KR100877003B1 - Method for manufacturing non volatile memory device - Google Patents

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KR100877003B1
KR100877003B1 KR1020060134322A KR20060134322A KR100877003B1 KR 100877003 B1 KR100877003 B1 KR 100877003B1 KR 1020060134322 A KR1020060134322 A KR 1020060134322A KR 20060134322 A KR20060134322 A KR 20060134322A KR 100877003 B1 KR100877003 B1 KR 100877003B1
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Abstract

본 발명은 이웃하는 셀 간 간섭을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 액티브 영역의 기판과 콘트롤 게이트 간의 이격 거리를 일정 거리 확보하여 싸이클링 특성 저하를 방지할 수 있는 비휘발성 메모리 소자 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 소자분리막에 의해 전기적으로 분리된 플로팅 게이트를 형성하는 단계와, 상기 플로팅 게이트 양측벽이 일부 노출되도록 상기 소자분리막을 리세스시키는 단계와, 노출된 플로팅 게이트의 양측벽에 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 스페이서를 통해 상기 소자분리막을 리세스시키는 단계와, 상기 스페이서를 제거하는 단계와, 산화공정을 실시하여 상기 스페이서 형성시 상기 플로팅 게이트 상에 형성된 이상 산화물을 산화막으로 변환시킴과 동시에 상기 플로팅 게이트 상에 균일한 두께의 산화막을 형성하는 단계와, 상기 산화막을 제거하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method of manufacturing a nonvolatile memory device capable of minimizing interference between neighboring cells and preventing a deterioration of cycling characteristics by securing a predetermined distance between a substrate and a control gate in an active region. To this end, the present invention provides a method of forming a floating gate electrically separated by an isolation layer, recessing the isolation layer to partially expose both sidewalls of the floating gate, and spacers on both sidewalls of the exposed floating gate. Forming an oxide, recessing the device isolation layer through the spacer, removing the spacer, and performing an oxidation process to convert the abnormal oxide formed on the floating gate into an oxide layer when the spacer is formed. At the same time as the uniform thickness on the floating gate It provides a method of manufacturing a non-volatile memory device comprising the step of forming an oxide film, and removing the oxide film.

플래시 메모리 소자, 이상 산화물, 산화공정, 산화막, 전 세정공정 Flash memory device, abnormal oxide, oxidation process, oxide film, pre-clean process

Description

비휘발성 메모리 소자 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING NON VOLATILE MEMORY DEVICE}Non-volatile memory device manufacturing method {METHOD FOR MANUFACTURING NON VOLATILE MEMORY DEVICE}

도 1a 내지 도 1c는 일반적인 ASA-STI(Advanced Self Aligned-Shallow Trench Isolation) 스킴을 적용한 플래시 메모리 소자 제조방법을 도시한 공정단면도.1A to 1C are cross-sectional views illustrating a method of fabricating a flash memory device using a general ASA-STI scheme.

도 2는 도 1a 내지 도 1c에서와 같이 일반적인 ASA-STI 스킴을 적용하여 형성된 플래시 메모리 소자를 도시한 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진.FIG. 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a flash memory device formed by applying a general ASA-STI scheme as shown in FIGS. 1A to 1C.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예1에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조방법을 설명하기 위해 도시한 공정단면도.3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device according to Embodiment 1 of the present invention.

도 4는 실제로 전 세정공정을 진행한 후의 결과도면을 도시한 TEM(Transmission Electron Microscope) 사진.Figure 4 is a TEM (Transmission Electron Microscope) photograph showing the result of the actual cleaning process after the progress.

도 5는 윙(wing) 형태의 스페이서 기술 적용시와 미적용시의 유전체막의 EOT를 비교한 도면.FIG. 5 is a diagram comparing the EOT of the dielectric film when applying and not applying a wing type spacer technology. FIG.

도 6은 윙(wing) 형태의 스페이서 기술 적용시와 미적용시의 유전체막의 BV를 비교한 도면.FIG. 6 is a diagram comparing the BV of the dielectric film when applying the wing type spacer technology and not applying the same; FIG.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예2에 따른 비휘발성 메모리 소자 제조방법 을 설명하기 위해 도시한 공정 단면도.7A and 7B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device according to Embodiment 2 of the present invention;

도 8은 본 발명의 실시예2에 따라 형성된 비휘발성 메모리 소자를 도시한 TEM 사진.8 is a TEM photograph showing a nonvolatile memory device formed in accordance with Embodiment 2 of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

30, 70 : 기판 31, 71 : 게이트 절연막30, 70: substrate 31, 71: gate insulating film

32, 72 : 플로팅 게이트 33 : 패드 질화막32, 72: floating gate 33: pad nitride film

34, 73 : 월 산화막 35, 74 : 소자분리용 절연막34, 73: wall oxide film 35, 74: device isolation film

36, 36A, 36B, 75 : 소자분리막 37 : 스페이서용 절연막36, 36A, 36B, 75: device isolation layer 37: insulating film for spacer

37A : 스페이서 38 : 건식식각공정37A: spacer 38: dry etching process

39 : 습식식각공정 41, 79 : 유전체막39: wet etching process 41, 79: dielectric film

42, 80 : 콘트롤 게이트 77 : 산화공정42, 80: control gate 77: oxidation process

78 : 산화막78 oxide film

본 발명은 반도체 메모리 소자 제조 기술에 관한 것으로, 특히 비휘발성 메모리 소자(non-volatile memory device), 구체적으로는 플래시 메모리 소자 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor memory device manufacturing technology, and more particularly to a non-volatile memory device, specifically a flash memory device manufacturing method.

최근에는 비휘발성 메모리 소자 중 전기적으로 프로그램(program)과 소거(erase)가 가능하며, 일정 주기로 데이터(data)를 재작성하는 리프레시(refresh) 기능이 필요 없는 플래시 메모리 소자의 수요가 증가하고 있다. 그리고, 많은 데이터를 저장할 수 있는 대용량 메모리 소자의 개발을 위해서 메모리 소자의 고집적화 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 여기서, 프로그램이라 함은 데이터를 메모리 셀에 기입(write)하는 동작을 가리키며, 소거라 함은 메모리 셀에 기입된 데이터를 제거하는 동작을 가리킨다. Recently, the demand for flash memory devices that can be electrically programmed and erased among nonvolatile memory devices and that does not require a refresh function for rewriting data at regular intervals is increasing. In order to develop a large-capacity memory device capable of storing a large amount of data, researches on a high integration technology of the memory device have been actively conducted. Here, the program refers to an operation of writing data to a memory cell, and the erasing refers to an operation of removing data written to the memory cell.

