JPH0284776A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置の製造方法

Info

Publication number
JPH0284776A
JPH0284776A JP62275815A JP27581587A JPH0284776A JP H0284776 A JPH0284776 A JP H0284776A JP 62275815 A JP62275815 A JP 62275815A JP 27581587 A JP27581587 A JP 27581587A JP H0284776 A JPH0284776 A JP H0284776A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
insulating film
gate electrode
floating gate
gate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP62275815A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2650925B2 (ja
Inventor
Tetsuo Adachi
哲生 足立
Hideaki Yamamoto
英明 山本
Hitoshi Kume
久米 均
Toshihisa Tsukada
俊久 塚田
Atsushi Hiraiwa
篤 平岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP62275815A priority Critical patent/JP2650925B2/ja
Publication of JPH0284776A publication Critical patent/JPH0284776A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2650925B2 publication Critical patent/JP2650925B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はSAMOS構造を有する不揮発性メモリに係り
、特に高集積化に適し、高信頼性を有するメモリを提供
する製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来の不揮発性メモリについて、特開昭61−1204
72 号を例に説明する。この従来例を第2図に示す。
同図は、上記従来発明の要部を簡略化して示したもので
あ!り 、 (a)はメモリセル、(b)は周辺MOS
を代表して記したものである。lは半導体基板、1/は
メモリセルのソースおよびドレイン拡散層領域、2′は
周辺MOSのソースおよびドレイン拡散層領域を示す。
4は周辺MOSゲート絶縁膜、11は周辺MOSゲート
電極、3はメモリセルのゲート絶縁膜、2は浮遊ゲート
、7は眉間絶縁膜、10は制御ゲート電極を示す。
従来この層間絶縁膜7にはポリシリコンで浮遊ゲート2
を形成し、これを熱酸化してできるsio。
膜が用いられていた。従来この眉間絶縁膜(Si02)
の膜厚としては40nm程度のものが使われていた。し
かしメモリセルの縮小化あるいは書込み消去電圧の低電
圧化に伴い、これらの眉間絶縁膜を薄膜化することが必
要になってきた。これを実現するためには薄くても高耐
圧、低リーク電流、欠陥のない絶縁膜が必要となる。
S iOz /8 fs N4 /8 !02 (ON
 O)の31構造の絶縁膜は、高耐圧、低リーク、欠陥
の少ない良質の絶縁膜特性を有しており、この膜をメモ
リセルの層間絶縁膜7として使用できればデータ保持特
性に優れた。さらに大容量のメモリが実現できることに
なる。
ところが実際に0−N−0膜を応用してみると。
次に説明するような問題のあることがわかった。
第3図は浮遊ゲート2.形成から制御ゲートおよびメモ
リ駆動用周辺MOSゲート加工までの工程を示したもの
である。
(a)で0−N−0膜5を全面に被着したのち、(b)
に示すようにメモリ部に層間絶縁膜である0−N−0膜
を残すため、メモリ部をホトレジスト9で覆った後、ウ
ェットあるいはドライエツチングを交互に行なうことに
より0−N−0膜5を除去する。
この時ドライエツチングによシレジスト面が変質してし
まい、レジスト9を除去する場合、プラズマアッシャを
用いなければならない。このためレジスト除去工程(d
)においてむき出しになった基板面の領域Aの部分がプ
ラズマアッシャ−によって損傷されると同時に汚染され
1通常このような損傷(汚染)を受けた部分は、−五酸
化した後フッ酸系の液で除去する。しかしながらこのよ
うな工程を通すと0−N−00上側のOも同時に除去さ
れてしまうため、汚染部分を除去、できない。従って、
この状態で(e)工程で示すようにメモリ駆動用周辺M
OSゲート酸化膜4を形成せざるを得ない。
更にげ)工程で制御ゲートおよび周辺MOSゲート電極
材料のポリシリコンもしくは、WSi/ポリシリコン膜
6を全面に被着させ、(g)工程で加工して、各々メモ
リセルの制御ゲー)10および周辺MOSゲート11を
形成する。
ここまでが主要な工程であるが1以上の工程で問題にな
るのは、前述したような、周辺MOS用のゲート絶縁膜
4f、汚染された基板上(A領域)に形成しなければな
らないということであり、これは当然の結果としてゲー
ト絶縁膜の膜質を悪くし1歩留低下、信頼性の低下をき
たすことになる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記した周辺MOSゲート酸化膜質の劣化は。
従来層間絶縁膜としてポリシリコンの熱酸化膜を用いて
いた技術に0−N−0層間絶縁膜を適用しようとしたた
めに生じたものである。
本発明の目的は前記プラズマダメージによるゲート酸化
膜質の劣化が生じない製造技術を提供するものであり、
これにより、0−N−0を層間絶縁膜とする高集積化に
