KR100591120B1 - Manufacturing method of flash memory device - Google Patents

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KR100591120B1 KR1020030084523A KR20030084523A KR100591120B1 KR 100591120 B1 KR100591120 B1 KR 100591120B1 KR 1020030084523 A KR1020030084523 A KR 1020030084523A KR 20030084523 A KR20030084523 A KR 20030084523A KR 100591120 B1 KR100591120 B1 KR 100591120B1
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    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • H10B41/30Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the memory core region

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Abstract

본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 반도체 기판 상부에 터널링 산화막을 형성하는 단계, 터널링 산화막 위에 다결정 규소막, 산화막, 제1 질화막을 차례로 적층하는 단계, 제1 질화막을 선택적 식각 공정으로 패터닝하여 하드 마스크를 형성하는 단계, 하드 마스크를 덮는 제2 질화막을 형성하는 단계, 제2 질화막을 식각하여 하드 마스크의 측벽에 스페이서를 형성하는 단계, 하드 마스크 및 스페이서를 마스크로 산화막 및 다결정 규소막을 식각하여 유전층 및 부유 게이트를 형성하는 단계, 부유 게이트를 덮는 다결정 규소막을 형성하는 단계, 다결정 규소막을 선택적 식각 공정으로 식각하여 제어 게이트를 형성하는 단계를 포함하고, 하드마스크 형성 단계는 제1 질화막과 산화막의 식각 선택비를 20:1 이상의 조건으로 제1 질화막을 식각하여 이루어진다. A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes forming a tunneling oxide film on a semiconductor substrate, sequentially laminating a polycrystalline silicon film, an oxide film, and a first nitride film on the tunneling oxide film, and hardly patterning the first nitride film by a selective etching process. Forming a mask, forming a second nitride film covering the hard mask, etching the second nitride film to form a spacer on the sidewall of the hard mask, etching the oxide film and the polycrystalline silicon film using the hard mask and the spacer as a mask And forming a floating gate, forming a polycrystalline silicon film covering the floating gate, and etching the polycrystalline silicon film by a selective etching process to form a control gate, wherein the hard mask forming step includes etching the first nitride film and the oxide film. The first nitride film is etched with a selectivity of 20: 1 or more. The lure is.

플래쉬메모리, 선택비Flash memory, selectivity

Description

플래쉬 메모리 소자의 제조 방법{Manufacturing method of flash memory device}Manufacturing method of flash memory device

도 1은 종래 기술에 따른 하드 마스크 및 스페이서 간의 프로 파일을 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a profile between a hard mask and a spacer according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 플래쉬 메모리의 배치도이고,2 is a layout view of a flash memory according to the present invention;

도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 자른 단면도이고,3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2,

도 4는 도 2의 IV-IV 선을 따라 자른 단면도이고,4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 2,

도 5a 내지 도 9c는 도 2 내지 도 4의 플래쉬 메모리를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면으로 공정 순서대로 도시한 배치도 및 단면도이다. 5A to 9C are diagrams for explaining the method of manufacturing the flash memory of FIGS. 2 to 4.

본 발명은 메모리 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 데이터의 기록 및 소거가 가능한 플래쉬 메모리 소자의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a memory device, and more particularly, to a method of manufacturing a flash memory device capable of writing and erasing data.

일반적으로 플래쉬 메모리는 EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)의 장점을 동시에 구현하고자 하는 데서 출발한 것으로, 전기적으로 데이터의 기록과 소거가 가능하면서도 간단한 제조 공정 및 소형화된 칩 사이즈 등의 면에서 낮은 제조단가를 지향한다.In general, flash memory starts from the desire to realize the advantages of erasable programmable read only memory (EPROM) and electrically erasable programmable read only memory (EEPROM) at the same time. It is aimed at low manufacturing cost in terms of chip size.

