KR19990005893A - Spacer Formation Method of Semiconductor Device - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 스플리트 게이트 구조의 플래쉬 메모리 소자에서 적층구조 게이트 스페이서 형성 방법에 관한 것임.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of forming a stacked gate spacer in a flash memory device having a split gate structure.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제2. Technical problem to be solved by the invention
플래쉬 메모리 소자의 스플리트 게이트 형성시 적층구조 게이트 상부에 산화막 및 질화막을 증착한 후 식각하여 스페이서를 형성하는 과정에서 언더 컷(under cut) 현상이 생기는 문제점이 발생함.When forming a split gate of a flash memory device, an under cut phenomenon occurs in a process of forming an spacer by etching an oxide film and a nitride film on the stacked gate structure and etching the same.
3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention
산화막을 증착한 후 식각을하여 산화막 스페이서를 먼저 형성하고, 질화막을 증착하여 다시 식각함으로써 스페이서를 형성하여 하부의 산화막이 노출되는 부분을 최소화 함으로, 후속 셀렉트 게이트 형성 공정에서 발생하는 언더 컷 현상을 억제함.Oxide layer is deposited and then etched to form oxide spacers first, and nitride layer is deposited and etched again to form spacers to minimize the exposed portion of the oxide layer, thereby suppressing undercut phenomenon occurring in subsequent select gate formation processes. box.
Description
본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 스플리트 게이트 를 사용하는 플래쉬 메모리 소자의 적층구조 게이트 스페이서 형성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method of forming a stacked gate spacer of a flash memory device using a split gate.
도 1(a) 및 도 1(b)은 종래의 반도체 소자의 스페이서 형성 방법을 설명하기 위해 순차적으로 도시한 단면도이다.1 (a) and 1 (b) are cross-sectional views sequentially shown to explain a method of forming a spacer of a conventional semiconductor device.
플래쉬 메모리 소자 제조 과정에서 도 1(a)와 같이 실리콘 기판(11) 상의 선택된 영역에 터널 산화막(12), 플로팅 게이트용 제 1 폴리실리콘층(13), 유전체막(14) 및 콘트롤 게이트용 제 2 폴리실리콘층(15)을 순차적으로 증착하여 적층구조 게이트를 형성한다.In the flash memory device fabrication process, as shown in FIG. 1A, the tunnel oxide film 12, the first polysilicon layer 13 for the floating gate, the dielectric film 14, and the control gate material are selected in the selected region on the silicon substrate 11. The polysilicon layer 15 is sequentially deposited to form a stacked gate.
위와 같은 적층구조 게이트의 측면에 스페이서를 형성함에 있어서, 종래에는 폴리실리콘층의 산화 공정을 통하여 산화막을 형성하고 식각함으로써 스페이서를 형성하였다. 그러나 제조 공정상 제 1 폴리실리콘층(13) 및 제 2 폴리실리콘층(15)의 불순물 농도차로 인하여 산화막 형성 비율이 달라지므로 제 1 폴리실리콘층(13) 및 제 2 폴리실리콘층(15)이 변형되어 소자의 특성을 저하 시키는 요인으로 작용하였다. 따라서 현재는 산화 공정을 통한 산화막 형성이 아닌 HTO(High Temperature Oxide;16)막을 증착 시킴으로써 적층구조 게이트에 변화 없이 균일한 두께의 산화막 얻을 수 있다.In forming the spacer on the side of the laminated structure gate as described above, the spacer was formed by etching and forming an oxide film through an oxidation process of the polysilicon layer. However, since the oxide film formation rate is changed due to the impurity concentration difference between the first polysilicon layer 13 and the second polysilicon layer 15 in the manufacturing process, the first polysilicon layer 13 and the second polysilicon layer 15 are Deformed to act as a factor to reduce the characteristics of the device. Therefore, at present, by depositing an HTO (High Temperature Oxide) 16 film rather than forming an oxide film through an oxidation process, an oxide film having a uniform thickness may be obtained without changing the stacked structure gate.
