すように、このフローティングゲート電極25上に通常の熱酸化により第2のゲート酸化膜26、CVD法によりN+ にドープされた第2のポリシリコン膜27、Wシリサイド膜28を全面に形成する。
【0011】
(5)以下、図示しないが、ホトリソエッチング法によりパターニングし、コントロールゲート電極を形成し、これをマスクとしてイオン注入法により、ヒ素やリンを注入し、N+ の拡散層をシリコン基板21上に自己整合的に形成することにより所望のトランジスタ構造を得る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のスタック電極構造のトランジスタは、メモリセルサイズの縮小化に対して、DRAMやSRAMセルに比べて、キャパシタや複数のトランジスタを必要としないという理由で、比較的容易に縮小化が可能であるという構造上有利な反面、下地に対する各層の合わせ精度が悪い。また、スタック電極構造であるために、縦方向の形状が大きく変化し、ゲート電極形状不良によるセル歩留まりの低下を招くという問題があった。
【0013】
これを防止するためには、素子分離にSTI(Shallow TrenchIsolation)などの埋め込み酸化膜技術を適用して、下地からの段差構造を低減する必要があるが、工程が繁雑であり、コスト増加となることや、分離に使用する酸化膜の埋め込みが不十分な場合は、かえってその部分にゲート電極形成時のフィラメントが残り、ショート不良の原因になるなど、実質上歩留まりと形状を同時に満足するものが得られないという欠点があった。
【0014】
本発明は、上記問題点を除去し、フローティングゲート電極そのもののパターニングを容易にすると共に、その後に形成されるコントロールゲート電極など上層のパターニングにおいても、パターニング性能向上及び配線歩留まりの低下を防ぐことができる半導体記憶装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕半導体記憶装置において、アクティブ側の一部が除去されるとともに、ゲート電極を直接絶縁する素子分離絶縁膜と、前記アクティブ領域と前記素子分離絶縁膜により形成される段差部分に埋設されるとともに、その高さが前記素子分離絶縁膜の高さと同一以下になるように形成される第1のゲート電極と、この第1のゲート電極上に更に選択的に形成される第2のゲート電極とを具備するようにしたものである。
【0016】
〔2〕半導体記憶装置の製造方法において、第1のゲート電極を直接絶縁する素子分離絶縁膜の一部を選択的にエッチング除去する工程と、アクティブ領域と前記素子分離絶縁膜により形成される段差部分に埋設され、その高さが前記素子分離絶縁膜の高さと同一以下になるように第1のゲート電極を形成する工程と、前記第1のゲート電極上に更に第2のゲート電極を選択的に形成する工程とを施すようにしたものである。
【0017】
〔3〕半導体記憶装置において、第1のゲート電極を直接絶縁する素子分離絶縁膜とアクティブ領域とにより形成される段差部分に跨がるとともに、その高さが前記素子分離絶縁膜の高さと同一以下に形成される第1のゲート電極と、この第1のゲート電極上に更に選択的に形成される第2のゲート電極とを具備するようにしたものである。
【0018】
〔4〕半導体記憶装置の製造方法において、第1のゲート電極を直接絶縁する素子分離絶縁膜とアクティブ領域とにより形成される段差部分に跨がって第1のゲート電極を形成する工程と、前記素子分離絶縁膜上に存在する第1のゲート電極部分のみを研磨除去し、その残った第1のゲート電極の高さが前記素子分離絶縁膜の高さと同一以下に形成する工程と、前記第1のゲート電極上に更に第2のゲート電極を選択的に形成する工程とを施すようにしたものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0020】
図1は本発明の第1実施例を示す半導体記憶装置の製造工程断面図である。ここでは、Nチャネル型で説明する。
【0021】
(1)まず、図1(a)に示すように、シリコン基板101上にパッド酸化膜(図示なし)を50〜500Å熱酸化法で形成する。そのパッド酸化膜は、700〜900℃酸素雰囲気で数10分で酸化できる。その後、CVD法により窒化膜(図示なし)を500〜3000Å形成する。その後レジスト(図示なし)を塗布し、ホトリソ法により、分離のパターンをレジストで形成し、これをマスクとして窒化膜をエッチングする。その後、レジストを除去し、フィールド酸化膜(素子分離絶縁膜)102を形成する。
【0022】
(2)次に、図1(b)に示すように、フィールド酸化膜102を800〜1000℃Wet雰囲気で熱酸化し、3000〜10000Åの厚さに形成する。窒化膜とパッド酸化膜を除去した後、再度ホトリソ法により、図1(a)に示した分離のパターンよりもやや小さいパターンをレジストで形成し、これをマスクとしてフィールド酸化膜102の一部102Aを異方性エッチングする。
【0023】
