半導体装置の製造方法
【課題】 写真製版処理で解像可能な寸法より小さな寸法の積層物を半導体基板上に形成できる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 この半導体装置の製造方法は、半導体基板3上に写真製版処理により所定の横幅W2の積層物11aを形成する工程と、積層物11a上に第1のマスク層13を形成し、この第1のマスク層13に、エッチングにより、積層物11aの前記横幅方向に直交する方向に渡って、前記積層物11aの前記横幅方向のその開口幅W4が第1のマスク層13の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部13dを形成する工程と、第1のマスク層13をマスクとして積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って分割積層物11に分割する工程とを含む。
【解決手段】 この半導体装置の製造方法は、半導体基板3上に写真製版処理により所定の横幅W2の積層物11aを形成する工程と、積層物11a上に第1のマスク層13を形成し、この第1のマスク層13に、エッチングにより、積層物11aの前記横幅方向に直交する方向に渡って、前記積層物11aの前記横幅方向のその開口幅W4が第1のマスク層13の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部13dを形成する工程と、第1のマスク層13をマスクとして積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って分割積層物11に分割する工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の半導体装置の製造方法では、半導体基板上に例えばゲート絶縁膜、ゲート電極層および絶縁膜を順に積層されて形成された所定の横幅の積層物を形成する場合、まず半導体基板上にゲート絶縁層、ゲート電極層および絶縁層を順に積層し、その絶縁層上に写真製版処理により前記所定の横幅のレジストパターンを形成する。そして、そのレジストパターンをマスクとして前記各層(前記ゲート絶縁層、前記ゲート電極層および前記絶縁層)をエッチングした後、そのレジストパターンを除去することにより上記の所定の横幅の積層物を形成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従来の半導体装置の製造方法では、上記の通り、積層物の横幅(即ち前記ゲート電極層の横幅)は、写真製版処理で解像可能な寸法でほぼ決定するので、写真製版処理で解像可能な寸法より小さな横幅の積層物(即ち前記ゲート電極層)を形成することができないという欠点があった。
【0004】
そこで、この発明の課題は、写真製版処理で解像可能な寸法より小さな寸法(横幅)の積層物を半導体基板上に形成できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決する為に、請求項1に記載の発明は、(a)半導体基板上に写真製版処理により所定の横幅の積層物を形成する工程と、(b)前記積層物上に第1のマスク層を形成し、この第1のマスク層に、エッチングにより、前記積層物の前記横幅方向に直交する方向に渡って、前記積層物の前記横幅方向のその開口幅が前記第1のマスク層の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部を形成する工程と、(c)前記第1のマスク層をマスクとして前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って分割積層物に分割する工程と、を含むものである。
【発明の効果】
【0006】
請求項1に記載の発明によれば、半導体基板上に写真製版処理により形成された所定の横幅の積層物上に第1のマスク層を形成し、この第1のマスク層に、エッチングにより、前記積層物の横幅方向に直交する方向に渡って、前記積層物の横幅方向のその開口幅が第1のマスク層の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部を形成し、その第1のマスク層をマスクとして前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って分割積層物に分割するので、写真製版処理で解像可能な寸法(前記所定の横幅)より小さな寸法(横幅)の積層物(前記分割積層物)を半導体基板上に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
<実施の形態1>
この実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、(a)半導体基板上に写真製版処理により所定の横幅の積層物を形成する工程と、(b)前記積層物上に第1のマスク層を形成し、この第1のマスク層に、エッチングにより、前記積層物の前記横幅方向に直交する方向に渡って、前記積層物の前記横幅方向のその開口幅が前記第1のマスク層の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部を形成する工程と、(c)前記第1のマスク層をマスクとして前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って分割積層物に分割する工程とを含むものである。以下では、一例としてゲート電極層を備えた半導体装置の製造に適用した場合で説明する。
【0008】
この実施の形態で製造される半導体装置1は、例えば図8の様に、半導体基板3と、半導体基板3上にゲート絶縁膜5を介してゲート電極層7および絶縁膜9が順に積層されて形成された1つ以上(ここでは複数)の積層物11とを備えて構成される。各積層物11はそれぞれ、その横幅W1が写真製版処理で解像可能な寸法より小さな寸法に形成されている。
【0009】
この半導体装置1は以下の様に製造される。
【0010】
まず、図示省略されるが、例えばSi(シリコン)基板等の半導体基板を準備し、その半導体基板の上面全面に順にゲート絶縁膜、ゲート電極層、絶縁膜およびマスク層を積層する。その際、前記ゲート絶縁膜は、例えばSiO2(二酸化シリコン)により2〜20nm程度の厚さに形成される。また前記ゲート電極層は、例えばpoly−Si(ポリシリコン)により50〜200nm程度の厚さに形成される。また前記絶縁膜は、例えばSiN(窒化シリコン)により50〜2000nm程度の厚さに形成される。また前記マスク層は、例えばTEOSにより100〜500nm程度の厚さに形成される。
【0011】