한편 후속 셀렉트 게이트 형성 공정을 진행시 산화막이 노출됨으로 인하여 하부에 언더 컷 현상이 발생하므로, HTO막(16) 상부에 나이트라이드(nitride)막(17)을 증착하고 식각 공정으로 스페이서를 형성한다.On the other hand, since the undercut phenomenon occurs at the lower portion due to the exposure of the oxide film during the subsequent select gate forming process, a nitride layer 17 is deposited on the HTO layer 16 and spacers are formed by etching.
그러나 도 1(b)에서 나타난 것과 같이, 실리콘 기판(11)상에 증착된 HTO막(16)의 두께로 인하여 스페이서 식각후 나이트라이드막(17) 하부의 HTO막(16)이 A와 같이 노출되므로 여전히 언더 컷 현상의 발생 확률이 높다.However, as shown in FIG. 1B, due to the thickness of the HTO film 16 deposited on the silicon substrate 11, the HTO film 16 under the nitride film 17 after spacer etching is exposed as A. FIG. Therefore, there is still a high probability of undercut phenomenon.
따라서, 본 발명은 언더 컷 발생 요소를 최대한 억제하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 플래쉬 메모리 소자의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a flash memory device capable of suppressing undercut generation elements as much as possible to improve the reliability of the device.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 반도체 기판상의 선택된 영역에 터널 산화막, 플로팅 게이트층, 유전체막, 콘트롤 게이트층을 순차로 증착하여 적층구조 게이트를 형성하는 단계와, 상기 적층구조 게이트를 포함하는 전체 구조 상부에 균일한 두께로 산화막을 증착하고, 상기 산화막을 일부 식각하여 소정 두께로 남아있도록 하는 단계와, 상기 산화막 상부에 질화막을 증착하고 식각하여 스페이서를 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a step of sequentially depositing a tunnel oxide film, a floating gate layer, a dielectric film, a control gate layer in a selected region on the semiconductor substrate to form a stacked structure gate, and comprising the stacked structure gate Depositing an oxide film with a uniform thickness on the entire structure, etching the oxide film to remain at a predetermined thickness, and depositing and etching a nitride film on the oxide film to form a spacer.
도 1(a) 및 도 1(b)은 종래의 반도체 소자의 스페이서 형성 방법을 설명하기 위해 순차적으로 도시한 단면도.1 (a) and 1 (b) are cross-sectional views sequentially shown to explain a method of forming a spacer of a conventional semiconductor device.
도 2(a) 내지 도 2(d)는 본 발명에 의한 스페이서 형성 방법을 설명하기 위해 순차적으로 도시한 단면도.2 (a) to 2 (d) are cross-sectional views sequentially shown to explain the method for forming a spacer according to the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
11 및 21 : 실리콘 기판 12 및 22 : 터널 산화막11 and 21: silicon substrate 12 and 22: tunnel oxide film
13 및 23 : 제 1 폴리실리콘층 14 및 24 : 유전체막13 and 23: first polysilicon layer 14 and 24: dielectric film
15 및 25 : 제 2 폴리실리콘층 16 및 26 : HTO(High Temperature Oxide)막15 and 25: second polysilicon layer 16 and 26: HTO (High Temperature Oxide) film
17 및 27 : 나이트라이드막17 and 27: nitride film
첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2(a) 내지 도 2(d)는 본 발명에 의한 스페이서 형성 방법을 설명하기 위해 순차적으로 도시한 단면도이다.2 (a) to 2 (d) are cross-sectional views sequentially shown to explain the method for forming a spacer according to the present invention.
