KR20100109786A - Method of manufacturing a memory device - Google Patents
Method of manufacturing a memory device Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100109786A KR20100109786A KR1020090028219A KR20090028219A KR20100109786A KR 20100109786 A KR20100109786 A KR 20100109786A KR 1020090028219 A KR1020090028219 A KR 1020090028219A KR 20090028219 A KR20090028219 A KR 20090028219A KR 20100109786 A KR20100109786 A KR 20100109786A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- charge trap
- forming
- preliminary
- isolation layer
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 89
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 12
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 12
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 9
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 8
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 4
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910019044 CoSix Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B43/00—EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators
- H10B43/30—EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators characterised by the memory core region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28026—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
- H01L21/28035—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities
- H01L21/28044—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities the conductor comprising at least another non-silicon conductive layer
- H01L21/28052—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities the conductor comprising at least another non-silicon conductive layer the conductor comprising a silicide layer formed by the silicidation reaction of silicon with a metal layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/762—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers
- H01L21/76224—Dielectric regions, e.g. EPIC dielectric isolation, LOCOS; Trench refilling techniques, SOI technology, use of channel stoppers using trench refilling with dielectric materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 메모리 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전하 트랩막을 포함하는 플래시 메모리 장치의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a memory device. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a flash memory device including a charge trap film.
본 출원은 한국등록특허 제10-0869232호인 메모리 장치 및 그 제조 방법의 개량발명에 해당한다. The present application corresponds to an improved invention of a memory device and a method of manufacturing the same as Korean Patent No. 10-0869232.
일반적으로, 플래시 메모리 소자는 동작 원리에 따라 플로팅 게이트 타입의 비휘발성 메모리 소자(floating gate type non-volatile memory device)와 전하 트랩 타입의 비휘발성 메모리 소자(charge trap type non-volatile memory device)로 구분할 수 있다. 상기 전하 트랩 타입의 비휘발성 반도체 메모리 소자는 플로팅 게이트를 도입하는 비휘발성 반도체 메모리 소자와 달리, 플로팅 게이트 대신에 전하 트랩막(charge trap layer)을 사용한다. In general, a flash memory device may be classified into a floating gate type non-volatile memory device and a charge trap type non-volatile memory device according to an operating principle. Can be. The non-volatile semiconductor memory device of the charge trap type uses a charge trap layer instead of the floating gate, unlike the nonvolatile semiconductor memory device that introduces the floating gate.
일반적으로 전하 트랩 타입의 플래시 메모리 소자는 터널 절연막 상에 전하 트랩막, 유전막 및 컨트롤 게이트가 적층된 구조를 갖는다. 터널 절연막을 터널링한 전하가 전하 트랩막에 트랩되고, 상기 전하는 상기 유전막에 의해 컨트롤 게이트로 이동하는 것이 방지된다. 전하가 전하 트랩막에 트랩되고 빠져나가는 것이 중 요한 특징이기 때문에 균일한 두께를 갖는 전하 트랩막을 갖는 플래시 메모리 소자를 형성하는 것이 중요하다. In general, a charge trap type flash memory device has a structure in which a charge trap film, a dielectric film, and a control gate are stacked on a tunnel insulating film. Charges tunneling the tunnel insulating film are trapped in the charge trap film, and the charge is prevented from moving to the control gate by the dielectric film. It is important to form a flash memory device having a charge trap film having a uniform thickness because charge is trapped and escaped in the charge trap film.
본 발명의 일 목적은 균일한 두께를 갖는 전하 트랩막을 포함하는 메모리 장치를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. One object of the present invention is to provide a method of manufacturing a memory device including a charge trap film having a uniform thickness.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치의 제조 방법이 제공된다. 기판 상에 터널 절연막을 형성한다. 터널 절연막 상에 예비 전하 트랩막을 형성한다. 예비 전하 트랩막을 일부 노출하는 식각 저지막을 형성한다. 노출된 예비 전하 트랩막의 일부를 제거하여 균일한 두께를 갖는 전하 트랩막을 형성한다. 전하 트랩막 상에 유전막을 형성한다. 유전막 상에 게이트를 형성한다.A method of manufacturing a memory device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is provided. A tunnel insulating film is formed on a substrate. A preliminary charge trap film is formed on the tunnel insulating film. An etch stop layer is formed to partially expose the preliminary charge trap layer. A portion of the exposed preliminary charge trap film is removed to form a charge trap film having a uniform thickness. A dielectric film is formed on the charge trap film. A gate is formed on the dielectric film.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 예비 전하 트랩막의 일부를 제거하는 단계는 등방성 식각 공정을 사용하여 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 예비 전하 트랩막의 일부를 제거하는 단계 이후에, 상기 식각 저지막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the removing of the preliminary charge trap layer may include removing using an isotropic etching process. After removing a portion of the preliminary charge trap layer, the method may further include removing the etch stop layer.