KR930006981B1 - Nor ligic mask read only memory device and method for fabricating thereof - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 일실시예에 따른 평면도1 is a plan view according to a conventional embodiment
제2도는 종래의 다른 실시예에 따른 평면도2 is a plan view according to another conventional embodiment
제3도는 제2도에 따른 등가회로도3 is an equivalent circuit diagram according to FIG.
제4도는 제2도에 따른 단면도4 is a cross-sectional view according to FIG. 2
제5도는 본 발명에 따른 평면도5 is a plan view according to the present invention
제6도는 본 발명에 따른 단면도6 is a cross-sectional view according to the present invention
제7도는 본 발명의 일실시예에 따른 제조공정도7 is a manufacturing process diagram according to an embodiment of the present invention
제8도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제조공정도8 is a manufacturing process diagram according to another embodiment of the present invention
제9도는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제조공정도9 is a manufacturing process diagram according to another embodiment of the present invention
제10도는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제조공정도10 is a manufacturing process diagram according to another embodiment of the present invention
본 발명은 마스크 독출 전용 메모리 (Mask Read Only Memory ; Mask ROM)장치의 제조방법 및 그 구조에 관한 것으로, 특히 고집적도의 노아(NOR)논리형 마스크 독출 전용 메모리 장치의 제조방법 및 그 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a mask read only memory (mask ROM) device and a structure thereof, and more particularly to a method of manufacturing a high density NOR logic mask read only memory device and a structure thereof. will be.
일반적으로 마스크 독출 전용 메모리 (이하 마스크롬이라 한다)는 정보처리시스템에서 마이크로 프로세서(processor)와 같은 제어논리 또는 게임칩에서 게임 내용을 기억하기 위해 사용되거나 사무자동화기기, 전자악기등에 널리 사용되고 있다. 최근의 기억용량의 증가 및 사무자동화기기, 전자악기, 텔레비전게임기등에서 문자폰트(Font)의 고해상도. 고음질화 추세에 따라 가격이 싼 대용량 고집적 마스크롬이 요구되어 있다.In general, a mask reading memory (hereinafter referred to as a mask ROM) is used to store game contents in a control logic such as a microprocessor or a game chip in an information processing system, or widely used in office automation equipment and electronic musical instruments. The recent increase in memory capacity and the high resolution of fonts in office automation equipment, electronic musical instruments, and television game machines. The trend toward higher sound quality demands high-capacity, high-capacity, high-capacity mask roms.
제1도는 종래의 일실시예에 따른 노아(NOR)형 마스크롬의 평면도이다. 가로방향의 제1 방향으로 신장되고 세로방향의 제2 방향으로 평행하게 배열된 워드라인(2)과, 상기 제2 방향으로 신장된 액티브영역(4)과, 상기 액티브영역(4)과 겹쳐서 형성된 비트라인(6)과, 상기 액티브영역(4)과 비트라인(6)이 접촉되는 콘텍영역(8)으로 구성되어 있다. 상기 도면에서 알 수 있는 바와같이 두 비트(bit)당 하나의 콘텍이 형성되어 있기 때문에 전체 면적이 증가되는 문제점이 있었다.1 is a plan view of a NOR-type mask rom according to a conventional embodiment. A word line 2 extending in a first direction in a horizontal direction and arranged in parallel in a second direction in a vertical direction, an active region 4 extending in the second direction, and overlapping the active region 4 It consists of a bit line 6 and a contact region 8 in which the active region 4 and the bit line 6 are in contact. As can be seen in the figure, since one contact is formed per two bits, there is a problem in that the total area is increased.
제2도는 종래의 다른 실시예에 따른 평면도로서 샤프(sharp)사에 의해 고안되어 플랫 셀 (Flat Call)로 불리워진다. 상기 노아형 마스크롬은 심포지움 온 초고집적회로(Symposiun on VLSI Circuit) (1988, PP 85-86)에 개시되어 있다. 가로방향의 제1 방향으로 신장되고 세로방향의 제2 방향으로 평행하게 배열되어 다결정 실리콘층으로 형성된 워드라인(10)과, 상기 제1 방향으로 평행하게 배열되고, 상기 제2 방향으로 신장되어 n+확산층으로 형성된 비트라인(12)으로 구성된다. 한편 상기 도면에서 이웃하는 두 비트라인을 한 워드라인이 지나게 됨으로써 형성되는 채널영역이 단위 셀(14)로서 동작하게 된다.2 is a plan view according to another conventional embodiment and is devised by a sharp company, called a flat cell. The quinoa maskrom is disclosed in Symposiun on VLSI Circuit (1988, PP 85-86). A word line 10 extending in the first direction in the lateral direction and arranged in parallel in the second direction in the longitudinal direction and formed of a polycrystalline silicon layer, arranged in parallel in the first direction, and extending in the second direction to n + Consists of a bit line 12 formed of a diffusion layer. Meanwhile, in the drawing, a channel region formed by passing a word line through two neighboring bit lines is operated as the unit cell 14.
한편 비트라인이 n+확산층으로 형성되기 때문에 비트라인 콘텍이 각각의 셀마다 필요치 않게 되며 상기 비트라인의 저항을 고려하여 수십 셀당 하나의 콘텍만을 형성시켜 주는 것으로도 충분하다. 상기 도면에 도시된 실시예에서는 32비트당 하나의 콘텍을 형성하였다. 또한, 한 셀의 소오스 또는 드레인으로 쓰이는 비트라인이 이웃하는 셀의 드레인 또는 소오스로 사용되므로 종래에 비해 각 셀의 소오스 및 드레인 영역이 1/2정도 감소된다.On the other hand, since the bit line is formed of an n + diffusion layer, the bit line contact is not required for each cell, and it is sufficient to form only one contact per tens of cells in consideration of the resistance of the bit line. In the embodiment shown in the figure, one contact is formed per 32 bits. In addition, since the bit line used as the source or drain of one cell is used as the drain or source of a neighboring cell, the source and drain regions of each cell are reduced by about 1/2.
제3도는 상기 제2도에 따른 등가회로도이다. 이웃하는 두 비트라인 사이에 채널이 형성되고 같은 행에 있는 게이트들이 워드라인을 공유하는 구조로 되어 있다.3 is an equivalent circuit diagram according to FIG. 2. A channel is formed between two neighboring bit lines, and gates in the same row share a word line.