(3)その後、図1(c)に示すように、第1のゲート酸化膜103を熱酸化法で40〜200Å形成し、電極となる第1のポリシリコン膜104を1000〜3000Åの厚さ程度CVD法で形成する。不純物のドーピングは、熱拡散またはイオン注入法でリンまたはヒ素を1〜6×1020cm−3ドープする。
【0024】
(4)その後、図1(d)に示すように、ホトリソとエッチング法により、第1のポリシリコン膜104をパターニングし、フローティングゲート電極105を形成する。この時、前記フローティングゲート電極105の端部は十分に平坦化されているため、電極形成時にフィラメント不良を発生させることなく、且つ、上層パターン形成に対しても平坦化効果があるので、後工程での配線歩留まりの向上を見込むことができる。なお、ここで、重要なことは、フローティングゲート電極105の高さがフィールド酸化膜102の高さと同一以下となるようにすることである。
【0025】
(5)その後、図1(e)に示すように、乾燥酸素雰囲気で900〜1000℃の比較的高温条件での熱酸化を行って、薄い酸化膜を50〜100Å成長させ、CVD法によりシリコン窒化膜を全面に100〜200Å成長させ、さらにWet酸素雰囲気で800〜900℃の比較的低温条件での熱酸化を行って薄い酸化膜を50〜100Å成長させることにより、第2のゲート酸化膜106を形成する。
【0026】
最後に電極となる第2のポリシリコン膜107を1000〜3000Åの厚さ程度CVD法で形成して、不純物のドーピングは熱拡散またはイオン注入法でリンまたはヒ素を1〜6×1020cm−3ドープした後、Wシリサイド膜108をCVD法で形成する。
【0027】
(6)以下、図示しないが、上記した第2のポリシリコン膜107及びWシリサイド膜108をホトリソとエッチング法によりパターニングし、コントロールゲート電極を形成し、これをマスクとして自己整合的にイオン注入法により、ヒ素やリンを1〜10×1015cm−2注入し、N+ の拡散層を形成することでスタック型トランジスタの形成を完了する。以降、公知の技術により各電極引き出し配線を形成することによって、本発明による半導体記憶装置は完成する。
【0028】
上記のように構成したので、第1実施例によれば、
(1)従来、アクティブ領域とフィールド酸化膜上部に跨がって積み重ねるように形成されていたトランジスタ用フローティングゲート電極を、フィールド酸化膜の谷間となる部分にアクティブ領域に埋め込むように形成して縦方向段差を緩和できるようにしたので、フローティングゲート電極そのもののパターニングが容易になると共に、その後に形成されるコントロールゲート電極など上層のパターニングにおいても、パターニング性能向上が見込め、配線歩留まりの低下を防ぐことができる。
【0029】
(2)上記コントロールゲート電極形成は、アクティブ領域への疑似的な電極材料埋め込みによっているので、本実施例の応用によりゲート/アクティブ領域への自己整合的処理も実現できる。
【0030】
(3)また、製造方法においては、素子分離プロセスに従来技術であるLOCOS法を適用できる他、新規のプロセス技術を必要とせず、製造プロセスの安定性、トランジスタの電気的信頼性を維持することができる。
【0031】
図2は本発明の第2実施例を示す半導体記憶装置の製造工程断面図である。ここでは、Nチャネル型で説明する。
【0032】
(1)まず、図2(a)に示すように、シリコン基板201上にパッド酸化膜(図示なし)を50〜500Å熱酸化法で形成する。このパッド酸化膜は700〜900℃酸素雰囲気で数10分で酸化できる。その後、CVD法で窒化膜(図示なし)を500〜3000Å形成する。その後レジスト(図示なし)を塗布し、ホトリソ法により、分離のパターンをレジストで形成し、これをマスクとして窒化膜をエッチングする。その後、レジストを除去し、フィールド酸化膜202を形成する。
【0033】
(2)次に、図2(b)に示すように、シリコン基板201上にフィールド酸化膜202を形成した後、第1のゲート酸化膜203を熱酸化法で40〜200Å形成し、電極となる第1のポリシリコン膜204を1000〜3000Å程度の厚さCVD法で形成する。不純物のドーピングは熱拡散またはイオン注入法でリンまたはヒ素を1〜6×1020cm−3ドープする。
【0034】
(3)次に、図2(c)に示すように、第1のポリシリコン膜204をCMP(Chemical Mechanical Polish)法によりフィールド酸化膜202の頂上部まで研磨除去する。
【0035】
(4)次に、図2(d)に示すように、その後ホトリソエッチング法により、第1のポリシリコン膜204をパターニングし、フローティングゲート電極205を形成する。この時、フローティングゲート電極205の端部は十分に平坦化されているため、電極形成時にフィラメント不良を発生させることなく、且つ、上層パターン形成に対しても平坦化効果があることで、後工程での配線歩留まりの向上を見込むことができる。
【0036】