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 터널 절연막을 형성하기 전에, 상기 기판 상에 패드막 패턴 및 마스크를 형성할 수 있다. 상기 패드막 패턴 및 상기 마스크를 식각 마스크로 사용하여 상기 기판의 상부 일부를 제거함으로써, 상기 기판이 놓인 평면에 돌출된 액티브 영역을 정의하는 트렌치를 형성할 수 있다. 상기 트렌치를 매립하는 소자 분리막을 형성할 수 있다. 상기 마스크 및 상기 패드막 패턴을 제거하여 상기 액티브 영역을 노출시키는 개구부를 형성할 수 있다. 상기 터널 절연막은 상기 노출된 액티브 영역 상에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, before forming the tunnel insulating film, a pad film pattern and a mask may be formed on the substrate. By removing the upper portion of the substrate by using the pad layer pattern and the mask as an etching mask, a trench defining an active region protruding from the plane on which the substrate is placed may be formed. A device isolation layer may be formed to fill the trench. The opening may be formed to expose the active region by removing the mask and the pad layer pattern. The tunnel insulating layer may be formed on the exposed active region.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 마스크 및 상기 패드막 패턴을 제거하여 상기 액티브 영역을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계는 습식 식각 공정을 포함하고, 상기 소자 분리막도 일부 함께 제거될 수 있다.In example embodiments, the forming of the opening exposing the active region by removing the mask and the pad layer pattern may include a wet etching process, and the device isolation layer may be partially removed.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 예비 전하 트랩막은 상기 개구부의 저면 및 측벽 상에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the preliminary charge trap layer may be formed on the bottom and sidewalls of the opening.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 식각 저지막 패턴을 형성하는 단계 이후에, 상기 예비 전하 트랩막의 일부가 노출되도록 상기 소자 분리막 상부를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, after the forming of the etch stop layer pattern, the method may further include removing an upper portion of the device isolation layer to expose a part of the preliminary charge trap layer.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 소자 분리막의 높이가 상기 식각 저지막 패턴의 최저점과 동일한 높이가 될 때까지 상기 소자 분리막 상부를 제거할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the upper portion of the isolation layer may be removed until the height of the isolation layer is the same height as the lowest point of the etch stop layer pattern.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 소자 분리막의 높이가 상기 예비 전하 트랩막의 최저점과 동일하거나 혹은 더 높은 지점까지 상기 소자 분리막 상부를 제거할 수 있다. In an exemplary embodiment, the upper portion of the isolation layer may be removed to a point where the height of the isolation layer is equal to or higher than the lowest point of the preliminary charge trap layer.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다. 기판에 마스크를 형성한다. 상기 마스크를 식각 마스크로 사 용하여 상기 기판의 상부 일부를 제거함으로써, 상기 기판이 놓인 평면에 수직한 방향으로 돌출된 액티브 영역을 정의하는 트렌치를 형성한다. 상기 트렌치를 매립하는 소자 분리막을 형성한다. 상기 마스크를 제거하여 상기 액티브 영역을 노출시키는 개구부를 형성한다. 상기 개구부의 측벽, 저면 및 상기 소자 분리막 상에 연속적인 예비 전하 트랩막을 형성한다. 식각 저지막을 상기 예비 전하 트랩막 상에 형성한다. 상기 식각 저지막 및 상기 소자 분리막 상에 형성된 예비 전하 트랩막을 제거하여 전하 트랩막을 형성한다. 상기 소자 분리막 상부 일부를 제거한다. 상기 전하 트랩막의 일부를 제거하여 균일한 두께를 갖는 전하 트랩막 패턴을 상기 액티브 영역 상에 형성한다. 상기 전하 트랩막 패턴 상에 유전막을 형성한다. 상기 유전막 상에 컨트롤 게이트를 형성한다.A method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is provided. A mask is formed on the substrate. The mask is used as an etch mask to remove a portion of the upper portion of the substrate, thereby forming a trench defining an active region protruding in a direction perpendicular to the plane on which the substrate is placed. An isolation layer is formed to fill the trench. The mask is removed to form an opening that exposes the active region. A continuous preliminary charge trap layer is formed on the sidewalls, the bottom surface of the opening, and the device isolation layer. An etch stop layer is formed on the preliminary charge trap layer. The charge trap layer is formed by removing the preliminary charge trap layer formed on the etch stop layer and the device isolation layer. The upper portion of the device isolation layer is removed. A portion of the charge trap film is removed to form a charge trap film pattern having a uniform thickness on the active region. A dielectric layer is formed on the charge trap layer pattern. A control gate is formed on the dielectric layer.
본 발명에 의하면, 전하 트랩막 형성 시, 예비 전하 트랩막의 일부가 노출되도록 예비 소자 분리막 상부를 제거한 후, 상기 예비 전하 트랩막의 노출된 일부를 등방성 식각 공정을 통해 제거한다. 이에 따라, 상기 전하 트랩막은 균일한 두께를 가질 수 있으며, 상기 전하 트랩막을 포함하는 불휘발성 메모리 장치는 균일한 동작 특성을 가질 수 있다. According to the present invention, when the charge trap layer is formed, an upper part of the preliminary device isolation layer is removed to expose a part of the preliminary charge trap layer, and then the exposed part of the preliminary charge trap layer is removed through an isotropic etching process. Accordingly, the charge trap layer may have a uniform thickness, and the nonvolatile memory device including the charge trap layer may have a uniform operating characteristic.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. In each of the drawings of the present invention, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.