예를들어 선택된 트랜지스터(14)를 리드(Read)하고자 할 경우 B/L1, 과 W/L2에 각각 5V정도의 전원전압(Vcc)과 2V정도의 전압을 인가하고 B/L2는 접시시킨다. 그리고 선택되지 않은 셀의 비트라인 B/L3, …은 플로팅 (Floating)시키며, 선택되지 않은 워드라인 W/L1, W/L3…은 접시시킨다. 그 결과 상기 선택된 셀의 드레쉬홀드 전압이 2V이하인 경우에는 상기 선택된 셀이 턴온되어 전류가 흐르게 됨으로써 논리"1"상태를 독출한다. 한편 선택된 셀의 드레쉬홀드 전압이 2V이상인 경우에는 상기 선택된 셀이 턴 오프되어 전류통로가 차단됨으로써 논리 '0"상태를 독출한다. 제4 (A)-)(B)도는 상기 제2도에 따른 단면도로서 상기 제4 (A)도는 a-a'선을 자른 단면도, 즉, 워드라인 방향의 단면도이고, 상기 제4 (B)도는 b-b'선을 자른 단면도 즉, 비트라인 방향의 단면도이다. 상기 제4 (A)도는 제1 도전형의 반도체 기판(16)상의 소정영역에 형성되어 비트라인으로 이용되는 제2 도전형의 확산영역(12)과, 상기 기판(16) 상면에 순차적으로 형성된 게이트 산화막(20)과, 다결정 실리콘층으로 형성된 워드라인(10) 및 절연막(22)과, 상기 액티브영역(18) 상부의 금속층(18)으로 구성된다. 상기 제4 (B)도는 제1 도전형의 반도체 기판(16) 상면에 형성된 게이트 산화막(20)과, 상기 기판(16) 상면의 소정영역에 형성된 워드라인(10)과, 상기 기판(16) 상면의 절연막(22)으로 구성된다. 여기서 이웃하는 워드라인간의 분리영역을 통상의 사진식각공정으로 한정시켜 패턴 형성 함으로써, 워드라인간의 분리간격이 사진공정의 한계에 의해 제한을 받게 된다. 즉, 사진공정에 의한 패턴 형성시 그 마스크 패턴의 해상 한계로 인하여 감광막의 패턴 간격이 제한을 받게되므로 워드라인간의 최소 분리간격을 사진공정의 한계값 이하로 할 수 없게 된다. 한편 워드라인간의 간격을 서브미크론 (Submicron)급으로 줄이는데 장애가 되는 또다른 요소로 셀의 프로그램을 위한 이온주입공정시 프로세스 마진이 줄어든다는 문제점이 있다.For example, in order to read the selected transistor 14, a power supply voltage (Vcc) of about 5V and a voltage of about 2V are applied to B / L1 and W / L2, and the B / L2 is dished out. And bit lines B / L3,... Of unselected cells. Floats the unselected word lines W / L1, W / L3... Dish. As a result, when the threshold voltage of the selected cell is less than or equal to 2V, the selected cell is turned on so that a current flows, thereby reading the logic " 1 " state. On the other hand, when the threshold voltage of the selected cell is 2V or more, the selected cell is turned off to cut off the current path, thereby reading the logic '0' state. FIGS. 4 (A)-) (B) are shown in FIG. 4 (A) is a cross-sectional view taken along the line a-a ', that is, a cross-sectional view in the word line direction, and FIG. 4 (B) is a cross-sectional view taken along the line b-b', that is, a cross section in the bit line direction. 4A is a diffusion region 12 of the second conductivity type formed in a predetermined region on the first conductivity type semiconductor substrate 16 and used as a bit line, and sequentially on the upper surface of the substrate 16. FIG. And a gate oxide film 20 formed of a silicon oxide film, a word line 10 and an insulating film 22 formed of a polycrystalline silicon layer, and a metal layer 18 over the active region 18. The fourth (B) diagram is shown in FIG. A gate oxide film 20 formed on the upper surface of the first conductive semiconductor substrate 16 and a predetermined region formed on the upper surface of the substrate 16. And the insulating film 22 on the upper surface of the substrate 16. Here, the separation region between the adjacent word lines is limited to a normal photolithography process to form a pattern, whereby the separation interval between the word lines is photographed. In other words, the pattern spacing of the photoresist film is limited by the resolution limit of the mask pattern when forming the pattern by the photo process, so that the minimum separation interval between word lines is less than the limit of the photo process. On the other hand, another obstacle to reducing the spacing between word lines to submicron level is that the process margin is reduced during the ion implantation process for programming the cell.
즉, 분리간격이 서브미크론급일 경우에는 미스얼라인(Misalign)이나 과다 현상 (OVer develop)등의 원인으로, 프로그램되는 셀에 이웃하는 셀까지도 노출되어 원하지 않는 데이타를 저장할 수 있다. 그렇기 때문에 제품의 신뢰성을 확보하기 위해서는 셀의 간격을 결정하는 워드라인 간격을 어느 한도이상으로는 줄일수 없게되어 고집적화를 구현하는데 어려움이 많았다.In other words, when the separation interval is sub-micron level, it is possible to store unwanted data by exposing even neighboring cells to a programmed cell due to misalignment or OVer develop. Therefore, in order to secure the reliability of the product, the word line spacing, which determines the cell spacing, cannot be reduced more than a certain limit, which makes it difficult to implement high integration.
따라서 본 발명의 목적은 노아 논리형 마스크롬에 있어서 워드라인 사이의 간격을 서브미크론급으로 하는 제조방법 및 그 구조를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a fabrication method and a structure in which the spacing between word lines is submicron in a noah logic mask.
본 발명의 다른 목적은 노아 논리형 마스크롬에 있어서 서브미크론급의 워드라인 간격을 가짐과 동시에 프로그램을 위한 이온주입공정시 프로세스 마진을 충분히 확보할 수 있는 노아 논리형 마스크롬의 제조방법 및 그 구조를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a NOR logic mask ROM having a sub-micron word line spacing in a NOR logic mask ROM, and to sufficiently secure a process margin during an ion implantation process for a program. In providing.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 홀수번째 또는 짝수번째의 워드라인을 따라 게이트 전극의 패턴을 형성한 후 기판 표면에 서브미크론급의 두께를 가지는 절연막을 형성한 다음 포토레지스터를 도포한 후 에치백 공정을 실시하여 상기 절연막의 두께에 해당하는 워드라인 간격을 형성함을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, after forming a pattern of the gate electrode along the odd-numbered or even-numbered word lines, an insulating film having a submicron thickness is formed on the substrate surface, and then a photoresist is applied. Thereafter, an etch back process is performed to form word line intervals corresponding to the thickness of the insulating layer.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 이웃하는 워드라인 상면에 서로다른 절연막을 형성한 후 각각의 절연막을 서로다른 식각공정으로 선택식각함을 특징으로 한다.In order to achieve another object of the present invention, after forming different insulating films on the upper surface of the adjacent word line, each insulating film is selectively etched by a different etching process.
이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제5도는 본 발명에 따른 노아형 마스크롬의 평면도로서 가로방향의 제1방향으로 신장되고 세로방향의 제2방향으로 평행하게 배열된 워드라인(26, 28, 30, 32, 34)과 상기 제1방향으로 평행하게 배열되고 상기 제2방향으로 신장된 비트라인(36, 38, 40)으로 구성되어 있다. 상기 도면에서 워드라인 사이의 간격이 상기 제1도 및 제2도 보다 훨씬 좁게 형성되어 있음을 알 수 있다.5 is a plan view of a quinoa mask rom according to the present invention, the word lines 26, 28, 30, 32, and 34 extending in the first direction in the transverse direction and arranged in parallel in the second direction in the longitudinal direction; It consists of bit lines 36, 38, 40 arranged in parallel in one direction and extending in the second direction. In the figure, it can be seen that the spacing between the word lines is formed much narrower than the first and second degrees.
