JPH04212472A - 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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JPH04212472A
JPH04212472A JP2401157A JP40115790A JPH04212472A JP H04212472 A JPH04212472 A JP H04212472A JP 2401157 A JP2401157 A JP 2401157A JP 40115790 A JP40115790 A JP 40115790A JP H04212472 A JPH04212472 A JP H04212472A
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film
mask material
polycrystalline silicon
etching
gate
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JP2401157A
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English (en)
Inventor
Riichiro Shirata
理一郎 白田
Masaki Momotomi
正樹 百冨
Ryozo Nakayama
中山 良三
Seiichi Aritome
誠一 有留
Ryohei Kirisawa
桐澤 亮平
Tetsuo Endo
哲郎 遠藤
Shigeyoshi Watanabe
重佳 渡辺
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • H10B41/10Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the top-view layout
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices

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  • 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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MOSトランジスタ構
造のメモリセルが複数個直列接続されてNANDセルを
構成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】電気的書替え可能でかつ高集積化可能な
EEPROMとして、複数のメモリセルを直列接続して
NANDセルを構成するものが知られている。
【0003】図9はその様なEEPROMの一つのNA
NDセルを示す平面図であり、図10および図11はそ
れぞれ、図9のA−A´およびB−B´断面を示す。p
型シリコン基板(またはn型シリコン基板にp型ウェル
が形成されたウェハ)21の素子分離絶縁膜22で囲ま
れた領域にこの例では、8個のメモリセルM1 〜M8
 と二つの選択ゲート・トランジスタS1 ,S2を持
つNANDセルが配列形成されている。NANDセルを
構成するメモリセルは、基板21上に熱酸化膜からなる
第1ゲート絶縁膜23を介して第1層多結晶シリコン膜
による浮遊ゲート24(241 ,242 ,…)が形
成され、さらに酸化膜からなる第2ゲート絶縁膜25を
介して第2層多結晶シリコン膜による制御ゲート26(
261 ,262 ,…)が形成されている。選択ゲー
ト・トランジスタS1 ,S2 のゲート絶縁膜は第2
ゲート絶縁膜と同時に形成され、それらのゲート電極2
81 ,282 は制御ゲート26と同時に形成されて
いる。各メモリセルの制御ゲート26は行方向に連続的
に形成されてワード線となる。各メモリセル間は、ソー
ス,ドレインとなるn型拡散層27が形成されて、ソー
ス,ドレインを隣接するもの同士で共用する直列接続さ
れて、NANDセルが構成されている。
【0004】この様なNANDセルを形成するに当り、
浮遊ゲートと制御ゲートとは自己整合的にパターン形成
される。その工程を簡単に説明すれば、まず基板上に第
1ゲート絶縁膜を介して第1層多結晶シリコン膜を堆積
