JPH04360525A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
法に関し、更に詳しくはNV(不揮発生)DRAMのダ
イレクトコンタクトホール部(DK部)の形成方法に関
するものである。
セルの他に、データの読み書きに使用されるリコールゲ
ート(以下RGという)や動作モードを選択する選択用
トランジスタのゲート(以下SGという)が存在し、R
G・SG間には半導体基板と直接接続するノードポリシ
リコン(NP)を形成する必要がある。その方法を図7
〜図13を用いて簡単に説明する。
SiO2 の第1ゲート酸化膜31とそれより薄い80
Åのトンネル酸化膜32を有するシリコン基板33上の
全面に膜厚が3000Åの第1ポリシリコン層34、そ
れの熱酸化で形成される膜厚120ÅのSiO2 膜3
5、膜厚200ÅのSiN膜36及び膜厚1500Åの
NSG膜37を順次積層した後、ゲート用のレジストパ
ターン38を形成する。続いて、公知のエッチング技術
を用いてトンネル酸化膜領域を含む第1ゲート酸化膜領
域にフローティングゲート(FG)39を形成すると共
に、第1ゲート酸化膜領域にリコールゲート(RG)4
0、セレクトゲート(SG)41を形成し、レジストパ
ターン38を除去した後、全面に膜厚1500ÅのSi
N膜42を積層する(図8参照)。次に、SiN膜42
をドライエッチングして最大厚みが1500Åのサイド
ウォール43を形成する(図9参照)。この際、NSG
膜37も上記ドライエッチングによって幾分除去される
。また、半導体基板33の表面は露出される。続いて、
NSG膜37の残り(SiO2 膜)44を全面剥離す
る(図10参照)。この際、最上層にSiN膜45が露
出する。次に、SiN膜45表面を酸化して膜厚15〜
30ÅのSiO2 膜46を形成する、いわゆるTop
酸化を行って半導体基板表面にも膜厚250ÅのSiO
2 膜48を形成した後フォトリソグラフィ技術でDK
部形成用のフォトレジスト49を形成する(図11参照
)。次に、HF溶液によるウェットエッチングを行って
SG41及びRG40間にDK部50を形成する(図1
2参照)。 この際SiO2 膜46の一部とSiO
2 膜47,48は除去される。フォトレジスト49を
除去した後、膜厚が1500Åのノード電極形成用の第
2ポリシリコン層(IVP)を積層し、さらにノード電
極形成用のフォトレジスト51を形成した後エッチング
を行ってノード電極52を形成する(図13参照)。こ
の際、SG41上方の最上面に残存していたSiO2
膜46は除去される。次に、フォトレジスト51を除去
した後ポリシリコン膜52の表面を酸化して膜厚80〜
120ÅのSiO2 膜(図示せず)を形成し、さらに
そのSiO2膜を含む半導体基板33上の全面に膜厚が
140ÅのSiN膜(図示せず)を積層した後フォトリ
ソグラフィ技術及びエッチングによってノード電極52
を直上に、SiO2 膜、SiN膜からなるON膜を形
成し、さらにSiN膜の表面を熱酸化してSiN膜上に
膜厚15〜30ÅのSiO2 膜(図示せず)を形成し
て最終的にノード電極52直上にONO膜53を形成す
る(図14参照)。次に、ONO膜53を含む半導体基
板上の全面に膜厚4500Åの第3ポリシリコン層を積
層した後、フォトリソグラフィ技術とエッチングにより
ONO膜53上にプレート電極54を形成する(図15
参照)。最後に半導体基板上の全面に層間絶縁膜55を
積層した後コンタクトホール56を形成し、Metal
配線57を行ってNVDRAMを形成する。
SiNのサイドウォール43を形成するに際して、Si
N膜42の異方性エッチングを行うから、SiNと、第
1ゲート酸化膜31のSiO2 との選択比が小さいの
でSi基板33の表面33aまでエッチングしてしまう
おそれがある。また、SiNのサイドウォール43では
Si基板および/又はゲート39,40,41にかかる
ストレスが大きく接合リークの原因となる可能性がある
。
i)ゲート酸化膜を介して複数のゲートを有する半導体
基板上の全面にSiN膜を所定の膜厚で積層し、(ii
)さらにSiN膜上の全面にSiO2 膜を積層し、(
iii)そのSiO2 膜を異方性ドライエッチング及
びウェットエッチングによって上記各ゲートのサイドウ
ォールのみを残して除去し、(iv)さらに上記サイド
ウォール間のSiN膜を等方性ドライエッチングにより
除去し、(v)しかる後ダイレクトコンタクト用のフォ
レジストパターンを用いて半導体基板上のゲート酸化膜
及び上記SiO2 膜のサイドウォールをエッチングし
てダイレクトコンタクトを形成することよりなる半導体
装置の製造方法である。
SiN膜とSiO2膜とで形成し、そのSiO2 膜の
膜厚分だけSiN膜を従来より薄くできるようにし、そ
れによって半導体基板及び/又は各ゲートにかかるスト
レスを回避できる。
詳述する。なお、これによってこの発明は限定を受ける
ものではない。DK部を有するNVDRAMを作製する
には、まず、図1に示すように膜厚が375ÅのSiO
2 の第1ゲート酸化膜1とそれより薄い80Åのトン
ネル酸化膜2を有するSi基板3上の全面に膜厚が30
00Åの第1ポリシリコン層4、それの熱酸化で形成さ
れる膜厚120ÅのSiO2 膜5、膜厚200ÅのS
iN膜6及び膜厚200〜500ÅのNSG膜7を順次
積層した後、ゲート用のレジストパターン8を形成する
。この際、NSG膜7の膜厚は200〜500Åが好ま
しく、HTO膜を用いても良い。続いて、公知のエッチ
ング技術を用いてトンネル酸化膜領域を含む第1ゲート
酸化膜領域にフローティングゲート(FG)9を形成す
ると共に、第1ゲート酸化膜領域にリコールゲート(R
G)10、セレクトゲート(SG)11を形成し、レジ
ストパターン8を除去した後、ゲート11,10,9を