본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. In the present invention, the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
본 발명에 있어서, 각 층(막), 영역, 전극, 패턴 또는 구조물들이 대상체, 기판, 각 층(막), 영역, 전극 또는 패턴들의 "상에", "상부에" 또는 "하부"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층(막), 영역, 전극, 패턴 또는 구조물들이 직접 기판, 각 층(막), 영역, 또는 패턴들 위에 형성되거나 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 다른 층(막), 다른 영역, 다른 전극, 다른 패턴 또는 다른 구조물들이 대상체나 기판 상에 추가적으로 형성될 수 있다. 또한, 물질, 층(막), 영역, 전극, 패턴들 또는 구조물들이 "제1", "제2" 및/또는 "예비"로 언급되는 경우, 이러한 부재들을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 각 물질, 층(막), 영역, 전극, 패턴들 또는 구조물들을 구분하기 위한 것이다. 따라서 "제1", "제2" 및/또는 "예비"는 각 층(막), 영역, 전극, 패턴들 또는 구조물들에 대하여 각기 선택적으로 또는 교환적으로 사용될 수 있다.In the present invention, each layer (film), region, electrode, pattern or structures is formed on, "on" or "bottom" of the object, substrate, each layer (film), region, electrode or pattern. When referred to as being meant that each layer (film), region, electrode, pattern or structure is formed directly over or below the substrate, each layer (film), region or patterns, or other layer (film) Other regions, different electrodes, different patterns, or different structures may be additionally formed on the object or the substrate. In addition, where materials, layers (films), regions, electrodes, patterns or structures are referred to as "first", "second" and / or "preliminary", it is not intended to limit these members, but only to each material, To distinguish between layers (films), regions, electrodes, patterns or structures. Thus, "first", "second" and / or "spare" may be used selectively or interchangeably for each layer (film), region, electrode, pattern or structure, respectively.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, But should not be construed as limited to the embodiments set forth in the claims.
즉, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. That is, the present invention may be modified in various ways and may have various forms. Specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a nonvolatile memory device according to example embodiments.
도 1을 참조하면, 상기 불휘발성 메모리 장치는 기판(100) 상에 형성된 터널 절연막(140), 제1 전하 트랩막(154), 유전막(180) 및 컨트롤 게이트(190)를 구비한다. Referring to FIG. 1, the nonvolatile memory device includes a
기판(100)은 실리콘, 게르마늄, 실리콘-게르마늄, 실리콘 온 인슐레이터(SOI), 게르마늄 온 인슐레이터(GOI) 등을 포함할 수 있다. 기판(100)은 액티브 영역과 필드 영역으로 구분되며, 상기 액티브 영역은 기판(100)이 놓여진 평면에 실질적으로 수직한 방향으로 돌출된 형상을 갖는다. The
상기 액티브 영역의 상부에는 터널 절연막(140)이 형성된다. 터널 절연막(1240)은 열산화 공정에 의해 기판(100)의 상기 액티브 영역 상부를 산화시켜 형성될 수 있다. The
한편, 상기 액티브 영역 사이에 형성된 상기 필드 영역 상에는 제1 소자 분리막(134)이 형성된다. 제1 소자 분리막(134)은 USG(Undoped Silicate Glass) 산화물, O3-TEOS USG(O3-Tetra Ethyl Ortho Silicate Undoped Silicate Glass) 산화물 또는 HDP(High Density Plasma) 산화물을 포함한다. 예를 들어, 제1 소자 분리막(134)은 기판(100) 상부에 형성된 트렌치를 매립하여 형성될 수 있다.Meanwhile, a first