제6(a)-(b)도는 상기 제5도에 따른 단면도로서 상기 제6(a)도는 C-C'선을 자른 단면도 즉, 워드라인 방향의 단면도이고, 상기 제6(b)도는 d-d'선을 자른 단면도 즉, 비트라인 방향의 단면도이다. 상기 제5도와 같은 명칭에 해당하는 것은 같은 번호를 사용하였음에 유의해야 한다. 상기 제6(a)도는 제1도전형의 반도체 기판(42)상의 소정영역에 형성된 제2도전형의 확산영역(36 ,38, 40)과 상기 기판(42) 상면에 순차적으로 형성된 게이트 산화막(48)과 다결정 실리콘층으로 형성된 워드라인(28) 및 중간 절연막(68)과 상기 확산영역(36, 38, 40) 상부에 형성된 금속층(70)으로 구성된다. 상기 제6(b)도는 제1도전형의 반도체기판(42) 상면에 형성된 게이트 산화막(48)과 상기 게이트 산화막(48) 상면에 일정한 간격으로 배열된 다수의 워드라인(26, 28, 30, 32, 34)과 상기 기판(42) 상면의 중간 절연막(68)으로 구성된다. 상기 제2도전형의 확산영역(36, 38, 40)은 비트라인으로 이용된다.6 (a)-(b) are cross-sectional views of FIG. 5, and FIG. 6 (a) is a cross-sectional view taken along the line C-C ', that is, a cross-sectional view in the word line direction, and FIG. A cross-sectional view taken along the line -d ', that is, a cross-sectional view in the bit line direction. It should be noted that the same numbers are used for the same names as in FIG. 5. 6 (a) shows a second conductive diffusion region 36, 38, 40 formed in a predetermined region on the first conductive semiconductor substrate 42 and a gate oxide film sequentially formed on the upper surface of the substrate 42. 48), a word line 28 formed of a polycrystalline silicon layer, an intermediate insulating film 68, and a metal layer 70 formed on the diffusion regions 36, 38, and 40. 6 (b) shows a plurality of word lines 26, 28, 30, which are arranged at regular intervals on the gate oxide film 48 formed on the upper surface of the first conductive semiconductor substrate 42 and on the upper surface of the gate oxide film 48, respectively. 32 and 34 and an intermediate insulating film 68 on the upper surface of the substrate 42. The second conductive diffusion regions 36, 38, and 40 are used as bit lines.
제7도는 본 발명에 따른 노아형 마스크롬의 제조공정도로서 상기 제5도 및 제6도와 같은 명칭에 해당하는 것은 같은 번호를 사용하였음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 각 공정마다 C-C'를 자른 다면, 즉, 워드라인 방향의 단면도와 d-d'를 자른 단면, 즉 비트라인 방향의 단면도를 같이 나타내었다. 출발물질은 비저항 18Ω-cm이고 (100)의 결정방향을 갖는 P형 실리콘 웨이퍼로 한다. 상기 제7(a) 및 (a')도에서 약 950℃의 산소(O2) 분위기에서 산화공정을 실시하여 반도체 기판(42) 상면에 패드 산화막(44)을 300Å 정도의 두께로 형성한다. 그 다음 비트라인으로 사용될 소오스 및 드레인영역을 형성하기 위하여 상기 기판 상면의 소정영역에 사진식각공정에 의한 제1포토레지스터(46)의 패턴을 형성한 후 비소(Arsenic)를 6.0E15 ions/cm2의 도우즈와 75KeV의 에너지로 주입시킨다. 여기서 상기 C-C'를 자른 단면도인 (a)도에는 비트라인에 따라 포토레지스터의 패턴이 형성되어 있으나 d-d'를 자른 단면도인 (a')도는 비트라인 사이의 단면도이므로 상기 기판(42) 전면에 포토레지스터가 형성되어 있다. 상기 공정후 산화공정을 실시하여 상기 n+이온주입 영역을 매몰형 n+영역으로 한뒤 상기 매몰형 n+영역 상면에 두꺼운 산화막을 형성하는 공정을 실시할 수도 있다. 상기 제7(b) 및 (b')도에서 상기 제1포토레지스터(46)를 제거한 후 드레쉬홀드 전압레벨을 조정하기 위하여 붕소(Boron)를 1.0E12 ions/cm2의 도우즈와 30KeV의 에너지로 주입한다. 상기 공정에 의해 셀의 초기상태는 인핸스먼트(Enhancenent)형이 된다. 상기 제7(c) 및 (c')도에서 상기 패드 산화막(44)을 습식식각으로 제거한 뒤 상기 기판(42) 상면에 200Å 정도의 두께를 가지는 게이트 산화막(48)을 형성한다. 그 다음 상기 게이트 산화막(48) 상면에 4000Å 정도의 두께를 가지는 제1다결정 실리콘층(50)을 형성한 후 POCI3을 도우핑하여 그 저항이 20Ω/ㅁ 정도 되게 한다.7 is a manufacturing process diagram of the quinoa mask rom according to the present invention, it should be noted that the same numbers used for the same names as in FIGS. In order to understand the present invention, C-C 'is cut for each process, that is, a cross section of the word line direction and a cross section of the d-d', that is, a cross section of the bit line direction, are shown together. The starting material is a P-type silicon wafer having a resistivity of 18 Ω-cm and a crystal orientation of (100). In FIG. 7 (a) and (a '), an oxidation process is performed in an oxygen (O 2 ) atmosphere of about 950 ° C. to form a pad oxide film 44 on the upper surface of the semiconductor substrate 42 with a thickness of about 300 kPa. Next, after forming a pattern of the first photoresist 46 by a photolithography process on a predetermined region of the upper surface of the substrate to form a source and drain region to be used as a bit line, Arsenic is added to 6.0E15 ions / cm 2. Inject the dose with 75KeV of energy. Here, the photoresist pattern is formed according to the bit line in (a), which is a cross-sectional view of the C-C '. The photoresist is formed on the front side. After performing the oxidation step, the n + ion implantation region may be buried n + region, and a thick oxide film may be formed on the top of the buried n + region. In order to adjust the threshold voltage level after removing the first photoresist 46 in FIGS. 7 (b) and (b '), boron was dosed with 1.0E12 ions / cm 2 and energy of 30KeV. Inject into. By the above process, the initial state of the cell is enhanced (Enhancenent) type. In FIG. 7C and FIG. 7C, the pad oxide layer 44 is removed by wet etching, and a gate oxide layer 48 having a thickness of about 200 μs is formed on the upper surface of the substrate 42. Next, after forming the first polycrystalline silicon layer 50 having a thickness of about 4000 kHz on the upper surface of the gate oxide film 48, the POCI 3 is doped so that the resistance is about 20Ω / ㅁ.
