JP4629400B2 - スプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法 - Google Patents

スプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、スプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法に係り、より詳細には制御ゲートを自己整合的に形成するスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法に関する。
不揮発性半導体メモリ素子は、電気的にデータの消去/保存が可能であり、かつ電源が供給されなくてもデータの保存ができるので、移動通信システム、メモリカードなどを含む多様な分野においてその応用が増加しつつある。不揮発性半導体メモリ素子を構成するトランジスタは、浮遊ゲート、絶縁膜及び制御ゲートが積層されているゲート構造物を含むスタックゲートトランジスタであるか、スプリットゲート構造物を含むスプリットゲートトランジスタでありうる。
図1は、従来のスプリットゲートトランジスタを有する不揮発性半導体メモリ素子(以下、スプリットゲート型メモリ素子)の断面図である。
図1を参照すれば、従来のスプリットゲート型メモリ素子では、半導体基板10の所定領域にソース領域15が形成され、ソース領域15の両側に隣接した半導体基板10上に一対の浮遊ゲート20が配置されている。浮遊ゲート20の上面はゲート間酸化膜25により覆われている。浮遊ゲート20のソース領域15の反対側壁はそれぞれ制御ゲート30で覆われる。制御ゲート30は、浮遊ゲート20側壁から延びて、一方向ではゲート間酸化膜25の上面を覆っており、他の方向では浮遊ゲート20のソース領域15の反対側に隣接した半導体基板10の一部を覆う。制御ゲート30に隣接した半導体基板10内にはドレイン領域35が配置されている。ドレイン領域35は、制御ゲート30の下部に一部重複する。浮遊ゲート20及び半導体基板10の間にゲート絶縁膜40が形成され、制御ゲート30と半導体基板10との間には浮遊ゲート20の下部から拡張されたゲート絶縁膜40と、浮遊ゲート20の側壁から拡張されたトンネル絶縁膜45とが重複している。
前記のように、スプリットゲート型メモリ素子では、浮遊ゲート20と制御ゲート30が分離された構造を有する。浮遊ゲート20は、外部と電気的に完全に絶縁された孤立構造を有する。この浮遊ゲート20への電子注入(書込み)と放出(消去)によってセルの電流が変わる性質を用いてデータを保存する。書込みモードにおいて、ソース領域15に例えば15V以上の高電圧を印加し、ドレイン領域35に適切な電圧を印加すれば、制御ゲート30に隣接した浮遊ゲート20の下部の半導体基板10でホット電子がゲート絶縁膜40を通過して浮遊ゲート20内に注入される。この時ゲート絶縁膜40は、ソース領域15に印加された電圧をカップリングして浮遊ゲート20の電位を高める役割を担う。消去モードにおいては、制御ゲート30に15V以上の電圧を印加すれば、浮遊ゲート20の先端(tip)に高電界が印加されて浮遊ゲート20内の電子が制御ゲート30に放出される。この時、ゲート間酸化膜25は制御ゲート30と浮遊ゲート20間のカップリング比を減少させて両端間の電位差を大きい状態に維持させる。このように、浮遊ゲート20への電子注入は、チャンネルでホット電子を通したCHEI(Channel Hot Electron Injection)方式でなされており、電子放出には、浮遊ゲート20と制御ゲート30との間のトンネル絶縁膜45を通したF−N(Fowler-Nordheim)トンネルリングが用いられる。
前述したスプリットゲート型メモリ素子は、例えば次のような方法で製造できる。まず、半導体基板10の全面にゲート絶縁膜40を形成する。次に、ゲート絶縁膜40上に浮遊ゲート20形成のための第1ポリシリコン膜を所定厚さに形成した後、フォトリソグラフィ工程を用いてパターニングする。次いで、第1ポリシリコン膜を熱酸化させる。これにより、浮遊ゲート20、及びその上部を覆うゲート間酸化膜25が形成される。
次に、ゲート間酸化膜25が形成された半導体基板10の全面にCVD(Chemical Vapor Deposition)などの方法を用いて絶縁膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ工程を用いて絶縁膜をパターニングし、図示したようなトンネル絶縁膜45を形成する。