する。この第1層多結晶シリコン膜に、ワード線方向に
並ぶメモリセルの浮遊ゲートを分離するため、素子領域
に位置する分離溝を形成した後、その上に第2ゲート絶
縁膜を介して第2層多結晶シリコン膜を堆積する。そし
てPEP工程によりレジストパターンを形成して、これ
をマスクとして反応性イオンエッチング法により、第2
層多結晶シリコン膜,第2ゲート絶縁膜続いて第1層多
結晶シリコン膜を順次選択エッチングして、制御ゲート
および浮遊ゲートを分離形成する。
【0005】このNANDセル型EEPROMの書込み
,消去の動作は、基板21と浮遊ゲート24間のトンネ
ル電流による電荷の授受により行われる。例えば一括消
去の方法は、すべてのメモリセルの制御ゲートおよび選
択ゲートに高電位を印加し、NANDセルのドレインに
繋がるビット線、およびNANDセルの共通ソース線を
接地する。これにより、すべてのメモリセルで基板から
浮遊ゲートに電子が注入され、しきい値が正方向に移動
した状態“1”が得られる。書き込みは、ソース側のメ
モリセルM8 から順に行われる。先ず、メモリセルM
8 の制御ゲートと共通ソースおよびソース側選択ゲー
トを接地し、残りの制御ゲートとドレイン(すなわちビ
ット線)に高電位を印加する。これにより、ビット線の
高電位はメモリセルM8 のドレインまで伝達され、こ
のメモリセルM8 で浮遊ゲートの電子がドレイン拡散
層に放出されてしきい値が負方向に移動する。つまり“
0”書き込みがなされる。以下、メモリセルM7 ,M
6 ,…の順にデータ書き込みがなされる。データ読出
しは、選択メモリセルの制御ゲートおよび共通ソース線
を接地し、残りの制御ゲートと選択ゲートに電源電位を
与えて、電流の有無を検出することにより行われる。
【0006】このNANDセル型EEPROMは、従来
のNOR型と比べるとコンタクト数が大幅に減少し、高
集積化が可能であるという利点を有する。しかしながら
これをさらに高集積化しようとする場合、まだ問題があ
る。すなわち制御ゲートと浮遊ゲートはメモリセル毎に
独立にパターン形成されねばならない。したがってメモ
リセル間には必ずスペースが必要であり、この部分に隣
接するメモリセルで共用されるソース,ドレイン拡散層
が形成される。そして従来の制御ゲートと浮遊ゲートの
パターニング工程では、制御ゲート間ピッチはPEP用
ステッパの露光技術により決定され、加工限界以上の微
細ピッチを得ることができなかった。
【0007】同様の問題は、制御ゲート型のEEPRO
Mに限らず、MNOS型のメモリセルを用いたNAND
セル型のEEPROMにもある。またEEPROMでは
なく、チャネルイオン注入等により情報を固定的に書き
込んだMOSトランジスタをメモリセルとする所謂マス
クROMにおいても、NANDセル構成とする場合には
同様の問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のN
ANDセル型不揮発性半導体記憶装置の製造工程では、
制御ゲート間ピッチを十分小さくすることができず、こ
れがさらなる高集積化を阻害しているという問題があっ
た。
【0009】本発明はこの様な問題を解決して、一層の
高集積化を可能としたNANDセル型不揮発性半導体記
憶装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、NANDセル
を構成する複数のメモリセルのゲート領域に多結晶シリ
コン膜による制御ゲートをパターン形成するに際して、
ゲート領域の一つ以上おきに第1のマスク材をパターン
形成し、この第1のマスク材の間に第2のマスク材をパ
ターン形成して、これら第1,第2のマスク材を耐エッ
チングマスクとして用いて反応性イオンエッチングによ
り多結晶シリコン膜エッチングを行うようにしたことを
特徴とする。
【0011】
【作用】本発明によれば、第1のマスク材と第2のマス
ク材のそれぞれの間隔は縮小することなく、これらを重
ねて得られるゲート間スペースはPEPによる加工限界
以下の微小なものとすることができる。したがってNA
NDセル型不揮発性半導体記憶装置の高集積化が図られ
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明をEEPROMに適用した実施
例について説明する。
【0013】図1〜図3は一実施例の製造工程を示す、
図9のB−B´位置での断面図である。p型シリコン基