適し、高性能の不揮発性メモリの製造方法を提供せんと
するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記のシリコン基板へのプラズマダメージによるゲート
酸化膜質の劣化は、゛メモリ部以外の0−N−0層間絶
縁膜を除去する工程(第3図(Q))において、シリコ
ン基板面が露出し、この状態でレジスト除去を行なうた
めにシリコン基板面にプラズマダメージが加わること、
さらにこのダメージを受けた領域を先に述べたように除
去できないことが原因となっている。そこで本発明では
、この汚染された領域をゲート絶縁膜4を形成する前に
除去できるようにした。この目的は、0−N−0を単に
用いるのではなく、さらにこの上に813N4膜を形成
して、N−0−N−04層構造とし、ゲート絶縁膜4を
形成した後、最上部の5iaN4膜を除去して、0−N
−0とすることによって達成される。
〔作用〕
第4図は本発明による工程を示したものである。
第4図(b)に示すように0−N−0層間絶縁膜5を全
面に被着した後その上部にSisNa膜8を全面に被着
させる。次に第3図(b)と同様にホトレジスト9をメ
モリ部上にパターニングして残す。そして第4図(d)
のようにN−0−N−0膜を上から順次エツチングして
下部5iCh[をある程度基板上に残した状態にする。
ここで第4図(e)のようにアッシャ−によりレジスト
を除去してしまう。
この状態では、アッシャ−処理を行なっても、0−N−
0層間絶縁膜部5は3i3N4で覆われ、シリコン基板
面にはSigh膜でカバーされているためにプラズマに
よる影響を受けない。更に第4図(f)に示すように基
板上にあるSi01膜を除去し、この部分に第4図(g
)のようにゲート酸化膜4を形成させる。この場合には
0−N−0層間絶縁膜5上部には5fsN4膜8がある
ため、上記5iCh膜を除去する工程においても、0−
N−0膜5の上部show膜はエツチングされない。ゲ
ート酸化膜4t−形成した後、第4図(h)のようKこ
れまで0−N−0膜を保護していた8 Ss N4膜8
をウェットエツチングにより除去する。その後第4図(
i)。
す)と同様に制御ゲート10および周辺MOSゲート電
極材料11のポリシリコンまたはWSf!/ポリシリコ
ンロを形成し加工する。
以上説明したように本発明による製造技術を用いれば周
辺MOSのゲート絶縁膜4および層間絶縁膜5へのプラ
ズマダメージの問題がなく、高歩留、高信頼性の不揮発
性メモリの製造が可能になる。
〔実施例〕
以下1本発明の一実施例を第1図、第4図をmmいて説
明する。本実施例で説明するメモリの製造方法はNウェ
ル、CMOSプロセスを基準とじている。以下ではメモ
リの主要な製造工程を中心に説明する。
第1図はメモリ部と駆動用の周辺MOSの断面図である
。第4図(a)に示すようにゲート絶縁膜3を形成した
後筒1のポリシリコンをこの上に形成させ、ホトエツチ
ングプロセスによシ加工し同図左側のフローティグゲー
ト2を形成する。その後全面に層間絶縁膜である8 i
 0x / 8 i s N4 /8 fo2(0−N
−0)7を順に形成していく。更にこの上に5isN4
膜8を形成する(第4図中))。次にメモリ部以外の0
−N−0膜を除去するためにホトレジストパターン9を
第4図(C)の通り加工する。
このホトレジストパターン91にマスクに8fsN4/
5iOz/5fsN4t−ドライエツチングにより上か
ら順に除去して行き、第4図(e)のように下部Si(
hが基板上にある程度残っている状態とし。
レジストパターン9をプラズマアッシャを用いて除去す
る。このようにすれば、基板へのプラズマダメージをな
くすことが出来る。第4図(f)で示すように周辺MO
Sゲート部のゲート絶縁膜4を形成するために、基板上
に残されているSi0z膜を除去し、その後第4図(齢
のようにゲート絶縁膜4を形成する。次に第4図(h)
で示すようにメモリ部の眉間絶縁膜(0−N−0)上の
Si3N4膜8を熱リン酸ウェットエツチングによシ除
去する。
上記工程によって作られたゲート絶縁膜4および層間絶
縁膜5上に導電体物質(ポリシリコンまたはwsi、、
ポリシリコンの2層膜)6を形成する。これをメモリゲ
ート10と周辺MOSゲート11をそれぞれ別のホトエ
ツチングプロセスとドライエツチングによりlX4図(
j)のように加工する。
以後1通常の製造プロセスを用いてメモリが完成する。
〔発明の効果〕
本発明により、従来問題であった周辺MOSゲート絶縁
膜の膜質劣化を著しく改善できた。第5図にこれを示す
。第5図は従来技術と本発明の耐圧不良率を比較して示
したものであり1本発明の場合不良率が著しく低減でき
ていることがわかる。
上記効果により眉間絶縁膜に0−N−0膜を用い九FA
MOS型の不揮発性メモリを製造することが可能になっ
た。このメモリセルはポリシリコン熱酸化膜に比較して
眉間絶縁膜特性が優れているため、データ保持特性が著
しく向上し約2桁の改善ができた。さらに0−N−0膜
は被覆性も良く。
層間絶縁膜の欠陥による不良が低減されたため。
歩留も改善できた。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)および(b)は1本発明による不揮発性メ
モリ部とそれを駆動する周辺M2S部の断面図、第2図
(a) ?’xび(b)は、従来技術による不揮発性メ
モリ部とそれを駆動する周辺M2S部の断面図。 第3図は従来の加工工程を示す断面図、第4図は本発明
の詳細な説明する工程断面図、第5図は本発明の効果を
示す不良発生率比較図である。 1・・・シリコン基板、2・・・第1のポリシリコン、
3゜4・・・ゲート絶縁膜、5・・・0−N−0層間絶
縁膜。 6・・・第2のWaft/ポリシリコン、7・・・8j
02層間絶縁膜、8・・・Si8N4膜、9・・・ホト
レジストパターン、10・・・制御ゲート、11・・・
周辺MOSゲート。 ・・・拡散層領域。 #E3図 阜41¥1 事件の表示 昭和 62年 発明の名称 補正をする者 事件との関係 名称(510) 275815号