그 다음 상기 기판(42) 상면에 프로그램 이온주입용 산화막(52)을 7000Å 정도의 두께로 형성한 후 그 상면에 제2포토레지스터(54)를 형성하여 홀수번째 또는 짝수번째의 워드라인을 따라 상기 포토레지스터(54)의 패턴을 형성한다. 그후 노출된 이온주입용 산화막(52)을 상기 제1다결정 실리콘층(50)의 표면이 노출될 때까지 식각한다. 상기 제7(d) 및 (d')도에서 상기 제2포토레지스터(54)를 제거한 후 상기 기판(42) 상면에 질화막(56)을 저압화학 기상증착법으로 1000Å-3000Å 정도 침적한다. 그 다음 상기 기판(42) 상면에 제3포토레지스터(58)를 1μm 정도의 두께로 도포한 후 상기 이온주입용 산화막(52) 상면의 질화막(56)이 충분히 노출될때까지 에치백(Etch back) 공정을 실시한다. 그리하여 상기 제7(d')도에 도시된 바와같이 패턴형성된 이온주입용 산화막(52) 사이에 해당하는 영역에만 상기 제3포토레지스터(58)를 잔류시킨다.Next, a program ion implantation oxide film 52 is formed on the upper surface of the substrate 42 to a thickness of about 7000 Å, and a second photoresist 54 is formed on the upper surface of the substrate 42 to form an odd or even word line. The pattern of the photoresist 54 is formed. Thereafter, the exposed ion implantation oxide film 52 is etched until the surface of the first polycrystalline silicon layer 50 is exposed. After removing the second photoresist 54 in FIGS. 7 (d) and (d '), the nitride film 56 is deposited on the upper surface of the substrate 42 by about 1000 화학 -3000 법 by low pressure chemical vapor deposition. Then, the third photoresist 58 is coated on the upper surface of the substrate 42 to a thickness of about 1 μm, and then etch back until the nitride film 56 on the upper surface of the ion implantation oxide film 52 is sufficiently exposed. Carry out the process. Thus, as shown in FIG. 7 (d '), the third photoresist 58 is left only in a region corresponding to the patterned ion implantation oxide film 52.
상기 제7(e) 및 (e')도에서 노출된 질화막(56)을 선택식각을 통해 제거한다. 그후 제거된 질화막 하면의 제1다결정 실리콘층(50)을 건식식각으로 제거한다. 그 결과 워드라인 방향으로는 상기 제7(e)도에 도시된 바와같이 상기 이온주입용 산화막(52)의 표면이 노출됨과 동시에 워드라인(28)이 형성된다. 한편 비트라인 방향으로는 상기 제7(e')도에 도시된 바와같이 상기 질확막(56) 두께 만큼의 간격으로 일렬로 배열된 다수의 워드라인(26, 28, 30, 32, 34) 패턴이 완성된다.The nitride film 56 exposed in FIGS. 7 (e) and (e ') is removed by selective etching. Thereafter, the first polycrystalline silicon layer 50 on the lower surface of the nitride film removed is removed by dry etching. As a result, as shown in FIG. 7E, the surface of the ion implantation oxide film 52 is exposed and the word line 28 is formed in the word line direction. On the other hand, in the bit line direction, as shown in FIG. 7 (e '), a plurality of word lines 26, 28, 30, 32, and 34 are arranged in a line at intervals equal to the thickness of the vaginal film 56 This is done.
상기 제7(f) 및 (f')도에서 상기 질화막(56) 상면의 제3포토레지스터(58)를 제거한 후 약 900℃의 온도에서 산화공정을 실시하여 상기 기판(42) 상면에 상기 워드라인간의 절연을 위한 산화막(60)을 형성한다. 이때 워드라인 상부에는 상기 이온주입용 산화막(52) 또는 질화막(56)에 의해 산화막(60)의 성장이 억제되고, 상기 워드라인 사이에 산화막(60)이 형성된다.In FIG. 7 (f) and (f '), after removing the third photoresist 58 on the upper surface of the nitride film 56, an oxidation process is performed at a temperature of about 900 ° C. to form the word on the upper surface of the substrate 42. An oxide film 60 is formed for insulation between lines. At this time, growth of the oxide film 60 is suppressed by the ion implantation oxide film 52 or the nitride film 56 on the word line, and an oxide film 60 is formed between the word lines.
한편 상기 워드라인 사이의 절연능력을 향사시키기 위하여 상기 제3포토레지스터(58)를 제거한후 산화공정을 실시하기 전에 상기 기판(42) 전면에 붕소(Boron)를 1.0E13 ionS/cm2의 도우즈와 30KeV의 에너지로 이온주입하여 채널스톱(Channel stop) 영역을 형성할 수도 있다. 그 다음 상기 기판(42) 상면에 제4포토레지스터(62)를 도포한후 상기 이온주입용 산화막(52)에 의해 보호되는 영역중 프로그램 될 셀을 사진식각공정으로 노출시켜 상기 노출된 산화막(52)을 제거한다. 상기 제7(g) 및 (g')도에서 상기 제4포토레지스터(62)를 제거한 후 상기 기판(42) 상면에 제55포토레지스터(64)를 도포한다. 그 다음 질화막(56)에 의해 보호되는 영역중 프로그램 될 셀을 사진식각공정으로 노출시킨 후 상기 노출된 질화막(56)을 제거한다. 상기 제7(f) 및 (f')도에 도시된 공정과 제7(g) 및 (g')도에 도시된 공정은 서로 순서를 바꾸어 진행될 수도 있다. 그리고 이때 마스크 정렬에 오차가 생겨 이웃하는 셀 영역이 다소 노출되더라도, 그 상부에는 산화막 또는 질화막이 형성되어 있기 때문에 식각공정에 의한 영향을 받지 않는다.In order to improve the insulating ability between the word lines, boron (Boron) is placed on the entire surface of the substrate 42 before the oxidation process after removing the third photoresist 58 and a dose of 1.0E13 ionS / cm 2 . Ion implantation with energy of 30 KeV may form a channel stop region. Then, after applying the fourth photoresist 62 on the upper surface of the substrate 42, the cell to be programmed in the area protected by the ion implantation oxide film 52 is exposed by a photolithography process to expose the exposed oxide film 52. ). After removing the fourth photoresist 62 from the seventh (g) and (g '), the 55th photoresist 64 is coated on the upper surface of the substrate 42. The exposed nitride film 56 is then removed after exposing the cells to be programmed in the area protected by the nitride film 56 by a photolithography process. The processes shown in Figs. 7 (f) and (f ') and the processes shown in Figs. 7 (g) and (g') may be reversed. In this case, even if an error occurs in the mask alignment and the neighboring cell regions are slightly exposed, the oxide film or the nitride film is formed on the upper portion thereof, and thus is not affected by the etching process.
상기 제7(h) 및 (h')도에서 상기 제5포토레지스터(64)를 제거한후 상기 기판(42) 전면에 붕소를 1.0~4.0E12 ions/cm2의 도우즈와 130-200KeV의 에너지로 주입시킴에 의해 상기 산화막 또는 질화막에 의해 보호되지 않는 워드라인을 포함하는 셀을 프로그램한다. 이때 이온주입되는 불순물의 에너지는 상기 워드라인 및 그 하면의 게이트 산화막은 통과할 수 있으나, 그 상면에 산화막 또는 질화막이 형성된 워드라인은 통과할 수 없도록 한다. 그리하여 원하는 셀에만 이온을 주입시킴으로써 2V 이상의 드레쉬홀드 전압을 가지는 프로그램된 셀과 0.6~1.0V의 드레쉬홀드 전압을 가지는 프로그램되지 않은 셀을 형성한다. 그 다음 상기 기판(42) 상면에 중간 절연막(68)을 침적한 후 사진식각공정에 의해 콘택영역을 형성한 다음 소정영역에 금속층을 형성함으로써 금속전극(70)을 완성한다.After removing the fifth photoresist 64 from the seventh (h) and (h ') diagrams, boron is deposited on the entire surface of the substrate 42 with a dose of 1.0-4.0E12 ions / cm 2 and an energy of 130-200 KeV. By implanting, cells containing word lines that are not protected by the oxide or nitride film are programmed. In this case, the energy of the ion implanted impurity may pass through the word line and the gate oxide layer under the word line, but may not pass through the word line having the oxide film or the nitride film formed on the upper surface thereof. Thus, by implanting ions into only the desired cell, a programmed cell having a threshold voltage of 2 V or more and an unprogrammed cell having a threshold voltage of 0.6 to 1.0 V are formed. Subsequently, after depositing the intermediate insulating film 68 on the upper surface of the substrate 42, a contact region is formed by a photolithography process, and then a metal layer is formed in a predetermined region to complete the metal electrode 70.