板(またはn型基板にp型ウェルを形成したもの)1に
まず素子分離酸化膜を形成した後、素子形成領域の表面
に熱酸化により10nm程度の第1ゲート絶縁膜2を形
成し、その上に第1層多結晶シリコン膜3を堆積形成す
る。第1層多結晶シリコン膜3には、ワード線方向のメ
モリセルの浮遊ゲートを分離形成するための分離溝(図
には現れない)を形成した後、シリコン酸化膜換算で2
5nm程度の第2ゲート絶縁膜4を形成し、その上に第
2層多結晶シリコン膜5を全面に堆積形成する。さらに
この第2層多結晶シリコン膜5上に、多結晶シリコン膜
の反応性イオンエッチングを行う際にマスクとして用い
られる第1のマスク材としてシリコン窒化膜6を堆積形
成する(図1(a))。このシリコン窒化膜6上にフォ
トレジスト7を塗布し、これを露光描画して縞状にパタ
ーン形成し、得られたレジストパターンを用いてシリコ
ン窒化膜6を選択エッチングする(図1(b) )。こ
うしてパターン形成されたシリコン窒化膜6は、メモリ
セルのゲート領域を一つおきに覆うものであり、例えば
線幅0.6μm、線間隔1.2μmとする。次にフォト
レジスト7を除去した後、多結晶シリコン膜エッチング
に用いる第2のマスク材として改めてフォトレジスト8
を塗布し、これを露光描画して、シリコン窒化膜6の間
に位置するようにパターン形成する(図1(c) )。 このレジストパターンも、例えば線幅0.6μm,間隔
1.2μmとする。したがってシリコン窒化膜6による
第1のマスク材とフォトレジスト8による第2のマスク
材との間のスペースは、0.3μmとなる。
【0014】その後、シリコン窒化膜6とフォトレジス
ト8を耐エッチングマスクとして用いて、反応性イオン
エッチングにより、第2層多結晶シリコン膜5,第2ゲ
ート絶縁膜4およびその下の第1層多結晶シリコン膜4
を順次エッチングする(図2(d) )。これにより、
NANDセル内の複数のメモリセルの制御ゲートと浮遊
ゲートが自己整合されて分離形成される。その後フォト
レジスト8を除去し、イオン注入を行ってソース,ドレ
インとなるn型拡散層9を形成する(図2(e) )。 最後に全面をCVD絶縁膜10で覆い、これにコンタク
ト孔を開けて、NANDセルのドレインに接続されるビ
ット線11を配設して完成する(図2(f) )。
【0015】この実施例によれば、NANDセルを構成
する複数のメモリセルのゲート領域を微小間隔をもって
形成することができる。すなわち実施例の場合、フォト
レジストの線幅と間隔が0.6μmと1.2μmである
から、ピッチ1.8μmのリソグラフィ可能なステッパ
を用いて、ゲート長とゲート間の間隔がそれぞれ0.6
μmと0.3μm、つまりピッチ0.9μmのゲート・
パターンが形成できる。以上により、NANDセル型E
EPROMの高集積化が図られる。
【0016】上記実施例では第1のマスク材としてシリ
コン窒化膜を用いたが、シリコン酸化膜を用いることも
できる。第2ゲート絶縁膜4としてシリコン酸化膜を用
いた場合であっても、この第2ゲート酸化膜に比べてあ
る程度以上厚いシリコン酸化膜であれば、第1のマスク
材として十分機能する。また第1および第2のマスク材
は一つおきでなく、二つ或いはそれ以上おきに設けるよ
うにしてもよい。
【0017】図3〜図5は別の実施例の製造工程である
。上記実施例では、第2のマスク材をフォトリソグラフ
ィにより第1のマスク材の間にパターニングしたが、こ
の実施例では第2のマスク材を第1のマスク材に自己整
合された状態でパターン形成する。先の実施例と対応す
る部分には、先の実施例と同一符号を付して詳細な説明
は省略する。まず基板1上に第1ゲート絶縁膜2を介し
て第1層多結晶シリコン膜3を堆積し、第2ゲート絶縁
膜4を介して第2層多結晶シリコン膜5を堆積し、この
上に第1のマスク材としてシリコン窒化膜6を堆積,パ
ターニングする(図3(a) )。ここまでは先の実施
例と同じである。この後シリコン窒化膜6とは異種材料
のスペーサ材料膜として例えばシリコン酸化膜12をC
VD法により0.2μm程度堆積し、これをRIEによ
り全面エッチングしてシリコン窒化膜6の側壁のみに残
す(図3(b) )。このときシリコン酸化膜12のス
ペーサ膜として残る幅(すなわち横方向の膜厚)は、ほ
ぼ堆積膜厚に等しい。次に第2のマスク材となるフォト
レジスト8を全面に塗布し、これを露光描画する(図3
(c) )。この露光描画によりフォトレジスト8が除