次に、制御ゲート30形成のための工程を行う。例えば、ポリシリコンで形成された制御ゲート30は、トンネル絶縁膜45まで形成された半導体基板10上にポリシリコンを等角的に蒸着して第2ポリシリコン膜を形成し、フォトリソグラフィ工程を行ってパターニングすることにより形成する。
前記のように、従来のスプリットゲート型メモリ素子の製造方法では、制御ゲート30の形成にフォトリソグラフィが用いられる。ところが、フォトリソグラフィ工程では相当なオーバーラップ変動をもたらす誤整列が発生しうる。誤整列が発生すれば、セル間の制御ゲート30の有効チャンネル長の差が誘発され、図示したような鏡面対称の両セル、奇数セル(有効チャンネル長:L1)/偶数セル(有効チャンネル長:L2)間の特性差が発生する。制御ゲート30の有効チャンネル長におけるこのような変動はメモリセルのスレショルド電圧の変動をもたらす。奇数セルと偶数セルのスレショルド電圧の変動はオン-電流特性差を誘発してセルの均一性を減少させる。
このようなオーバーラップ変動による問題を解決するための従来技術が例えば特許文献1及び2に開示されている。
米国特許第6,486,032号明細書 大韓民国特許出願公開第2002−045434号明細書
本発明の目的は、セルごとに有効チャンネル長が一定のスプリットゲート型メモリ素子を製造する方法を提供することである。
本発明に係るスプリットゲート型メモリ素子の製造方法では、半導体基板上にゲート絶縁膜と導電層を形成した後、前記導電層を露出させる少なくとも一対の第1開口部を定義するように前記導電層上にマスクパターンを形成する。前記マスクパターンにより露出された前記導電層を選択的に熱酸化させてゲート間酸化膜を形成した後、前記マスクパターンのうち前記ゲート間酸化膜の間にある部分を除去して第2開口部を定義する。前記第2開口部の内壁にスペーサを形成した後、残っている前記マスクパターン、スペーサ、及びゲート間酸化膜をエッチングマスクとして用いて前記ゲート絶縁膜が露出されるまで前記導電層をエッチングすることによって第3開口部を定義する。前記第3開口部内に不純物イオンを注入してソース領域を形成した後、前記マスクパターンと段差のないように前記第3開口部内に絶縁膜を埋め込んで絶縁膜プラグを形成する。前記マスクパターンとスペーサを除去して前記絶縁膜プラグの側壁を露出させた後、前記ゲート間酸化膜をエッチングマスクとして用いて前記ゲート絶縁膜が露出されるまで前記導電層をエッチングすることによって一対の浮遊ゲートを形成する。前記浮遊ゲートの側壁にトンネル絶縁膜を形成した後、前記絶縁膜プラグの側壁に自己整合的にスペーサ状の制御ゲートを形成し、前記制御ゲートの外側にドレイン領域を形成する。
本発明に係る他のスプリットゲート型メモリ素子の製造方法では、半導体基板上に導電層を形成した後、前記導電層を露出させる少なくとも一対の第1開口部を定義するように前記導電層上にマスクパターンを形成する。前記マスクパターンにより露出された前記導電層を選択的に熱酸化させてゲート間酸化膜を形成する。前記マスクパターン上と前記ゲート間酸化膜上に等角のキャッピング酸化膜を形成した後、前記キャッピング酸化膜のうち前記ゲート間酸化膜の間にある部分を除去して前記マスクパターンの一部を露出させる。次に、残っている前記キャッピング酸化膜をエッチングマスクとして用い、露出された前記マスクパターンを除去することによって第2開口部を定義する。残っている前記キャッピング酸化膜を除去した後、残っている前記マスクパターン及びゲート間酸化膜をエッチングマスクとして用い、前記導電層をエッチングして第3開口部を定義する。前記マスクパターンと段差のないように前記第3開口部内に絶縁膜を埋め込んで絶縁膜プラグを形成した後、前記マスクパターンを除去して前記絶縁膜プラグの側壁を露出させる。前記ゲート間酸化膜をエッチングマスクとして用い、前記導電層をエッチングして一対の浮遊ゲートを形成する。前記浮遊ゲートの側壁にトンネル絶縁膜を形成した後、前記絶縁膜プラグの側壁に自己整合的にスペーサ状制御ゲートを形成する。
本発明に係るスプリットゲート型メモリ素子の製造方法では、絶縁膜プラグの側壁にスペーサ状に自己整合的に制御ゲートを形成する。したがって、制御ゲートの形成において、フォトリソグラフィを用いる場合の誤整列問題がないので、有効チャンネル長での公差または変動が相当に改善できる。したがって、フラッシュメモリのような素子に適用される場合、奇数セルと偶数セルのスレショルド電圧変動を減少させてオン-電流特性差を減少させ、良好な素子特性を確保しうる。