제8(a)-(c')도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제조공정도로서 특히 상기 제7(c) 및 (c')도에서 제7(e) 및(e')도에 대한 다른 실시예이다. 상기 제5도 및 제6도와 같은 명칭에 해당하는 것은 같은 번호를 사용하였음에 유의해야 한다. 상기 제5도 및 제6도와 같은 명칭에 해당하는 것은 같은 번호를 사용하였음에 유의해야 한다. 상기 제7(b) 및 (b')도의 공정후 상기 제8(a) 및 (a')도에서 상기 패드 산화막(44)을 습식식각으로 제거한뒤 상기 기판(42) 상면에 게이트 산화막(48)과 제1다결정 실리콘층(50)을 각각 200Å 정도와 4000Å 정도의 두께로 순차적으로 형성한다. 그후 상기 제1다결정 실리콘층(50)을 POCI3로 도우핑하여 그 저항이 20Ω/ㅁ 정도 되게한다. 그 다음 상기 기판(42) 상면에 7000Å 정도의 프로그램 이온주입용 산화막(72)을 형성한 후 포토레지스터(74)를 도포한다. 그 다음 통상의 사진식각공정으로 홀수번째 또는 짝수번째의 워드라인을 따라 상기 포토레지스터(74)의 패턴을 형성한다. 그리하여 노출된 산화막(72)의 두께가 약 2000Å이 될때까지 식각공정을 실시한다.FIGS. 8 (a)-(c ') are manufacturing process diagrams according to another embodiment of the present invention, in particular other embodiments of FIGS. 7 (c) and (c') with respect to FIGS. 7 (e) and (e '). Yes. It should be noted that the same numbers are used for the same names as in FIGS. 5 and 6. It should be noted that the same numbers are used for the same names as in FIGS. 5 and 6. After the process of FIGS. 7 (b) and (b '), the pad oxide layer 44 is wet-etched in FIGS. 8 (a) and (a'), and the gate oxide layer 48 is formed on the upper surface of the substrate 42. ) And the first polycrystalline silicon layer 50 are sequentially formed in a thickness of about 200 mW and about 4000 mW, respectively. Thereafter, the first polycrystalline silicon layer 50 is doped with POCI 3 so that the resistance thereof is about 20Ω / ㅁ. Next, after forming a program ion implantation oxide film 72 on the upper surface of the substrate 42, the photoresist 74 is coated. A pattern of the photoresist 74 is then formed along the odd or even word lines by a normal photolithography process. Thus, an etching process is performed until the exposed oxide film 72 has a thickness of about 2000 kPa.
상기 제8(b) 및 (b')도에서 상기 포토레지스터(74)를 제거한 후 상기 기판(42) 상면에 200-500Å 두께의 질화막(76)을 저압화학 기상증착법으로 형성한다. 그 다음 상기 기판(42) 상면에 포토레지스터(78)를 1μm 정도의 두께로 도포한후 식각되지 않은 산화막 상면의 질화막(76)이 충분히 노출될때까지 에치백 공정을 실시한다. 그 다음 상기 제8(c) 및 (c')도에서 노출된 질화막(76)을 선택식각을 통해 제거한다. 그후 제거된 질화막(76) 하면의 프로그램 이온주입용 산화막(72) 및 제1다결정 실리콘층(50)을 건식식각으로 제거한다. 그 결과 상기 프로그램 이온주입용 산화막(72)은 5000Å과 2000Å의 두께를 가지게 된다. 그리고 워드라인 방향으로는 상기 제8(C)도에 도시된 바와같이 프로그램 이온주입용 산화막(72)이 노출됨과 동시에 워드라인(28)이 형성된다. 한편 비트라인 방향으로 상기 제8(c')도에 도시된 바와같이 상기 질화막(76)의 두께 만큼의 간격으로 일렬로 배열된 다수의 워드라인(26, 20, 30, 32, 34) 패턴이 완성된다. 그와 동시에 이웃하는 워드라인 중 하나는 그 상면의 산화막에 의해 보호되고, 다른 하나는 산화막과 질화막이 적층된 복합층에 의해 보호된다. 그 다음 상기 제7(f) 및 (f')도에서 제7(h) 및 (h')도에 걸쳐 설명한 것과 같은 공정을 순차적으로 실시한다.After removing the photoresist 74 in FIGS. 8 (b) and (b '), a nitride film 76 having a thickness of 200-500 Å is formed on the upper surface of the substrate 42 by low pressure chemical vapor deposition. Then, the photoresist 78 is applied to the upper surface of the substrate 42 to a thickness of about 1 μm, and then the etch back process is performed until the nitride film 76 on the upper surface of the etched oxide film is sufficiently exposed. Next, the nitride film 76 exposed in FIGS. 8 (c) and (c ') is removed by selective etching. Thereafter, the oxide film 72 for implanting programs and the first polycrystalline silicon layer 50 on the lower surface of the nitride film 76 are removed by dry etching. As a result, the program ion implantation oxide film 72 has a thickness of 5000 kPa and 2000 kPa. As shown in FIG. 8C, the word ion 28 is exposed while the word line 28 is formed. On the other hand, as shown in FIG. 8 (c ') in the bit line direction, a plurality of word lines 26, 20, 30, 32, and 34 are arranged in a line at intervals equal to the thickness of the nitride film 76. Is completed. At the same time, one of the neighboring word lines is protected by an oxide film on its upper surface, and the other is protected by a composite layer in which an oxide film and a nitride film are laminated. Then, the same processes as those described with respect to the seventh (h) and the (h ') in the seventh (f) and (f') are sequentially performed.