또한, 소자의 집적도가 증가하면서 이러한 플래시 메모리 소자의 디자인 룰(design rule)이 감소하게 되었고, 이에 따라 프로그램 동작속도(program speed)가 감소하고 셀 간섭(cell interference)이 증가하는 문제가 발생하고 있다. 특히, 셀 간섭 특성은 SLC(Single Level Cell)보다 MLC(Multi Level Cell)에서 소자의 특성을 결정짓는 중요한 특성인자로, MLC의 비중이 점차 확대되고 있는 현 시점에서는 셀 간섭특성의 개선이 반드시 달성되어야 할 필요성이 있다. In addition, as the integration of devices increases, design rules of such flash memory devices are reduced, resulting in a decrease in program speed and an increase in cell interference. . In particular, the cell interference characteristic is an important factor that determines the characteristics of the device in MLC (Multi Level Cell) rather than SLC (Single Level Cell), and the cell interference characteristic must be improved at the present time when the proportion of MLC is gradually increasing. There is a need to be.

한편, 플래시 메모리 소자의 디자인 룰 감소에 따라 여러 가지의 소자분리를 위한 STI(Shallow Trench Isolation) 스킴(scheme)이 새롭게 제안되고 있는데, 최근에는 60㎚ 이하급의 MLC 소자에 적합한 STI 스킴으로 ASA-STI(Advanced Self Aligned Shallow Trench Isolation)가 가장 각광받고 있다. ASA-STI 스킴은 액티브 영역(active region)과 플로팅 게이트 간의 중첩 마진(overlay margin) 감소에 따라 플래시 메모리 소자의 플로팅 게이트 형성에 적용되고 있다. 이하에서는, 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 일반적인 ASA-STI 스킴에 대해 설명하기로 한다.On the other hand, with the reduction of design rules of flash memory devices, a new STI (Shallow Trench Isolation) scheme is proposed for the isolation of various devices. Recently, ASA- is a suitable STI scheme for MLC devices of 60nm or less. Advanced Self Aligned Shallow Trench Isolation (STI) is in the spotlight. The ASA-STI scheme has been applied to forming floating gates of flash memory devices in accordance with a reduction in the overlay margin between the active region and the floating gate. Hereinafter, a general ASA-STI scheme will be described with reference to FIGS. 1A to 1C.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(10) 상에 순차적으로 터널 산화막(11), 플로팅 게이트(12) 및 패드 질화막(13)을 형성한다.First, as shown in FIG. 1A, the tunnel oxide film 11, the floating gate 12, and the pad nitride film 13 are sequentially formed on the semiconductor substrate 10.

이어서, 패드 질화막(13), 플로팅 게이트(12), 터널 산화막(11) 및 기판(10)을 식각하여 일정 깊이의 트렌치(trench, 미도시)를 형성한다. Subsequently, the pad nitride layer 13, the floating gate 12, the tunnel oxide layer 11, and the substrate 10 are etched to form trenches having a predetermined depth.

이어서, 트렌치의 내부면을 따라 월 산화막(14)을 형성한 후, 트렌치가 매립되도록 고밀도 플라즈마(High Density Plasma) CVD(Chemical Vapor Deposition) 방식으로 증착되는 HDP막(15)을 증착한다. Subsequently, after the wall oxide film 14 is formed along the inner surface of the trench, the HDP film 15 deposited by the high density plasma (CVD) chemical vapor deposition (CVD) method is deposited to fill the trench.

이어서, 화학적기계적연마(Chemical Mechanical Polishing, 이하 CMP라 함) 공정을 실시한다. 이로써, 트렌치 내에 매립된 소자분리막(16)이 형성된다.Subsequently, a chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as CMP) process is performed. As a result, the device isolation layer 16 embedded in the trench is formed.

이어서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 패드 질화막(13)을 제거한다. 이때, 소자분리막(16) 또한 일정 두께가 제거될 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 1B, the pad nitride film 13 is removed. In this case, the device isolation layer 16 may also have a predetermined thickness removed.

이어서, PCL(Periphery Closed Layer) 마스크(mask, 미도시)-주변회로 영역은 닫히고 셀 영역은 개방된 구조를 갖음-를 이용하여 셀 영역의 소자분리막(16A)을 일정 깊이 리세스(recess)시킨다. 이때, 리세스된 소자분리막(16A)의 유효높이가 바로 'EFH'가 된다. 통상, EFH란 "Effective Field oxide Height"의 약어로, 활성 영역(active region)의 기판(10) 상부로 돌출된 소자분리막(16A)의 높이를 말한다. Subsequently, the device isolation layer 16A of the cell region is recessed to a predetermined depth using a Periphery Closed Layer (PCL) mask (not shown), wherein the peripheral circuit region is closed and the cell region has an open structure. . At this time, the effective height of the recessed device isolation layer 16A becomes 'EFH'. In general, EFH is an abbreviation of “Effective Field oxide Height” and refers to the height of the device isolation layer 16A that protrudes above the substrate 10 of the active region.

이후에는, 스트립 공정을 실시하여 상기 PCL 마스크를 제거한다.Thereafter, a stripping process is performed to remove the PCL mask.

이어서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 리세스된 소자분리막(16A)에 의해 형성된 전체 구조 상부면 단차를 따라 유전체막(17)을 형성한다. 그런 다음, 유전체 막(17) 상에 콘트롤 게이트(18)를 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 1C, the dielectric film 17 is formed along the entire top surface step formed by the recessed device isolation film 16A. Then, the control gate 18 is formed on the dielectric film 17.

도 2는 도 1a 내지 도 1c에서와 같이 일반적인 ASA-STI 스킴을 적용하여 형성된 플래시 메모리 소자를 도시한 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다. FIG. 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of a flash memory device formed by applying a general ASA-STI scheme as shown in FIGS. 1A to 1C.