以下、添付した図面に基づき、本発明に係るスプリットゲート型メモリ素子の製造方法に関する望ましい実施例を説明する。しかし、本発明は以下に開示される実施例に限定されず、相異なる多様な形態に具現されうる。単に本実施例は、本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範ちゅうを完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求の範囲の範ちゅうにより定義されるだけである。図面において同じ参照符号は同じ要素を示す。また、後続する詳細な説明で多数の特定細部は本発明の完全な理解のために提供されたものである。しかし、当業者ならば特定細部がなくても本発明の実施が可能であることがわかる。
図2から図14は本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。
まず、半導体基板200、例えばp-型シリコン基板上に素子分離のためのSTI(Shallow Trench Isolation)(図示せず)工程を完了する。次に、図2に示すように、半導体基板200上にゲート絶縁膜205を形成する。例えば、50〜150Å程度の厚さ、望ましく約80Åの厚さに熱酸化膜を成長させる。次に、ゲート絶縁膜205上に浮遊ゲート用導電層210を形成する。例えば、ドープトポリシリコンを蒸着して500〜2000Å厚さのポリシリコン膜を形成する。この時ポリシリコンは、蒸着と同時にインサイチュでドーピングして形成しうる(例えば、POCl3浸漬工程)。一方、アンドープトポリシリコンを先に形成してから不純物を注入してドーピングしても良い。この場合、不純物の注入工程では、例えば、30KeVのエネルギーで2.7×1014ions/cm2のリン(P)のようなn-型不純物を注入できる。次に、導電層210の上部にマスク膜215を2000〜5000Å程度の適正厚さに形成する。マスク膜215はシリコン窒化膜等で形成することが望ましく、この場合、500〜850℃の温度でSiH4とNH3の反応を用いたLPCVD(Low Pressure CVD)法などによって形成できる。
次に、図3に示したように、所定のマスク工程を用いてセルの形成領域の導電層210が露出されるまでマスク膜215をエッチングして、一対の第1開口部216を定義するマスクパターン215a、215bを形成する。シリコン窒化膜からなるマスク膜215のエッチングにはフッ化炭素系ガスを使用しうる。例えば、Cxy系、Cabc系ガス、例えばCF4、CHF3、C26、C48、CH22、CH3F、CH4、C22、C46のようなガス、またはこれらの混合ガスを使用しうる。この時、雰囲気ガスとしてはArガスを使用しうる。マスクパターン215a、215bは、後続的に導電層210の選択的酸化のためのマスク層として使われる。
次いで、熱酸化膜の成長環境を造成して、マスクパターン215a、215bにより導電層210のオープン領域、すなわち第1開口部216内の導電層210のみ熱酸化させ、その上部にだけゲート間酸化膜220を選択的に成長させる。この場合、成長時間を調節することによって、ゲート間酸化膜220の厚さは500〜2000Å程度、例えば1200Åにできる。
図4に示すように、ゲート間酸化膜220が形成された結果物の上部に約100〜500Åの薄いキャッピング酸化膜225を通常の蒸着方法、例えばCVD、SACVD(Sub−Atmospheric CVD)、LPCVDまたはPECVD(Plasma Enhanced CVD)によって蒸着する。CVDを用いる場合、SiH4、Si26、及びN2Oガスを反応ガスとして使用してMTO(middle temperature oxide)で形成できる。キャッピング酸化膜225は薄く蒸着するので、マスクパターン215a、215bとゲート間酸化膜220上に等角的に蒸着される。キャッピング酸化膜225は、後続工程でゲート間酸化膜220の間にあるマスクパターン215bの除去時に、残りのマスクパターン215aを保護するエッチングマスクの役割を担う。したがって、マスクパターン215bを選択的に除去できる他の方法があれば、キャッピング酸化膜225の形成工程を省略してもよい。