또한, 플래쉬 메모리는 전원이 끊겨도 데이터가 소멸되지 않는 비 휘발성 반도체 메모리지만 정보의 기록과 소거가 시스템 내에서 전기적으로 용이하게 이루어진다는 점에서 RAM(Random Access Memory)의 성격을 가지므로, 메모리 카드나 휴대용 사무 자동화 기기의 하드 디스크를 대체하는 기억 장치 등에 이용되고 있다.In addition, the flash memory is a non-volatile semiconductor memory that does not lose data even when the power supply is interrupted. However, since the flash memory has the characteristics of a random access memory (RAM) in that the recording and erasing of information is easily performed in the system, a memory card is used. It is used for a storage device that replaces a hard disk of a portable office automation device.

이러한 플래쉬 메모리 셀들의 동작 중 데이터의 기록은 열-전자(hot-electron)를 드레인 영역에 형성시킨 다음 터널링 산화막을 통하여 플로팅 게이트로 주입시킴으로써 이루어지며, 플래쉬 메모리 셀의 소거 동작은 F-N(Fowler-Nordheim) 터널링을 이용하여 플로팅 게이트에 주입된 전자를 소스 영역으로 방전시킴으로써 소거 동작을 수행한다. The writing of data during the operation of such flash memory cells is performed by forming hot-electrons in the drain region and injecting them into the floating gate through the tunneling oxide layer. The erase operation of the flash memory cells is performed by Fowler-Nordheim. An erase operation is performed by discharging electrons injected into the floating gate to the source region using tunneling.

종래 일반적인 플래쉬 메모리의 개략적인 구조는 반도체 기판의 소자 영역 상부의 일부 영역에 게이트 산화막(gate oxide)이 형성되어 있으며, 게이트 산화막의 상부에는 다결정 규소로 이루어진 부유 게이트(Floating gae)가 형성되어 외부와 연결되어 있지 않고 전자의 스토리지 노드(storage node) 역할을 한다. In the general structure of a conventional flash memory, a gate oxide is formed on a portion of an upper portion of an element region of a semiconductor substrate, and a floating gate made of polycrystalline silicon is formed on an upper portion of the gate oxide. It is not connected and acts as an electronic storage node.

그리고, 부유 게이트의 상부에는 산화막 또는 질화막이 단층 또는 복수층으로 적층된 구조의 유전막이 형성되어 있다. 유전막의 상부에는 다결정 규소로 이루어진 제어 게이트(control gate)가 형성되어 일반 모스 트랜지스터에서의 게이트 역할을 한다. A dielectric film having a structure in which an oxide film or a nitride film is stacked in a single layer or a plurality of layers is formed on the floating gate. A control gate made of polycrystalline silicon is formed on the dielectric layer to serve as a gate in a general MOS transistor.

현재 반도체 소자는 더욱 고집적화 되면서 소자 간 간격이 0.15um이하의 간격 으로 배치되게 되는데 감광막을 이용한 선택적 식각 공정으로는 0.15um이하의 간격으로 박막을 패터닝하기가 힘들다. As semiconductor devices become more highly integrated, gaps between devices are arranged at intervals of 0.15 μm or less, and it is difficult to pattern thin films at intervals of 0.15 μm or less by a selective etching process using a photosensitive film.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 패터닝된 질화막의 측벽에 스페이서를 형성한 다음, 이를 식각 마스크로 이용하는 방법이 사용되고 있다. In order to solve this problem, a method of forming a spacer on the sidewall of the patterned nitride film and using the same as an etching mask is used.

이러한 방법은 플래쉬 메모리를 제조할 때 부유 게이트를 패터닝할 때 사용한다. 즉, 다결정 규소막 및 산화막을 형성하고 산화막 위에 하드 마스크로 질화막과 스페이서를 형성한 후 이를 마스크로 산화막 및 다결정 규소막을 식각한다. This method is used when patterning floating gates when manufacturing flash memory. That is, a polycrystalline silicon film and an oxide film are formed, and a nitride film and a spacer are formed on the oxide film using a hard mask, and the oxide film and the polycrystalline silicon film are etched using the mask.