去されるのは、メモリセルアレイ終端(ワード線終端)
の周辺回路とのコンタクト部であって、この点について
は後に説明するが、図3(c) の断面ではフォトレジ
スト8は残される。ついでフォトレジスト8を、シリコ
ン窒化膜6およびその側壁のシリコン酸化膜12の頭部
が露出するまで全面RIEによりエッチングする。これ
により、シリコン窒化膜6の間のシリコン酸化膜12に
よって狭められたスペース部分に約0.6μm幅のフォ
トレジスト8が第2のマスク材として残る(図4(d)
 )。
【0018】次にスペーサ膜として用いたシリコン酸化
膜12を、例えばNH4 F等を用いて選択的にエッチ
ング除去する(図4(e))。その後先の実施例と同様
に、シリコン窒化膜6とフォトレジスト8を耐エッチン
グマスクとして用いて、反応性イオンエッチングにより
、第2層多結晶シリコン膜5,第2ゲート絶縁膜4およ
びその下の第1層多結晶シリコン膜4を順次エッチング
し(図4(f)   )、フォトレジスト8を除去して
、イオン注入を行ってソース,ドレインとなるn型拡散
層9を形成する(図5(g)   )。最後に図には示
さないが、先の実施例と同様に全面にCVD絶縁膜を堆
積し、これにコンタクト孔を開けてビット線を配設して
完成する。
【0019】次にNANDセルアレイのワード線終端部
のパターン形成法を説明する。図6は、NANDセルア
レイ終端部のレイアウトである。ここで、5aはフォト
レジスト8を耐エッチングマスクとして形成したワード
線であり、5bはシリコン窒化膜6を耐エッチングマス
クとして形成したワード線を示している。50a,50
bはそれぞれのコンタクト部である。図6のC−C´お
よびD−D´部ではNANDセルアレイ部すなわち図9
のB−B´断面と異なり、ゲート間隔は広く、また制御
ゲートと浮遊ゲート形成用の耐エッチングマスクがシリ
コン窒化膜とフォトレジストの交互に配列された状態と
はならない。つまり、C−C´位置ではフォトレジスト
のみがマスクとなり、D−D´位置ではシリコン窒化膜
のみがマスクとなる。
【0020】図7(a) 〜(d) および図8(a)
 〜(d) はその様なパターン形成工程を説明するた
めの、それぞれC−C´およびD−D´位置での工程断
面図である。図7(a) および図8(a) は、図6
(b) の工程に対応する。この段階では、一方のコン
タクト部50aすなわちC−C´位置では、図7(a)
 に示すように第2層多結晶シリコン5が露出した状態
にあり、他方のコンタクト部50bすなわちD−D´位
置では図8(a) に示すようにシリコン窒化膜6と側
壁のシリコン酸化膜12が形成された状態にある。この
後全面にフォトレジスト8を塗布して、これを露光描画
するが、このとき図7(b) に示すように、一方のコ
ンタクト部50a側についてコンタクト部50aの間を
分離するようにフォトレジスト8をパターニングする。 他方のコンタクト部50b側ではパターニングされず、
図8(b) に示すようにフォトレジスト8が全面に残
されている。但しこの段階でコンタクト部50b側でゲ
ート電極部およびゲート電極間スペース全体にわたって
フォトレジスト8を除去してもよい。その後フォトレジ
スト8を全面エッチングして、図7(c) に示すよう
に一方のコンタクト部50a上にはフォトレジスト8が
残る状態でエッチングを止める。他方のコンタクト部5
0b上は図8(c) に示すように全面除去された状態
を得る。この段階は図6(d) に対応し、NANDセ
ルアレイ内部ではシリコン窒化膜6の間の深いスペース
部分にフォトレジスト8が残る。その後、シリコン窒化
膜6の側壁のシリコン酸化膜12を選択的に除去した後
、図7(d) および図8(d) に示すようにフォト
レジスト8とシリコン窒化膜6をマスクとして、RIE
により第2層多結晶シリコン膜5、第2ゲート絶縁膜4
、第1層多結晶シリコン膜3を順次エッチングする。こ
れにより、図6に示すような所望のゲート電極終端のパ
ターン形成できる。
【0021】この実施例によれば、第2のマスク材であ
るフォトレジスト・パターンはNANDセルアレイ内で
は第1のマスク材であるシリコン窒化膜パターンに自己
整合されて形成される。この実施例の場合、フォトレジ
ストの線幅と間隔が0.6μmと1.0μmであるから
、ピッチ1.6μmのフォトリソグラフィ可能なステッ
パを用いて、ゲート長とゲート間の間隔がそれぞれ0.