図5に示すように、所定のマスク工程を用いて今後セルソース領域が形成される部分、すなわちゲート間酸化膜220の間にある部分をオープンさせるフォトレジストパターン230を形成する。次に、フォトレジストパターン230をエッチングマスクとして用いて、セルソース領域が形成される部分に形成されているキャッピング酸化膜225部分を湿式エッチングする。例えば、HFと脱イオン水(H2O)の混合比率が1:5〜1000であるフッ酸(HF)希釈液またはBOE(Buffered Oxide Enchant)を使用できる。これにより、キャッピング酸化膜225aがセルソース領域の形成される部分のマスクパターン215bを露出させ、他のマスクパターン215aを被覆する。
次に、図6に示すようにフォトレジストパターン230をアッシングとストリップで除去する。キャッピング酸化膜225aが、ゲート間酸化膜220の間にあるマスクパターン215bを露出させ、残りのマスクパターン215aを保護する状態で、キャッピング酸化膜225aをエッチングマスクとしてリン酸を用いた窒化膜ストリップを行う。これにより、セルソース領域が形成される部分のマスクパターン215bだけ選択的に除去されて第2開口部231が定義される。
次に、キャッピング酸化膜225aを湿式エッチングで除去する。次いで、300〜1500Å程度の厚さの絶縁膜、例えばシリコン窒化膜を蒸着し、マスクパターン215aの上面に前記絶縁膜が完全に除去されるまでRIE(Reactive Ion Etching)方式の乾式エッチングを進行し、図7のようにマスクパターン215aの側壁、すなわち第2開口部231の内壁にスペーサ235を形成する。スペーサ235は、後続工程で浮遊ゲートと制御ゲートとの間のオーバーラップ長を増加させるために形成する。したがって、オーバーラップ長を十分に確保できる場合であれば、スペーサ235形成工程は省略してもよい。可能であれば、スペーサ235をマスクパターン215aと同一物質で形成することが後続工程での除去を容易にして望ましい。
図8に示すように、マスクパターン215a、スペーサ235及びゲート間酸化膜220をエッチングマスクとして用いてゲート絶縁膜205が露出されるまで導電層210をエッチングする。これにより、第3開口部232が定義される。次に、第3開口部232内に1.0E15〜1.0E16ions/cm2程度ドーズのn-型不純物のイオン注入240を行ってセルソース領域245を形成する。この時、900℃程度で30分間熱処理して注入不純物をドライブイン(driVe-in)させるが、必要に応じて熱酸化膜の成長条件下で、エッチングにより露出された導電層210の側壁を酸化膜(図示せず)でシーリングしながらセルソース領域245を形成することもできる。酸化膜でシーリングさせれば、エッチング時に誘発された導電層210のエッチング損傷を解消できる。また、セルソース領域を深い接合で形成すれば、データプログラム時に印加される高電圧に耐えられる。
図9に示したように、図8の構造上に、第3開口部232を完全に埋め込むように、例えば約5000〜10000Å厚さのギャップフィル酸化膜をCVD方式で蒸着する。次に、化学的機械研磨(CMP)を用いてマスクパターン215aの表面が露出されるまで平坦化させる。これにより、マスクパターン215aと段差のないように第3開口部232内に絶縁膜プラグ250が形成される。
図10に示すように、マスクパターン215aとスペーサ235とを除去して絶縁膜プラグ250の側壁を露出させる。マスクパターン215aとスペーサ235とを全てシリコン窒化膜で形成した場合には、リン酸を利用したストリップを用いて同時に容易に除去できる。側壁が露出された絶縁膜プラグ250は後続的に自己整合的に制御ゲートの形成に利用される。
図11に示したように、ゲート間酸化膜220をエッチングマスクとして用いて、表面に露出されている導電層210をゲート絶縁膜205が露出されるまで乾式エッチングし、互いに離隔された一対の浮遊ゲート210aを形成する。ドープトポリシリコンからなる導電層210のエッチングにはHBr、HeO2、N2及びCF4ガスの混合ガスを使用しうる。この時、半導体基板200側にバイアスをかけてエッチングガスの直進性をさらに大きくできる。次に、その構造上に約50〜150Å厚さの熱酸化膜を成長させ、その上にさらに50〜150Å厚さのCVD酸化膜(例えば、高温酸化膜)を連続的に堆積させ、CVD酸化膜を硬化させるために1000℃程度の温度で30分間熱処理してトンネル絶縁膜260を形成する。CVD酸化膜は段差塗布性が大きく均一な厚さに蒸着されるので、絶縁膜プラグ250の上部にも蒸着されるが、類似の酸化膜成分であるから分離して図示しなかった。