상기한 제7도의 실시예에서는 프로그램 이온주입용 산화막의 패턴 형성시 제1다결정 실리콘층의 표면이 노출될때까지 상기 프로그램 이온주입용 산화막을 식각함으로써 이웃하는 워드라인 상면에 서로 다른 절연막이 형성되도록 하였다. 그리하여 상기 두 종류의 절연막이 서로 다른 식각율을 가지는 것을 이용하여 서로 다른 사진식각공정으로 프로그램 될 셀의 워드라인을 노출시켰다. 그러나 상기 제8도에 도시된 실시예에서는 프로그램 이온주입용 산하막이 소정 두께 잔류되도록 식각공정을 실시함으로써 이웃하는 워드라인 상면에 같은 식각율을 가지는 절연막이 포함되도록 하되 그 두께 차이를 이용하여 프로그램 이온주입공정시 프로그램을 원치않는 셀의 워드라인이 보호되도록 하였다. 여기서 잔류되는 프로그램 이온주입용 산화막의 두께는 전체 두께의 1/3 이하가 되도록 한다. 그리하여 워드라인을 완성하기 위한 프로그램 이온주입용 산화막의 식각공정과 산화막과 질화막의 복합층으로 보호되는 워드라인 중 소정의 워드라인을 노출시키기 위한 식각공정에서 상기 프로그램 이온주입용 산화막이 잔류된 두께만큼 각각 식각되더라도 프로그램 이온주입공정시 이온주입을 막을 수 있는 충분한 막두께를 확보한다.In the embodiment of FIG. 7, when the pattern of the program ion implantation oxide pattern is formed, the insulating film for etching the program ion implantation oxide is etched until the surface of the first polycrystalline silicon layer is exposed to form a different insulating film on the upper surface of the adjacent word line. . Thus, word lines of cells to be programmed in different photolithography processes are exposed by using the two types of insulating layers having different etching rates. However, in the embodiment shown in FIG. 8, the etching process is performed such that the program ion implantation sub-layer remains at a predetermined thickness so that an insulating film having the same etching rate is included on the upper surface of the neighboring word line, but using the program difference using the thickness difference. During the injection process, the word lines of the cells that are not programmed are protected. The thickness of the oxide film for program ion implantation remaining here is to be 1/3 or less of the total thickness. Thus, in the etching process of the program ion implantation oxide film to complete the word line and the etching process of exposing a predetermined word line among the word lines protected by the composite layer of the oxide film and the nitride film, as much as the thickness of the program ion implantation oxide film remains. Even if each is etched, a sufficient film thickness is secured to prevent ion implantation during the program ion implantation process.
제9(a)-(c')도는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제조공정도로서, 특히 상기 제7(c) 및 (c')도에서 제7(e) 및 (e')도에 대한 다른 실시예이다. 상기 제5도 및 제6도와 같은 명칭에 해당하는 것은 같은 번호를 사용하였음에 유의해야한다. 상기 제9(a) 및(a')도에서 패드 산화막(44)을 습식식각으로 제거한뒤 상기 기판(42) 상면에 각각 200Å과 4000Å 정도의 두께를 가지는 게이트 산화막(48)과 제1다결정 실리콘층(50)을 형성한 후 POCI3을 도우핑하여 상기 제1다결정 실리콘층(50)의 저항이 20Ω/ㅁ 정도 되게 한다.9 (a)-(c ') are manufacturing process diagrams according to another embodiment of the present invention, in particular, with reference to FIGS. 7 (c) and (c') in FIGS. 7 (e) and (e '). Another embodiment. It should be noted that the same numbers are used for the same names as in FIGS. 5 and 6. In the ninth (a) and (a ') diagrams, the pad oxide layer 44 is wet-etched and then the gate oxide layer 48 and the first polycrystalline silicon having a thickness of about 200 mV and 4000 mV respectively on the upper surface of the substrate 42. After forming the layer 50, POCI 3 is doped so that the resistance of the first polycrystalline silicon layer 50 is about 20Ω / ㅁ.
그 다음 상기 기판(42) 상면에 프로그램 이온주입용 산화막(80)을 3000Å 정도의 두께로 형성한 후 그 상면에 4000Å 정도의 두께를 가지는 제2다결정 실리콘층(82)을 형성한다. 그 다음 상기 제2다결정 실리콘(82)에 POCI3을 도우핑하여 그 저항이 20Ω/ㅁ 정도 되게 한다. 그 다음 상기 기판(42) 상면에 제2포토레지스터(84)를 형성한후 홀수번째 또는 짝수번째의 워드라인을 따라 상기 제2포토레지스터(84)의 패턴을 형성한다. 그후 노출된 영역의 상기 제2다결정 실리콘층(82)과 프로그램 이온주입용 산화막(80)을 제거하면 워드라인 방향의 단면도 및 비트라인 방향의 단면도는 각각 제9(a) 및 (a')도와 같다.Next, the oxide film 80 for program ion implantation is formed on the upper surface of the substrate 42 to a thickness of about 3000 mW, and then a second polycrystalline silicon layer 82 having a thickness of about 4000 mW is formed on the top surface thereof. POCI 3 is then doped into the second polycrystalline silicon 82 so that its resistance is about 20Ω / ㅁ. Next, after forming the second photoresist 84 on the upper surface of the substrate 42, a pattern of the second photoresist 84 is formed along the odd-numbered or even-numbered word lines. Then, when the second polycrystalline silicon layer 82 and the program ion implantation oxide film 80 of the exposed region are removed, cross-sectional views in the word line direction and cross-sectional views in the bit line direction are shown in FIGS. 9 (a) and (a '), respectively. same.
상기 제9(b) 및 (b')도에서 상기 제2포토레지스터(84)를 제거한 후 상기 기판(42) 상면에 2000-3000Å의 두께를 가지는 질화막(86)을 저합화학 기상증착법(LPCVD)으로 침적한다.After removal of the second photoresist 84 in FIGS. 9 (b) and (b '), a low-temperature chemical vapor deposition method (LPCVD) is performed on the nitride film 86 having a thickness of 2000-3000 mm on the upper surface of the substrate 42. To be deposited.
그 결과 상기 워드라인 방향의 단면도(b)에는 상기 기판(42) 전면에 상기 질화막(86)이 형성되고 상기 비트라인 방향의 단면도(b')에는 상기 제2다결정 실리콘층(82)의 상면과 측면, 그리고 이온주입용 산화막(80) 측면과 노출된 제1다결정 실리콘층(50) 상면에 질화막(86)이 형성된다. 그 다음 상기 기판(42) 상면에 제3포토레지스터(88)를 1μm 정도의 두께로 도포한후 상기 제2다결정 실리콘층(820 상면의 질화막(86)이 충분히 노출될때까지 에치백(etch back) 공정을 실시한다. 그리하여 상기 제9(B')도에 도시된 바와같이 상기 패턴 형성된 제2다결정 실리콘층(82) 사이에 해당하는 영역에만 상기 제3포토레지스터(88)를 잔류시킨다.As a result, the nitride film 86 is formed on the entire surface of the substrate 42 in the cross section b of the word line direction, and the top surface of the second polycrystalline silicon layer 82 is formed on the cross section b ′ of the bit line direction. The nitride film 86 is formed on the side surface, the side surface of the ion implantation oxide film 80, and the exposed upper surface of the first polycrystalline silicon layer 50. Then, the third photoresist 88 is applied to the upper surface of the substrate 42 to a thickness of about 1 μm, and then etch back until the nitride film 86 on the upper surface of the second polycrystalline silicon layer 820 is sufficiently exposed. The third photoresist 88 is left only in a region corresponding to the patterned second polycrystalline silicon layer 82 as shown in FIG. 9 (B ').
상기 제9(c) 및 (c')도에서 노출된 질화막(86)을 선택식각을 통해 제거한다. 그후 상기 제거된 질화막(86) 하면의 제2다결정 실리콘층(82)을 건식식각법으로 제거한 다음 노출된 제1다결정 실리콘층(50)을 식각한다. 그 결과 워드라인 방향으로는 상기 제9(c)도에 도시된 바와같이 상기 질화막 및 제2다결정 실리콘층이 제거되어 상기 프로그램 이온주입용 산화막(80)이 노출됨과 동시에 워드라인(28)이 형성된다.The nitride film 86 exposed in FIGS. 9 (c) and (c ') is removed by selective etching. Thereafter, the second polycrystalline silicon layer 82 on the bottom surface of the removed nitride film 86 is removed by dry etching, and then the exposed first polycrystalline silicon layer 50 is etched. As a result, as shown in FIG. 9 (c), the nitride film and the second polycrystalline silicon layer are removed to expose the program ion implantation oxide film 80 and to form a word line 28 in the word line direction. do.