제1 소자 분리막(134)과 접하는 상기 액티브 영역의 측벽에는 산화막(102)이 형성된다. 산화막(102)은 열산화 공정에 의해 상기 액티브 영역의 측벽을 산화시켜 형성할 수 있다. 산화막(102)은 경우에 따라 형성되지 않을 수도 있다. 산화막(102)은 상기 트렌치의 측벽에 형성될 수 있다. 산화막(102)은 상기 트렌치 형성 공정에서 발생하는 데미지를 큐어할 수 있다.An
제1 전하 트랩막(154)은 터널 절연막(140) 및 산화막(102) 상에 형성된다. 또한, 제1 전하 트랩막(154)은 제1 소자 분리막(134)의 일부 상에도 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 전하 트랩막(154)은 기판(100) 상에서 가운데 부분에 비해 가장자리 부분의 높이가 더 낮다. 제1 전하 트랩막(154)은 실리콘 질화물을 포함한다. 이와 다르게, 본 발명이 전하 트랩 타입의 플래시 메모리 소자에 적용될 경우, 상기 제1 전하 트랩막(154)은 플로팅 게이트로 사용되며, 이 때 상기 플로팅 게이트는 폴리실리콘 또는 불순물이 도핑된 폴리실리콘을 포함한다.The first
제1 전하 트랩막(154)은 실질적으로 균일한 두께를 갖는다. 제1 전하 트랩막(154)을 포함하는 상기 불휘발성 메모리 장치의 단위 셀들이 균일한 동작 특성을 가질 수 있다.The first
유전막(180)은 제1 전하 트랩막(154) 및 제1 소자 분리막(134) 상에 형성된다. 유전막(180)은 고유전 물질을 포함하며, 산화막/질화막/산화막으로 이루어진 복합 유전막으로 형성될 수 있다. The
컨트롤 게이트(190)는 유전막(180) 상에 형성된다. 컨트롤 게이트(190)는 불순물이 도핑된 폴리실리콘 혹은 금속 실리사이드를 포함한다. 상기 금속 실리사이드는 예를 들어, 텅스텐 실리사이드(WSix), 티타늄 실리사이드(TiSix), 코발트 실리사이드(CoSix), 탄탈륨 실리사이드(TaSix) 등을 포함한다.The
도 2는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2에 도시된 불휘발성 메모리 장치는 도 1에 도시된 불휘발성 메모리 장치와 비교할 때, 제1 전하 트랩막(154) 대신에 제2 전하 트랩막(156)을 갖는다는 점에서만 차이가 있다. 따라서 설명의 반복을 피하기 위해 제2 전하 트랩막(156)에 대해서만 설명한다.2 is a cross-sectional view illustrating a nonvolatile memory device in accordance with some example embodiments of the present invention. The nonvolatile memory device shown in FIG. 2 is different from the nonvolatile memory device shown in FIG. 1 only in that it has a second
도 2를 참조하면, 제2 전하 트랩막(156)은 터널 절연막(140) 및 산화막(102) 상에 형성되며, 제1 소자 분리막(134) 상에는 형성되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 전하 트랩막(156)은 기판(100) 상에서 가운데 부분에 비해 가장 자리 부분의 높이가 더 낮다. 제2 전하 트랩막(156)은 실리콘 질화물을 포함한다.Referring to FIG. 2, the second
제2 전하 트랩막(156) 역시 제1 전하 트랩막(154)과 마찬가지로 실질적으로 균일한 두께를 갖는다. 따라서 제2 전하 트랩막(156)을 포함하는 상기 불휘발성 메모리 장치의 단위 셀들이 균일한 동작 특성을 가질 수 있다.Like the first
도 3a 내지 도 3m은 본 발명의 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.3A to 3M are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device in accordance with some embodiments of the present invention.
도 3a를 참조하면, 기판(200) 상에 패드막 및 마스크막을 형성한다. 기판(200)은 실리콘, 게르마늄, 실리콘-게르마늄, 실리콘 온 인슐레이터, 게르마늄 온 인슐레이터 등을 포함할 수 있다. 상기 패드막은 열산화 공정에 의해 기판(200)의 상부를 산화시킴으로써 형성할 수 있다. 상기 패드막은 기판(200) 상부의 결정 결함을 억제하고, 이후 형성되는 상기 마스크막이 기판(200) 상부에 직접 접촉함에 따라 발생하는 스트레스를 감소시키기 위해 형성된다. 상기 마스크막은 질화물을 사용하여 저압 화학 기상 증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition: LPCVD) 공정을 수행함으로써 형성할 수 있다. 이때, 상기 마스크 상에 반사 방지막(도시하지 않음)을 더 형성하여, 이후 수행되는 사진 식각 공정에서 난반사에 의해 포토레지스트 패턴(도시하지 않음)의 측벽 프로파일이 불량해지는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 3A, a pad film and a mask film are formed on the
기판(200)의 액티브 영역을 커버하고 필드 영역을 노출하도록, 상기 마스크막 상에 상기 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 마스크막 및 상기 패드막을 식각함으로써, 기판(200)의 상기 액티브 영역 상에 순차적으로 적층된 패드막 패턴(210) 및 마스크(220)를 형성한 다. 이후, 상기 포토레지스트 패턴은 애싱(ashing) 및/또는 스트립(strip) 공정을 사용하여 제거될 수 있다.The photoresist pattern is formed on the mask layer to cover the active area of the