そして、前記マスク層上にレジストを塗布して写真製版処理によりレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとしてそれら各層(前記ゲート電極層、前記絶縁膜および前記マスク層)の非マスク部分を部分的にエッチング除去し、そのエッチング除去後に前記レジストパターンを除去する。これにより、図1の様に、半導体基板3上に、ゲート絶縁膜5を介してゲート電極層7、絶縁膜9およびマスク層13aが順に積層されてなる所定の横幅(写真製版処理で解像可能な寸法の横幅)W1の中間積層物(7,9,13a)(各層7,9,13aが積層してなる塊部分)が、互いに所定間隔(写真製版処理で解像可能な寸法の間隔)W3あけて複数形成される。
【0012】
そして、各中間積層物(7,9,13a)の間の空間および両端の中間積層物(7,9,13a)の外側面をマスク層13aと同じ材質の部材で埋め込み、その部材を部分的にエッチバックすることにより、図2の様に、各中間積層物(7,9,13a)の両側面にマスク層13aと同じ材質のサイドウォール13bを形成する。マスク層13aとサイドウォール13bとにより第1のマスク層(ここでは絶縁層)13が構成される。これにより、半導体基板3上に積層された積層物11a上に第1のマスク層13が形成される。
【0013】
そして次に図3の様に、各中間積層物(7,9,13)(各層7,9,13が積層してなる塊部分)が埋没する様に、各中間積層物(7,9,13)の間の空間および両端の中間積層物(7,9,13)の外側にマスク材(例えばpoly−Si)15aを埋め込む。そして図4の様に、そのマスク材15aを第1のマスク層13の上面が露出する程度(図4では第1のマスク層13の上面より若干低い高さ位置)までエッチバックして第2のマスク層15を形成する。即ち、積層物11aにおける横幅方向の両側に、第1のマスク層13における横幅方向の両側面をマスクする様に第2のマスク層15が形成される。
【0014】
この第2のマスク層15は、第1のマスク層13における横幅方向の両端部分13sを、第1のマスク層13における横幅方向の中央部分13tと比べて、エッチング除去され難くする働きをしている。
【0015】
そして次に、第2のマスク層15をマスクとして第1のマスク層13をエッチングすることにより、図5の様に、第1のマスク層13に開口部13dを形成する。この開口部13dは、(1)第1のマスク層13における横幅方向の中央部分13tにおいて第1のマスク層13の横幅方向に直交する方向(紙面直交方向)に渡って(従って積層物11aにおける横幅方向の中央部分において積層物11aの横幅方向に直交する方向に渡って)形成されており、(2)第1のマスク層13の横幅方向(従って積層物11aの横幅方向)のその開口幅が第1のマスク層13の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった形に形成されている。
【0016】
ここでは、上記の通り、第2のマスク層15により第1のマスク層13の両端部分13sが第1のマスク層13の中央部分13tと比べてエッチング除去され難くなっているので、第2のマスク層15をマスクとして第1のマスク層13をエッチングすると、自然に、第1のマスク層13に上記(1)(2)の特徴を有する開口部13dが形成される。尚、開口部13dの実質的な開口幅は、開口部13dの下面開口の開口幅W4(図5参照)により決定される。
【0017】
尚、開口部13dの下面開口の開口幅W4は、開口部13dのテーパ角(テーパ面の角度)により調整される。即ち、開口部13dのテーパ角は、第1のマスク層13のエッチング時間により変化するので、開口部13dの下面開口の開口幅W4は、第1のマスク層13のエッチング時間により調整される。即ち、開口部13dの下面開口の開口幅W4を大きく(小さく)する場合は、第1のマスク層13のエッチング時間を長く(短く)すればよい。ここでは、開口部13dの下面開口の開口幅W4は、例えば積層物11aの横幅W2の3分の1程度の大きさに形成されている。
【0018】
そして次に、第1のマスク層13をマスクとして積層物11a(各層7,9が積層してなる塊部分)を開口部13dの下面開口に沿って部分的にエッチング除去する。これにより、図6の様に、積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って一対の分割積層物11に分割する。
【0019】
そして次に、図7の様に、酸化により各分割積層物11の分割面に酸化膜11bを形成することにより、酸化膜11bによりゲート電極層7を保護する。そして図8の様に、第2のマスク層15の酸化部分(酸化膜11bの形成の際に酸化された部分)をエッチングすると共に更に第2のマスク層15の非酸化部分をエッチングすることにより第2のマスク層15を除去し、第1のマスク層13を除去し、ゲート絶縁膜5の不要部分を除去する。この様にして、ゲート電極層7を備えた半導体装置1が製造される。
【0020】
尚、この半導体装置1には、例えば図9の様に、更に拡散層(ソース/ドレイン)17,18、絶縁膜19,21、拡散層17,18へのコンタクト23,24およびゲート電極層7へのコンタクト(図示省略)等が形成されて、トランジスタとして構成される。
【0021】
尚、図9では、拡散層17,18は、半導体基板3における各積層物11間および両端の積層物11の外側の表層部分に形成されている。絶縁層19は、近接する一対の積層物11毎に各積層物11を覆う様に半導体基板3上に積層されている。絶縁層21は、絶縁層19および拡散層17,18を覆う様に半導体基板3上に積層されている。ゲート電極層7への前記コンタクトは、ゲート電極層7から引き出されたパッド(図示省略)に接続されている。
【0022】
以上の様に構成された半導体装置の製造方法によれば、半導体基板3上に写真製版処理により形成された所定の横幅W2の積層物11a上に第1のマスク層13を形成し、この第1のマスク層13に、エッチングにより、積層物11aの横幅方向に直交する方向に渡って、積層物11aの横幅方向のその開口幅が第1のマスク層13の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部13dを形成し、その第1のマスク層13をマスクとして積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って分割積層物11に分割するので、写真製版技術に依らないで、写真製版処理で解像可能な寸法(所定の横幅W2)より小さな横幅W1の積層物(分割積層物)11を半導体基板3上に形成できる。
【0023】
特に、所定の横幅W2の積層物11aを分割することにより、写真製版処理で解像可能な寸法(前記所定の横幅W2)より小さな横幅W1の積層物(分割積層物)11を形成するので、写真製版処理で解像可能な寸法より小さな横幅W1の積層物11を規則的なパターンをもって形成するのに有効である。
【0024】
また、積層物11aにおける横幅方向の両側に、第1のマスク層13における横幅方向の両側面をマスクする様に第2のマスク層15を形成し、この第2のマスク層15により、第1のマスク層13における横幅方向の両端部分13sを第1のマスク層13における横幅方向の中央部分13tと比べてエッチング除去され難くして、エッチングにより第1のマスク層13に開口部13dを形成するので、簡単な方法で、第1のマスク層13にテーパ状の開口部13dを形成できる。