도 2(a)는 실리콘 기판(21) 상의 선택된 영역에 터널 산화막(22), 플로팅 게이트용 제 1 폴리실리콘층(23), 유전체막(24) 및 콘트롤 게이트용 제 2 폴리실리콘층(25)을 순차적으로 증착하여 적층구조 게이트를 형성한 후, 적층구조 게이트를 포함하는 전체 구조 상부에 200 Å ∼ 400 Å 정도의 균일한 두께로 HTO막(26)을 증착한 단면도이다.FIG. 2A shows the tunnel oxide film 22, the first polysilicon layer 23 for the floating gate, the dielectric film 24, and the second polysilicon layer 25 for the control gate in the selected region on the silicon substrate 21. FIG. After depositing sequentially to form a laminated structure gate, it is sectional drawing which deposited the HTO film | membrane 26 in the uniform thickness of about 200 GPa-400 GPa on the whole structure containing a laminated structure gate.
도 2(b)와 같이 HTO막(26)을 식각하여 스페이서를 형성한다. 이 때 실리콘 기판(21)상에 HTO막(26)이 약 50 Å ∼ 150 Å정도 두께로 남아있도록 정밀히 제어하여 식각 공정을 진행한다.As shown in FIG. 2B, the HTO film 26 is etched to form a spacer. At this time, the etching process is performed by precisely controlling the HTO film 26 to remain at a thickness of about 50 GPa to 150 GPa on the silicon substrate 21.
도 2(c)는 HTO막(26)으로 스페이서를 형성한 구조 상부에 나이트라이드막(27)을 200 Å ∼ 500 Å의 두께로 증착한 단면도이다.FIG. 2C is a cross-sectional view of a nitride film 27 deposited at a thickness of 200 GPa to 500 GPa on top of a structure in which a spacer is formed of an HTO film 26.
도 2(d)와 같이 두 번째 식각 공정을 통하여 나이트라이드막을 식각하여 완전한 스페이서를 형성한다.As shown in FIG. 2 (d), the nitride layer is etched through the second etching process to form a complete spacer.
따라서 산화막을 증착한 후 식각하여 스페이서를 형성하고 다시 그 상부에 나이트라이드막을 증착하여 두 번째 식각 공정으로 스페이서를 형성함으로써, 나이트라이드막 하부에 노출되는 산화막은 최소가 되어, 후속 셀렉트 게이트 형성 공정 징행시 언더컷 현상을 억제 할 수 있게 된다.Therefore, by depositing an oxide film and then etching to form a spacer and then depositing a nitride film thereon to form a spacer by a second etching process, the oxide film exposed to the lower portion of the nitride film is minimized, so that the subsequent select gate forming process Undercut behavior can be suppressed.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 언더 컷 현상으로 인한 플레쉬 메모리 소자의 누설 전류를 제거할 수 있으므로 소자의 데이터 기억 및 프로그램(program) 특성이 향상된다.As described above, according to the present invention, the leakage current of the flash memory device due to the undercut phenomenon can be eliminated, thereby improving the data storage and program characteristics of the device.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019970030111A KR19990005893A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Spacer Formation Method of Semiconductor Device |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1019970030111A KR19990005893A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Spacer Formation Method of Semiconductor Device |
Publications (1)
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KR19990005893A true KR19990005893A (en) | 1999-01-25 |
Family
ID=66038844
Family Applications (1)
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KR1019970030111A KR19990005893A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Spacer Formation Method of Semiconductor Device |
Country Status (1)
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KR (1) | KR19990005893A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010065020A (en) * | 1999-12-20 | 2001-07-11 | 박종섭 | Method of forming flash memory device |
KR100384870B1 (en) * | 1999-06-28 | 2003-05-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of fabricating semiconductor device |
-
1997
- 1997-06-30 KR KR1019970030111A patent/KR19990005893A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100384870B1 (en) * | 1999-06-28 | 2003-05-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of fabricating semiconductor device |
KR20010065020A (en) * | 1999-12-20 | 2001-07-11 | 박종섭 | Method of forming flash memory device |
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