(5)その後、図2(e)に示すように、乾燥酸素雰囲気で900〜1000℃の比較的高温条件での熱酸化を行って、薄い酸化膜を50〜100Å成長させ、CVD法によりシリコン窒化膜を全面に100〜200Å成長させ、さらにWet酸素雰囲気で800〜900℃の比較的低温条件での熱酸化を行って薄い酸化膜を50〜100Å成長させることにより、第2のゲート酸化膜206を形成する。
【0037】
最後に電極となる第2のポリシリコン膜207を1000〜3000Åの厚さ程度CVD法で形成して、不純物のドーピングは熱拡散またはイオン注入法でリンまたはヒ素を1〜6×1020cm−3ドープした後、Wシリサイド膜208をCVD法で形成する。
【0038】
以降は、図示しないが、公知の技術により各電極引き出し配線を形成すると、本発明による半導体装置が完成する。
【0039】
このように構成したので、第2実施例によれば、
(1)従来、アクティブ領域とフィールド酸化膜上部に跨がって積み重ねるように形成されていたトランジスタ用フローティングゲート電極を、フィールド酸化膜の谷間となるアクティブ領域に近い部分のみを残し、フィールド酸化膜上部の不要部分を除去して縦方向段差を緩和できるようにしたので、フローティングゲート電極そのもののパターニングが容易になると共に、その後に形成されるコントロールゲート電極など上層のパターニングにおいても、パターニング性能向上が見込め、配線歩留まりの低下を防ぐことができる。
【0040】
(2)上記コントロールゲート電極形成は、アクティブ領域への疑似的な電極材料埋め込みによっているので、本実施例の応用によりゲート/アクティブ領域への自己整合的処理も実現できる。
【0041】
(3)また、製造方法においては、素子分離プロセスに従来技術であるLOCOS法を適用できる他、新規のプロセス技術を必要とせず、製造プロセスの安定性、トランジスタの電気的信頼性を従来並みに維持することを可能にすることができる。
【0042】
なお、上記した説明では、P型シリコン基板を例として説明したが、N型を用いても同様の効果を得ることは可能である。基板や電極材料もシリコン基板やポリシリコン/Wシリサイドに限ったものではなく、他の基板や電極材料でも十分使用することができる。
【0043】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0044】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、
(A)請求項1又は2記載の発明によれば、フローティングゲート電極を、フィールド酸化膜の谷間となるアクティブ領域に埋め込むように形成して縦方向段差を緩和できるようにしたので、フローティングゲート電極そのもののパターニングが容易になると共に、その後に形成されるコントロールゲート電極など上層のパターニングにおいても、パターニング性能の向上が見込め、配線歩留まりの低下を防ぐことができる。
【0045】
(B)請求項3又は4記載の発明によれば、フローティングゲート電極を、フィールド酸化膜の谷間となるアクティブ領域に近い部分のみを残し、フィールド酸化膜上部の不要部分を除去して縦方向段差を緩和できるようにしたので、フローティングゲート電極そのもののパターニングが容易になると共に、その後に形成されるコントロールゲート電極など上層のパターニングにおいても、パターニング性能向上が見込め、配線歩留まりの低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す半導体記憶装置の製造工程断面図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す半導体記憶装置の製造工程断面図である。
【図3】従来の半導体記憶装置の構成図である。
【図4】従来の半導体記憶装置の製造工程断面図である。
【符号の説明】
101,201 シリコン基板
102,202 フィールド酸化膜(素子分離絶縁膜)
102A フィールド酸化膜の異方性エッチングされた一部
103,203 第1のゲート酸化膜
104,204 第1のポリシリコン膜
105,205 フローティングゲート電極
106,206 第2のゲート酸化膜
107,207 第2のポリシリコン膜
108,208 Wシリサイド膜[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor memory device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a transistor structure having a stacked gate electrode in a nonvolatile memory and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there are the following technologies in such a field.