図12に示すように、トンネル絶縁膜260が形成された構造上に約2000〜5000Å厚さの第2導電層、例えばドープトポリシリコン膜を形成し、RIE方式の乾式エッチングを進行して絶縁膜プラグ250の側壁にスペーサ状の制御ゲート270を形成する。したがって、制御ゲート270は、フォトリソグラフィ工程を利用せずに絶縁膜プラグ250の側壁に自己整合されて均一な長さに形成される。ポリシリコンからなる制御ゲート270に後続的にシリサイド反応を起こすこともできる。これに利用できるシリサイドの種類としては、タングステンシリサイド、コバルトシリサイド、チタンシリサイドなどがある。コバルトシリサイドとチタンシリサイドは、ポリシリコンを蒸着した上にコバルトまたはチタンを蒸着した後、RTA(Rapid Thermal Annealing)により反応させて形成する。コバルト層を形成した場合は、ポリシリコンとコバルトとが反応するように400℃〜500℃、窒素ガス雰囲気下で50秒内外1次RTAを行う。この過程でCoSi相からなる層が生じる。次に、CoSi 2 のようにさらに低抵抗である相が形成されるように結果物を800℃〜900℃、窒素ガス雰囲気で30秒程度2次RTAする。ニッケル層を形成した場合は、低温で1段階の熱処理を通じてNiSi相が得られる。タングステンシリサイドはCVDを用いて直接蒸着可能である。
図13に示したように、所定のマスクを利用して1.0E15〜1.0E16ions/cm2程度のドーズにn-型不純物をイオン注入し、所定の熱処理を進行して制御ゲート270の外側にドレイン領域275を形成する。
図14に示すように、図13の結果物上に平坦化のための層間絶縁膜280を厚く積層し、フォトリソグラフィ工程を用いてドレイン領域275を露出させるためのコンタクトホール281、282を形成し、前記コンタクトホール281、282に充填されるように導電性金属を厚く積層し、これをCMPして前記コンタクトホール281、282以外の層間絶縁膜280上に前記金属が存在しないように研磨して、コンタクトホール281、282内にだけ導電性金属プラグ283、284、例えばタングステンプラグを形成する。金属プラグ283、284を含む層間絶縁膜280上に金属層を積層し、これがフォトリソグラフィによりそれぞれの金属プラグ283、284に電気的に連結されるように金属配線のパターン285を形成して、スプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子のセルを完成する。金属配線のパターン285は、プログラム及び読み取り時にデータを伝達するビットラインとして使われる。
図15は、本発明の実施例によるスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子のレイアウト図である。図15において、参照符号“190”はSTIのような素子分離膜である。図示したように、実線で示す浮遊ゲート210a、制御ゲート270、セルソース領域245及びドレイン領域275が配置され、点線で示す絶縁膜プラグ250が浮遊ゲート210aの間に位置する。図15においてA-A'線に沿った切断面が図14に対応する。
以上、本発明を望ましい実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当業者により多様な変形が可能である。
(産業上の利用可能性)
本発明の製造方法によるスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子は、セルごとに均一な特性を持たせて、移動通信システム、メモリカードなどを含む多様な分野で優れた素子として利用されうる。
従来技術によるスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子の製造方法を示す断面図である。 図14に示したスプリットゲート型不揮発性半導体メモリ素子のレイアウト図である。
符号の説明
200 半導体基板、205 ゲート絶縁膜、210 導電層、210a 浮遊ゲート、215a、215b マスクパターン、216 第1開口部、220 ゲート間酸化膜、225 キャッピング酸化膜、231 第2開口部、232 第3開口部、235 スペーサ、245 セルソース領域、250 絶縁膜プラグ、260 トンネル絶縁膜、270 制御ゲート、275 ドレイン領域、283、284 金属プラグ、285 金属配線のパターン