이하, 도 2를 결부시켜 ASA-STI 스킴이 갖는 문제에 대해 설명하기로 한다. 도 2를 참조하면, ASA-STI 스킴을 적용하는 경우 소자분리막의 EFH 제어가 용이하지 않아, EFH가 높게 조절된 지역은 정전용량의 증가에 기인하여 인접하는 셀 간 간섭(cell to cell interference)이 증가하는 문제가 발생하게 된다. 따라서, 이러한 간섭 특성을 개선시키기 위해 소자분리막의 EFH를 감소시키게 되면 활성 영역의 기판(10)과 콘트롤 게이트(18) 간의 이격 거리(D1)가 더욱 감소하여 기판(10)과 콘트롤 게이트(18) 간의 누설전류에 의해 소자의 싸이클링(cycling) 특성(반복되는 프로그램 및 소거 동작 특성)이 저하되는 문제가 발생하게 된다. Hereinafter, the problem of the ASA-STI scheme will be described with reference to FIG. 2. Referring to FIG. 2, when the ASA-STI scheme is applied, control of the EFH of the device isolation layer is not easy, so that the region where the EFH is adjusted is increased due to the increase in capacitance. There is an increasing problem. Therefore, if the EFH of the device isolation layer is reduced to improve such interference characteristics, the separation distance D1 between the substrate 10 and the control gate 18 in the active region is further reduced, thereby reducing the substrate 10 and the control gate 18. The leakage current of the device causes a problem that the cycling characteristics of the device (repeated program and erase operation characteristics) are deteriorated.

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 목적들이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, has the following objects.

첫째, 본 발명은 이웃하는 셀 간 간섭을 최소화할 수 있는 비휘발성 메모리 소자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.First, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a nonvolatile memory device capable of minimizing interference between neighboring cells.

둘째, 본 발명은 활성 영역의 기판과 콘트롤 게이트 간의 이격 거리를 일정 거리 확보하여 싸이클링 특성 저하를 방지할 수 있는 비휘발성 메모리 소자 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다. Second, another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a nonvolatile memory device capable of preventing a deterioration in cycling characteristics by securing a predetermined distance between a substrate and a control gate in an active region.

상기한 목적을 달성하기 위한 일측면에 따른 본 발명은, 소자분리막에 의해 전기적으로 분리된 플로팅 게이트를 형성하는 단계와, 상기 플로팅 게이트 양측벽이 일부 노출되도록 상기 소자분리막을 리세스시키는 단계와, 노출된 플로팅 게이트의 양측벽에 스페이서를 형성하는 단계와, 상기 스페이서를 통해 상기 소자분리막을 리세스시키는 단계와, 상기 스페이서를 제거하는 단계와, 산화공정을 실시하여 상기 스페이서 형성시 상기 플로팅 게이트 상에 형성된 이상 산화물을 산화막으로 변환시킴과 동시에 상기 플로팅 게이트 상에 균일한 두께의 산화막을 형성하는 단계와, 상기 산화막을 제거하는 단계를 포함하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of forming a floating gate electrically separated by a device isolation film, recessing the device isolation film to partially expose both sidewalls of the floating gate; Forming spacers on both sidewalls of the exposed floating gate, recessing the device isolation layer through the spacers, removing the spacers, and performing an oxidation process to form the spacers on the floating gates. A method of manufacturing a nonvolatile memory device includes converting an abnormal oxide formed in an oxide film into an oxide film, and simultaneously forming an oxide film having a uniform thickness on the floating gate, and removing the oxide film.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이며, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나, 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면번호(참조번호)로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. In addition, in the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity, and in the case where the layers are said to be "on" another layer or substrate, they may be formed directly on another layer or substrate or Or a third layer may be interposed therebetween. In addition, parts denoted by the same reference numerals (reference numbers) throughout the specification represent the same components.

실시예1Example 1

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예1에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조방법을 설명하기 위해 도시한 공정 단면도이다. 3A to 3E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device according to Embodiment 1 of the present invention.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(30) 상에 순차적으로 게이트 절연막(31), 게이트 전극(플로팅 게이트)용 도전막(32) 및 패드 질화막(33)을 형성한다. 여기서, 게이트 절연막(31)은 일반적인 플래시 메모리 소자의 터널 산화막으로 기능하는 것으로 산화막 또는 질화막이 포함된 산화막 물질로 형성할 수 있다. 또한, 도전막(32)은 도프트(doped) 또는 언도프트(undoped) 폴리실리콘으로 형성할 수 있다. First, as shown in FIG. 3A, a gate insulating film 31, a conductive film 32 for a gate electrode (floating gate), and a pad nitride film 33 are sequentially formed on the semiconductor substrate 30. Here, the gate insulating layer 31 functions as a tunnel oxide layer of a general flash memory device and may be formed of an oxide layer material including an oxide layer or a nitride layer. In addition, the conductive film 32 may be formed of doped or undoped polysilicon.

이때, 플로팅 게이트(32)와 패드 질화막(33) 사이에는 패드 질화막(33) 형성시 도전막(32)에 가해지는 스트레스(stress)를 감소시키기 위해 버퍼 산화막(미도시)을 더 형성할 수도 있다.In this case, a buffer oxide layer (not shown) may be further formed between the floating gate 32 and the pad nitride layer 33 to reduce the stress applied to the conductive layer 32 when the pad nitride layer 33 is formed. .

이어서, 패드 질화막(33), 도전막(32), 게이트 절연막(31) 및 기판(30)을 식각하여 일정 깊이의 트렌치(미도시)를 형성한다. 여기서, 상기 트렌치에 의해 서로 분리된 도전막(32)은 서로 전기적으로 분리된 플로팅 게이트로 기능하게 되므로, 이하에서는 '32'를 '플로팅 게이트'라 하기로 한다.Subsequently, the pad nitride film 33, the conductive film 32, the gate insulating film 31, and the substrate 30 are etched to form trenches (not shown) having a predetermined depth. Here, the conductive layers 32 separated from each other by the trench function as floating gates electrically separated from each other, and thus, '32' will be referred to as a 'floating gate'.

이어서, STI 식각공정시 상기 트렌치 내측벽 및 저부면의 손상을 보상하고, 상부 모서리 부위를 라운딩(rounding) 처리하며, 활성 영역의 임계치수(Critical Dimension, CD)를 감소시키기 위하여 월 산화(wall oxidation)공정을 실시한다. 이로써, 상기 트렌치의 내부면을 따라 월 산화막(34)이 형성된다.Subsequently, wall oxidation is performed to compensate for damage to the trench inner and bottom surfaces during the STI etching process, to round the upper corners, and to reduce the critical dimension (CD) of the active region. Perform the process. As a result, a wall oxide layer 34 is formed along the inner surface of the trench.