도 3b를 참조하면, 마스크(220) 및 패드막 패턴(210)을 식각 마스크로 사용하여 기판(200)의 상기 필드 영역 상부를 건식 식각함으로써, 트렌치(205)를 형성한다. Referring to FIG. 3B, the
도 3c를 참조하면, 상기 건식 식각 시 발생한 트렌치(205) 측벽의 데미지(damage)를 큐어링(curing)하기 위해, 트렌치(205)의 상기 측벽에 산화막(202)을 형성한다. 산화막(202)은 트렌치(205)의 상기 측벽을 열산화시킴으로써 형성할 수 있다. 경우에 따라, 산화막(202) 형성 공정은 생략될 수도 있다. Referring to FIG. 3C, an
한편, 트렌치(205)의 저면, 산화막(202), 패드막 패턴(210) 및 마스크(220) 상에 라이너(도시하지 않음)를 더 형성할 수도 있다. 상기 라이너는 실리콘 질화물을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 라이너는 후속 공정에서 형성되는 소자 분리막과의 점착을 강화하고, 누설 전류가 기판(200)으로 흐르는 것을 방지한다.Meanwhile, a liner (not shown) may be further formed on the bottom of the
도 3d를 참조하면, 트렌치(205)를 매립하도록 제1 예비 소자 분리막(230)을 기판(200) 상에 형성한다. 제1 예비 소자 분리막(230)은 갭 매립 특성이 우수한 USG 산화물, O3-TEOS USG 산화물 또는 HDP 산화물을 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition: CVD) 공정을 수행하여 형성할 수 있다. 또한, 제1 예비 소자 분리막(230)을 치밀화(densification)하여 후속하는 세정 공정에 대한 습식 식각율을 낮추기 위하여 약 800 내지 1050℃의 고온 및 불활성 가스 분위기 하에서 어닐 링(annealing) 공정을 더 수행할 수도 있다.Referring to FIG. 3D, a first
한편, 마스크(220)가 노출되도록 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing: CMP) 공정 및/또는 에치 백(etch back) 공정을 사용하여 예비 소자 분리막(230) 상부를 평탄화한다.Meanwhile, the upper portion of the
도 3e를 참조하면, 마스크(220)를 스트립(strip) 공정 혹은 습식 식각 공정을 사용하여 제거한다. 상기 스트립 공정 혹은 상기 습식 식각 공정은 인산 용액을 사용하여 수행될 수 있다. 또한, 패드막 패턴(210)을 습식 식각 공정을 사용하여 제거한다. 상기 습식 식각 공정은 불산 용액을 사용하여 수행될 수 있다. 이에 따라, 기판(200)의 상기 액티브 영역을 노출시키는 개구부(235)가 형성된다. 상기 스트립 공정 및 상기 습식 식각 공정은 등방향(isotropic direction)으로 수행되며, 이에 따라 제1 예비 소자 분리막(230)의 및 산화막(202)의 일부들도 함께 제거되어, 개구부(235)는 가장자리의 깊이가 가운데의 깊이에 비해 더 크도록 형성된다. Referring to FIG. 3E, the
도 3f를 참조하면, 개구부(235)에 의해 노출된 기판(200)의 상기 액티브 영역 상부에 터널 절연막(240)을 형성한다. 터널 절연막(240)은 열산화 공정에 의해 기판(200) 상부를 산화시킴으로써 형성할 수 있다. 또한, 개구부(235)의 저면과 측벽 및 예비 소자 분리막(230) 상에 예비 전하 트랩막(250)을 형성한다. 예비 전하 트랩막(250)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 예비 전하 트랩막(250)은 실리콘 산화막을 증착한 다음 질소를 포함하는 가스를 이용하여 플라즈마 처리를 하여 형성할 수 있다. 이와 다르게 예비 전하 트랩막(250)은 실리콘 질화물을 증착하여 형성할 수 있다. 이와 다르게, 본 발명이 전하 트랩 타입의 플래시 메모리 소자에 적 용될 경우, 예비 전하 트랩막(250)은 플로팅 게이트를 형성하기 위해 사용되며, 이때 상기 플로팅 게이트는 폴리실리콘 또는 불순물이 도핑된 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 이때, 상기 플로팅 게이트는 폴리실리콘 또는 비정질 실리콘을 저압 화학 기상 증착 방법에 의해 증착한 후, 불순물을 도핑하여 형성할 수 있다. Referring to FIG. 3F, a
도 3g를 참조하면, 예비 전하 트랩막(250) 상에 식각 저지막(260)을 형성한다. 식각 저지막(260)은 개구부(235)를 매립하고 예비 전하 트랩막(250) 상에 형성된다. 식각 저지막(260)은 폴리실리콘 또는 비정질 실리콘을 사용하여 형성할 수 있다. 식각 저지막(260)은 후속하는 제1 전하 트랩막(254, 도 3j 참조) 형성 시에, 상기 액티브 영역 상에 형성된 전하 트랩막(252, 도 3i 참조) 부분이 식각되지 않도록 방지하는 역할을 수행한다. 이와 다르게, 식각 저지막(260)은 BSG(Boron Silicate Glass) 산화물, USG 산화물, 중온 산화물(Middle Temperature Oxide: MTO) 등을 화학 기상 증착 방법에 의해 증착하여 형성할 수 있다.Referring to FIG. 3G, an