한편 비트라인 방향으로는 상기 제9(c')도에 도시된 바와같이 상기 질화막(86) 두께만큼의 간격으로 일렬로 배열된 다수의 워드라인(26, 28, 30, 32, 34) 패턴이 완성된다. 그 다음 상기 제7(f) 및 (f')도에서 제7(h) 및 (h')도에 걸쳐 설명한 것과 같은 공정을 순차적으로 실시한다.On the other hand, in the bit line direction, as shown in FIG. 9 (c '), a plurality of word lines 26, 28, 30, 32, and 34 are arranged in a line at intervals equal to the thickness of the nitride film 86. Is completed. Then, the same processes as those described with respect to the seventh (h) and the (h ') in the seventh (f) and (f') are sequentially performed.
제10도(a)-(d')도는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제조공정도로서, 특히 상기 제7(c) 및 (c')도에서 제7(f) 및 (f')도에 대한 다른 실시예이다. 상기 제5도 및 제6도와 같은 명칭에 해당하는 것은 같은 번호를 사용하였음에 유의해야 한다.10 (a)-(d ') are manufacturing process diagrams according to another embodiment of the present invention, in particular, in FIGS. 7 (c) and (c') of FIGS. 7 (f) and (f '). Is another embodiment. It should be noted that the same numbers are used for the same names as in FIGS. 5 and 6.
상기 제10(a) 및 (a')도에서 상기 패드 산호막(44)을 습식식각으로 제거한뒤 상기 기판(42) 상면에 각각 200Å과 4000Å 정도의 두께를 가지는 게이트 산화막(48)과 제1다결정 실리콘층(50)을 형성한다.After the pad coral layer 44 is wet-etched in FIGS. 10A and 10A, the gate oxide layer 48 and the first gate oxide layer 48 having a thickness of about 200 μs and about 4000 μs are formed on the upper surface of the substrate 42, respectively. The polycrystalline silicon layer 50 is formed.
그 다음 상기 제1다결정 실리콘층(50)을 POCI3로 도우핑하여 그 저항이 20Ω/ㅁ 정도 되게 한다. 그 다음 상기 기판(42) 상면에 프로그램 이온주입용 질화막(90)과 프로그램 이온주입용 산화막(92)을 각각 3000Å, 1000Å 정도의 두께로 형성한 다음 그 상면에 4000Å 정도의 두께를 가지는 제2다결정 실리콘층(94)을 형성한다. 그리고 전술한 공정에서와 마찬가지로 상기 제2다결정 실리콘층(94)에 POCI3을 도우핑하여 저항이 20Ω/ㅁ 정도 되게 한다. 그 다음 상기 기판(42) 상면에 제2포토레지스터(96)를 형성한 후 홀수번째 또는 짝수번째의 워드라인을 따라 상기 제2포토레지스터(96)의 패턴을 형성한다. 그후 노출된 영역의 제2다결정 실리콘층(94)과 프로그램 이온주입용 산화막(92) 및 프로그램 이온주입용 질화막(90)을 제거한다. 그 다음 상기 제10(b) 및 (b')도에서 상기 제2포토레지스터(96)을 제거한후 기판(42) 상면에 저합화학 기상증착법에 의한 질화막(98)을 200-500Å 정도의 두께로 형성한다. 그 결과 상기 워드라인 방향의 단면도(b)에는 상기 기판(42) 전면에 상기 질화막(98)이 형성되고, 상기 비트라인 방향의 단면도(B')에는 상기 제2다결정 실리콘층(94)의 상면 및 측면과 이온주입용 산화막(92) 및 질화막(98)의 측면과 노출된 제1다결정 실리콘층(50) 상면에 질화막(98)이 형성된다. 그 다음 상기 기판(42) 상면에 제3포토레지스터(100)를 1μm 정도의 두께로 도포한후 상기 제2다결정 실리콘층(94) 상면의 질화막(90)이 충분히 노출될때까지 에치백 공정을 실시한다. 그 다음 상기 제10(C) 및 (C')도에서 노출된 질화막(98)을 선택식각을 통해 제거한다. 그후 제거된 질화막(98) 하면의 제1다결정 실리콘층(50)을 건식식각으로 제거한다. 그 결과 워드라인 방향으로는 상기 제10(c)도에 도시된 바와같이 상기 이온주입용 산화막(92)이 노출됨과 동시에 워드라인(28)이 형성된다.The first polycrystalline silicon layer 50 is then doped with POCI 3 so that its resistance is about 20Ω / ㅁ. Next, a program ion implantation nitride film 90 and a program ion implantation oxide film 92 are formed on the upper surface of the substrate 42 to have a thickness of about 3000 kPa and about 1000 kPa, respectively, and a second polycrystal having a thickness of about 4000 kPa on the upper surface thereof. The silicon layer 94 is formed. As in the above-described process, POCI 3 is doped into the second polycrystalline silicon layer 94 so that the resistance is about 20Ω / ㅁ. Next, after forming the second photoresist 96 on the upper surface of the substrate 42, a pattern of the second photoresist 96 is formed along the odd-numbered or even-numbered word lines. Thereafter, the second polycrystalline silicon layer 94, the program ion implantation oxide film 92, and the program ion implantation nitride film 90 in the exposed region are removed. Then, after removing the second photoresist 96 in the 10 (b) and (b '), the nitride film 98 by the low chemical vapor deposition method on the upper surface of the substrate 42 to a thickness of about 200-500Å Form. As a result, the nitride film 98 is formed on the entire surface of the substrate 42 in the cross-sectional view b in the word line direction, and the top surface of the second polycrystalline silicon layer 94 in the cross-sectional view B ′ in the bit line direction. And a nitride film 98 is formed on the side surface, the oxide film 92 for ion implantation, and the upper surface of the exposed first polycrystalline silicon layer 50 and the nitride film 98. Then, the third photoresist 100 is applied on the upper surface of the substrate 42 to a thickness of about 1 μm, and then an etch back process is performed until the nitride film 90 on the upper surface of the second polycrystalline silicon layer 94 is sufficiently exposed. do. Next, the nitride film 98 exposed in FIGS. 10C and 10C 'is removed through selective etching. Thereafter, the first polycrystalline silicon layer 50 on the lower surface of the nitride film 98 is removed by dry etching. As a result, as shown in FIG. 10C, the ion implantation oxide film 92 is exposed and a word line 28 is formed in the word line direction.
한편 비트라인 방향으로는 상기 제10(c')도에 도시된 바와 같이 상기 질화막(98) 두께만큼의 간격으로 일렬로 배열된 다수의 워드라인(26, 28, 30, 32, 34) 패턴이 완성된다.On the other hand, in the bit line direction, as shown in FIG. 10 (c '), a plurality of word lines 26, 28, 30, 32, and 34 arranged in a line at intervals equal to the thickness of the nitride film 98 are formed. Is completed.