Claims (17)

  1. 半導体基板上にゲート絶縁膜及び導電層を形成する段階と、
    前記導電層を露出させる少なくとも一対の第1開口部を定義するように前記導電層上にマスクパターンを形成する段階と、
    前記マスクパターンにより露出された前記導電層を選択的に熱酸化させてゲート間酸化膜を形成する段階と、
    前記マスクパターンのうち前記ゲート間酸化膜の間にある部分を除去して第2開口部を定義する段階と、
    前記第2開口部の内壁にスペーサを形成する段階と、
    残っている前記マスクパターン、前記スペーサ、及び前記ゲート間酸化膜をエッチングマスクとして用い、前記ゲート絶縁膜が露出されるまで前記導電層をエッチングして第3開口部を定義する段階と、
    前記第3開口部内に不純物イオンを注入してソース領域を形成する段階と、
    前記マスクパターンと段差のないように前記第3開口部内に絶縁膜を埋め込んで絶縁膜プラグを形成する段階と、
    前記マスクパターン及び前記スペーサを除去して前記絶縁膜プラグの側壁を露出させる段階と、
    前記ゲート間酸化膜をエッチングマスクとして用い、前記ゲート絶縁膜が露出されるまで前記導電層をエッチングして一対の浮遊ゲートを形成する段階と、
    前記浮遊ゲートの側壁にトンネル絶縁膜を形成する段階と、
    前記絶縁膜プラグの側壁に自己整合的にスペーサ状の制御ゲートを形成する段階と、
    前記制御ゲートの外側にドレイン領域を形成する段階と、
    を含むことを特徴とするスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  2. 前記導電層及び前記制御ゲートは、ドープトポリシリコンで形成することを特徴とする請求項1に記載のスプリットゲート型メモリ素子の製造方法。
  3. 前記マスクパターンは、シリコン窒化膜で形成することを特徴とする請求項1に記載のスプリットゲート型メモリ素子の製造方法。
  4. 前記シリコン窒化膜は、2000〜5000Å程度の厚さに形成することを特徴とする請求項3に記載のスプリットゲート型メモリ素子の製造方法。
  5. 前記ゲート間酸化膜は、500〜2000Å程度の厚さに形成することを特徴とする請求項1に記載のスプリットゲート型メモリ素子の製造方法。
  6. 前記第2開口部を定義する段階は、
    前記マスクパターン上及び前記ゲート間酸化膜上に等角のキャッピング酸化膜を形成する段階と、
    前記キャッピング酸化膜のうち前記ゲート間酸化膜の間にある部分を除去して前記マスクパターンの一部を露出させる段階と、
    残っている前記キャッピング酸化膜をエッチングマスクとして露出された前記マスクパターンを除去する段階と、
    残っている前記キャッピング酸化膜を除去する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項1に記載のスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  7. 前記マスクパターンはシリコン窒化膜で形成し、
    前記マスクパターンの除去時、リン酸を利用したストリップを用いることを特徴とする請求項6に記載のスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  8. 前記スペーサは、前記マスクパターンと同一物質で形成することを特徴とする請求項1に記載のスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  9. 前記マスクパターン及び前記スペーサは、シリコン窒化膜で形成し、
    前記マスクパターン及び前記スペーサの除去時、リン酸を利用したストリップを用いることを特徴とする請求項1に記載のスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  10. 前記ソース領域を形成する段階は、前記第3開口部内に不純物を注入する段階と、注入された不純物をドライブインさせるための熱処理をする段階とを含み、