도 3h를 참조하면, 식각 저지막(260) 및 예비 전하 트랩막(250)의 각 상부들을 제거하여 제1 예비 소자 분리막(230)을 노출시킨다. 이에 따라, 식각 저지막(260) 및 예비 전하 트랩막(250)은 각각 식각 저지막 패턴(262) 및 전하 트랩막(252)으로 변환된다. 한편, 후속 공정에서 제1 예비 소자 분리막(230)의 일부를 제거함에 따라 노출되는 전하 트랩막(252)이 쓰러지지 않도록 하기 위해서, 예비 전하 트랩막(250)의 높이가 최소가 되도록 희생막(270), 식각 저지막(260) 및 예비 전하 트랩막(250)의 각 상부들뿐만 아니라 제1 예비 소자 분리막(230)의 상부도 함께 제거할 수 있다. 식각 저지막(260) 및 예비 전하 트랩막(250)의 각 상부들 및 제1 예비 소자 분리막(230)의 상기 상부는 화학적 기계적 연마 공정 및/또는 에치 백 공정을 사용하여 제거될 수 있다.Referring to FIG. 3H, upper portions of the
도 3i를 참조하면, 제1 예비 소자 분리막(230)의 상부를 제거하여 제2 예비 소자 분리막(232)을 형성한다. 즉, 제2 예비 소자 분리막(232)이 식각 저지막 패턴(262)의 최저점과 동일한 높이를 갖도록 제1 예비 소자 분리막(230)의 상부를 제거하여 전하 트랩막(252)의 상부 일부를 노출시킨다. 이에 따라, 제1 예비 소자 분리막(230)은 제2 예비 소자 분리막(232)으로 변환된다. 제1 예비 소자 분리막(230)의 상기 상부는 건식 식각 공정을 통해 제거될 수 있다.Referring to FIG. 3I, an upper portion of the first preliminary
도 3j를 참조하면, 노출된 전하 트랩막(252)의 상부를 제거하여 제1 전하 트랩막(254)을 형성한다. 상기 제거 공정은 등방성 식각 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 등방성 식각 공정은 습식 식각 공정 또는 화학적 건식 식각 공정을 포함할 수 있다. 노출된 전하 트랩막(252)의 상부는 기판에 수직한 방향 뿐 아니라, 기판과 평행한 방향으로 식각될 수 있다. 이에 따라, 제2 예비 소자 분리막(232)의 표면보다 낮게 위치하는 전하 트랩막(252) 부분이 제거될 수 있다. 따라서 제1 전하 트랩막(254)은 위치에 관계없이 균일한 두께를 가질 수 있다. 한편, 식각 저지막 패턴(262)에 의해 커버된 전하 트랩막(252) 부분은 식각되지 않는다.Referring to FIG. 3J, the upper portion of the exposed
도 3k를 참조하면, 식각 저지막 패턴(262), 제1 전하 트랩막(254) 및 제2 예비 소자 분리막(232)을 커버하는 산화막을 형성하여 제1 소자 분리막(234)을 형성한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화막 및 제1 소자 분리막(234)은 제2 예비 소자 분리막(232)과 동일한 물질로 형성되며, 이에 따라 제1 소자 분리 막(234)은 제2 예비 소자 분리막(232)을 포함하게 된다. 즉, 상기 산화막 및 제1 소자 분리막(234)은 USG 산화물, O3-TEOS USG 산화물 또는 HDP 산화물을 화학 기상 증착 공정을 수행하여 형성할 수 있다. 이와 다르게, 본 공정은 생략할 수 있다. Referring to FIG. 3K, an oxide film covering the etch
도 3l을 참조하면, 제1 소자 분리막(234)의 상부를 제거하여 소자 분리막(235)을 형성한다. 제1 소자 분리막(234)의 상부가 제거되어 제1 전하 트랩막(254)의 상면의 일부가 노출된다. 소자 분리막(235)의 높이가 제1 전하 트랩막(254)의 가장자리 부분의 상면 높이와 동일할 때까지 제1 소자 분리막(234)의 상부가 제거된다. 제1 소자 분리막(234)의 상부는 건식 식각 공정을 통해 제거될 수 있다. 도 3k를 참조하여 설명한 상기 산화물 형성 공정이 생략되는 경우, 제2 예비 소자 분리막(232)의 높이가 제1 전하 트랩막(254)의 가장자리 부분의 상면 높이와 동일할 때까지 제2 예비 소자 분리막(232)의 상부를 제거하여 소자 분리막(235)을 형성한다. Referring to FIG. 3L, the upper portion of the
도 3m은 참조하면, 식각 저지막 패턴(262)을 제거한다. 식각 저지막 패턴(262)은 습식 식각 공정에 의해 제거할 수 있다. 한편, 제1 전하 트랩막(254)의 표면을 매끄럽게 하기 위해 등방성 식각 공정을 더 수행할 수도 있다. 이와 다르게 식각 저지막 패턴(262)의 제거는 도 3j 또는 3k에 도시된 공정 이후에 수행될 수도 있다.Referring to FIG. 3M, the etch
도 3n을 참조하면, 소자 분리막(235) 및 제1 전하 트랩막(254) 상에 유전막(280)을 형성한다. 유전막(280)은 고유전 물질을 사용하여 화학 기상 증착 공정 혹은 원자층 증착(Atomic Layer Deposition: ALD) 공정에 의해 형성될 수 있다. 유전막(280)은 산화막/질화막/산화막으로 이루어진 복합 유전막으로 형성될 수도 있다. 이후, 유전막(280) 상에 컨트롤 게이트(290)를 형성한다. 컨트롤 게이트(290)는 불순물이 도핑된 폴리실리콘, 혹은 금속 실리사이드를 단독 혹은 혼합하여 형성할 수 있다. 상기 금속 실리사이드는 예를 들어, 텅스텐 실리사이드(WSix), 티타늄 실리사이드(TiSix), 코발트 실리사이드(CoSix), 탄탈륨 실리사이드(TaSix) 등을 포함한다.Referring to FIG. 3N, a
터널 절연막(240), 제1 전하 트랩막(254), 유전막(280) 및 컨트롤 게이트(290)가 적층된 플래시 메모리 장치가 형성된다.A flash memory device in which the
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.4A through 4F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device in accordance with some example embodiments of the present invention.
