特許

J-GLOBAL ID：201303084923843202

不揮発性半導体記憶装置の製造方法

発明者： 松野 光一
出願人/特許権者： 株式会社東芝
代理人 (3件)： 池上 徹真 ,  須藤 章 ,  松山 允之
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2012-055954
公開番号（公開出願番号）：特開2013-191680
出願日： 2012年03月13日
公開日（公表日）： 2013年09月26日
要約：

【課題】素子分離領域やゲート電極間の空隙の形成と、コンタクト形成プロセスのプロセスマージン確保の両立が実現できる製造方法を提供する。【解決手段】不揮発性半導体記憶装置の製造方法は、第1の絶縁膜で埋め込まれる素子分離領域14を形成する。メモリセルゲート電極、選択ゲート電極の形成後に、少なくとも選択ゲート電極下に第1の絶縁膜16が残存するよう第1の絶縁膜16をエッチングする。選択ゲート電極間上が開口されるレジストパターンを形成する。第1の絶縁膜16よりもフッ化水素酸に対するエッチングレートの小さい第2の絶縁膜70により、選択ゲート電極に第1の側壁絶縁膜を形成する。メモリセルゲート電極間に空隙が生じるよう第3の絶縁膜42を形成する。第3の絶縁膜42により、選択ゲート電極に第2の側壁絶縁膜を形成する。選択ゲート電極間上が開口されるレジストパターンを形成し、第1および第2の側壁絶縁膜を除去する。【選択図】図1

請求項（抜粋）：

半導体基板に、第1の方向に伸長し互いに平行に配置される複数の素子領域と、前記素子領域を互いに分離し第1の絶縁膜で埋め込まれる素子分離領域とを形成し、 前記素子領域上に、前記第1の方向と直交する第2の方向に伸長し互いに平行に配置される複数のメモリセルゲート電極を形成し、 前記素子領域上に、前記第2の方向に伸長し互いに隣接して平行に配置される2本の選択ゲート電極を形成し、 前記メモリセルゲート電極および前記選択ゲート電極の形成後に、前記メモリセルゲート電極下の前記第1の絶縁膜を貫通する空隙が形成され、かつ、少なくとも前記選択ゲート電極下に前記第1の絶縁膜が残存するよう前記第1の絶縁膜をエッチングし、 前記2本の選択ゲート電極間上が開口される第1のレジストパターンを形成し、 前記第1のレジストパターン上、前記選択ゲート電極上、および、前記素子分離領域の前記選択ゲート電極下に、フッ化水素酸に対するエッチングレートが、前記第1の絶縁膜のフッ化水素酸に対するエッチングレートの1/10以下である第2の絶縁膜を形成し、 前記第2の絶縁膜をエッチングする第1のエッチング処理を行い、前記選択ゲート電極の互いに対向する側面に第1の側壁絶縁膜を形成し、 前記第1のレジストパターンを剥離し、 前記メモリセルゲート電極間に空隙が生じるよう前記メモリセルゲート電極上に第3の絶縁膜を形成し、 前記2本の選択ゲート電極間上が開口される第2のレジストパターンを形成し、 前記第2のレジストパターンをマスクとして用いて第2のエッチング処理を行い、前記選択ゲート電極の互いに対向する側面に第2の側壁絶縁膜を形成し、 前記第2のレジストパターンを剥離し、 前記2本の選択ゲート電極間上が開口される第3のレジストパターンを形成し、 前記第3のレジストパターンをマスクとして用いて第3のエッチング処理を行い、前記第1の側壁絶縁膜および前記第2の側壁絶縁膜を除去し、 前記第3のレジストパターンを剥離し、 前記2本の選択ゲート電極間の前記素子領域上にエッチングストッパー膜となる第4の絶縁膜を形成し、 前記第4の絶縁膜上に前記2本の選択ゲート電極間を埋め込む第5の絶縁膜を形成し、 前記2本の選択ゲート電極間上が開口される第4のレジストパターンを形成し、 前記第4のレジストパターンをマスクとして用いて第4のエッチング処理を行い、前記第4の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第5の絶縁膜を除去し、 第5のエッチング処理を行い、前記第4の絶縁膜を除去することでコンタクトホールを形成する不揮発性半導体記憶装置の製造方法であって、 前記第2の絶縁膜のステップカバレッジが前記第3の絶縁膜のステップカバレッジよりも良く、 前記第1の絶縁膜がSOGを用いて形成され、前記第2の絶縁膜が常温のプラズマCVD法で形成されるシリコン酸化膜であることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。

IPC (7件)：

H01L 21/824 ,  H01L 27/115 ,  H01L 27/10 ,  H01L 21/336 ,  H01L 29/788 ,  H01L 29/792 ,  H01L 21/76

FI (4件)：

H01L27/10 434 ,  H01L27/10 481 ,  H01L29/78 371 ,  H01L21/76 L

Fターム (60件)：

5F032AA35 ,  5F032AA44 ,  5F032AA49 ,  5F032AC02 ,  5F032CA17 ,  5F032DA03 ,  5F032DA04 ,  5F032DA23 ,  5F032DA24 ,  5F032DA25 ,  5F032DA33 ,  5F083EP02 ,  5F083EP23 ,  5F083EP33 ,  5F083EP34 ,  5F083EP55 ,  5F083EP56 ,  5F083EP63 ,  5F083EP68 ,  5F083EP76 ,  5F083ER23 ,  5F083GA09 ,  5F083GA11 ,  5F083GA27 ,  5F083JA04 ,  5F083JA35 ,  5F083JA39 ,  5F083JA40 ,  5F083JA53 ,  5F083JA56 ,  5F083LA02 ,  5F083LA11 ,  5F083LA16 ,  5F083LA21 ,  5F083MA05 ,  5F083MA06 ,  5F083MA19 ,  5F083NA01 ,  5F083NA06 ,  5F083PR05 ,  5F083PR06 ,  5F083PR07 ,  5F083PR21 ,  5F083PR40 ,  5F083PR43 ,  5F083PR53 ,  5F083ZA01 ,  5F101BA01 ,  5F101BA29 ,  5F101BA36 ,  5F101BB05 ,  5F101BB08 ,  5F101BD07 ,  5F101BD22 ,  5F101BD32 ,  5F101BD34 ,  5F101BD35 ,  5F101BE07 ,  5F101BF08 ,  5F101BH21