6μmと0.2μm、つまりピッチ0.8μmのゲート
パターンが形成できる。
【0022】なおゲート間の間隔は、シリコン窒化膜6
の側壁に形成されるスペーサ材料膜としてのシリコン酸
化膜12の幅によって決まり、これは前述のように堆積
膜厚とほぼ同じである。したがってこのシリコン酸化膜
12の膜厚を例えば、50nm以下にすることにより、
ゲート間の間隔を50nm以下にすることも可能である
。そしてゲート間の間隔を50nm程度或いはそれ以下
まで小さくすれば、ゲート間のすきまにソース,ドレイ
ン拡散層を形成する工程を省略することができ、これで
もNANDセルとして動作が可能になる。すなわち書き
込み,読出し時にビット線に与えられる電位は非選択メ
モリセルのチャネルを通して選択メモリセルのチャネル
領域まで転送されるようになる。この様にNANDセル
内にソース,ドレイン拡散層を設けなければ、メモリト
ランジスタや選択ゲートの実効チャネル長がゲート長と
等しくなるという利点が得られる。
【0023】以上では浮遊ゲートと制御ゲートを持つメ
モリセルを用いたEEPROMを説明したが、電荷蓄積
層として浮遊ゲートの代りに薄いシリコン酸化膜とシリ
コン窒化膜の積層膜を用いたいわゆるMNOS型のメモ
リセルを用いたNANDセル型EEPROMにも同様に
本発明を適用することができる。さらに、チャネルイオ
ン注入等により固定的に“0”,“1”情報を記憶する
MOSトランジスタ構造のメモリセルを持つマスクRO
Mにも、NANDセル構成とする場合に本発明を同様に
適用することができる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、NANDセルのゲート
・パターニングに際して二種のマスク材を併用すること
によって、NANDセルを構成するメモリセル間隔を微
細なものとして、不揮発性半導体記憶装置の高集積化を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるNANDセル部の製造
工程を示す断面図。
【図2】同実施例によるNANDセル部の製造工程を示
す断面図。
【図3】本発明の他の実施例によるNANDセル部の製
造工程を示す断面図。
【図4】同実施例によるNANDセル部の製造工程を示
す断面図。
【図5】同実施例によるNANDセル部の製造工程を示
す断面図。
【図6】同実施例のNANDセルアレイ終端部のゲート
・パターンを示す図。
【図7】図6のC−C´位置のパターン形成工程を示す
断面図。
【図8】図6のD−D´位置のパターン形成工程を示す
断面図。
【図9】NANDセルのレイアウトを示す図。
【図10】図9のNANDセルのA−A´断面図。
【図11】図9のNANDセルのB−B´断面図。
【符号の説明】
1…p型シリコン基板、2…第1ゲート絶縁膜、3…第
1層多結晶シリコン膜(浮遊ゲート)、4…第2ゲート
絶縁膜、5…第2層多結晶シリコン膜(制御ゲート)、
6…シリコン窒化膜(第1のマスク材)、7…フォトレ
ジスト、8…フォトレジスト(第2のマスク材)、9…
n型拡散層、10…CVD絶縁膜、11…ビット線、1
2…シリコン酸化膜(スペーサ材料膜)、50a,50
b…コンタクト部。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  半導体基板に浮遊ゲートと制御ゲート
    が積層形成されたメモリセルからなるNANDセルが配
    列形成されて構成される不揮発性半導体記憶装置を製造
    する方法であって、半導体基板上に第1ゲート絶縁膜を
    介して第1層多結晶シリコン膜を堆積する工程と、前記
    第1層多結晶シリコン膜が堆積された基板全面に第2ゲ
    ート絶縁膜を介して第2層多結晶シリコン膜を堆積する
    工程と、前記第2層多結晶シリコン膜上にNANDセル
    の複数のゲート領域を一つ以上おきに覆うように第1の
    マスク材をパターン形成する工程と、前記第1のマスク
    材の間に位置するゲート領域を覆うにように第2のマス
    ク材をパターン形成する工程と、前記第1および第2の