그러나 제조 공정시 하드 마스크(16) 및 스페이서(18)와 산화막(14)의 식각 선택비가 작아 하드 마스크(16) 및 스페이서(18)를 형성하는 동안 산화막(14) 및 다결정 규소막(12)의 상부도 일부까지 식각되고, 이로 인하여 스페이서(18)를 형성할 때, 다결정 규소막의 프로파일은 도 1에서와 같이 취약하게 나타낸다. 이로 인하여 다결정 규소막의 두께가 불균일하게 형성되며, 스페이서를 식각 마스크로 다결정 규소막을 식각하여 부유 게이트를 형성할 때 다결정 규소막의 식각 종료 시점을 제어하기 어려운 문제점이 발생한다. However, during the manufacturing process, the etching selectivity of the hard mask 16 and the spacer 18 and the oxide film 14 is small, so that the oxide film 14 and the polycrystalline silicon film 12 may be formed during the formation of the hard mask 16 and the spacer 18. The upper portion is also etched to a part, whereby when forming the spacer 18, the profile of the polysilicon film is weak as shown in FIG. As a result, the thickness of the polycrystalline silicon film is unevenly formed, and when the floating gate is formed by etching the polycrystalline silicon film using the spacer as an etching mask, it is difficult to control the etching end point of the polycrystalline silicon film.

도 1은 종래 기술에 따른 하드 마스크 및 스페이서 간의 프로 파일을 도시한 단면도이다. 미 설명된 도면 부호 10은 반도체 기판, 11은 소스 분리 영역, 13은 터널링 산화막이다. 1 is a cross-sectional view showing a profile between a hard mask and a spacer according to the prior art. Reference numeral 10 denotes a semiconductor substrate, 11 a source isolation region, and 13 a tunneling oxide film.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 질화막과 산화막의 식각 선택비를 극대화하여 이후의 제조 공정을 용이하게 제어할 수 있는 플래쉬 메모리 제 조 방법을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems to provide a flash memory manufacturing method that can easily control the subsequent manufacturing process by maximizing the etching selectivity of the nitride film and the oxide film.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 질화막을 식각하여 하드 마스크를 형성할 때 CH3F 식각 기체로 산화막과 질화막에 대하여 20:1 이상의 식각 선택비를 가지는 기체를 이용한다. In order to achieve the above object, the present invention uses a gas having an etching selectivity of 20: 1 or more for the oxide film and the nitride film as a CH 3 F etching gas when the nitride film is etched to form a hard mask.

구체적으로는, 반도체 기판 상부에 터널링 산화막을 형성하는 단계, 터널링 산화막 위에 다결정 규소막, 산화막, 제1 질화막을 차례로 적층하는 단계, 제1 질화막을 선택적 식각 공정으로 패터닝하여 하드 마스크를 형성하는 단계, 하드 마스크를 덮는 제2 질화막을 형성하는 단계, 제2 질화막을 식각하여 하드 마스크의 측벽에 스페이서를 형성하는 단계, 하드 마스크 및 스페이서를 마스크로 산화막 및 다결정 규소막을 식각하여 유전층 및 부유 게이트를 형성하는 단계, 부유 게이트를 덮는 다결정 규소막을 형성하는 단계, 다결정 규소막을 선택적 식각 공정으로 식각하여 제어 게이트를 형성하는 단계를 포함하고, 하드마스크 형성 단계는 제1 질화막과 산화막의 식각 선택비를 20:1 이상의 조건으로 제1 질화막을 식각하여 이루어진다. Specifically, forming a tunneling oxide film on the semiconductor substrate, laminating a polycrystalline silicon film, an oxide film, a first nitride film sequentially on the tunneling oxide film, patterning the first nitride film by a selective etching process to form a hard mask, Forming a second nitride film covering the hard mask, etching the second nitride film to form a spacer on the sidewall of the hard mask, etching the oxide film and the polycrystalline silicon film using the hard mask and the spacer as a mask to form a dielectric layer and a floating gate And forming a polycrystalline silicon film covering the floating gate, and etching the polycrystalline silicon film by a selective etching process to form a control gate, wherein the hard mask forming step comprises forming an etching selectivity ratio of the first nitride film and the oxide film by 20: 1. The first nitride film is etched under the above conditions.

여기서 제1 질화막은 CH3F, O2, Ar 이 주입되는 식각 챔버에서 식각하는 것이 바람직하고, 이때 CH3F는 10~70sccm, O2는 5~50sccm, Ar은 50~180sccm 범위로 주입하는 것이 바람직하다. In this case, the first nitride film is preferably etched in an etching chamber into which CH 3 F, O 2 , and Ar are injected. In this case, CH 3 F is injected into the range of 10 to 70 sccm, O 2 is 5 to 50 sccm, and Ar is 50 to 180 sccm. It is preferable.

그리고 스페이서를 형성하는 단계에서 제2 질화막은 에치백으로 식각하는 것 이 바람직하다. In the forming of the spacer, the second nitride film is preferably etched with etch back.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

이제 본 발명의 실시예를 참조한 도면과 함께 상세히 설명한다. It will now be described in detail with reference to the drawings with reference to embodiments of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플래쉬 메모리의 배치도이고, 도 3은 도 2의 III-III'선을 따라 자른 단면도이고, 도 4는 도2의 IV-IV'선을 따라 자른 단면도이다. 2 is a layout view of a flash memory according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III 'of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV' of FIG. 2.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(10)에 반도체 소자 등이 배치되는 활성 영역을 정의하며 반도체 소자간에 절연을 위한 소자 분리 영역(14)이 형성되어 있다. 그리고 활성 영역의 소정 영역에는 도전형 불순물이 고농도로 도핑된 소스 영역(26) 및 드레인 영역(26)이 형성되어 있다. 2 to 4, an active region in which semiconductor elements and the like are disposed in the semiconductor substrate 10 is defined, and an element isolation region 14 for insulation is formed between the semiconductor elements. A source region 26 and a drain region 26 doped with a high concentration of conductive impurities are formed in a predetermined region of the active region.

반도체 기판(10) 전면에는 터널링 산화막(Tunnel oxide, 16)이 형성되어 있다. 터널링 산화막(16)은 반도체 소자에 전계가 가해졌을 때, 전계에 의하여 가속된 전자들이 후술하는 부유 게이트(18)로 인입되는 통로가 되며, 전계가 가하여 지지 않을 때는 부유 게이트(18)로 인입된 전자들이 반도체 기판(10)으로 회귀하지 못하도록 차단하는 역할을 한다. A tunneling oxide layer 16 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 10. The tunneling oxide film 16 is a passage through which electrons accelerated by the electric field enter the floating gate 18 described later when an electric field is applied to the semiconductor element, and enters the floating gate 18 when the electric field is not applied. It serves to block electrons from returning to the semiconductor substrate 10.

터널링 산화막(16) 위에는 복수개의 부유 게이트(18)가 형성되어 있다. 여기서 부유 게이트(18)는 도전형 불순물이 도핑된 다결정 규소로 형성되어 있다. 부유 게이트(18)는 인입된 전자들을 저장하는 역할을 하며, 전자가 저장(charge)되었을 경우 프로그램(기억)되었다고 하며, 전계 조건에 따라 전자들을 기판으로 방전(discharge)하였을 경우 삭제되었다고 표현한다. A plurality of floating gates 18 are formed on the tunneling oxide film 16. The floating gate 18 is formed of polycrystalline silicon doped with conductive impurities. The floating gate 18 stores incoming electrons, and is said to be programmed when the electrons are charged, and deleted when the electrons are discharged to the substrate according to electric field conditions.

그리고 부유 게이트(18) 위에는 유전층(20)이 형성되어 있다. 유전층(20)은 산화 규소 등으로 형성할 수 있다. The dielectric layer 20 is formed on the floating gate 18. The dielectric layer 20 may be formed of silicon oxide or the like.

유전층(20)은 부유 게이트(18)로 인입된 전자들이 후술하는 제어 게이트(28)로 투과되는 것을 방지하며, 제어 게이트(28)에 인가되는 전압에 의하여 부유 게이트(28)의 분극을 보다 잘 이루어지게 한다. The dielectric layer 20 prevents electrons introduced into the floating gate 18 from being transmitted to the control gate 28 described later, and better polarizes the floating gate 28 by the voltage applied to the control gate 28. Make it happen.

유전층(20) 위에는 다결정 규소로 이루어지며 실질적으로 전극 역할을 할 제어 게이트(28)가 형성되어 있다. 제어 게이트(28)도 도전형 불순물이 도핑된 다결정 규소로 형성되어 있으며, 부유 게이트(18)와는 유전층(20)에 의해서 절연되어 있다. 제어 게이트(28)를 포함하는 기판(10) 위에는 비아홀(VH)을 가지는 층간 절연막(30)이 형성되어 있다. 층간 절연막 위에는 비아홀을 통해 소스 영역 및 드레인 영역(26)에 각각 연결되어 상부 금속 배선(도시하지 않음)과 연결하기 위한 플러그(32)가 형성되어 있다. A control gate 28 is formed on the dielectric layer 20, which is made of polycrystalline silicon and substantially serves as an electrode. The control gate 28 is also made of polycrystalline silicon doped with conductive impurities, and is insulated from the floating gate 18 by the dielectric layer 20. An interlayer insulating layer 30 having a via hole VH is formed on the substrate 10 including the control gate 28. A plug 32 is formed on the interlayer insulating layer to be connected to the source region and the drain region 26 via via holes, respectively, and to be connected to the upper metal wiring (not shown).

층간 절연막(30) 위에는 금속 배선뿐 아니라 층간 절연막 및 하부 배선층과 접촉하는 플러그를 포함하는 금속 배선층이 더 형성될 수 있다. On the interlayer insulating layer 30, a metal wiring layer including a plug in contact with the interlayer insulating layer and the lower wiring layer may be further formed as well as the metal wiring.

이러한 반도체 소자를 제조 하는 방법을 도 5a 내지 도 9c 및 기 설명한 도 2 내지 도 4에 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. A method of manufacturing such a semiconductor device will be described with reference to FIGS. 5A to 9C and the drawings attached to FIGS. 2 to 4.

도 5a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자를 제조하는 방법을 설명하기 위해 공정 순서대로 도시한 단면도이다.5A through 9C are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a semiconductor device in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5c에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(10) 위에 LOCOS(local oxidation silicon) 또는 STI(shallow trench isolation) 방식을 이용하여 활성 영역(12)을 정의하는 소자 분리 영역(14)을 형성한다. LOCOS 방식은 기판(10)의 소정 영역을 산화시켜 소자 분리 영역(14)을 형성하는 방식이고, STI 방식은 기판(10)에 트렌치를 형성한 후 절연 물질을 채워 소자 분리 영역(14)을 형성하는 방식이다.5A through 5C, an isolation region 14 is formed on the semiconductor substrate 10 to define the active region 12 using a local oxidation silicon (LOCOS) or shallow trench isolation (STI) scheme. do. The LOCOS method forms a device isolation region 14 by oxidizing a predetermined region of the substrate 10, and the STI method forms a device isolation region 14 by forming a trench in the substrate 10 and then filling an insulating material. That's the way it is.

이후 반도체 기판(10)을 열산화(thermal oxidation)시켜 15~30Å의 두께의 터널링 산화막(16)을 형성한다. Thereafter, the semiconductor substrate 10 is thermally oxidized to form a tunneling oxide layer 16 having a thickness of 15 to 30 kPa.

다음 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 터널링 산화막(16) 위에 다결정 규소를 증착하여 다결정 규소막(18A)을 형성한다. 이후 다결정 규소막(18A) 위에 산화 규소(SiO2) 및 질화 규소(SiNx)를 순차적으로 적층하여 산화막(20A) 및 질화막을 형성한다. 다결정 규소막(18A), 산화막(20A) 및 질화막은 CVD(chemical vapor deposition) 등의 방법으로 형성한다. Next, as shown in Figs. 6A and 6B, polycrystalline silicon is deposited on the tunneling oxide film 16 to form a polycrystalline silicon film 18A. Thereafter, silicon oxide (SiO 2 ) and silicon nitride (SiN x ) are sequentially stacked on the polycrystalline silicon film 18A to form an oxide film 20A and a nitride film. The polycrystalline silicon film 18A, the oxide film 20A, and the nitride film are formed by a method such as chemical vapor deposition (CVD).

그런 다음 선택적 식각 공정으로 질화막을 패터닝하여 하드 마스크(22)을 형성한다. Then, the nitride film is patterned by a selective etching process to form a hard mask 22.

이때 식각 챔버의 분위기는 다음과 같다. 챔버 내의 압력은 20~50mT, 파워(power)는 125~450W이고 RF 파워는 10~200MHz로 유지된다. 그리고 주입되는 기체는 CH3F가 10~70sccm, O2가 5~50sccm, Ar이 50~180sccm 주입된다. At this time, the atmosphere of the etching chamber is as follows. The pressure in the chamber is 20-50mT, the power is 125-450W and the RF power is maintained at 10-200MHz. And the injected gas is CH 3 F 10 ~ 70sccm, O 2 5 ~ 50sccm, Ar 50 ~ 180sccm is injected.

CH3F 기체는 질화막과 산화막(20A)의 선택비를 20:1 정도로 유지시켜 산화막(20A)의 식각 속도가 20Å/min 이하가 되도록 한다. 따라서 질화막을 충분한 시간 동안 식각하여 질화막을 100% 제거할 수 있다. The CH 3 F gas maintains the selectivity ratio of the nitride film and the oxide film 20A to about 20: 1 so that the etching rate of the oxide film 20A is 20 kW / min or less. Therefore, the nitride film may be etched for a sufficient time to remove 100% of the nitride film.

도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 하드 마스크(22)을 덮도록 질화 규소를 증착하여 질화막을 형성한다. 그리고 질화막을 에치백으로 제거하여 하드 마스크(22)의 측면에 스페이서(Spacer, 24)를 형성한다. As shown in FIGS. 7A and 7B, silicon nitride is deposited to cover the hard mask 22 to form a nitride film. The nitride film is removed using an etch back to form a spacer 24 on the side of the hard mask 22.

도 8a 내지 도 8c에 도시한 바와 같이, 하드 마스크(22) 및 스페이서(24)를 마스크로 산화막(20A) 및 다결정 규소막(18A)을 식각하여 유전층(20) 및 부유 게이트(18)를 형성한다. 8A to 8C, the oxide film 20A and the polycrystalline silicon film 18A are etched using the hard mask 22 and the spacer 24 as a mask to form the dielectric layer 20 and the floating gate 18. do.

이후 부유 게이트(18)를 마스크로 반도체 기판(10)의 활성 영역에 도전형 불순물 이온을 도핑하여 소스 및 드레인 영역(26)을 형성한다. Thereafter, the source and drain regions 26 are formed by doping conductive type impurity ions into the active region of the semiconductor substrate 10 using the floating gate 18 as a mask.

그런 다음 도 9a 내지 도 9c에 도시한 바와 같이, 부유게이트(18) 위 에 다결정 규소막을 형성한 후 선택적 식각 공정으로 식각하여 제어 게이트(28)를 형성한다. 9A to 9C, a polycrystalline silicon film is formed on the floating gate 18 and then etched through a selective etching process to form the control gate 28.

이후 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 층간 절연막(30)을 형성한 후 선택적 식각 공정으로 식각하여 비아홀(VH)을 형성한다. 그리고 비아홀(VH)을 메우도록 층간 절연막(30) 위에 금속막을 형성한 후 금속막을 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing, CMP)로 연마하여 플러그(32)를 형성한다. 다음 플러그(32) 상부와 연결되어 소스 및 드레인 영역(26)에 외부 신호를 입력하기 위한 금속 배선(도시하지 않음)을 형성한다. 필요에 따라 층간 절연막의 플러그를 통해 하부 금속 배선과 연결되는 금속 배선층을 형성하는 공정은 수 차례 더 진행될 수도 있다. 2 to 4, after the interlayer insulating layer 30 is formed, the via hole VH is formed by etching through the selective etching process. After forming a metal film on the interlayer insulating film 30 to fill the via hole VH, the metal film is polished by chemical mechanical polishing (CMP) to form a plug 32. Next, it is connected to the upper portion of the plug 32 to form a metal wiring (not shown) for inputting an external signal to the source and drain regions 26. If necessary, the process of forming the metal wiring layer connected to the lower metal wiring through the plug of the interlayer insulating film may be further performed several times.

이와 같이 본 발명에 따르면 질화막과 산화막의 식각 선택비를 최대로하여 하부 산화막의 식각을 최소화할 수 있다. 따라서 산화막 아래의 다결정 규소가 식각되거나 하지 않는다. As described above, according to the present invention, the etching selectivity of the nitride film and the oxide film is maximized to minimize the etching of the lower oxide film. Therefore, the polycrystalline silicon under the oxide film is not etched.

따라서 이들을 식각하기가 용이하며 식각이 덜 되거나, 더 되거나 하지 않으므로 고품질의 플래쉬 메모리를 제공할 수 있다. Therefore, it is easy to etch them and there is less or no etching, thereby providing a high quality flash memory.

Claims (4)

반도체 기판 상부에 터널링 산화막을 형성하는 단계,Forming a tunneling oxide film on the semiconductor substrate, 상기 터널링 산화막 위에 다결정 규소막, 산화막, 제1 질화막을 차례로 적층하는 단계,Stacking a polycrystalline silicon film, an oxide film, and a first nitride film sequentially on the tunneling oxide film; 상기 제1 질화막을 선택적 식각 공정으로 패터닝하여 하드 마스크를 형성하는 단계,Patterning the first nitride layer by a selective etching process to form a hard mask; 상기 하드 마스크를 덮는 제2 질화막을 형성하는 단계,Forming a second nitride film covering the hard mask; 상기 제2 질화막을 식각하여 상기 하드 마스크의 측벽에 스페이서를 형성하는 단계,Etching the second nitride layer to form a spacer on a sidewall of the hard mask; 상기 하드 마스크 및 상기 스페이서를 마스크로 상기 산화막 및 상기 다결정 규소막을 식각하여 유전층 및 부유 게이트를 형성하는 단계,Etching the oxide film and the polysilicon film using the hard mask and the spacer as a mask to form a dielectric layer and a floating gate; 상기 유전층 및 상기 부유 게이트를 덮는 다결정 규소막을 형성하는 단계,Forming a polycrystalline silicon film covering the dielectric layer and the floating gate, 상기 다결정 규소막을 선택적 식각 공정으로 식각하여 제어 게이트를 형성하는 단계를 포함하고,Etching the polycrystalline silicon film by a selective etching process to form a control gate, 상기 하드마스크 형성 단계는 상기 제1 질화막과 상기 산화막의 식각 선택비를 20:1 이상 이고, 산화막(20A)의 식각 속도가 20Å/min 이하로 상기 제 1 질화막을 식각하여 이루어지는 플래쉬 메모리 제조 방법.In the hard mask forming step, the etching selectivity between the first nitride film and the oxide film is 20: 1 or more , and the first nitride film is etched at an etching rate of 20 A / min or less . 제 1항에서,In claim 1, 상기 제1 질화막은 CH3F, O2, Ar 이 주입되는 식각 챔버에서 식각하는 플래쉬 메모리 제조 방법.The first nitride film is etched in an etching chamber in which CH 3 F, O 2 , Ar is implanted. 제 1항에서,In claim 1, 상기 스페이서를 형성하는 단계에서 상기 제2 질화막은 에치백으로 식각하는 플래쉬 메모리 제조 방법.And forming the spacers by etching the second nitride layer using an etch back. 제 2항에서,In claim 2, 상기 CH3F는 10~70sccm, O2는 5~50sccm, Ar은 50~180sccm 범위로 주입하는 플래쉬 메모리 제조 방법.The CH 3 F is 10 ~ 70sccm, O 2 is 5 ~ 50sccm, Ar is injected into the range of 50 ~ 180sccm Flash memory manufacturing method.
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