【0025】
また、積層物11は、半導体基板3上に形成されたゲート絶縁膜5上にゲート電極層7および絶縁膜9が順に積層されて形成されるので、半導体装置1として、写真製版処理で解像可能な寸法より小さな横幅W1のゲート電極層7を備えたトランジスタを製造できる。
【0026】
尚、この実施の形態では、積層物11としてゲート電極層7および絶縁膜9を順に積層したものを形成することにより、半導体装置1としてトランジスタを製造したが、積層物11として第1のゲート電極層(浮遊ゲート)、絶縁膜および第2のゲート電極層(制御ゲート)を順に積層したものを形成することにより、半導体装置1として浮遊ゲート型の不揮発性メモリを製造することもできる。その様にすれば、半導体装置1として、写真製版処理で解像可能な寸法より小さな寸法の第1および第2のゲート電極層を備えた浮遊ゲート型の不揮発性メモリを製造できる。
【0027】
<実施の形態2>
上記の実施の形態1の半導体装置の製造方法では、第1および第2のマスク層13,15は最終的に除去されたが、この実施の形態2の半導体装置の製造方法では、それら第1および第2のマスク層13,15は除去されずに半導体装置を構成する部材(例えば絶縁層や電極)として利用される。この実施の形態の半導体装置の製造方法を例えば図18の半導体装置1Bの製造に適用した場合で説明する。
【0028】
図18の半導体装置1Bは、半導体基板3と、半導体基板3上にゲート絶縁膜5、ゲート電極層7および第1の絶縁膜9が順に積層されてなる1つ以上(ここでは複数)の積層物11と、半導体基板3における各積層物11間および両端の積層物11の外側の表層部分に形成された拡散層(ソース/ドレイン)17,18と、ゲート電極層7に接続された電極(図示省略)と、各拡散層17,18に接続された電極15,16と、各部11,15,16の間の隙間を埋める第2の絶縁膜13と、各部13,15,16の上面を被覆する第3の絶縁膜31と、拡散層17,18用の電極15,16へのコンタクト33と、ゲート電極層7用の電極へのコンタクト(図示省略)とを備えて構成される。
【0029】
この半導体装置1Bは以下の様に製造される。
【0030】
まず、図示省略されるが、例えばSi(シリコン)基板等の半導体基板を準備し、その半導体基板の上面の全面に順にゲート絶縁膜、ゲート電極層、第1の絶縁膜および第4の絶縁膜を積層する。その際、前記ゲート絶縁膜は、例えばSiO2(二酸化シリコン)により2〜20nm程度の厚さに形成される。また前記ゲート電極層は、例えばpoly−Si(ポリシリコン)により50〜200nm程度の厚さに形成される。また前記第1の絶縁膜は、例えばSiN(窒化シリコン)により50〜2000nm程度の厚さに形成される。また前記第4の絶縁膜は、例えばTEOSにより100〜500nm程度の厚さに形成される。
【0031】
そして、前記第4の絶縁膜上にレジストを塗布して写真製版処理によりレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとして各部(前記ゲート絶縁膜、前記ゲート電極層、前記第1の絶縁膜および前記第4の絶縁膜)の非マスク部分を部分的にエッチング除去し、そのエッチング除去後に前記レジストパターンを除去する。これにより、図10の様に、半導体基板3上にゲート絶縁膜5、ゲート電極層7、第1の絶縁膜9および第4の絶縁膜13aが順に積層されてなる所定の横幅(写真製版処理で解像可能な寸法の横幅)W2の中間積層物(5,7,9,13a)が、互いに所定間隔(写真製版処理で解像可能な寸法の間隔)W3あけて複数形成される。
【0032】
そして図10の様に、半導体基板3における各中間積層物(5,7,9,13a)間および両端の中間積層物(5,7,9,13a)の外側の表層部分に拡散層17を形成する。そして、各中間積層物(5,7,9,13a)の間の空間および両端の中間積層物(5,7,9,13a)の外側面を第4の絶縁膜13aと同じ材質の部材で埋め込み、その部材を部分的にエッチバックすることにより、図11の様に、各中間積層物(5,7,9,13a)の両側面に第4の絶縁膜13aと同じ材質のサイドウォール13bを形成する。第4の絶縁膜13aとサイドウォール13bとにより第2の絶縁膜13が構成される。これにより、半導体基板3上に積層された積層物11a上に第2の絶縁膜13が形成される。この第2の絶縁膜13は、後述の様に第1のマスク層として兼用される。
【0033】
尚、上記の製造手順において、サイドウォール13bの形成と拡散層17の形成の順番を入れ替えてもよい。
【0034】
そして次に図12の様に、各中間積層物(5,7,9,13)(各層5,7,9,13が積層してなる塊部分)が埋没する様に、各中間積層物(5,7,9,13)の間の空間および両端の中間積層物(5,7,9,13)の外側に電極15となる電極材(例えばpoly−Si)15aを埋め込む。そして図13の様に、その電極材15aを第2の絶縁膜13の上面が露出する程度(図13では第2の絶縁膜13の上面より若干低い高さ位置)までエッチバックして電極15を形成する。即ち、積層物11aにおける横幅方向(紙面左右方向、以下同様)の両側に第2の絶縁膜13における横幅方向の両側面をマスクする様に電極15を形成する。
【0035】
この電極15は、第2の絶縁膜(第1のマスク層)13における横幅方向の両端部分13sを、第2の絶縁膜13における横幅方向の中央部分13tと比べて、エッチング除去され難くするマスク(第2のマスク層)として機能している。
【0036】
そして次に、電極15をマスクとして第2の絶縁膜13をエッチングすることにより、図14の様に第2の絶縁膜13に開口部13dを形成する。この開口部13dは、(1)第2の絶縁膜13における横幅方向の中央部分13tにおいて第2の絶縁膜13の横幅方向に直交する方向(紙面直交方向)に渡って(従って積層物11aにおける横幅方向の中央部分において積層物11aの横幅方向に直交する方向に渡って)形成されており、(2)第2の絶縁膜13の横幅方向(従って積層物11aの横幅方向)のその開口幅が第1のマスク層13の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった形に形成されている。
【0037】
ここでは、上記の通り、マスクとしての電極15により第2の絶縁膜13の両端部分13sが第2の絶縁膜13の中央部分13tと比べてエッチング除去され難くなっているので、実施の形態1の場合と同様、電極15をマスクとして第2の絶縁膜13をエッチングすると、自然に、第2の絶縁膜13に上記(1)(2)の特徴を有する開口部13dが形成される。尚、開口部13dの実質的な開口幅は、開口部13dの下面開口の開口幅W4により決定される。ここでは、開口部13dの下面開口の開口幅W4は、例えば積層物11aの横幅W2の3分の1程度の大きさに形成されている。
【0038】