먼저, 도 3a 내지 도 3h를 참조하여 설명한 공정들과 실질적으로 동일한 공정들을 수행하고, 이후 도 4a 내지 도 4f를 참조하여 설명하는 공정들을 수행한다.First, the processes substantially the same as those described with reference to FIGS. 3A to 3H are performed, and then the processes described with reference to FIGS. 4A to 4F are performed.
도 4a를 참조하면, 제1 예비 소자 분리막(230)의 상부를 제거하여 제3 예비 소자 분리막(236)을 형성한다. 즉, 제3 예비 소자 분리막(236)이 전하 트랩막(252)의 최저점보다 높거나 혹은 동일한 높이를 갖도록 제1 예비 소자 분리막(230)의 상부를 제거하여 전하 트랩막(252)의 상부 일부를 노출시킨다. 이에 따라, 제1 예비 소자 분리막(230)은 제3 예비 소자 분리막(236)으로 변환된다. 제1 예비 소자 분리막(230)의 상기 상부는 건식 식각 공정을 통해 제거될 수 있다.Referring to FIG. 4A, an upper portion of the first preliminary
도 4b를 참조하면, 노출된 전하 트랩막(252)의 일부를 제거하여 제2 전하 트 랩막(256)을 형성한다. 상기 제거 공정은 등방성 식각 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 등방성 식각 공정은 습식 식각 공정 또는 화학적 건식 식각 공정을 포함할 수 있다. 노출된 전하 트랩막(252)의 상부는 기판에 수직한 방향 뿐 아니라, 기판과 평행한 방향으로 식각될 수 있다. 이에 따라, 제2 예비 소자 분리막(232)의 가장자리의 일부가 제거될 수 있다. 즉 전하 트랩막(252)은 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 함께 식각되므로, 전하 트랩막(252)의 식각 저지막 패턴(262)에 의해 커버되지 않고 외부로 노출된 부분은 모두 식각된다. 따라서 제2 전하 트랩막(256)은 위치에 관계없이 균일한 두께를 가질 수 있다. 한편, 식각 저지막 패턴(262)에 의해 커버된 전하 트랩막(252) 부분은 식각되지 않는다. Referring to FIG. 4B, a portion of the exposed
도 3j 도시된 제1 전하 트랩막(254)에는 식각 저지막 패턴(262)에 의해 커버되지 않고 외부로 노출된 부분이 일부 존재하지만, 제2 전하 트랩막(256)에는 식각 저지막 패턴(262)에 의해 커버되지 않고 외부로 노출된 부분은 모두 식각된다는 점에서 차이가 있다. 3J illustrates a portion of the first
도 4c를 참조하면, 식각 저지막 패턴(262), 제2 전하 트랩막(256) 및 제2 예비 소자 분리막(232)을 커버하는 산화막을 형성하여 제2 소자 분리막(238)을 형성한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화막 및 제2 소자 분리막(238)은 제2 예비 소자 분리막(232)과 동일한 물질로 형성되며, 이에 따라 제2 소자 분리막(238)은 제2 예비 소자 분리막(232)을 포함하게 된다. 즉, 상기 산화막 및 제2 소자 분리막(238)은 USG 산화물, O3-TEOS USG 산화물 또는 HDP 산화물을 화학 기상 증착 공정을 수행하여 형성할 수 있다. 이와 다르게, Referring to FIG. 4C, an oxide layer covering the etch
도 4d를 참조하면, 제2 소자 분리막(238)의 상부를 제거하여 소자 분리막(235)을 형성한다. 소자 분리막(235)의 높이가 제2 전하 트랩막(256)의 가장자리 부분의 상면 높이와 동일할 때까지 제2 소자 분리막(238)의 상부가 제거된다. 제2 소자 분리막(238)의 상부는 건식 식각 공정을 통해 제거될 수 있다. Referring to FIG. 4D, the upper portion of the second
도 4e를 참조하면, 식각 저지막 패턴(262)을 제거한다. 식각 저지막 패턴(262)은 습식 식각 공정에 의해 제거할 수 있다. 한편, 제2 전하 트랩막(256)의 표면을 매끄럽게 하기 위해 등방성 식각 공정을 더 수행할 수도 있다. 도 4d에 도시된 공정과 도 4e에 도시된 공정의 순서는 바뀔 수도 있다. 즉, 식각 저지막 패턴(262)의 제거와 제2 소자 분리막(238)의 상부의 제거의 순서는 어떤 순서로도 수행될 수 있다.Referring to FIG. 4E, the etch
도 4f를 참조하면, 소자 분리막(235) 및 제2 전하 트랩막(256) 상에 유전막(280)을 형성한다. 유전막(280)은 고유전 물질을 사용하여 화학 기상 증착 공정 혹은 원자층 증착(Atomic Layer Deposition: ALD) 공정에 의해 형성될 수 있다. 유전막(280)은 산화막/질화막/산화막으로 이루어진 복합 유전막으로 형성될 수도 있다. 이후, 유전막(280) 상에 컨트롤 게이트(290)를 형성한다. 컨트롤 게이트(290)는 불순물이 도핑된 폴리실리콘, 혹은 금속 실리사이드를 단독 혹은 혼합하여 형성할 수 있다. 상기 금속 실리사이드는 예를 들어, 텅스텐 실리사이드(WSix), 티타늄 실리사이드(TiSix), 코발트 실리사이드(CoSix), 탄탈륨 실리사이드(TaSix) 등을 포함한다.Referring to FIG. 4F, a
전하 트랩막 형성 시, 예비 전하 트랩막의 일부가 노출되도록 예비 소자 분리막 상부를 제거한 후, 상기 예비 전하 트랩막의 노출된 일부를 등방성 식각 공정을 통해 제거한다. 이에 따라, 상기 전하 트랩막은 균일한 두께를 가질 수 있으며, 상기 전하 트랩막를 포함하는 불휘발성 메모리 장치는 균일한 동작 특성을 가질 수 있다. When the charge trap layer is formed, an upper part of the preliminary device isolation layer is removed to expose a part of the preliminary charge trap layer, and then the exposed part of the preliminary charge trap layer is removed through an isotropic etching process. Accordingly, the charge trap layer may have a uniform thickness, and the nonvolatile memory device including the charge trap layer may have a uniform operating characteristic.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a nonvolatile memory device according to example embodiments.
도 2는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a nonvolatile memory device in accordance with some example embodiments of the present invention.