    前記ドライブインさせるための熱処理をする段階の間に前記第3開口部内の前記導電層の側壁を熱酸化膜でシーリングすることを特徴とする請求項1に記載のスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  11. 前記絶縁膜プラグを形成する段階は、
    前記第3開口部を完全に埋め込むようにギャップフィル酸化膜を形成する段階と、
    化学的機械研磨を用いて前記マスクパターンの表面が露出されるまで前記ギャップフィル酸化膜を平坦化させる段階と、
    を含むことを特徴とする請求項1に記載のスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  12. 前記トンネル絶縁膜を形成する段階は、
    前記浮遊ゲートが形成された結果物を熱酸化させる段階と、
    前記浮遊ゲート上に酸化膜を蒸着する段階と、
    前記酸化膜を硬化させるために熱処理する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項1に記載のスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  13. 前記制御ゲート上に層間絶縁膜を形成する段階と、
    前記層間絶縁膜を貫通して前記ドレイン領域に接続された金属プラグを形成する段階と、
    前記層間絶縁膜上に前記金属プラグと連結された金属配線のパターンを形成する段階と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  14. 半導体基板上に導電層を形成する段階と、
    前記導電層を露出させる少なくとも一対の第1開口部を定義するように前記導電層上にマスクパターンを形成する段階と、
    前記マスクパターンにより露出された前記導電層を選択的に熱酸化させてゲート間酸化膜を形成する段階と、
    前記マスクパターン上及び前記ゲート間酸化膜上に等角のキャッピング酸化膜を形成する段階と、
    前記キャッピング酸化膜のうち前記ゲート間酸化膜の間にある部分を除去して前記マスクパターンの一部を露出させる段階と、
    残っている前記キャッピング酸化膜をエッチングマスクとして用い、露出された前記マスクパターンを除去して第2開口部を定義する段階と、
    残っている前記キャッピング酸化膜を除去する段階と、
    残っている前記マスクパターンと前記ゲート間酸化膜とをエッチングマスクとして用い、前記導電層をエッチングして第3開口部を定義する段階と、
    前記マスクパターンと段差のないように前記第3開口部内に絶縁膜を埋め込んで絶縁膜プラグを形成する段階と、
    前記マスクパターンを除去して前記絶縁膜プラグの側壁を露出させる段階と、
    前記ゲート間酸化膜をエッチングマスクとして用い、前記導電層をエッチングして一対の浮遊ゲートを形成する段階と、
    前記浮遊ゲートの側壁にトンネル絶縁膜を形成する段階と、
    前記絶縁膜プラグの側壁に自己整合的にスペーサ状制御ゲートを形成する段階と、
    を含むことを特徴とするスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  15. 前記マスクパターンはシリコン窒化膜で形成し、
    前記マスクパターンの除去時、リン酸を利用したストリップを用いることを特徴とする請求項14に記載のスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  16. 前記絶縁膜プラグを形成する段階は、
    前記第3開口部を完全に埋め込むようにギャップフィル酸化膜を形成する段階と、
    化学的機械研磨を用いて前記マスクパターンの表面が露出されるまで前記ギャップフィル酸化膜を平坦化させる段階と、
    を含むことを特徴とする請求項14に記載のスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
  17. 前記トンネル絶縁膜を形成する段階は、
    前記浮遊ゲートが形成された結果物を熱酸化させる段階と、
    前記浮遊ゲート上に酸化膜を蒸着する段階と、
    前記酸化膜を硬化させるために熱処理する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項14に記載のスプリットゲート型半導体メモリ素子の製造方法。
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