そして次に、第2の絶縁膜13をマスク(第2のマスク層)として積層物11a(各層5,7,9が積層してなる塊部分)を開口部13dの下面開口に沿って部分的にエッチング除去する。これにより、図15の様に、積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って一対の分割積層物11に分割する。
【0039】
そして次に、図16の様に、酸化により各分割積層物11の分割面に酸化膜11bを形成することにより、酸化膜11bによりゲート電極層を保護する。そして、図16の様に、半導体基板3における分割積層物11の分割面の間の表層部分に拡散層18を形成する。尚、酸化膜11bの形成と拡散層の形成の順番は逆であってもよい。
【0040】
そして次に、図17の様に、各分割積層物11の分割面(酸化膜11bの形成面)の間の空間および第2の絶縁膜13の開口部13d内に電極材(例えばpoly−Si)を埋め込んで電極16を形成する。そして図18の様に、第2の絶縁膜13および電極15,16の上部の不要部分を例えばエッチバックして、それら各部13,15,16の上部を平坦化する。そして、それら各部13,15,16の上面の全面に渡って第3の絶縁膜31を形成し、その第3の絶縁膜31に各電極15,16に接続されるコンタクト33を形成する。尚、第3の絶縁膜31は、第2の絶縁膜13と同じ材質であってもよい。尚、この段階でゲート電極層7へのコンタクト(図示省略)も形成される。この様にして、図18の半導体装置1が製造される。
【0041】
以上の様に構成された半導体装置の製造方法によれば、上記の実施の形態1の場合の効果と同様の効果を奏する他に、第1のマスク層が半導体装置1Bを構成する部材(第2の絶縁膜)13と兼用され、第2のマスク層が半導体装置1Bを構成する部材(電極)15と兼用されるので、第1のマスク層および第2のマスク層を除去する工程が省けると共に、第2の絶縁層13および電極15を改めて形成する工程も省け、コストの削減および生産性の向上を図れる。
【0042】
尚、この実施の形態でも、積層物11aとして第1のゲート電極層7(浮遊ゲート)、絶縁膜および第2のゲート電極層(制御ゲート)を順に積層したものを形成することにより、半導体装置1Bとして浮遊ゲート型の不揮発性メモリを製造することができる事は言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】実施の形態1の半導体装置の製造方法において、半導体基板3上に所定の横幅W2の積層物11aを形成し、その積層物11a上にマスク層13aを形成する工程を示す図である。
【図2】図1の工程後に、サイドウォール13bを形成する工程を示す図である。
【図3】図2の工程後に、各中間積層物(7,9,13)の間の空間および両端の中間積層物(7,9,13)の外側にマスク材15aを埋め込む工程を示す図である。
【図4】図3の工程後に、第2のマスク層15を形成する工程を示す図である。
【図5】図4の工程後に、第1のマスク層13に開口部13dを形成する工程を示す図である。
【図6】図5の工程後に、積層物11aを2つの分割積層物11に分割する工程を示す図である。
【図7】図6の工程後に、分割積層物11の分割面に酸化膜11bを形成する工程を示す図である。
【図8】図7の工程後に、分割積層物11以外の不要部分を除去する工程を示す図である。
【図9】図8の工程後に、拡散層17,18およびコンタクト23,24等を形成してトランジスタを製造する工程を示す図である。
【図10】実施の形態2の半導体装置の製造方法において、半導体基板3上に所定の横幅W2の積層物11aを形成し、その積層物11a上に第4の絶縁膜13aを形成し、半導体基板3に拡散層17を形成する工程を示す図である。
【図11】図10の工程後に、サイドウォール13bを形成する工程を示す図である。
【図12】図11の工程後に、各中間積層物(5,7,9,13)の間の空間および両端の中間積層物(5,7,9,13)の外側に電極材15aを埋め込む工程を示す図である。
【図13】図12の工程後に、電極15を形成する工程を示す図である。
【図14】図13の工程後に、第2の絶縁膜13に開口部13dを形成する工程を示す図である。
【図15】図14の工程後に、積層物11aを2つの分割積層物11に分割する工程を示す図である。
【図16】図15の工程後に、分割積層物11の分割面に酸化膜11bを形成する工程を示す図である。
【図17】図16の工程後に、分割積層物11の分割面の間の空間および第2の絶縁膜13の開口部13dに電極16を形成する工程を示す図である。
【図18】図17の工程後に、第3の絶縁膜31およびコンタクト33を形成する工程を示す図である。
【符号の説明】
【0044】
1,1B 半導体装置、3 半導体基板、5 ゲート絶縁膜、7 ゲート電極層、9 絶縁膜,第1の絶縁膜、11,11a 積層物、13 第1のマスク層,第2の絶縁膜、13a マスク層,第4の絶縁膜、13b サイドウォール、13d 開口部、13s 第1のマスク層の両端部分、13t 第1のマスク層の中央部分、15 第2のマスク層,電極、W1 積層物11の横幅、W2 積層物11aの横幅、W3 隣接する積層物11aの間隔、W4 開口部13dの下面開口の開口幅、13s 第1のマスク層の両端部分,第2の絶縁膜の両端部分、13t 第1のマスク層の中央部分,第2の絶縁膜の中央部分。
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の半導体装置の製造方法では、半導体基板上に例えばゲート絶縁膜、ゲート電極層および絶縁膜を順に積層されて形成された所定の横幅の積層物を形成する場合、まず半導体基板上にゲート絶縁層、ゲート電極層および絶縁層を順に積層し、その絶縁層上に写真製版処理により前記所定の横幅のレジストパターンを形成する。そして、そのレジストパターンをマスクとして前記各層(前記ゲート絶縁層、前記ゲート電極層および前記絶縁層)をエッチングした後、そのレジストパターンを除去することにより上記の所定の横幅の積層物を形成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従来の半導体装置の製造方法では、上記の通り、積層物の横幅(即ち前記ゲート電極層の横幅)は、写真製版処理で解像可能な寸法でほぼ決定するので、写真製版処理で解像可能な寸法より小さな横幅の積層物(即ち前記ゲート電極層)を形成することができないという欠点があった。
【0004】
そこで、この発明の課題は、写真製版処理で解像可能な寸法より小さな寸法(横幅)の積層物を半導体基板上に形成できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決する為に、請求項1に記載の発明は、(a)半導体基板上に写真製版処理により所定の横幅の積層物を形成する工程と、(b)前記積層物上に第1のマスク層を形成し、この第1のマスク層に、エッチングにより、前記積層物の前記横幅方向に直交する方向に渡って、前記積層物の前記横幅方向のその開口幅が前記第1のマスク層の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部を形成する工程と、(c)前記第1のマスク層をマスクとして前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って分割積層物に分割する工程と、を含むものである。