    マスク材を耐エッチングマスクとして用いて、反応性イ
    オンエッチングにより前記第2層多結晶シリコン膜,第
    2ゲート絶縁膜および第1層多結晶シリコン膜を順次エ
    ッチングして、NANDセル内の各メモリセルの制御ゲ
    ートおよび浮遊ゲートを形成する工程と、を備えたこと
    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】  半導体基板に浮遊ゲートと制御ゲート
    が積層形成されたメモリセルからなるNANDセルが配
    列形成されて構成される不揮発性半導体記憶装置を製造
    する方法であって、半導体基板上に第1ゲート絶縁膜を
    介して第1層多結晶シリコン膜を堆積する工程と、前記
    第1層多結晶シリコン膜が堆積された基板全面に第2ゲ
    ート絶縁膜を介して第2層多結晶シリコン膜を堆積する
    工程と、前記第2層多結晶シリコン膜上にNANDセル
    の複数のゲート領域を一つ以上おきに覆うように第1の
    マスク材をパターン形成する工程と、前記第1のマスク
    材が形成された基板上に第1のマスク材とは異種のスペ
    ーサ材料膜を堆積し、これを異方性エッチングによりエ
    ッチングして前記第1のマスク材の側壁に選択的に残す
    工程と、前記第1のマスク材とスペーサ材料膜が形成さ
    れた基板上全面に第2のマスク材を堆積する工程と、前
    記第2のマスク材を前記第1のマスク材およびスペーサ
    材料膜が露出するまで全面エッチングすることにより、
    前記第1のマスク材の間に位置するゲート領域を覆うに
    ように第2のマスク材をパターン形成する工程と、前記
    露出したスペーサ材料膜をエッチング除去した後、前記
    第1および第2のマスク材を耐エッチングマスクとして
    用いて、反応性イオンエッチングにより前記第2層多結
    晶シリコン膜,第2ゲート絶縁膜および第1層多結晶シ
    リコン膜を順次エッチングして、NANDセル内の各メ
    モリセルの制御ゲートおよび浮遊ゲートを形成する工程
    と、を備えたことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置
    の製造方法。
  3. 【請求項3】  前記第1のマスク材がシリコン窒化膜
    またはシリコン酸化膜であり、前記第2のマスク材がフ
    ォトレジストである請求項1記載の不揮発性半導体記憶
    装置の製造方法。
  4. 【請求項4】  前記第1のマスク材がシリコン窒化膜
    、前記スペーサ材料膜がシリコン酸化膜であり、前記第
    2のマスク材がフォトレジストである請求項2記載の不
    揮発性半導体記憶装置の製造方法。
  5. 【請求項5】  半導体基板に固定的に情報を記憶した
    MOSトランジスタ構造のメモリセルからなるNAND
    セルが配列形成された構成される不揮発性半導体記憶装
    置の製造方法であって、半導体基板上にゲート絶縁膜を
    介して多結晶シリコン膜を堆積する工程と、前記多結晶
    シリコン膜上にNANDセルの複数のゲート領域を一つ
    以上おきに覆うように第1のマスク材をパターン形成す
    る工程と、前記第1のマスク材の間に位置するゲート領
    域を覆うように第2のマスク材をパターン形成する工程
    と、前記第1および第2のマスク材を耐エッチングマス
    クとして用いて、反応性イオンエッチングにより前記多
    結晶シリコン膜をエッチングしてNANDセル内の各メ
    モリセルの制御ゲートを形成する工程と、を備えたこと
    を特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】  半導体基板に固定的に情報を記憶した
    MOSトランジスタ構造のメモリセルからなるNAND
    セルが配列形成された構成される不揮発性半導体記憶装
    置の製造方法であって、半導体基板上にゲート絶縁膜を
    介して多結晶シリコン膜を堆積する工程と、前記多結晶
    シリコン膜上にNANDセルの複数のゲート領域を一つ
    以上おきに覆うように第1のマスク材をパターン形成す
    る工程と、前記第1のマスク材が形成された基板上に第
    1のマスク材とは異種のスペーサ材料膜を堆積し、これ
    を異方性エッチングによりエッチングして前記第1のマ
    スク材の側壁に選択的に残す工程と、前記第1のマスク
    材とスペーサ材料膜が形成された基板上全面に第2のマ
    スク材を堆積する工程と、前記第2のマスク材を前記第
    1のマスク材およびスペーサ材料膜が露出するまで全面
    エッチングすることにより、前記第1のマスク材の間に
    位置するゲート領域を覆うように第2のマスク材をパタ
    ーン形成する工程と、前記露出したスペーサ材料膜をエ
    ッチング除去した後、前記第1および第2のマスク材を
    耐エッチングマスクとして用いて、反応性イオンエッチ
    ングにより前記多結晶シリコン膜をエッチングしてNA
    NDセル内の各メモリセルの制御ゲートを形成する工程
    と、を備えたことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置
  7. 【請求項7】  半導体基板上に電荷蓄積層と制御ゲー
    トが形成されたメモリセルからなるNANDセルが配列
    形成された不揮発性半導体記憶装置を製造する方法であ
    って、半導体基板上に電荷蓄積層となるシリコン酸化膜
    とシリコン窒化膜の積層膜を形成し、この上に多結晶シ
    リコン膜を堆積する工程と、前記多結晶シリコン膜上に
    NANDセルの複数のゲート領域を一つ以上おきに覆う
    ように第1のマスク材をパターン形成する工程と、前記
    第1のマスク材の間に位置するゲート領域を覆うように
    第2のマスク材をパターン形成する工程と、前記第1お
    よび第2のマスク材を耐エッチングマスクとして用いて
    、反応性イオンエッチングにより前記多結晶シリコン膜
    をエッチングしてNANDセル内の各メモリセルの制御
    ゲートを形成する工程と、を備えたことを特徴とする不
    揮発性半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】  半導体基板上に電荷蓄積層と制御ゲー
    トが形成されたメモリセルからなるNANDセルが配列
    形成された不揮発性半導体記憶装置を製造する方法であ
    って、半導体基板上に電荷蓄積層となるシリコン酸化膜
    とシリコン窒化膜の積層膜を形成し、この上に多結晶シ
    リコン膜を堆積する工程と、前記多結晶シリコン膜上に
    NANDセルの複数のゲート領域を一つ以上おきに覆う
    ように第1のマスク材をパターン形成する工程と、前記
    第1のマスク材が形成された基板上に第1のマスク材と
    は異種のスペーサ材料膜を堆積し、これを異方性エッチ
    ングによりエッチングして前記第1のマスク材の側壁に
    選択的に残す工程と、前記第1のマスク材とスペーサ材
    料膜が形成された基板上全面に第2のマスク材を堆積す
    る工程と、前記第2のマスク材を前記第1のマスク材お
    よびスペーサ材料膜が露出するまで全面エッチングする
    ことにより、前記第1のマスク材の間に位置するゲート
    領域を覆うように第2のマスク材をパターン形成する工
    程と、前記露出したスペーサ材料膜をエッチング除去し
    た後、前記第1および第2のマスク材を耐エッチングマ
    スクとして用いて、反応性イオンエッチングにより前記
    多結晶シリコン膜をエッチングしてNANDセル内の各
    メモリセルの制御ゲートを形成する工程と、を備えたこ
    とを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
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