JP2008078298A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板に複数のメモリセルトランジスタのゲート電極を形成する工程と、ゲート電極間を充填するように第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、第1のシリコン酸化膜の上部を除去してゲート電極の上部に形成されている半導体層を露出するように加工する工程と、ゲート電極の上部の半導体層に金属層を堆積させて合金化し金属半導体合金層を形成し、残りの金属層を除去する工程と、第2のシリコン酸化膜の上面がゲート電極上およびゲート電極間の領域上において半導体基板の表面からゲート電極の上面の高さより高い位置に位置するように第2のシリコン酸化膜を形成する工程と、第2のシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜を形成する工程とを含んでなるところに特徴を有する。
【選択図】図3
Description
図1は、NAND型のフラッシュメモリ装置のメモリセル領域に形成されるメモリセルアレイの一部を示す等価回路図である。
まず、図4に示すように、シリコン基板1の上にトンネル絶縁膜4を成膜し、この後、フローティングゲートとなる多結晶シリコン膜5、ゲート間絶縁膜6およびコントロールゲート(ワード線)となる多結晶シリコン膜7を積層形成する。さらに、多結晶シリコン膜7の上に、ドライエッチング加工でのハードマスクとなるシリコン窒化膜18を積層形成する。この後、フォトリソグラフィー処理により、レジスト19を塗布して所定の選択ゲート及びワード線パターンを形成する。なお、ゲート間絶縁膜6を多結晶シリコン膜5上に形成した後、ゲート電極SG形成領域のゲート間絶縁膜6の一部を除去し、開口6aを形成している。ゲート間絶縁膜6上に多結晶シリコン膜7を形成した際、この開口6a内に多結晶シリコン膜7が埋め込まれる。
本実施形態では、メモリセルのゲート電極Gの形成としてコバルトシリサイド膜8を適用した事例を紹介したが、電極として、タングステンシリサイド(SiW)膜やその他メタルゲート膜においても同様なプロセスを用いることが可能である。また、電極上のシリコン酸化膜13については、電極の耐熱性に応じて成膜方法を変えるべきであり、本実施例ではLP−CVD法を用いたが、より低温プロセスが必要ならば、プラズマCVDによる成膜を用いても良い。
Claims (5)
- 半導体基板上に複数のメモリセルトランジスタのゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極間を充填するように第1のシリコン酸化膜を形成する工程と、
前記第1のシリコン酸化膜の上部を除去して前記ゲート電極の上部に形成されている半導体層を露出するように加工する工程と、
前記ゲート電極の上部の半導体層に金属層を堆積させて合金化し金属半導体合金層を形成し、残りの金属層を除去する工程と、
前記ゲート電極上および前記ゲート電極間に第2のシリコン酸化膜を形成する工程であって、前記第2のシリコン酸化膜の上面が前記ゲート電極上および前記ゲート電極間の領域上で、前記半導体基板の表面からの前記ゲート電極の上面の高さより高い位置に位置するように形成する工程と、
前記第2のシリコン酸化膜の上にシリコン窒化膜を形成する工程とを含んでなる半導体装置の製造方法。 - 請求項1の半導体装置の製造方法において、
前記第1のシリコン酸化膜の上部を除去して前記ゲート電極の上部に形成されている半導体層を露出するように加工する工程では、前記半導体層が露出した状態で希弗酸処理を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体基板と、
この半導体基板上に形成された複数のゲート電極と、
前記ゲート電極上および前記ゲート電極間に形成されたシリコン酸化膜であって、前記シリコン酸化膜の上面が、前記ゲート電極が形成される領域および前記ゲート電極間の領域で、前記ゲート電極の上面の前記半導体基板表面からの高さより高い位置に位置するように形成されたシリコン酸化膜と、
前記シリコン酸化膜上に形成されたシリコン窒化膜とを備えたことを特徴とする半導体装置。 - 請求項3に記載の半導体装置において、
前記ゲート電極の金属半導体合金層は、コバルトシリサイドであることを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板と、
この半導体基板上に形成された複数のメモリセルトランジスタの第1のゲート電極および選択ゲートトランジスタの第2のゲート電極と、
前記第1および前記第2ゲート電極上、前記第1のゲート電極間、前記第2のゲート電極間、前記第1のゲート電極と前記第2のゲート電極との間に形成されたシリコン酸化膜であって、前記シリコン酸化膜の上面が、前記第1および前記第2のゲート電極が形成される領域、前記第1のゲート電極間の領域、前記第1のゲート電極と前記第2のゲート電極との間の領域では、前記第1および第2のゲート電極の上面の前記半導体基板表面からの高さより高い位置に位置するように形成されると共に、前記第2のゲート電極間の領域では前記第1および第2のゲート電極の上面の前記半導体基板表面からの高さより低い位置に位置するように形成されたシリコン酸化膜と、
前記シリコン酸化膜上に形成されたシリコン窒化膜と、
前記第2のゲート電極間に形成され、前記半導体基板と接続されたコンタクトプラグとを備えたことを特徴とする半導体装置。
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