【発明の効果】
【0006】
請求項1に記載の発明によれば、半導体基板上に写真製版処理により形成された所定の横幅の積層物上に第1のマスク層を形成し、この第1のマスク層に、エッチングにより、前記積層物の横幅方向に直交する方向に渡って、前記積層物の横幅方向のその開口幅が第1のマスク層の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部を形成し、その第1のマスク層をマスクとして前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って分割積層物に分割するので、写真製版処理で解像可能な寸法(前記所定の横幅)より小さな寸法(横幅)の積層物(前記分割積層物)を半導体基板上に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
<実施の形態1>
この実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、(a)半導体基板上に写真製版処理により所定の横幅の積層物を形成する工程と、(b)前記積層物上に第1のマスク層を形成し、この第1のマスク層に、エッチングにより、前記積層物の前記横幅方向に直交する方向に渡って、前記積層物の前記横幅方向のその開口幅が前記第1のマスク層の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部を形成する工程と、(c)前記第1のマスク層をマスクとして前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って分割積層物に分割する工程とを含むものである。以下では、一例としてゲート電極層を備えた半導体装置の製造に適用した場合で説明する。
【0008】
この実施の形態で製造される半導体装置1は、例えば図8の様に、半導体基板3と、半導体基板3上にゲート絶縁膜5を介してゲート電極層7および絶縁膜9が順に積層されて形成された1つ以上(ここでは複数)の積層物11とを備えて構成される。各積層物11はそれぞれ、その横幅W1が写真製版処理で解像可能な寸法より小さな寸法に形成されている。
【0009】
この半導体装置1は以下の様に製造される。
【0010】
まず、図示省略されるが、例えばSi(シリコン)基板等の半導体基板を準備し、その半導体基板の上面全面に順にゲート絶縁膜、ゲート電極層、絶縁膜およびマスク層を積層する。その際、前記ゲート絶縁膜は、例えばSiO2(二酸化シリコン)により2〜20nm程度の厚さに形成される。また前記ゲート電極層は、例えばpoly−Si(ポリシリコン)により50〜200nm程度の厚さに形成される。また前記絶縁膜は、例えばSiN(窒化シリコン)により50〜2000nm程度の厚さに形成される。また前記マスク層は、例えばTEOSにより100〜500nm程度の厚さに形成される。
【0011】
そして、前記マスク層上にレジストを塗布して写真製版処理によりレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとしてそれら各層(前記ゲート電極層、前記絶縁膜および前記マスク層)の非マスク部分を部分的にエッチング除去し、そのエッチング除去後に前記レジストパターンを除去する。これにより、図1の様に、半導体基板3上に、ゲート絶縁膜5を介してゲート電極層7、絶縁膜9およびマスク層13aが順に積層されてなる所定の横幅(写真製版処理で解像可能な寸法の横幅)W1の中間積層物(7,9,13a)(各層7,9,13aが積層してなる塊部分)が、互いに所定間隔(写真製版処理で解像可能な寸法の間隔)W3あけて複数形成される。
【0012】
そして、各中間積層物(7,9,13a)の間の空間および両端の中間積層物(7,9,13a)の外側面をマスク層13aと同じ材質の部材で埋め込み、その部材を部分的にエッチバックすることにより、図2の様に、各中間積層物(7,9,13a)の両側面にマスク層13aと同じ材質のサイドウォール13bを形成する。マスク層13aとサイドウォール13bとにより第1のマスク層(ここでは絶縁層)13が構成される。これにより、半導体基板3上に積層された積層物11a上に第1のマスク層13が形成される。
【0013】
そして次に図3の様に、各中間積層物(7,9,13)(各層7,9,13が積層してなる塊部分)が埋没する様に、各中間積層物(7,9,13)の間の空間および両端の中間積層物(7,9,13)の外側にマスク材(例えばpoly−Si)15aを埋め込む。そして図4の様に、そのマスク材15aを第1のマスク層13の上面が露出する程度(図4では第1のマスク層13の上面より若干低い高さ位置)までエッチバックして第2のマスク層15を形成する。即ち、積層物11aにおける横幅方向の両側に、第1のマスク層13における横幅方向の両側面をマスクする様に第2のマスク層15が形成される。
【0014】
この第2のマスク層15は、第1のマスク層13における横幅方向の両端部分13sを、第1のマスク層13における横幅方向の中央部分13tと比べて、エッチング除去され難くする働きをしている。
【0015】
そして次に、第2のマスク層15をマスクとして第1のマスク層13をエッチングすることにより、図5の様に、第1のマスク層13に開口部13dを形成する。この開口部13dは、(1)第1のマスク層13における横幅方向の中央部分13tにおいて第1のマスク層13の横幅方向に直交する方向(紙面直交方向)に渡って(従って積層物11aにおける横幅方向の中央部分において積層物11aの横幅方向に直交する方向に渡って)形成されており、(2)第1のマスク層13の横幅方向(従って積層物11aの横幅方向)のその開口幅が第1のマスク層13の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった形に形成されている。
【0016】
ここでは、上記の通り、第2のマスク層15により第1のマスク層13の両端部分13sが第1のマスク層13の中央部分13tと比べてエッチング除去され難くなっているので、第2のマスク層15をマスクとして第1のマスク層13をエッチングすると、自然に、第1のマスク層13に上記(1)(2)の特徴を有する開口部13dが形成される。尚、開口部13dの実質的な開口幅は、開口部13dの下面開口の開口幅W4(図5参照)により決定される。
【0017】
尚、開口部13dの下面開口の開口幅W4は、開口部13dのテーパ角(テーパ面の角度)により調整される。即ち、開口部13dのテーパ角は、第1のマスク層13のエッチング時間により変化するので、開口部13dの下面開口の開口幅W4は、第1のマスク層13のエッチング時間により調整される。即ち、開口部13dの下面開口の開口幅W4を大きく(小さく)する場合は、第1のマスク層13のエッチング時間を長く(短く)すればよい。ここでは、開口部13dの下面開口の開口幅W4は、例えば積層物11aの横幅W2の3分の1程度の大きさに形成されている。