상기 제10(d) 및 (d')도에서 상기 제3포토레지스터(100)를 제거한 후 상기 기판(42) 상면에 노출된 질화막(98)을 제거한다. 이때 상기 질화막(98)과 이웃하는 프로그램 이온주입용 질화막(90)은 그 상면에 형성된 산화막(92)에 의해 식각공정에 의한 영향을 받지 않는다. 그 다음 상기 제7(f) 및 (f')도에서 설명한 것과 같은 공정을 실시한다. 상기 제7(f) 및 (f')도에서는 워드라인 상면에 형성된 산화막과 질화막으로 인해 워드라인의 절연을 위한 산화막이 워드라인 사이에 형성된다. 그러나 상기 제10도에 도시한 실시예에서는 상기 제10(d')도에서와 같이 노출된 워드라인 상면과 그 측면에 산화막(60a)이 형성된다. 여기서 노출된 워드라인 상면에 형성되는 산화막의 두께는 2000-3000Å으로 한다.After removing the third photoresist 100 from FIGS. 10 (d) and (d '), the nitride film 98 exposed on the upper surface of the substrate 42 is removed. In this case, the nitride film 90 for the program ion implantation adjacent to the nitride film 98 is not affected by the etching process by the oxide film 92 formed on the upper surface thereof. Then, the same process as described in the seventh (f) and (f ') is performed. 7 (f) and (f '), an oxide film for insulating the word line is formed between the word lines due to the oxide film and the nitride film formed on the word line upper surface. However, in the embodiment shown in FIG. 10, an oxide film 60a is formed on the exposed upper surface and side surfaces of the word line as shown in FIG. 10 (d '). The thickness of the oxide film formed on the exposed upper surface of the word line is 2000-3000 kPa.
이때 질화막이 형성된 워드라인 상부에는 상기 질화막에 의해 산화막의 성장이 억제된다.In this case, the growth of the oxide film is suppressed by the nitride film on the word line on which the nitride film is formed.
상기한 본 발명의 실시예에서는 워드라인을 형성하기 위한 도전층으로 다결정 실리콘을 사용하였으나 본 발명의 다른 실시예에서는 텅스텐 실리사이드, 티타늄 살리사이드, 탄탈륨 실리사이드 등을 사용할 수도 있다.In the above-described embodiment of the present invention, polycrystalline silicon is used as the conductive layer for forming the word line, but in another embodiment of the present invention, tungsten silicide, titanium salicide, tantalum silicide, or the like may be used.
또한 이웃하는 워드라인 상면에 식각율이 다른 절연막을 형성한다는 기술적 사상의 범위내에서 프로그램 이온주입용 산화막 또는 질화막은 공정 순서를 바꾸어 진행되거나 상호 대치될 수도 있다.In addition, within the scope of the technical idea that an insulating film having a different etching rate is formed on a neighboring upper surface of a word line, the oxide or nitride film for implanting programs may be processed or replaced in a reversed process order.
또한 본 발명의 실시예에서는 워드라인 간격을 형성하기 위한 절연막을 기판 전면에 형성한 후 포토레지스트를 도포하여 에치백 공정을 실시하였다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 포토레지스터대신 스핀 온 글래스(Spin on Glass ; SOG)막, 인규산 유리(Phospho-Silicate Glass ; PSG), 붕소인 규산 유리(Boro-Phospho-Silicatc Glass ; BPSG)등을 사용할 수도 있다.In an embodiment of the present invention, an insulating film for forming word line spacing is formed on the entire surface of the substrate, and then a photoresist is applied to the etch back process. However, in another embodiment of the present invention, instead of the photoresist, a spin on glass (SOG) film, Phospho-Silicate Glass (PSG), and boron silicate glass (Boro-Phospho-Silicatc Glass; BPSG) Etc. can also be used.
또한 본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2다결정 실리콘층의 도우핑 농도를 같게 하였으나 본 발명의 다른 실시예에서는 제1다결정 실리콘층이 제2다결정 실리콘층보다 느린 식각율을 가지도록 상기 제1 및 제2다결정 실리콘층의 각각의 도우핑 농도와 에치를 조절할 수 있다.Also, in the embodiment of the present invention, the doping concentrations of the first and second polycrystalline silicon layers are the same, but in another embodiment of the present invention, the first polycrystalline silicon layer has a slower etch rate than the second polycrystalline silicon layer. And doping concentration and etch of each of the second polycrystalline silicon layers.
상술한 바와같이 본 발명의 노아형 마스크롬의 제조방법 및 그 구조에 있어서 워드라인을 형성할 제1다결정 실리콘층의 상면에 절연막 또는 복수의 절연층과 제2다결정 실리콘층을 적층하여 형성한후 짝수번째 또는 홀수번째의 워드라인을 따라 패턴 형성한 다음 상기 기판 표면에 질화막을 형성한다. 그후 기판 상면에 포토레지스터를 도포한 다음 에치백 공정을 실시한 후 상기 포토레지스터를 도포한 다음 에치백 공정을 실시한 후 상기 포토레지스터를 마스크로 하여 노출된 질화막과 그 하면의 제1다결정 실리콘층 또는 절연막 및 제1다결정 실리콘층을 순차적으로 식각하는 공정을 구비함으로써 상기 질화막의 두께로 워드라인 간격을 조절할 수 있다.As described above, in the manufacturing method and structure of the quinoa mask rom according to the present invention, an insulating film or a plurality of insulating layers and a second polycrystalline silicon layer are formed on the upper surface of the first polycrystalline silicon layer to form a word line. After the pattern is formed along the even or odd word lines, a nitride film is formed on the substrate surface. After that, a photoresist is applied to the upper surface of the substrate, followed by an etch back process, and then the photoresist is applied, followed by an etch back process, and the exposed nitride film and the first polycrystalline silicon layer or insulating film on the lower surface of the photoresist as a mask. And sequentially etching the first polycrystalline silicon layer to adjust the word line spacing according to the thickness of the nitride film.
따라서 사진식각공정에 의한 제한을 받지 않고 서브미크론급의 워드라인 분리간격을 얻을 수 있는 효과가 있다.Therefore, it is possible to obtain a submicron word line separation interval without being limited by the photolithography process.
또한 본 발명은 이웃하는 워드라인 상면에 서로 다른 절연막을 형성하여 서로 다른 사진식각공정에 의해 프로그램 될 셀을 노출시킴으로써 원하는 셀에만 프로그램 이온을 주입시킬 수 있다. 즉, 사진작업시 미스얼라인이나 과다 현상이 발생하더라도 이웃하는 셀은 막질이 다른 절연막에 의해 보호받기 때문에 식각공정에 의한 영향을 받지 않는다. 그에따라 프로세스 마진이 충분히 확보되어 제품의 수율이 증대됨과 동시에 신뢰성도 증대되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, program ions may be implanted only in a desired cell by forming different insulating layers on adjacent word lines to expose cells to be programmed by different photolithography processes. In other words, even if a misalignment or an excessive phenomenon occurs during photographing, neighboring cells are not affected by the etching process because the neighboring cells are protected by different insulating layers. As a result, sufficient process margin is secured, resulting in increased product yield and increased reliability.
Claims (30)
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KR1019900020260A KR930006981B1 (en) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | Nor ligic mask read only memory device and method for fabricating thereof |
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Family
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Family Applications (1)
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KR1019900020260A KR930006981B1 (en) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | Nor ligic mask read only memory device and method for fabricating thereof |
Country Status (1)
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-
1990
- 1990-12-10 KR KR1019900020260A patent/KR930006981B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR920013706A (en) | 1992-07-29 |
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