이어서, 상기 트렌치가 매립되도록 소자분리용 절연막(35)을 증착한다. 이 때, 소자분리용 절연막(35)은 트렌치 내부에서 공극(void)이 발생되지 않도록 매립 특성이 우수한 HDP막으로 형성하는 것이 바람직하다. 이후, CMP 공정을 실시하여 트렌치 내에 매립된 소자분리막(36)을 형성한다. Subsequently, an insulating layer 35 for device isolation is deposited to fill the trench. In this case, it is preferable to form the isolation film 35 for element isolation as an HDP film having excellent embedding characteristics so that voids do not occur in the trench. Thereafter, the CMP process is performed to form the device isolation layer 36 embedded in the trench.

이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 습식식각공정을 실시하여 패드 질화막(33)을 제거한다. 이때, 소자분리막(36) 또한 일정 두께가 제거될 수 있다.Subsequently, as illustrated in FIG. 3B, the pad nitride layer 33 is removed by performing a wet etching process. In this case, the device isolation layer 36 may also have a predetermined thickness removed.

이어서, PCL 마스크(미도시)를 이용하여 셀 영역의 소자분리막(36A)을 일정 깊이 리세스(recess)시킨다. 이때, 리세스된 소자분리막(36A)의 유효높이가 바로 'EFH'가 된다. Subsequently, the device isolation layer 36A in the cell region is recessed by a predetermined depth using a PCL mask (not shown). At this time, the effective height of the recessed device isolation layer 36A becomes 'EFH'.

이어서, 리세스된 소자분리막(36A)을 포함한 플로팅 게이트(32) 상에 일정 두께의 스페이서용 절연막(37)을 증착한다. 이때, 스페이서용 절연막(37)은 소자분리막(36A)과의 식각 선택비를 갖는 물질로 형성한다. 예컨대, 스페이서용 절연막(37)은 소자분리막(36A)을 구성하는 물질과 서로 다른 식각율을 갖도록 질화막 계열의 물질로 형성한다.Subsequently, a spacer insulating film 37 having a predetermined thickness is deposited on the floating gate 32 including the recessed device isolation film 36A. In this case, the spacer insulating layer 37 is formed of a material having an etching selectivity with respect to the device isolation layer 36A. For example, the spacer insulating layer 37 is formed of a nitride film-based material to have an etching rate different from that of the material forming the device isolation layer 36A.

이어서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 건식식각공정(38)을 실시하여 스페이서용 절연막(37, 도 3b 참조)을 식각한다. 이로써, 소자분리막(36A) 상으로 노출된 도전막(32)의 양측벽에는 스페이서(37A)가 형성된다. Subsequently, as shown in FIG. 3C, a dry etching process 38 is performed to etch the spacer insulating film 37 (see FIG. 3B). As a result, spacers 37A are formed on both sidewalls of the conductive film 32 exposed on the device isolation film 36A.

이어서, 도 3d에 도시된 바와 같이, 스페이서(37A)를 마스크로 이용한 습식식각공정(39)을 실시한다. 습식식각공정(39)시에는 버퍼드 옥사이드 에천트(Buffered Oxide Etchant, 이하 BOE라 함) 또는 불산(HF)을 사용한다. 이때, BOE 란 HF와 NH4F가 100:1 또는 300:1로 혼합된 용액을 말한다. 이로써, 소자분리막(36B)이 다시 일정 폭과 깊이로 리세스된다. 이때에는, 습식식각공정(39)의 식각특성상 측면 방향으로의 식각이 깊이 방향으로의 식각보다 빨리 진행된다.Next, as shown in FIG. 3D, a wet etching process 39 using the spacer 37A as a mask is performed. In the wet etching process 39, a buffered oxide etchant (hereinafter referred to as BOE) or hydrofluoric acid (HF) is used. In this case, BOE refers to a solution in which HF and NH 4 F are mixed at 100: 1 or 300: 1. As a result, the device isolation film 36B is recessed again to a predetermined width and depth. At this time, the etching in the lateral direction is faster than the etching in the depth direction due to the etching characteristics of the wet etching process 39.

이어서, 도 3e에 도시된 바와 같이, 습식식각공정을 실시하여 스페이서(37A)를 제거한 후, 전 세정공정(pre-clean)을 실시한다. 전 세정공정시에는 BOE 또는 HF를 이용한다.Subsequently, as shown in FIG. 3E, the wet etching process is performed to remove the spacer 37A, and then a pre-clean process is performed. In the pre-cleaning process, BOE or HF is used.

이러한 본 발명의 실시예에 따라 스페이서(37A)를 제거하는 경우에는 기판(30)에 가해지는 플라즈마 손상(plasma attack)은 없으며 플로팅 게이트(32) 양측으로 EFH가 균일하게 유지될 수 있다. 따라서, 이웃하는 셀 간 간섭을 억제할 수 있다. When the spacer 37A is removed according to the exemplary embodiment of the present invention, there is no plasma attack applied to the substrate 30 and the EFH may be uniformly maintained at both sides of the floating gate 32. Therefore, interference between neighboring cells can be suppressed.

또한, 플로팅 게이트(32) 양측으로는 일정 두께의 소자분리막(36B)이 잔류하게 되므로, 활성 영역의 기판(30)과 후속공정을 통해 형성될 콘트롤 게이트(42) 간의 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 소자의 싸이클링 특성 저하를 방지할 수 있다.In addition, since the device isolation layer 36B having a predetermined thickness remains on both sides of the floating gate 32, the gap between the substrate 30 in the active region and the control gate 42 to be formed through a subsequent process may be kept constant. . Therefore, deterioration of the cycling characteristics of an element can be prevented.

이어서, 소자분리막(36B)을 포함한 플로팅 게이트(32) 상부면 단차를 따라 유전체막(41)을 형성하고, 유전체막(41) 상에는 콘트롤 게이트(42)를 형성한다. 이때, 유전체막(41)은 산화막/질화막/산화막(Oxide/Nitride/Oxide, ONO) 구조로 형성하는 것이 바람직하다. Subsequently, the dielectric film 41 is formed along the level difference of the upper surface of the floating gate 32 including the device isolation film 36B, and the control gate 42 is formed on the dielectric film 41. At this time, the dielectric film 41 is preferably formed of an oxide / nitride / oxide film (Oxide / Nitride / Oxide, ONO) structure.