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、P型半導体基板上に第1のゲート絶縁膜を介して、
    第1の導電体物質からなる浮遊ゲート電極が配置され、
    前記浮遊ゲート電極上に第2の絶縁膜を介して第2の導
    電体物質からなる制御ゲート電極が配置され、前記浮遊
    ゲート電極および制御ゲート電極はチャネル方向の両端
    面が重なるように同時に垂直加工され、前記両端面側に
    位置する前記半導体基板内に各々N型不純物を含むソー
    ス領域、ドレイン領域が互いに隔離されて形成されたメ
    モリセルをマトリクス状に配置したマットを具備し、前
    記第2の導電体物質をメモリ駆動用周辺MOSのゲート
    電極として用いた半導体集積回路であつて (1)前記第2の絶縁膜として、SiO_2、Si_3
    N_4、SiO_2、Si_3N_4を全面に順次被着
    した4層構造とし、 (2)ホトエッチングプロセスにより前記周辺MOS領
    域上のホトレジストを所望のパターンに加工する工程と
    、 (3)前記パターニングされたレジストをマスクとして
    上から順次、Si_3N_4、SiO_2、Si_3N
    _4、SiO_2を除去する工程と、(4)前記レジス
    トを除去した後、前記周辺MOSのゲート酸化膜を形成
    する工程と、 (5)その後前記4層絶縁膜の最上部のSi_3N_4
    膜を除去する工程と、 (6)全面に前記第2の導電体物質を形成する工程と を含むことを特徴とする浮遊ゲート型不揮発性メモリの
    製造方法。
JP62275815A 1987-11-02 1987-11-02 半導体集積回路装置の製造方法 Expired - Lifetime JP2650925B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62275815A JP2650925B2 (ja) 1987-11-02 1987-11-02 半導体集積回路装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62275815A JP2650925B2 (ja) 1987-11-02 1987-11-02 半導体集積回路装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0284776A true JPH0284776A (ja) 1990-03-26
JP2650925B2 JP2650925B2 (ja) 1997-09-10