【0018】
そして次に、第1のマスク層13をマスクとして積層物11a(各層7,9が積層してなる塊部分)を開口部13dの下面開口に沿って部分的にエッチング除去する。これにより、図6の様に、積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って一対の分割積層物11に分割する。
【0019】
そして次に、図7の様に、酸化により各分割積層物11の分割面に酸化膜11bを形成することにより、酸化膜11bによりゲート電極層7を保護する。そして図8の様に、第2のマスク層15の酸化部分(酸化膜11bの形成の際に酸化された部分)をエッチングすると共に更に第2のマスク層15の非酸化部分をエッチングすることにより第2のマスク層15を除去し、第1のマスク層13を除去し、ゲート絶縁膜5の不要部分を除去する。この様にして、ゲート電極層7を備えた半導体装置1が製造される。
【0020】
尚、この半導体装置1には、例えば図9の様に、更に拡散層(ソース/ドレイン)17,18、絶縁膜19,21、拡散層17,18へのコンタクト23,24およびゲート電極層7へのコンタクト(図示省略)等が形成されて、トランジスタとして構成される。
【0021】
尚、図9では、拡散層17,18は、半導体基板3における各積層物11間および両端の積層物11の外側の表層部分に形成されている。絶縁層19は、近接する一対の積層物11毎に各積層物11を覆う様に半導体基板3上に積層されている。絶縁層21は、絶縁層19および拡散層17,18を覆う様に半導体基板3上に積層されている。ゲート電極層7への前記コンタクトは、ゲート電極層7から引き出されたパッド(図示省略)に接続されている。
【0022】
以上の様に構成された半導体装置の製造方法によれば、半導体基板3上に写真製版処理により形成された所定の横幅W2の積層物11a上に第1のマスク層13を形成し、この第1のマスク層13に、エッチングにより、積層物11aの横幅方向に直交する方向に渡って、積層物11aの横幅方向のその開口幅が第1のマスク層13の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部13dを形成し、その第1のマスク層13をマスクとして積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って分割積層物11に分割するので、写真製版技術に依らないで、写真製版処理で解像可能な寸法(所定の横幅W2)より小さな横幅W1の積層物(分割積層物)11を半導体基板3上に形成できる。
【0023】
特に、所定の横幅W2の積層物11aを分割することにより、写真製版処理で解像可能な寸法(前記所定の横幅W2)より小さな横幅W1の積層物(分割積層物)11を形成するので、写真製版処理で解像可能な寸法より小さな横幅W1の積層物11を規則的なパターンをもって形成するのに有効である。
【0024】
また、積層物11aにおける横幅方向の両側に、第1のマスク層13における横幅方向の両側面をマスクする様に第2のマスク層15を形成し、この第2のマスク層15により、第1のマスク層13における横幅方向の両端部分13sを第1のマスク層13における横幅方向の中央部分13tと比べてエッチング除去され難くして、エッチングにより第1のマスク層13に開口部13dを形成するので、簡単な方法で、第1のマスク層13にテーパ状の開口部13dを形成できる。
【0025】
また、積層物11は、半導体基板3上に形成されたゲート絶縁膜5上にゲート電極層7および絶縁膜9が順に積層されて形成されるので、半導体装置1として、写真製版処理で解像可能な寸法より小さな横幅W1のゲート電極層7を備えたトランジスタを製造できる。
【0026】
尚、この実施の形態では、積層物11としてゲート電極層7および絶縁膜9を順に積層したものを形成することにより、半導体装置1としてトランジスタを製造したが、積層物11として第1のゲート電極層(浮遊ゲート)、絶縁膜および第2のゲート電極層(制御ゲート)を順に積層したものを形成することにより、半導体装置1として浮遊ゲート型の不揮発性メモリを製造することもできる。その様にすれば、半導体装置1として、写真製版処理で解像可能な寸法より小さな寸法の第1および第2のゲート電極層を備えた浮遊ゲート型の不揮発性メモリを製造できる。
【0027】
<実施の形態2>
上記の実施の形態1の半導体装置の製造方法では、第1および第2のマスク層13,15は最終的に除去されたが、この実施の形態2の半導体装置の製造方法では、それら第1および第2のマスク層13,15は除去されずに半導体装置を構成する部材(例えば絶縁層や電極)として利用される。この実施の形態の半導体装置の製造方法を例えば図18の半導体装置1Bの製造に適用した場合で説明する。
【0028】
図18の半導体装置1Bは、半導体基板3と、半導体基板3上にゲート絶縁膜5、ゲート電極層7および第1の絶縁膜9が順に積層されてなる1つ以上(ここでは複数)の積層物11と、半導体基板3における各積層物11間および両端の積層物11の外側の表層部分に形成された拡散層(ソース/ドレイン)17,18と、ゲート電極層7に接続された電極(図示省略)と、各拡散層17,18に接続された電極15,16と、各部11,15,16の間の隙間を埋める第2の絶縁膜13と、各部13,15,16の上面を被覆する第3の絶縁膜31と、拡散層17,18用の電極15,16へのコンタクト33と、ゲート電極層7用の電極へのコンタクト(図示省略)とを備えて構成される。
【0029】
この半導体装置1Bは以下の様に製造される。
【0030】
まず、図示省略されるが、例えばSi(シリコン)基板等の半導体基板を準備し、その半導体基板の上面の全面に順にゲート絶縁膜、ゲート電極層、第1の絶縁膜および第4の絶縁膜を積層する。その際、前記ゲート絶縁膜は、例えばSiO2(二酸化シリコン)により2〜20nm程度の厚さに形成される。また前記ゲート電極層は、例えばpoly−Si(ポリシリコン)により50〜200nm程度の厚さに形成される。また前記第1の絶縁膜は、例えばSiN(窒化シリコン)により50〜2000nm程度の厚さに形成される。また前記第4の絶縁膜は、例えばTEOSにより100〜500nm程度の厚さに形成される。
【0031】
そして、前記第4の絶縁膜上にレジストを塗布して写真製版処理によりレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとして各部(前記ゲート絶縁膜、前記ゲート電極層、前記第1の絶縁膜および前記第4の絶縁膜)の非マスク部分を部分的にエッチング除去し、そのエッチング除去後に前記レジストパターンを除去する。これにより、図10の様に、半導体基板3上にゲート絶縁膜5、ゲート電極層7、第1の絶縁膜9および第4の絶縁膜13aが順に積層されてなる所定の横幅(写真製版処理で解像可能な寸法の横幅)W2の中間積層物(5,7,9,13a)が、互いに所定間隔(写真製版処理で解像可能な寸法の間隔)W3あけて複数形成される。
【0032】
そして図10の様に、半導体基板3における各中間積層物(5,7,9,13a)間および両端の中間積層物(5,7,9,13a)の外側の表層部分に拡散層17を形成する。そして、各中間積層物(5,7,9,13a)の間の空間および両端の中間積層物(5,7,9,13a)の外側面を第4の絶縁膜13aと同じ材質の部材で埋め込み、その部材を部分的にエッチバックすることにより、図11の様に、各中間積層物(5,7,9,13a)の両側面に第4の絶縁膜13aと同じ材質のサイドウォール13bを形成する。第4の絶縁膜13aとサイドウォール13bとにより第2の絶縁膜13が構成される。これにより、半導体基板3上に積層された積層物11a上に第2の絶縁膜13が形成される。この第2の絶縁膜13は、後述の様に第1のマスク層として兼用される。
【0033】
尚、上記の製造手順において、サイドウォール13bの形成と拡散層17の形成の順番を入れ替えてもよい。
【0034】
そして次に図12の様に、各中間積層物(5,7,9,13)(各層5,7,9,13が積層してなる塊部分)が埋没する様に、各中間積層物(5,7,9,13)の間の空間および両端の中間積層物(5,7,9,13)の外側に電極15となる電極材(例えばpoly−Si)15aを埋め込む。そして図13の様に、その電極材15aを第2の絶縁膜13の上面が露出する程度(図13では第2の絶縁膜13の上面より若干低い高さ位置)までエッチバックして電極15を形成する。即ち、積層物11aにおける横幅方向(紙面左右方向、以下同様)の両側に第2の絶縁膜13における横幅方向の両側面をマスクする様に電極15を形成する。
【0035】
この電極15は、第2の絶縁膜(第1のマスク層)13における横幅方向の両端部分13sを、第2の絶縁膜13における横幅方向の中央部分13tと比べて、エッチング除去され難くするマスク(第2のマスク層)として機能している。
【0036】
そして次に、電極15をマスクとして第2の絶縁膜13をエッチングすることにより、図14の様に第2の絶縁膜13に開口部13dを形成する。この開口部13dは、(1)第2の絶縁膜13における横幅方向の中央部分13tにおいて第2の絶縁膜13の横幅方向に直交する方向(紙面直交方向)に渡って(従って積層物11aにおける横幅方向の中央部分において積層物11aの横幅方向に直交する方向に渡って)形成されており、(2)第2の絶縁膜13の横幅方向(従って積層物11aの横幅方向)のその開口幅が第1のマスク層13の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった形に形成されている。
【0037】
ここでは、上記の通り、マスクとしての電極15により第2の絶縁膜13の両端部分13sが第2の絶縁膜13の中央部分13tと比べてエッチング除去され難くなっているので、実施の形態1の場合と同様、電極15をマスクとして第2の絶縁膜13をエッチングすると、自然に、第2の絶縁膜13に上記(1)(2)の特徴を有する開口部13dが形成される。尚、開口部13dの実質的な開口幅は、開口部13dの下面開口の開口幅W4により決定される。ここでは、開口部13dの下面開口の開口幅W4は、例えば積層物11aの横幅W2の3分の1程度の大きさに形成されている。
【0038】
そして次に、第2の絶縁膜13をマスク(第2のマスク層)として積層物11a(各層5,7,9が積層してなる塊部分)を開口部13dの下面開口に沿って部分的にエッチング除去する。これにより、図15の様に、積層物11aを開口部13dの下面開口に沿って一対の分割積層物11に分割する。
【0039】
そして次に、図16の様に、酸化により各分割積層物11の分割面に酸化膜11bを形成することにより、酸化膜11bによりゲート電極層を保護する。そして、図16の様に、半導体基板3における分割積層物11の分割面の間の表層部分に拡散層18を形成する。尚、酸化膜11bの形成と拡散層の形成の順番は逆であってもよい。
【0040】
そして次に、図17の様に、各分割積層物11の分割面(酸化膜11bの形成面)の間の空間および第2の絶縁膜13の開口部13d内に電極材(例えばpoly−Si)を埋め込んで電極16を形成する。そして図18の様に、第2の絶縁膜13および電極15,16の上部の不要部分を例えばエッチバックして、それら各部13,15,16の上部を平坦化する。そして、それら各部13,15,16の上面の全面に渡って第3の絶縁膜31を形成し、その第3の絶縁膜31に各電極15,16に接続されるコンタクト33を形成する。尚、第3の絶縁膜31は、第2の絶縁膜13と同じ材質であってもよい。尚、この段階でゲート電極層7へのコンタクト(図示省略)も形成される。この様にして、図18の半導体装置1が製造される。
【0041】
以上の様に構成された半導体装置の製造方法によれば、上記の実施の形態1の場合の効果と同様の効果を奏する他に、第1のマスク層が半導体装置1Bを構成する部材(第2の絶縁膜)13と兼用され、第2のマスク層が半導体装置1Bを構成する部材(電極)15と兼用されるので、第1のマスク層および第2のマスク層を除去する工程が省けると共に、第2の絶縁層13および電極15を改めて形成する工程も省け、コストの削減および生産性の向上を図れる。
【0042】
尚、この実施の形態でも、積層物11aとして第1のゲート電極層7(浮遊ゲート)、絶縁膜および第2のゲート電極層(制御ゲート)を順に積層したものを形成することにより、半導体装置1Bとして浮遊ゲート型の不揮発性メモリを製造することができる事は言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】実施の形態1の半導体装置の製造方法において、半導体基板3上に所定の横幅W2の積層物11aを形成し、その積層物11a上にマスク層13aを形成する工程を示す図である。
【図2】図1の工程後に、サイドウォール13bを形成する工程を示す図である。
【図3】図2の工程後に、各中間積層物(7,9,13)の間の空間および両端の中間積層物(7,9,13)の外側にマスク材15aを埋め込む工程を示す図である。
【図4】図3の工程後に、第2のマスク層15を形成する工程を示す図である。
【図5】図4の工程後に、第1のマスク層13に開口部13dを形成する工程を示す図である。
【図6】図5の工程後に、積層物11aを2つの分割積層物11に分割する工程を示す図である。
【図7】図6の工程後に、分割積層物11の分割面に酸化膜11bを形成する工程を示す図である。
【図8】図7の工程後に、分割積層物11以外の不要部分を除去する工程を示す図である。
【図9】図8の工程後に、拡散層17,18およびコンタクト23,24等を形成してトランジスタを製造する工程を示す図である。