含むSi基板上の全面に薄い200Åの膜厚dのSiN
膜12及び膜厚Dが1500ÅのHTO膜13を順次積
層する(図2参照)。この際、SiN膜12の膜厚dは
100〜300Åであれば良い。また、HTO膜13の
膜厚Dは1000〜3000Åであれば良い。次に、H
TO膜13を異方性ドライエッチング及びウェットエッ
チングを用いてHTO膜をSiN膜12の表面15まで
除去してSiO2 のサイドウォール14のみを残存さ
せる(図3参照)。この際、各ゲート間に存在しサイド
ウォール底部に形成されているSiN膜12aがバリア
層となってエッチングによるSi基板3表面の損傷が生
じない。続いて、SiN膜12,12aを等方性ドライ
エッチングにより第1ゲート酸化膜表面1aが露出する
まで除去する(図4参照)。このようにSiN膜のエッ
チングを等方性とすることで選択比があがり、エッチン
グ時のSi基板3に対するバリア層としてのSiO2
膜1を介してのSi基板3のエッチングの発生を防止で
きる。次に、各ゲート上方の最上層にあるSiO2 膜
17を除去した後、SiN膜6の表面を酸化してSiN
膜6上に膜厚10〜30ÅのSiO2 膜18を形成す
る、いわゆるTop酸化を行う。その後、DK形成用フ
ォトレジストパターン19を形成する(図5参照)。次
に、パターン19をマスクにしてDK形成用領域のサイ
ドウォール14並びに第1ゲート酸化膜をエッチングし
てダイレクトコンタクトホール20を形成する(図6参
照)。 この際、エッチングはHF溶液で行う。これにより、S
i基板表面3aは露出する訳であるが、Si基板3のエ
ッチングによる堀れは無い。以後、レジストパターン1
9を除去した後、従来と同様公知の方法でノード電極及
びプレート電極さらにはコンタクトホールを形成し、そ
の後メタル配線を行ってNVDRAMを形成する。この
形成過程は図13〜図16に準じる。このように本実施
例では図4に示したように、SiN膜12を等方性ドラ
イエッチングするようにしたので、選択比があがり、S
i基板3のエッチングが無くなると同時にSiN膜が予
め薄く設定できたので、各ゲート9,10,11やSi
基板3にかかるストレスを減少でき、接合リークの発生
を防止できる。
M、NVDRAM等、下地の半導体基板へコンタクトす
るDKを持つポリシリコン層(NP)を形成する際、S
iN、SiO2 からなるサイドウォールを用い、セル
フアラインでDKを形成するようにしたので、下地の半
導体基板をエッチングすることなくサイドウォール及び
DICを形成できるとともに、サイドウォールをSiO
2 膜とSiN膜の2層構造にすることでサイドウォー
ルのSiN膜を従来より薄くでき、これにより半導体基
板及び各ートへのストレスの軽減を実現できて接合リー
クの発生を抑制できる効果がある。
テップを示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
示す構成説明図である。
明図である。
明図である。
明図である。
説明図である。
説明図である。
説明図である。
説明図である。
説明図である。
説明図である。
成説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 (i)ゲート酸化膜を介して複数のゲ
ートを有する半導体基板上の全面にSiN膜を所定の膜
厚で積層し、(ii)さらにSiN膜上の全面にSiO
2 膜を積層し、(iii)そのSiO2 膜を異方性
ドライエッチング及びウェットエッチングによって上記
各ゲートのサイドウォールのみを残して除去し、(iv
)さらに上記サイドウォール間のSiN膜を等方性ドラ
イエッチングにより除去し、(v)しかる後ダイレクト
コンタクト用のフォレジストパターンを用いて半導体基
板上のゲート酸化膜及び上記SiO2 膜のサイドウォ
ールをエッチングしてダイレクトコンタクトを形成する
ことよりなる半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
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JP3136798A JP2723378B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 半導体装置の製造方法 |
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Publications (2)
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JPH04360525A true JPH04360525A (ja) | 1992-12-14 |
JP2723378B2 JP2723378B2 (ja) | 1998-03-09 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3136798A Expired - Lifetime JP2723378B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 半導体装置の製造方法 |
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JP (1) | JP2723378B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP3136798A patent/JP2723378B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2723378B2 (ja) | 1998-03-09 |
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