Family

ID=17560807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62275815A Expired - Lifetime JP2650925B2 (ja) 1987-11-02 1987-11-02 半導体集積回路装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2650925B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04208570A (ja) * 1990-11-30 1992-07-30 Nec Corp 半導体装置の製造方法
US5364806A (en) * 1991-08-29 1994-11-15 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Method of making a self-aligned dual-bit split gate (DSG) flash EEPROM cell
US5449629A (en) * 1991-11-14 1995-09-12 Fujitsu Limited Method for fabricating a semiconductor memory device having a floating gate with improved insulation film quality
US5496753A (en) * 1992-05-29 1996-03-05 Citizen Watch, Co., Ltd. Method of fabricating a semiconductor nonvolatile storage device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04208570A (ja) * 1990-11-30 1992-07-30 Nec Corp 半導体装置の製造方法
US5364806A (en) * 1991-08-29 1994-11-15 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Method of making a self-aligned dual-bit split gate (DSG) flash EEPROM cell
US5449629A (en) * 1991-11-14 1995-09-12 Fujitsu Limited Method for fabricating a semiconductor memory device having a floating gate with improved insulation film quality
US5497018A (en) * 1991-11-14 1996-03-05 Fujitsu Limited Semiconductor memory device having a floating gate with improved insulation film quality
US5496753A (en) * 1992-05-29 1996-03-05 Citizen Watch, Co., Ltd. Method of fabricating a semiconductor nonvolatile storage device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2650925B2 (ja) 1997-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5998290A (en) Method to protect gate stack material during source/drain reoxidation
JP4570240B2 (ja) 半導体素子及びその製造方法
JP2933902B2 (ja) 不揮発性メモリ及びロジック構成要素を一体型不揮発性メモリを得るために0.3ミクロン以下の単一の製造プロセスに組み込むための方法
US6143609A (en) Method for forming semiconductor memory device
JP2021506113A (ja) 集積された高k金属制御ゲートを有する不揮発性分割ゲートメモリセル及び製造方法
JP2655124B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法
RU2168797C2 (ru) Способ изготовления элементов структур очень малого размера на полупроводниковой подложке
US6437395B2 (en) Process for the manufacturing of an electrically programmable non-volatile memory device
JPH0284776A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JP2000286350A (ja) 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法
RU2168241C2 (ru) Способ изготовления областей истока матрицы запоминающих ячеек быстрого электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства
JPH11330262A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH10154711A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US7410872B2 (en) Sealing method for electronic devices formed on a common semiconductor substrate and corresponding circuit structure
US6054366A (en) Two-layered gate structure for a semiconductor device and method for producing the same
JP3382024B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
JP3231136B2 (ja) 半導体記憶装置の製造方法
JP2005109485A (ja) メモリコンポーネントを製作する方法
JPH08298314A (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
JP3211001B2 (ja) スプリットゲートフラッシュメモリの構造及び製造方法
JPH04186778A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6336575A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06196497A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH06120453A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS63246875A (ja) 半導体記憶装置とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080516

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080516

Year of fee payment: 11