JP7503103B2 - 半導体メモリ構造およびその製造方法 - Google Patents
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Description
100 基板
102 トレンチ分離領域
110 ゲート
110e 延長部
CT コンタクト形成領域
MC デバイスセル領域
SC メモリセルトランジスタ
SP1 第1のスペーサ
SP2 第2のスペーサ
SP3 第3のスペーサ
Claims (11)
- 半導体メモリ構造であって、
デバイスセル領域、および該デバイスセル領域に近接するコンタクト形成領域を上部に有する基板と、
前記デバイスセル領域内の前記基板上に配置されたメモリセルトランジスタであって、ゲート、および該ゲートと前記基板の間の電荷貯蔵構造を有し、前記ゲートは、前記コンタクト形成領域内に延長部を有する、メモリセルトランジスタと、
前記デバイスセル領域内の前記ゲートの側壁上の第1のスペーサであって、第1のスペーサ高さを有する、第1のスペーサと、
前記コンタクト形成領域内の前記ゲートの前記延長部の側壁上の第2のスペーサであって、前記第1のスペーサ高さよりも高い第2のスペーサ高さを有する、第2のスペーサと、
前記第1のスペーサおよび前記第2のスペーサを被覆する炭化ケイ素層と、
前記コンタクト形成領域内および前記デバイスセル領域内の前記炭化ケイ素層を被覆する、層間誘電体層と、
前記層間誘電体層内にあり、前記コンタクト形成領域内の前記ゲートの前記延長部と直接接触するコンタクトプラグと、
を有し、
前記コンタクトプラグは、前記炭化ケイ素層により包囲されており、上面視、前記ゲートの前記延長部の延在方向に垂直な方向に沿ったゲート長を有し、該ゲート長は、前記ゲートの前記延長部のゲート長と等しい寸法を有し、
前記第2のスペーサは、前記コンタクトプラグの側壁の少なくとも一部を被覆する、半導体メモリ構造。 - 前記コンタクト形成領域は、トレンチ分離領域であり、前記デバイスセル領域に隣接する、請求項1に記載の半導体メモリ構造。
- 前記ゲートの前記延長部は、前記トレンチ分離領域上に直接配置される、請求項2に記載の半導体メモリ構造。
- 前記コンタクト形成領域内の前記延長部は、前記デバイスセル領域内の前記ゲートのゲート長と等しいゲート長を有する、請求項1に記載の半導体メモリ構造。
- 前記電荷貯蔵構造は、酸化物-窒化物-酸化物(ONO)膜を有する、請求項1に記載の半導体メモリ構造。
- 半導体メモリ構造を形成する方法であって、
デバイスセル領域、および該デバイスセル領域に近接するコンタクト形成領域を上部に有する基板を提供するステップと、
前記デバイスセル領域内の前記基板上に、メモリセルトランジスタを形成するステップであって、前記メモリセルトランジスタは、ゲート、および前記ゲートと前記基板の間の電荷貯蔵構造を有し、前記ゲートは、前記コンタクト形成領域内に延長部を有する、ステップと、
前記ゲートの上部および前記延長部の上部に、それぞれ、キャッピング層を有する第1および第2の上部構造を設けた後、前記ゲートおよび前記第1の上部構造の側壁に第1のスペーサを形成し、前記延長部および前記第2の上部構造の側壁に第2のスペーサを形成するステップと、
前記コンタクト形成領域における前記延長部および前記第2のスペーサを被覆した状態で、前記デバイスセル領域における前記ゲート上の前記第1の上部構造を除去するステップであって、これにより、前記ゲートの側壁の前記第1のスペーサが部分的にエッチングされ第1のスペーサ高さとなり、前記第2のスペーサは、前記第1のスペーサ高さよりも高い第2のスペーサ高さを有する、ステップと、
前記コンタクト形成領域内の前記延長部、該延長部上の前記第2の上部構造、前記第2のスペーサ、前記デバイスセル領域内の前記ゲート、および前記第1のスペーサを被覆するコンタクトエッチング停止層を形成するステップと、
前記コンタクト形成領域内および前記デバイスセル領域内の前記コンタクトエッチング停止層を被覆する層間誘電体層を形成した後、該層間誘電体層を平坦化するステップであって、前記コンタクト形成領域において前記延長部の直上にある前記コンタクトエッチング停止層が除去され、前記コンタクト形成領域において前記延長部の上部に、前記第2の上部構造が露出される、ステップと、
前記第2の上部構造が除去され、前記コンタクト形成領域内の前記延長部と直接接触するコンタクトプラグが形成されるステップと、
をこの順に有し、
前記コンタクトプラグは、前記コンタクトエッチング停止層により包囲され、上面視、前記延長部の延在方向に垂直な方向に沿ったゲート長を有し、該ゲート長は、前記延長部のゲート長と等しい寸法を有する、方法。 - 前記コンタクト形成領域は、トレンチ分離領域であり、前記デバイスセル領域に隣接する、請求項6に記載の方法。
- 前記延長部は、前記トレンチ分離領域上に直接配置される、請求項7に記載の方法。
- 前記コンタクト形成領域内の前記延長部は、前記デバイスセル領域内の前記ゲートのゲート長と等しいゲート長を有する、請求項6に記載の方法。
- 前記電荷貯蔵構造は、酸化物-窒化物-酸化物(ONO)膜を有する、請求項6に記載の方法。
- 前記コンタクトエッチング停止層は、炭化ケイ素を有する、請求項6に記載の方法。
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