[0003]
3A and 3B are configuration diagrams of a conventional semiconductor memory device. FIG. 3A is a plan view of the semiconductor memory device, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA 'of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor memory device.
[0004]
As shown in FIG. 3A, in this semiconductor memory device, a
[0005]
Further, as shown in FIG. 3B, a
[0006]
Hereinafter, a manufacturing process of the semiconductor memory device will be described with reference to FIG. Here, an N-channel type will be described.
[0007]
(1) First, as shown in FIG. 4A, a separation pattern is formed on a
[0008]
(2) Thereafter, as shown in FIG. 4B, the first
[0009]
(3) Next, as shown in FIG. 4C, the first polysilicon film is patterned by photolithography to form the
[0010]
(4) Next, as shown in FIG. 4D, a second
[0011]
(5) Although not shown, patterning is performed by photolitho etching to form a control gate electrode, arsenic or phosphorus is implanted by ion implantation using the control gate electrode as a mask, and an N + diffusion layer is formed on the
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional transistor having a stacked electrode structure is relatively easy to reduce the memory cell size compared to a DRAM or an SRAM cell because a capacitor and a plurality of transistors are not required. On the other hand, the structure is advantageous in that it can be formed, but the alignment accuracy of each layer with respect to the base is poor. In addition, the stacked electrode structure has a problem that the shape in the vertical direction is greatly changed, which causes a decrease in cell yield due to a defective gate electrode shape.
[0013]
In order to prevent this, it is necessary to apply a buried oxide film technology such as STI (Shallow Trench Isolation) to element isolation to reduce the step structure from the base, but the process is complicated and the cost increases. In addition, if the oxide film used for isolation is not sufficiently buried, the filament that remains when forming the gate electrode remains on that part, causing a short circuit failure. There was a disadvantage that it could not be obtained.
[0014]
The present invention eliminates the above problems, facilitates patterning of the floating gate electrode itself, and also improves patterning performance and prevents a decrease in wiring yield in patterning an upper layer such as a control gate electrode formed later. It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device and a method of manufacturing the same.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, in order to achieve the above object,
[1] In the semiconductor memory device, a part on the active side is removed and embedded in an element isolation insulating film that directly insulates a gate electrode and a step formed by the active region and the element isolation insulating film. A first gate electrode formed so that its height is equal to or less than the height of the element isolation insulating film; and a second gate electrode further selectively formed on the first gate electrode. Are provided.
[0016]
[2] In a method of manufacturing a semiconductor memory device, a step of selectively etching away a part of an element isolation insulating film that directly insulates a first gate electrode, and a step formed by an active region and the element isolation insulating film. Forming a first gate electrode so as to be buried in a portion and having a height equal to or lower than the height of the element isolation insulating film; and further selecting a second gate electrode on the first gate electrode. And a step of forming the target.
[0017]
[3] In the semiconductor memory device, the semiconductor device extends over a step formed by an active region and an element isolation insulating film that directly insulates the first gate electrode, and has a height equal to the height of the element isolation insulating film. A first gate electrode formed below and a second gate electrode further selectively formed on the first gate electrode are provided.
[0018]
[4] In the method for manufacturing a semiconductor memory device, a step of forming a first gate electrode over a step formed by an element isolation insulating film that directly insulates the first gate electrode and an active region; Polishing and removing only the first gate electrode portion present on the element isolation insulating film, and forming the remaining first gate electrode to have a height equal to or less than the height of the element isolation insulating film; And a step of selectively forming a second gate electrode on the first gate electrode.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0020]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention. Here, an N-channel type will be described.
[0021]
(1) First, as shown in FIG. 1A, a pad oxide film (not shown) is formed on a
[0022]
(2) Next, as shown in FIG. 1B, the
[0023]
(3) Then, as shown in FIG. 1C, a first gate oxide film 103 is formed by a thermal oxidation method at 40 to 200 degrees, and a first polysilicon film 104 serving as an electrode is formed to a thickness of 1000 to 3000 degrees. It is formed by the CVD method. The impurity is doped with phosphorus or arsenic by 1 to 6 × 10 20 cm −3 by thermal diffusion or ion implantation.
[0024]
(4) Thereafter, as shown in FIG. 1D, the first polysilicon film 104 is patterned by photolithography and etching to form a floating gate electrode 105. At this time, since the end of the floating gate electrode 105 is sufficiently flattened, filament defects do not occur at the time of electrode formation, and there is also a flattening effect for formation of an upper layer pattern. It can be expected that the wiring yield will be improved. It is important here that the height of the floating gate electrode 105 be equal to or less than the height of the
[0025]
(5) Thereafter, as shown in FIG. 1 (e), thermal oxidation is performed under a relatively high temperature condition of 900 to 1000 ° C. in a dry oxygen atmosphere to grow a thin oxide film by 50 to 100 °, and silicon is formed by a CVD method. A second gate oxide film is formed by growing a nitride film on the entire surface at 100 to 200 ° and further performing thermal oxidation at a relatively low temperature of 800 to 900 ° C. in a wet oxygen atmosphere to grow a thin oxide film at 50 to 100 °. 106 is formed.
[0026]
Finally, a second polysilicon film 107 serving as an electrode is formed by a CVD method to a thickness of about 1000 to 3000 °, and the impurity is doped with phosphorus or arsenic by 1 to 6 × 10 20 cm − by thermal diffusion or ion implantation. After three doping, a W silicide film 108 is formed by a CVD method.
[0027]
(6) Although not shown, the above-mentioned second polysilicon film 107 and W silicide film 108 are patterned by photolithography and etching to form a control gate electrode, and ion implantation is carried out in a self-aligned manner using this as a mask. As a result, arsenic or phosphorus is implanted at 1 to 10 × 10 15 cm −2 to form an N + diffusion layer, thereby completing the formation of the stacked transistor. Thereafter, the semiconductor storage device according to the present invention is completed by forming each electrode lead-out wiring by a known technique.
[0028]
With the configuration as described above, according to the first embodiment,
(1) A floating gate electrode for a transistor, which is conventionally formed so as to be straddled over the active region and the upper part of the field oxide film, is formed so as to be buried in the active region in a portion which becomes a valley of the field oxide film. Since the step in the direction can be reduced, patterning of the floating gate electrode itself becomes easy, and patterning performance can be expected to improve in the patterning of the upper layer such as the control gate electrode to be formed later, and the reduction in wiring yield is prevented. Can be.
[0029]
(2) Since the control gate electrode is formed by embedding a pseudo electrode material in the active region, a self-aligned process in the gate / active region can be realized by applying this embodiment.
[0030]
(3) In the manufacturing method, the LOCOS method, which is a conventional technology, can be applied to the element isolation process, and no new process technology is required, and the stability of the manufacturing process and the electrical reliability of the transistor are maintained. Can be.
[0031]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention. Here, an N-channel type will be described.
[0032]
(1) First, as shown in FIG. 2A, a pad oxide film (not shown) is formed on a
[0033]
(2) Next, as shown in FIG. 2B, after forming a
[0034]
(3) Next, as shown in FIG. 2C, the
[0035]
(4) Next, as shown in FIG. 2D, the
[0036]
(5) Thereafter, as shown in FIG. 2E, thermal oxidation is performed under a relatively high temperature condition of 900 to 1000 ° C. in a dry oxygen atmosphere to grow a thin oxide film by 50 to 100 °, and silicon is formed by a CVD method. A second gate oxide film is formed by growing a nitride film on the entire surface at 100 to 200 ° and further performing thermal oxidation at a relatively low temperature of 800 to 900 ° C. in a wet oxygen atmosphere to grow a thin oxide film at 50 to 100 °. Step 206 is formed.
[0037]
Finally, a
[0038]
Hereinafter, although not shown, if each electrode lead-out wiring is formed by a known technique, the semiconductor device according to the present invention is completed.
[0039]
With this configuration, according to the second embodiment,
(1) Conventionally, a floating gate electrode for a transistor, which is formed so as to be stacked over an active region and an upper portion of a field oxide film, is replaced with a field oxide film except for a portion near the active region which is a valley of the field oxide film. Unnecessary parts at the top are removed to reduce the vertical steps, so patterning of the floating gate electrode itself is facilitated, and patterning performance is improved in patterning of upper layers such as the control gate electrode that is formed later. It is possible to prevent a decrease in yield and wiring yield.
[0040]
(2) Since the control gate electrode is formed by embedding a pseudo electrode material in the active region, a self-aligned process in the gate / active region can be realized by applying this embodiment.
[0041]
(3) In the manufacturing method, the LOCOS method, which is a conventional technique, can be applied to the element isolation process, and no new process technology is required, so that the stability of the manufacturing process and the electrical reliability of the transistor are the same as those of the conventional method. Can be maintained.
[0042]
In the above description, a P-type silicon substrate has been described as an example, but the same effect can be obtained by using an N-type silicon substrate. The substrate and the electrode material are not limited to the silicon substrate and the polysilicon / W silicide, and other substrates and electrode materials can be used sufficiently.
[0043]
Further, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention,
(A) According to the first or second aspect of the present invention, the floating gate electrode is formed so as to be buried in the active region serving as the valley of the field oxide film so that the vertical step can be reduced. The patterning itself is facilitated, and patterning performance can be expected to be improved in patterning an upper layer such as a control gate electrode to be formed thereafter, and a decrease in wiring yield can be prevented.
[0045]
(B) According to the third or fourth aspect of the present invention, the floating gate electrode is left only at a portion near the active region which is a valley of the field oxide film, and an unnecessary portion above the field oxide film is removed to remove the vertical step. , The patterning of the floating gate electrode itself is facilitated, and patterning performance can be expected to be improved in the patterning of an upper layer such as a control gate electrode to be formed later, and a reduction in wiring yield can be prevented. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional semiconductor memory device.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a conventional semiconductor memory device.
[Explanation of symbols]
101, 201
102A Anisotropically etched part of
Claims (4)
前記アクティブ領域のチャネル幅方向の端部を定義する前記素子分離絶縁膜には、前記基板表面より突出する前記アクティブ領域側の端部が除去されて段差が形成された構成とし、
前記アクティブ領域上には、第1の酸化膜と、該第1の酸化膜上に形成され、前記素子分離絶縁膜の高さと同一以下の高さを有し、該素子分離絶縁膜の段差部分から離間して配置されるように、電極材料をパターニングして形成された第1のゲート電極と、第2の酸化膜を介して前記パターニングされた第1のゲート電極上に形成された電極材料をパターニングして形成された第2のゲート電極と、
を有することを特徴とする半導体記憶装置。In a semiconductor memory device in which an active region is defined on the substrate surface by an element isolation insulating film provided on the substrate surface,
Wherein the said element isolation insulating film that defines the end of the channel width direction of the active region, the pre-Symbol removing an end portion of the active region side projecting from the substrate surface in a configuration in which a step is formed,
A first oxide film on the active region; a first oxide film formed on the first oxide film, having a height equal to or less than a height of the device isolation insulating film, and a step portion of the device isolation insulating film; A first gate electrode formed by patterning an electrode material so as to be separated from the first gate electrode; and an electrode material formed on the patterned first gate electrode via a second oxide film. A second gate electrode formed by patterning
A semiconductor memory device comprising:
前記アクティブ領域のチャネル幅方向の端部を定義する前記素子分離絶縁膜に、前記基板表面より突出する前記アクティブ領域側の端部を除去して段差を設ける工程と、
前記アクティブ領域上に第1の酸化膜を設ける工程と、
第1のゲート電極を形成するために、前記第1の酸化膜上を覆うように電極材料を設けて、前記素子分離絶縁膜の高さと同一以下の高さを有し、該素子分離絶縁膜の段差部分から離間して配置されるように該電極材料をパターニングする工程と、
前記パターニングされた電極材料を覆うように、第2の酸化膜を設ける工程と、
第2のゲート電極を形成するために、前記第2の酸化膜上を覆うように電極材料を設けて、該電極材料をパターニングする工程と、
を有することを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。In a method for manufacturing a semiconductor memory device, an active region is defined on a surface of a substrate by an element isolation insulating film provided on the surface of the substrate.
The device isolation insulating film that defines the end of the channel width direction of the active region, a step of providing a step to remove the end portion of the active region side projecting from front Stories substrate surface,
Providing a first oxide film on the active region;
In order to form a first gate electrode, an electrode material is provided so as to cover the first oxide film, and has a height equal to or less than the height of the element isolation insulating film. Patterning the electrode material so as to be spaced apart from the step portion of,
Providing a second oxide film so as to cover the patterned electrode material;
Providing an electrode material over the second oxide film to form a second gate electrode, and patterning the electrode material;
A method for manufacturing a semiconductor memory device, comprising:
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