【図10】実施の形態2の半導体装置の製造方法において、半導体基板3上に所定の横幅W2の積層物11aを形成し、その積層物11a上に第4の絶縁膜13aを形成し、半導体基板3に拡散層17を形成する工程を示す図である。
【図11】図10の工程後に、サイドウォール13bを形成する工程を示す図である。
【図12】図11の工程後に、各中間積層物(5,7,9,13)の間の空間および両端の中間積層物(5,7,9,13)の外側に電極材15aを埋め込む工程を示す図である。
【図13】図12の工程後に、電極15を形成する工程を示す図である。
【図14】図13の工程後に、第2の絶縁膜13に開口部13dを形成する工程を示す図である。
【図15】図14の工程後に、積層物11aを2つの分割積層物11に分割する工程を示す図である。
【図16】図15の工程後に、分割積層物11の分割面に酸化膜11bを形成する工程を示す図である。
【図17】図16の工程後に、分割積層物11の分割面の間の空間および第2の絶縁膜13の開口部13dに電極16を形成する工程を示す図である。
【図18】図17の工程後に、第3の絶縁膜31およびコンタクト33を形成する工程を示す図である。
【符号の説明】
【0044】
1,1B 半導体装置、3 半導体基板、5 ゲート絶縁膜、7 ゲート電極層、9 絶縁膜,第1の絶縁膜、11,11a 積層物、13 第1のマスク層,第2の絶縁膜、13a マスク層,第4の絶縁膜、13b サイドウォール、13d 開口部、13s 第1のマスク層の両端部分、13t 第1のマスク層の中央部分、15 第2のマスク層,電極、W1 積層物11の横幅、W2 積層物11aの横幅、W3 隣接する積層物11aの間隔、W4 開口部13dの下面開口の開口幅、13s 第1のマスク層の両端部分,第2の絶縁膜の両端部分、13t 第1のマスク層の中央部分,第2の絶縁膜の中央部分。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)半導体基板上に写真製版処理により所定の横幅の積層物を形成する工程と、
(b)前記積層物上に第1のマスク層を形成し、この第1のマスク層に、エッチングにより、前記積層物の前記横幅方向に直交する方向に渡って、前記積層物の前記横幅方向のその開口幅が前記第1のマスク層の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部を形成する工程と、
(c)前記第1のマスク層をマスクとして前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って分割積層物に分割する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項2】
前記工程(b)では、前記積層物における前記横幅方向の両側に、前記第1のマスク層における前記横幅方向の両側面をマスクする様に第2のマスク層を形成し、この第2のマスク層により、前記第1のマスク層における前記横幅方向の両端部分を前記第1のマスク層における前記横幅方向の中央部分と比べてエッチング除去され難くして、エッチングにより前記第1のマスク層に前記開口部を形成することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項3】
前記第1のマスク層および/または前記第2のマスク層は、半導体装置を構成する部材と兼用されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項4】
前記積層物は、前記半導体基板上に形成されたゲート絶縁膜上にゲート電極層および絶縁膜が順に積層されて形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項5】
前記積層物は、前記半導体基板上に形成されたゲート絶縁膜上に第1のゲート電極層、絶縁膜および第2のゲート電極層が順に積層されて形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項1】
(a)半導体基板上に写真製版処理により所定の横幅の積層物を形成する工程と、
(b)前記積層物上に第1のマスク層を形成し、この第1のマスク層に、エッチングにより、前記積層物の前記横幅方向に直交する方向に渡って、前記積層物の前記横幅方向のその開口幅が前記第1のマスク層の上面から下面に向かってテーパ状に狭まった開口部を形成する工程と、
(c)前記第1のマスク層をマスクとして前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って部分的にエッチング除去することにより、前記積層物を前記開口部の下面開口に沿って分割積層物に分割する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項2】
前記工程(b)では、前記積層物における前記横幅方向の両側に、前記第1のマスク層における前記横幅方向の両側面をマスクする様に第2のマスク層を形成し、この第2のマスク層により、前記第1のマスク層における前記横幅方向の両端部分を前記第1のマスク層における前記横幅方向の中央部分と比べてエッチング除去され難くして、エッチングにより前記第1のマスク層に前記開口部を形成することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項3】
前記第1のマスク層および/または前記第2のマスク層は、半導体装置を構成する部材と兼用されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項4】
前記積層物は、前記半導体基板上に形成されたゲート絶縁膜上にゲート電極層および絶縁膜が順に積層されて形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項5】
前記積層物は、前記半導体基板上に形成されたゲート絶縁膜上に第1のゲート電極層、絶縁膜および第2のゲート電極層が順に積層されて形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【公開番号】特開2006−32685(P2006−32685A)
【公開日】平成18年2月2日(2006.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−209990(P2004−209990)
【出願日】平成16年7月16日(2004.7.16)
【出願人】(503121103)株式会社ルネサステクノロジ (4,790)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年2月2日(2006.2.2)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年7月16日(2004.7.16)
【出願人】(503121103)株式会社ルネサステクノロジ (4,790)
【Fターム(参考)】
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