이렇듯, 본 발명의 실시예에 따르면 서로 이웃하는 플로팅 게이트(32) 간을 서로 분리시키기 위한 절연막으로 소자분리막(36B) 뿐만 아니라 소자분리막(36B)과는 이종의 물질로 이루어진 유전체막(41)이 존재하므로, 서로 이웃하는 셀 간 간섭을 최소화할 수 있다. As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, as the insulating film for separating the adjacent floating gates 32 from each other, not only the device isolation film 36B but also the dielectric film 41 made of a material different from the device isolation film 36B is provided. As such, interference between neighboring cells can be minimized.

실시예2Example 2

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예2에 따른 비휘발성 메모리 소자 제조방법을 설명하기 위해 도시한 공정 단면도이다. 여기서는, 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시예1과 동일한 공정 단계에 대해서는 생략하고, 본 발명의 실시예1에서 발생할 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 진행되는 공정 단계에 대해서만 설명하기로 한다.7A and 7B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device according to Embodiment 2 of the present invention. Here, for the convenience of description, the same process steps as those of Embodiment 1 of the present invention will be omitted, and only process steps that will be performed to solve problems that may occur in Embodiment 1 of the present invention will be described.

예컨대, 본 발명의 실시예1에 따라 플래시 메모리 소자를 제조하는 경우에는, 도 3c에서와 같은 스페이서(37A) 형성을 위한 건식식각공정(38)시 플라즈마 손상(damage) 및 오염(contamination)에 의해 플로팅 게이트(32) 상부 표면에 불균일한 두께의 이상(abnormal) 산화물(oxide)이 형성될 수 있는 우려가 있다. For example, when manufacturing a flash memory device according to the first embodiment of the present invention, due to plasma damage and contamination during the dry etching process 38 for forming the spacer 37A as shown in Figure 3c There is a concern that abnormal oxides of non-uniform thickness may be formed on the upper surface of the floating gate 32.

특히, 이러한 이상 산화물은 불완전한 산화막 물질일 뿐만 아니라 그 두께가 불균일하여 후속으로 진행되는 전 세정공정(pre-clean)시에도 제거되지 않고 잔류하게 되는 문제가 있다. 이는, 도 4에 도시된 바와 같다. In particular, such an abnormal oxide is not only an incomplete oxide film material but also has a problem that the thickness thereof is non-uniform, and thus remains unremoved even during a subsequent pre-clean process. This is as shown in FIG.

도 4는 실제로 전 세정공정을 진행한 후의 결과도면을 도시한 TEM(Transmission Electron Microscope) 사진이다. 도 4를 참조하면, 전 세정공정 후에도 이상 산화물(abnormal oxide, AO)이 제거되지 않고 플로팅 게이트(32) 상에 그대로 잔류함을 알 수 있다. 여기서, 'CR'은 TEM 분석을 위한 캐핑막(Capping Layer)으로써 실제 공정시에는 적용되지 않는 것이다.FIG. 4 is a TEM (Transmission Electron Microscope) photograph showing a result drawing after actually performing a pre-cleaning process. Referring to FIG. 4, it can be seen that even after the pre-cleaning process, the abnormal oxide (AO) is not removed but remains on the floating gate 32 as it is. Here, 'CR' is a capping layer for TEM analysis and is not applied in an actual process.

이와 같이 플로팅 게이트(32) 상에 그대로 잔류하는 이상 산화물(AO)은 다음과 같은 여러가지 문제를 유발한다. 예컨대, 플로팅 게이트(32) 상의 등가산화막두께(Equivalent Oxide Thickness, 이하 EOT라 함)를 불균일하게 할 뿐만 아니라 전체적으로 플로팅 게이트(32) 상의 EOT를 증가시키게 된다. 이는 도 5에 도시된 바와 같다. As described above, the abnormal oxide AO remaining on the floating gate 32 causes various problems as follows. For example, the equivalent oxide thickness (hereinafter referred to as EOT) on the floating gate 32 is not only nonuniform, but also increases the EOT on the floating gate 32 as a whole. This is as shown in FIG.

도 5는 윙(wing) 형태의 스페이서 기술 적용시와 미적용시의 유전체막의 EOT를 비교한 도면이다. FIG. 5 is a diagram comparing the EOT of a dielectric film when applying a wing type spacer technology and not applying it. FIG.

도 5를 참조하면, 스페이서 형성 기술을 적용하는 플래시 메모리 소자 제조시 스페이서 형성 기술을 미적용하는 플래시 메모리 소자 제조시보다 유전체막(ONO)의 EOT가 증가됨을 알 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이 스페이서 기술 적용시에는 도 4에서와 같이 발생된 이상 산화물(AO)에 의해 플로팅 게이트(32) 상의 EOT가 증가하는 것이다. 이러한, EOT 증가는 플래시 메모리 소자의 커플링비(coupling ratio) 특성을 저하시키게 되므로 문제가 된다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the EOT of the dielectric film ONO is increased when manufacturing a flash memory device to which the spacer forming technology is applied, than when manufacturing a flash memory device to which the spacer forming technology is not applied. That is, when the spacer technology is applied as described above, the EOT on the floating gate 32 is increased by the abnormal oxide AO generated as in FIG. 4. This increase in EOT is problematic because the coupling ratio of the flash memory device is degraded.

또한, 이상 산화물(AO)은 플로팅 게이트(32)와 유전체막(41) 간의 계면 특성을 열화시켜 유전체막의 항복전압(Breakdown Voltage, BV) 저하를 가져오게 된다. 이는 도 6에 도시된 바와 같다. In addition, the abnormal oxide AO degrades the interface property between the floating gate 32 and the dielectric film 41, resulting in a breakdown voltage breakdown voltage (BV) of the dielectric film. This is as shown in FIG.

도 6은 윙(wing) 형태의 스페이서 기술 적용시와 미적용시의 유전체막의 BV를 비교한 도면이다. FIG. 6 is a diagram comparing BV of a dielectric film when applying a wing type spacer technology and not applying it. FIG.

도 6을 참조하면, 스페이서 기술을 적용하는 플래시 메모리 소자 제조시 스 페이서 형성 기술을 미적용하는 플래시 메모리 소자 제조시보다 유전체막의 BV가 저하됨을 알 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이 스페이서 기술 적용시에는 도 4에서와 같이 발생된 이상 산화물(AO)에 의해 유전체막(ONO)의 BV가 저하되는 것이다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the BV of the dielectric film is lowered when manufacturing the flash memory device using the spacer technology than when manufacturing the flash memory device without the spacer forming technology. That is, when the spacer technology is applied as described above, the BV of the dielectric film ONO is lowered by the abnormal oxide AO generated as in FIG. 4.

결국, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 이상 산화물의 제거가 필수적으로 요구된다. 따라서, 본 발명의 실시예2에서는 다음과 같은 공정을 진행한다.As a result, in order to solve this problem, it is necessary to remove the abnormal oxide. Therefore, in Example 2 of the present invention, the following process is carried out.

먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예1에 따른 도 3d까지의 공정을 동일하게 완료한 상태에서 산화공정(77)을 실시한다. 이로써, 플로팅 게이트(72) 상부에는 균일한 두께의 산화막(78)이 형성된다. First, as shown in FIG. 7A, the oxidation process 77 is performed in the same manner as in FIG. 3D according to Embodiment 1 of the present invention. As a result, an oxide film 78 having a uniform thickness is formed on the floating gate 72.

특히, 이러한 산화공정(77)시에는 플로팅 게이트(72) 상에 존재하던 이상 산화물(미도시)이 완전한 산화막 물질로 변하면서 산화막(78)으로 변환하게 된다. 따라서, 후속으로 진행되는 전 세정공정시 쉽게 제거될 수 있다. 이러한, 산화공정(77)의 공정 조건(recipe)은 하기의 표 1을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.In particular, during the oxidation process 77, the abnormal oxide (not shown) existing on the floating gate 72 is converted into an oxide film 78 while being converted into a complete oxide film material. Therefore, it can be easily removed during the subsequent pre-cleaning process. The process conditions of the oxidation process 77 will be described in detail with reference to Table 1 below.

Figure 112006096655719-pat00001
Figure 112006096655719-pat00001

표 1에 있어서, 'LOAD' 공정은 웨이퍼가 장착되어 있는 보트(BOAT)를 고온의 퍼니스(furnace)에 인입(引入)시키기 위한 공정 단계로, 100~150mm/min의 속도로 보트를 이동시키는 것이 바람직하다. 또한, 약 650℃의 온도에서 진행하는 것이 바람직하다.In Table 1, the 'LOAD' process is a process step for pulling a boat (BOAT) on which wafers are mounted into a high temperature furnace, and moving the boat at a speed of 100 to 150 mm / min. desirable. It is also preferable to proceed at a temperature of about 650 ° C.

이후의 'RECOVERY' 공정은 각 웨이퍼들의 온도를 일정하기 유지하기 위하여 'LOAD' 공정과 동일한 온도에서 기다리는 공정 단계이고, 'RAMP-UP' 공정은 필요한 공정 온도로 상승시키기 위하여 가열시키는 공정으로써, 약 5℃/min의 온도 기울기로 가열시키는 것이 바람직하다.The subsequent 'RECOVERY' process waits at the same temperature as the 'LOAD' process in order to keep the temperature of each wafer constant, and the 'RAMP-UP' process is heated to raise the required process temperature. Heating at a temperature gradient of 5 ° C./min is preferred.

또한, 'STAB' 공정은 모든 웨이퍼들이 동일한 온도를 유지하고, 온도 상승시 발생할 수 있는 오버 슈트(over-shoot)를 방지하기 위한 공정 단계이며, 'O2 Purge' 및 'Burn-1' 공정은 퍼니스 내로 H2 가스가 유입되기 전에 퍼니스의 분위기를 O2 분위기로 만들어 H2 가스가 유입되었을 때 바로 O2와 반응이 가능하도록 유도함으로서, 폭발 등의 사고를 방지하기 위한 공정 단계이다.In addition, the 'STAB' process is a process step for all wafers to maintain the same temperature and to prevent overshoot that may occur when the temperature rises, and the 'O2 Purge' and 'Burn-1' processes are furnaces. into the by induction to enable the right and the O 2 reaction, the process steps to prevent an accident such as the explosion time before the H 2 gas is introduced to create the atmosphere of the furnace in O 2 atmosphere is the H 2 gas inlet.

또한, 'Burn-2' 공정은 소량의 O2와 H2 가스를 반응시켜 퍼니스를 습식(Wet) 분위기로 전환시키는 공정 단계이다.In addition, the 'Burn-2' process is a process step of converting the furnace into a wet (Wet) atmosphere by reacting a small amount of O 2 and H 2 gas.

특히, 'Wet OX' 공정은 필요한 산화막 두께를 얻기 위하여 진행하는 주 산화공정 단계로, 주 산화공정시의 공정 조건이 산화막(78)의 성질 및 두께를 결정짓는 가장 중요한 요소가 된다. 이를 위해, 본 발명의 실시예2에 따른 'Wet OX' 공정시에는 사용되는 가스의 유량비를 O2:H2=1:1.5로 하는 것이 중요하다. In particular, the 'Wet OX' process is a main oxidation process step that proceeds to obtain the required oxide film thickness, the process conditions during the main oxidation process is the most important factor that determines the nature and thickness of the oxide film (78). To this end, in the 'Wet OX' process according to Example 2 of the present invention, it is important to set the flow rate ratio of the gas used to be O 2 : H 2 = 1: 1.5.

즉, 'Burn-1' 및 'Burn-2' 공정시에는 사용되는 가스의 유량비를 기존과 같이 O2:H2=1:1의 비율로 유지하되, 'Wet OX' 공정시에는 O2:H2=1:1.5의 비율로 증가시켜 산화율을 증가시키는 것이다. 이를 통해, 원하는 목표량 만큼의 균일한 두께로 산화막(78) 성장이 이루어질 수 있다. 일례로, 'Burn-1' 공정시에는 O2:H2=3:3 slm(standard liter per minute)을 최적의 조건으로 사용하되, 이들의 유량을 각각 ±10% 이내에서 제어할 수 있고, 'Wet OX' 공정시에는 O2:H2=6.67:10 slm을 최적의 조건으로 사용하되, 이들의 유량을 각각 ±10% 이내에서 제어할 수 있다.That is, in the 'Burn-1' and 'Burn-2' processes, the flow rate ratio of the used gas is maintained at the ratio of O 2 : H 2 = 1: 1 as before, but in the 'Wet OX' process, O 2 : The oxidation rate is increased by increasing the ratio of H 2 = 1: 1.5. Through this, the oxide film 78 may be grown to a uniform thickness as desired. For example, in the 'Burn-1' process, O 2 : H 2 = 3: 3 slm (standard liter per minute) is used as an optimal condition, but their flow rates can be controlled within ± 10%, respectively. In the 'Wet OX' process, O 2 : H 2 = 6.67: 10 slm is used under optimum conditions, but their flow rates can be controlled within ± 10% of each.

또한, 'Wet OX' 공정시에는 사용되는 O2 및 H2 가스의 유량을 통상의 주 산화공정시보다 증가시켜 균일한 두께의 산화막(78) 성장이 가능하도록 할 수 있다. In addition, in the 'Wet OX' process, the flow rate of the O 2 and H 2 gases used may be increased than in the normal main oxidation process to enable the growth of the oxide film 78 having a uniform thickness.

한편, 산화막(78)의 두께는 'Wet OX' 공정의 공정 온도 및 산화공정(77)의 전체적인 공정 시간에 영향을 받을 수 있다. 여기서는, 'Wet OX' 공정은 700~750℃의 온도 범위에서 진행하는 것이 바람직하다. 또한, 실례로 50Å의 균일한 산화막 성장을 위해서는 약 12분간 산화공정(77)을 진행하고 있다.Meanwhile, the thickness of the oxide film 78 may be affected by the process temperature of the 'Wet OX' process and the overall process time of the oxidation process 77. Here, the 'Wet OX' process is preferably carried out in a temperature range of 700 ~ 750 ℃. For example, the oxidation process 77 is performed for about 12 minutes for 50-nm uniform oxide film growth.

참고로, 통상의 산화공정시에는 'Wet OX' 공정에서 O2와 H2의 반응성을 고려하여 O2:H2=1:1의 비율을 유지하였고 이때 사용되는 O2 및 H2 가스의 유량을 각각 8ℓ로 설정하였다. 그러나, 이러한 산화공정의 조건에 따르면, 오염물질이나 상기의 산화물이 존재할 경우 산화물이 존재하는 부분에서 부분적으로 산화가 방해를 받게 되므로, 산화막을 원하는 목표량만큼 성장시키기 어려우며 공정 진행시마다 그 성장 정도도 다르다는 문제가 있다. For reference, in the normal oxidation process, the ratio of O 2 : H 2 = 1: 1 was maintained in consideration of the reactivity of O 2 and H 2 in the 'Wet OX' process, and the flow rates of O 2 and H 2 gases used at this time Were set to 8 L each. However, according to the conditions of the oxidation process, in the presence of contaminants or the above-mentioned oxide, the oxidation is partially interrupted at the portion where the oxide is present. there is a problem.

따라서, 본 발명의 실시예2에서는 주 산화공정인 'Wet OX' 공정시 O2:H2=1:1.5의 비율로 증가시켜 산화율을 증가시키고 O2 및 H2 가스의 유량을 각각 적어도 8ℓ 이상으로 증가시키는 것이다.Therefore, in Example 2 of the present invention, the oxidation rate is increased by increasing the ratio of O 2 : H 2 = 1: 1.5 in the 'Wet OX' process, which is the main oxidation process, and the flow rates of O 2 and H 2 gas are at least 8 L or more, respectively. To increase.

또한, 'O2-Anneal' 공정은 'Wet OX' 공정 진행 후 남아있을 수 있는 잉여 H2 가스를 완전히 연소시키기 위한 공정 단계이고, 'N2-Anneal' 공정은 'Wet OX'공정 진행 후 남아있는 O2를 제거하고 어닐(anneal) 효과를 주기 위한 공정 단계이다. In addition, the 'O2-Anneal' process is a process step for completely burning excess H 2 gas remaining after the 'Wet OX' process, and the 'N2-Anneal' process is the O remaining after the 'Wet OX' process. Process step to remove 2 and give an annealing effect.

또한, 'RAMPDOWN' 공정은 웨이퍼들을 인출(引出)하기 위하여 필요한 낮은 온도로 낮추는 공정 단계이고, 'UNLOAD' 공정은 퍼니스 내에 안착되어 있던 웨이퍼를 퍼니스 밖으로 인출하는 공정 단계이다. 여기서, 'UNLOAD' 공정은 약 650℃의 온도에서 진행하는 것이 바람직하다.In addition, the 'RAMPDOWN' process is a process step of lowering the temperature required to pull out the wafers, and the 'UNLOAD' process is a process step of taking out the wafer that has been placed in the furnace out of the furnace. Here, the 'UNLOAD' process is preferably performed at a temperature of about 650 ℃.

이어서, 도 7b에 도시된 바와 같이, 전 세정공정을 실시하여 플로팅 게이트(72) 상에 존재하는 산화막(78)을 모두 제거한다. 이로써, 플로팅 게이트(72) 상에는 이상 산화물이 더 이상 존재하지 않게 된다. 여기서, 전 세정공정시에는 BOE 또는 HF를 이용하는 것이 바람직하다.Subsequently, as shown in FIG. 7B, a pre-cleaning process is performed to remove all of the oxide film 78 present on the floating gate 72. As a result, the abnormal oxide no longer exists on the floating gate 72. Here, it is preferable to use BOE or HF at the time of a pre-cleaning process.

이어서, 플로팅 게이트(72)를 포함한 소자분리막(75) 상부면 단차를 따라 유전체막(79)을 형성한 후, 유전체막(79) 상에 콘트롤 게이트(80)를 형성한다. 여기서, 유전체막(79)은 ONO 구조로 형성하는 것이 바람직하다.Subsequently, after the dielectric film 79 is formed along the top surface of the device isolation film 75 including the floating gate 72, the control gate 80 is formed on the dielectric film 79. Here, the dielectric film 79 is preferably formed in an ONO structure.

도 8은 본 발명의 실시예2에 따라 형성된 플래시 메모리 소자를 도시한 TEM 사진이다. 도 8을 참조하면, 전 세정공정 후 도 4에서와 같은 이상 산화물(AO)이 완벽히 제거됨을 알 수 있다.8 is a TEM photograph showing a flash memory device formed according to Embodiment 2 of the present invention. Referring to FIG. 8, it can be seen that the abnormal oxide AO as shown in FIG. 4 is completely removed after the pre-cleaning process.

본 발명의 기술 사상은 바람직한 실시예들에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail in the preferred embodiments, it should be noted that the above-described embodiments are for the purpose of description and not of limitation. In addition, it will be understood by those skilled in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the following effects are obtained.

첫째, 본 발명에 의하면 소자분리막에 의해 서로 전기적으로 분리된 플로팅 게이트의 양측 벽에 스페이서를 형성하고 이를 통해 소자분리막을 리세스시킴으로써, 플로팅 게이트 양측부의 소자분리막의 유효높이 변화를 억제하여 이웃하는 셀 간 간섭을 최소화할 수 있다. 또한, 리세스된 소자분리막 내부에 소자분리막과 이종막인 유전체막이 존재하도록 함으로써, 이웃하는 셀 간 간섭을 더욱 감소시킬 수 있다. First, according to the present invention, spacers are formed on both walls of the floating gate electrically separated from each other by the device isolation film, and the device isolation film is recessed through the spacers, thereby suppressing the change in the effective height of the device isolation film on both sides of the floating gate. Interference can be minimized. In addition, by allowing the isolation film and the dielectric film, which is a heterogeneous film, to exist in the recessed device isolation film, interference between neighboring cells can be further reduced.

둘째, 본 발명에 의하면 플로팅 게이트 양측벽에 형성된 스페이서를 통해 소자분리막을 리세스시킴으로써, 소자분리막 리세스 후에도 플로팅 게이트 양측부에 일정 두께의 소자분리막이 잔류하도록 하여 활성 영역의 기판과 콘트롤 게이트 간의 간격을 어느 정도 일정하게 유지할 수 있어 소자의 싸이클링 특성을 개선할 수 있다.Second, according to the present invention, the device isolation film is recessed through spacers formed on both sidewalls of the floating gate, so that the device isolation film having a predetermined thickness remains on both sides of the floating gate even after the device isolation film recesses. Can be kept constant to some extent, thereby improving the cycling characteristics of the device.

셋째, 본 발명에 의하면 별도의 산화공정을 통해 스페이서 형성시 플로팅 게 이트 상에 발생될 수 있는 이상 산화물을 균일한 두께의 산화막으로 변환시켜 후속으로 진행되는 전 세정공정(pre-clean)시 이상 산화물이 쉽게 제거되도록 할 수 있다. 이를 통해, 플로팅 게이트 상의 유전체막의 전기적 두께를 감소시키고 유전체막의 항복전압 특성을 개선시킬 수 있다. Third, according to the present invention, by converting the abnormal oxide which may be generated on the floating gate when forming the spacer through a separate oxidation process into an oxide film having a uniform thickness, the abnormal oxide during the subsequent pre-clean process This can be easily removed. Through this, the electrical thickness of the dielectric film on the floating gate can be reduced and the breakdown voltage characteristic of the dielectric film can be improved.

Claims (10)

소자분리막에 의해 전기적으로 분리된 플로팅 게이트를 형성하는 단계;Forming a floating gate electrically separated by an isolation layer; 상기 플로팅 게이트 양측벽이 일부 노출되도록 상기 소자분리막을 리세스시키는 단계;Recessing the device isolation layer to partially expose both sidewalls of the floating gate; 노출된 플로팅 게이트의 양측벽에 스페이서를 형성하는 단계;Forming spacers on both sidewalls of the exposed floating gate; 상기 스페이서를 통해 상기 소자분리막을 리세스시키는 단계;Recessing the device isolation layer through the spacer; 상기 스페이서를 제거하는 단계;Removing the spacers; 산화공정을 실시하여 상기 스페이서 형성시 상기 플로팅 게이트 상에 형성된 이상 산화물을 산화막으로 변환시킴과 동시에 상기 플로팅 게이트 상에 균일한 두께의 산화막을 형성하는 단계; 및Performing an oxidation process to convert an abnormal oxide formed on the floating gate into an oxide film at the time of forming the spacer and to form an oxide film having a uniform thickness on the floating gate; And 상기 산화막을 제거하는 단계Removing the oxide film 를 포함하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법.Nonvolatile memory device manufacturing method comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 산화막을 제거하는 단계 후,After removing the oxide film, 상기 산화막이 제거된 결과물 상부면 단차를 따라 유전체막을 형성하는 단계; 및Forming a dielectric film along a step top surface of the resultant product from which the oxide film is removed; And 상기 유전체막 상에 콘트롤 게이트를 형성하는 단계Forming a control gate on the dielectric layer 를 더 포함하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법.Non-volatile memory device manufacturing method further comprising. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 산화막을 제거하는 단계는,Removing the oxide film, 상기 유전체막을 형성하기 전에 진행하는 전 세정공정을 실시하여 이루어지는 비휘발성 메모리 소자 제조방법.A nonvolatile memory device manufacturing method comprising performing a pre-cleaning step that proceeds before forming the dielectric film. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 산화공정은 O2 및 H2 가스를 사용하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법.The oxidation process is a non-volatile memory device manufacturing method using the O 2 and H 2 gas. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 산화공정은 번(Burn) 공정 및 주 산화공정을 포함하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법.The oxidation process includes a burn process and a main oxidation process. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 번 공정은 상기 O2 및 H2 가스의 유량비(O2:H2)를 1:1로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법.In the burn process, the flow rate ratio (O 2 : H 2 ) of the O 2 and H 2 gases is 1: 1. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 번 공정은 상기 O2 및 H2 가스의 유량을 모두 3±10% slm으로 동일하게 조절하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법.The burn process is a non-volatile memory device manufacturing method for adjusting the flow rate of the O 2 and H 2 gas equally to 3 ± 10% slm. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 주 산화공정은 상기 O2 및 H2 가스의 유량비(O2:H2)를 1:1.5로 하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법.The main oxidation process is a non-volatile memory device manufacturing method of the flow ratio of the O 2 and H 2 gas (O 2 : H 2 ) 1: 1.5. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 주 산화공정은 상기 O2 및 H2 가스의 유량을 O2=6.67±10% slm, H2=10±10% slm으로 각각 조절하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법.The main oxidation process is a non-volatile memory device manufacturing method for adjusting the flow rate of the O 2 and H 2 gas to O 2 = 6.67 ± 10% slm, H 2 = 10 ± 10% slm, respectively. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 번 공정 및 주 산화공정은 700~750℃의 온도 범위에서 실시하는 비휘발성 메모리 소자 제조방법.The burn process and the main oxidation process is performed in a temperature range of 700 ~ 750 ℃ nonvolatile memory device manufacturing method.
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