KR20050005678A - 플래쉬 셀의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플래쉬 셀(Flash cell)의 제조방법에 관한 것으로, 로직부 폴리 제거 시, 질화막 하드 마스크로 이용하여 ONO를 등방성(isotropic)한 습식 방식을 통해 제거하여 후속 공정에 영향을 끼치는 측벽 ONO 까지 완전하게 제거하는 목적을 갖는다. 이러한 목적을 달성하기 위한 공정 과정은 반도체 기판 상에 플로팅 게이트를 형성하며, 그 위에 ONO를 증착하는 단계와, 증착된 ONO 상에 하드 마스크로 작용할 질화막을 증착한 후, 셀부에만 포토 레지스트로 마스크하는 단계와, 포토 레지스트를 마스크로 드러난 로직부의 질화막을 식각하여 질화막 하드 마스크를 형성하는 단계와, 질화막 하드 마스크를 통해 드러난 로직부의 ONO를 제거하는 단계와, 질화막 하드 마스크를 통해 드러난 로직부의 플로팅 게이트를 제거하는 단계를 포함한다. 따라서, 후속 공정의 결점을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

플래쉬 셀의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING IN FLASH CELL}

본 발명은 플래쉬 셀(Flash cell)의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 로직 폴리 제거 시 질화막을 하드 마스크로 이용하여 오엔오(Oxide Nitride Oxide, ONO)를 등방성(isotropic)한 습식 방식을 통해 후속 공정에 영향을 끼치는 결점을 감소시킬 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 플래쉬 셀은 비휘발성 메모리로써, 기기 부품 용도로 시작하여 최근에는 대용량 저장 용도로 그 활용도뿐만 아니라 칩 집적도가 증가되고 있으며, 일반 로직에 임베디드(embeded)되어 다양한 제품에 응용되고 있다.

즉, 비휘발성 메모리 장치인 플래쉬 셀에서 사용되는 게이트는 스플릿 게이트(split gate)와 스택 게이트(stack gate)가 있으며, 플래쉬 셀의 구조는 게이트 산화막인 터널 산화막, 터널 산화막과 ONO 사이에 고립되어 전하(전자)를 보유하는 플로팅 게이트(floating gate), 절연체 역할을 하는 절연막인 ONO, ONO의 상부에서 플로팅 게이트에 바이어스를 가하는 컨트롤 게이트로 이루어져 있다.

기존 플래쉬 셀의 제조 공정은 도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같은 과정을 통해 이루어진다.

도 1a를 참조하면, 셀부(cell area)와 로직부(logic area)에서 반도체 기판 상에 플로팅 게이트(floating gate)를 형성하고, 그 위에 ONO를 증착한다.

이후, 도 1b와 같이, 로직부의 폴리(poly)를 제거하기 위하여 셀부는 포토 레지스트(Photo Resist, PR)로 패시베이션(passivation)을 수행한다.

마지막으로, 도 1c는 오픈(open)된 로직부의 ONO와 폴리를 제거한 도면으로서, 이런 상태에서 식각(etch)을 진행할 경우, 식각 비율 차이에 의해 로직부의 폴리 측벽에 존재하는 ONO가 제거되지 않고, 도 1d에 도시된 바와 같이, 로직부의 폴리만 제거되어 후속 공정에서 이러한 부분, 즉 ONO 부분이 떨어져 나오게 된다.

즉, 도 2a는 기존 플래쉬 셀의 제조 공정을 진행할 경우, 실제 발생되고 있는 ONO 측벽 잔재물(residue)을 도시한 도면이며, 도 2b는 발생되었던 ONO 잔재물이 후속 공정의 결점으로 작용하게 되는 것과 같은 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 로직부 폴리 제거 시, 질화막 하드 마스크로 이용하여 ONO를 등방성(isotropic)한 습식 방식을 통해 제거하여 후속 공정에 영향을 끼치는 측벽 ONO 까지 완전하게 제거할 수 있어 후속 공정의 결점을 사전에 방지할 수 있는 플래쉬 셀(Flash cell)의 제조방법을 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 플래쉬 셀(Flash cell)의 제조방법은 반도체 기판 상에 플로팅 게이트를 형성하며, 그 위에 ONO를 증착하는 단계와, 증착된 ONO 상에 하드 마스크로 작용할 질화막을 증착한 후, 셀부에만 포토 레지스트로 마스크하는 단계와, 포토 레지스트를 마스크로 드러난 로직부의 질화막을 식각하여 질화막 하드 마스크를 형성하는 단계와, 질화막 하드 마스크를 통해 드러난 로직부의 ONO를 제거하는 단계와, 질화막 하드 마스크를 통해 드러난 로직부의 플로팅 게이트를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 기존 플래쉬 셀의 제조 공정에 대하여 도시한 도면이고,

도 2는 기존 플래쉬 셀의 제조 공정에서 실제 발생되는 ONO 측벽 잔재물(residue)을 도시한 도면이며,

도 3은 본 발명에 따른 플래쉬 셀의 제조방법의 공정 과정에 대하여 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 플래쉬 셀의 제조방법의 공정 과정에 대하여 도시한 도면이다.

즉, 도 3a를 참조하면, 셀부(cell area)와 로직부(logic area)에서 실리콘 하부 기판(10) 상에 플로팅 게이트(floating gate)(20)를 형성하며, 그 위에 ONO(30)를 증착한다.

이후, 도 3b와 같이, 증착된 ONO(30) 상에 하드 마스크(Hard Mask)로 작용할 질화막(Nitride)(40)을 증착한 후, 셀부에만 PR(50)로 마스크한다.

다음으로, 도 3c를 참조하면, 셀부에 PR(50)로 마스크한 후, 습식(또는, 건식) 방법에 의해 로직부의 질화막(40)을 제거한다.

그리고, 도 3d와 같이, 질화막 하드 마스크를 이용하여 로직부의 ONO(30)를 차례대로 습식 식각 방식으로 제거한다.

마지막으로, 도 3e는 최종적으로 남아있는 로직부의 플로팅 게이트(20)(예로, 폴리)를 제거한 도면으로, 결론적으로 측벽의 ONO 까지 완전하게 제거할 수 있는 것이다.

상기와 같이 설명한 본 발명은 로직부 폴리 제거 시, 질화막 하드 마스크로 이용하여 ONO를 등방성(isotropic)한 습식 방식을 통해 제거하여 후속 공정에 영향을 끼치는 측벽 ONO 까지 완전하게 제거할 수 있어 후속 공정의 결점을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 플래쉬 셀(Flash cell)의 제조방법에 있어서,

   반도체 기판 상에 플로팅 게이트를 형성하며, 그 위에 오엔오(Oxide Nitride Oxide, ONO)를 증착하는 단계와,

   상기 증착된 ONO 상에 하드 마스크로 작용할 질화막을 증착한 후, 셀부에만 포토 레지스트로 마스크하는 단계와,

   상기 포토 레지스트를 마스크로 드러난 로직부의 질화막을 식각하여 질화막 하드 마스크를 형성하는 단계와,

   상기 질화막 하드 마스크를 통해 드러난 상기 로직부의 ONO를 제거하는 단계와,

   상기 질화막 하드 마스크를 통해 드러난 상기 로직부의 플로팅 게이트를 제거하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 셀의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 로직부의 ONO 제거는, 질화막 하드 마스크를 이용하여 등방성한 습식 방식을 통해 제거하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 셀의 제조방법.