도 3a 내지 도 3n은 본 발명의 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.3A to 3N are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device in accordance with embodiments of the present invention.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 불휘발성 메모리 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.4A through 4F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device in accordance with some example embodiments of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
200 : 기판 205 : 트렌치200: substrate 205: trench
202 : 산화막 210 : 패드막 패턴202: oxide film 210: pad film pattern
220 : 마스크 234, 238 : 제1 및 제2 소자 분리막220:
254, 256 : 제1 및 제2 전하 트랩막254, 256: first and second charge trap films
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090028219A KR20100109786A (en) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | Method of manufacturing a memory device |
US12/752,409 US7968407B2 (en) | 2007-06-14 | 2010-04-01 | Methods of manufacturing semiconductor memory devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090028219A KR20100109786A (en) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | Method of manufacturing a memory device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100109786A true KR20100109786A (en) | 2010-10-11 |
Family
ID=43130682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090028219A KR20100109786A (en) | 2007-06-14 | 2009-04-01 | Method of manufacturing a memory device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20100109786A (en) |
-
2009
- 2009-04-01 KR KR1020090028219A patent/KR20100109786A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8609507B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
KR101692403B1 (en) | Methods of manufacturing a semiconductor device | |
US8629035B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP2009212218A (en) | Semiconductor storage device and method for manufacturing the same | |
TWI459475B (en) | Method for fabricating semiconductor device | |
EP2284870A1 (en) | Method for forming a floating gate non-volatile memory cell | |
US9905569B1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
KR20080095621A (en) | Method of forming an isolation layer in semiconductor device | |
JP2005064506A (en) | Self-aligned 1-bit sonos cell and forming method therefor | |
US20080128789A1 (en) | Semiconductor memory device and method of manufacturing the same | |
KR100869232B1 (en) | Memory device and method of manufacturing the same | |
KR20070118348A (en) | Method of manufacturing a non-volatile memory device | |
KR100972671B1 (en) | Flash memory device and manufacturing method thereof | |
KR20070039645A (en) | Method of forming a floating gate in non-volatile memory device | |
KR100840789B1 (en) | Recessed transistor and method of manufacturing the semiconductor device | |
JP2008084975A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
KR20100109786A (en) | Method of manufacturing a memory device | |
US9466605B2 (en) | Manufacturing method of non-volatile memory | |
KR20060125979A (en) | Method of manufacturing a floating gate in non-volatile memory device | |
KR20080071809A (en) | Method of forming semiconductor device | |
US7968407B2 (en) | Methods of manufacturing semiconductor memory devices | |
KR20070092509A (en) | Method of forming a non-volatile memory device | |
KR20070077239A (en) | Method of manufacturing non-volatile memory device | |
TWI517302B (en) | Method of fabricating semiconductor device | |
KR100667649B1 (en) | Method of manufacturing a non-volatile memory device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |