JPH09326475A - Method for manufacturing non-volatile memory device and exposure mask - Google Patents
Method for manufacturing non-volatile memory device and exposure maskInfo
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- JPH09326475A JPH09326475A JP8141266A JP14126696A JPH09326475A JP H09326475 A JPH09326475 A JP H09326475A JP 8141266 A JP8141266 A JP 8141266A JP 14126696 A JP14126696 A JP 14126696A JP H09326475 A JPH09326475 A JP H09326475A
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- memory device
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- exposure
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- memory cell
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- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンタクトレスの半導体記憶装置では、記憶
セル領域内に等間隔で配列されたワード線間の間隔がリ
ソグラフィーの解像限界によって制限され、装置のされ
なる高集積化が妨げられている。
【解決手段】 記憶セル領域11a内のワード線17a
を形成するためのリソグラフィーの露光において、位相
シフトパターンaのみを透明基板20上に配列してなる
露光マスク2の第1領域2aを用いてワード線17aを
形成する際のマスクになるネガ型のレジスト膜18に対
して露光を行う。これによって、位相シフトパターンa
の境界部に対応するレジスト膜18部分に露光光の解像
限界以下の未露光像22を形成し、このレジスト膜18
からなるレジストパターン18aをマスクにしてワード
線形成層(ポリサイド層17)をエッチングする。
In a contactless semiconductor memory device, the distance between word lines arranged at equal intervals in a memory cell region is limited by the resolution limit of lithography, and the device is highly integrated. Has been hampered. A word line 17a in a memory cell area 11a
In the lithography exposure for forming the pattern, a negative type mask that becomes a mask when the word line 17a is formed using the first region 2a of the exposure mask 2 in which only the phase shift pattern a is arranged on the transparent substrate 20. The resist film 18 is exposed. As a result, the phase shift pattern a
An unexposed image 22 below the resolution limit of exposure light is formed on the resist film 18 portion corresponding to the boundary part of the resist film 18
The word line forming layer (polycide layer 17) is etched using the resist pattern 18a made of as a mask.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、不揮発性記憶装置
の製造方法及び不揮発性記憶装置の製造に用いる露光マ
スクに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a non-volatile memory device and an exposure mask used for manufacturing the non-volatile memory device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化に伴い、不
揮発性記憶装置においては記憶セル領域内にコンタクト
を配置せずその外側の周辺領域にコンタクトを配置した
いわゆるコンタクトレスにすることで、当該記憶セル領
域の縮小化が図られている。このようなコンタクトレス
の不揮発性記憶装置の一例として、図9の回路図に示す
ようなNAND型の不揮発性記憶装置がある。この図に
示すように、コントクトレスのNAND型不揮発性記憶
装置の1つの単位セルアレイは、直列接続された複数
(ここでは8個)の記憶素子91、これらの記憶素子9
1に直列接続された選択トランジスタ92及びビットコ
ンタクト93を有している。そして、このビットコンタ
クト93を、複数の記憶素子91で共有することによ
り、これらの記憶素子91が配置された記憶セル領域9
a内にコンタクトが配置されないようなレイアウトに
し、当該記憶セル領域9aの縮小化を達成している。2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in integration of semiconductor devices, in non-volatile memory devices, contacts are not arranged in the memory cell region, but contacts are arranged in the peripheral region outside the memory cell region. The memory cell area is being reduced. As an example of such a contactless nonvolatile memory device, there is a NAND nonvolatile memory device as shown in the circuit diagram of FIG. As shown in this figure, one unit cell array of a contactless NAND-type nonvolatile memory device includes a plurality of (here, eight) memory elements 91 connected in series, and these memory elements 9
1 has a selection transistor 92 and a bit contact 93 connected in series. The bit contact 93 is shared by the plurality of storage elements 91, so that the storage cell area 9 in which the storage elements 91 are arranged is arranged.
The layout is such that the contacts are not arranged in a to achieve the reduction of the memory cell region 9a.
【0003】上記不揮発性記憶装置を製造するには、透
明基板上の全ての領域に遮光膜パターンを配置してなる
露光マスクを用いてリソグラフィーを行い、このリソグ
ラフィーによって形成されたレジストパターンをマスク
に用いたエッチングによって各材料層をパターニングし
ている。例えば、記憶素子91及び選択トランジスタ9
2のワード線94を形成するためのリソグラフィーで
は、図10(1)に示すように、透明基板201上にワ
ード線の幅に対応する幅w1 の遮光膜パターン202を
配置してなる露光マスク200を用い、半導体基板90
1上の材料層902上に成膜したレジスト膜903に対
して露光を行う。これらの遮光膜パターン202は、ワ
ード線の配置間隔に対応する間隔p1 で配列されてい
る。次に、上記レジスト膜903を現像処理し、これに
よって得られたレジストパターン903aをマスクに用
いて材料層902をエッチングする。To manufacture the above-mentioned non-volatile memory device, lithography is performed using an exposure mask in which a light-shielding film pattern is arranged in all areas on a transparent substrate, and a resist pattern formed by this lithography is used as a mask. Each material layer is patterned by the etching used. For example, the storage element 91 and the selection transistor 9
In lithography for forming the second word line 94, as shown in FIG. 10A, an exposure mask in which a light shielding film pattern 202 having a width w 1 corresponding to the width of the word line is arranged on the transparent substrate 201. 200, the semiconductor substrate 90
The resist film 903 formed on the material layer 902 above 1 is exposed. These light-shielding film patterns 202 are arranged at intervals p 1 corresponding to the arrangement intervals of word lines. Next, the resist film 903 is developed, and the material layer 902 is etched using the resist pattern 903a thus obtained as a mask.
【0004】これによって、図10(2)に示すよう
に、所定幅W1 のワード線94を所定の間隔P1 で半導
体基板901上に配列形成する。また、上記のようにし
て、ワード線94を形成した後、このレジストパターン
903aをマスクに用いたエッチングによって、ワード
線94の下方に浮遊ゲート95を形成する。その後、こ
のワード線94をマスクにしたイオン注入によって、半
導体基板901の表面側にソース・ドレイン拡散層96
を形成するためのイオン注入を行う。As a result, as shown in FIG. 10B, the word lines 94 having a predetermined width W 1 are arranged and formed on the semiconductor substrate 901 at a predetermined interval P 1 . After forming the word line 94 as described above, the floating gate 95 is formed below the word line 94 by etching using the resist pattern 903a as a mask. After that, the source / drain diffusion layer 96 is formed on the surface side of the semiconductor substrate 901 by ion implantation using the word line 94 as a mask.
Is implanted to form.
【0005】また、NOR型の不揮発性記憶装置におい
ても、分離ソース型、共通ソース型及び仮想接地型等の
コンタクトレスの不揮発性記憶装置等において、上記N
AND型と同様にしてセル面積の縮小化を達成してい
る。Also in the NOR type non-volatile memory device, in the contactless non-volatile memory device such as the isolated source type, the common source type and the virtual ground type, the above N
Similar to the AND type, the cell area has been reduced.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の半導体記憶装置においても、図10(2)
に示したワード線94間の間隔P1 は、ワード線94を
形成する際のリソグラフィーにおける露光光の解像度に
よって制限される。このワード線94間の間隔P 1 は、
当該ワード線94下の浮遊ゲート95が、隣合う記憶素
子間で分離されていれば良く、必要以上に広い間隔であ
る必要はない。このため、上記の間隔P1が半導体記憶
装置のさらなる高集積化を妨げる一因になっている。[Problems to be Solved by the Invention]
Even in the semiconductor memory device having such a configuration, FIG.
The interval P between the word lines 94 shown in FIG.1Word line 94
The resolution of the exposure light in lithography when forming
Therefore, it is limited. The interval P between the word lines 94 1Is
The floating gate 95 below the word line 94 is adjacent to the storage element.
It is sufficient if the children are separated, and the spacing is wider than necessary.
You don't have to. Therefore, the above-mentioned interval P1Semiconductor memory
This is one of the factors that hinder the further high integration of the device.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】そこで、上記の課題を解
決するための本発明は、記憶セル領域の外側の周辺領域
にコンタクトを配置してなる不揮発性記憶装置の製造方
法であって、記憶セル領域内のワード線を形成するため
リソグラフィーにおける露光では、位相シフトパターン
のみを透明基板上に配列してなる露光マスク部分を用い
てネガ型のレジスト膜に対して露光を行うことを特徴と
している。Therefore, the present invention for solving the above-mentioned problems is a method for manufacturing a nonvolatile memory device in which a contact is arranged in a peripheral region outside a memory cell region. The exposure in lithography for forming the word lines in the cell region is characterized in that the negative type resist film is exposed using the exposure mask portion in which only the phase shift pattern is arranged on the transparent substrate. .
【0008】上記不揮発性記憶装置の製造方法では、位
相シフトパターンのみを透明基板上に配列してなる露光
マスク部分を用いてネガ型のレジスト膜に対して露光を
行うことから、位相シフトパターンの境界部に対応する
当該レジスト膜部分には、露光光の位相がずれることに
よって当該露光光の照射強度がネガレジストを重合させ
るのに不十分な未露光部が生じる。この未露光部の幅
は、露光光の解像限界の幅よりも狭くなることから、上
記リソグラフィーでは露光光の解像限界よりも狭いスペ
ースのレジストパターンが形成される。このため、この
レジストパターンをマスクにしたエッチングで記憶セル
領域内に形成されるワード線は、リソグラフィーの限界
よりも狭い間隔で配置されたものになる。In the above method of manufacturing a non-volatile memory device, since the negative resist film is exposed by using the exposure mask portion formed by arranging only the phase shift pattern on the transparent substrate, the phase shift pattern In the resist film portion corresponding to the boundary portion, an unexposed portion where the irradiation intensity of the exposure light is insufficient to polymerize the negative resist is generated due to the phase shift of the exposure light. Since the width of this unexposed portion is narrower than the width of the resolution limit of the exposure light, a resist pattern having a space narrower than the resolution limit of the exposure light is formed in the above-mentioned lithography. Therefore, the word lines formed in the memory cell region by etching using the resist pattern as a mask are arranged at intervals narrower than the limit of lithography.
【0009】また、記憶セル領域の外側の周辺領域にコ
ンタクトを配置してなる不揮発性記憶装置の製造に用い
る露光マスクであって、ワード線を形成するための位相
シフトパターンのみが配列形成された第1領域と、遮光
膜パターンが形成された第2領域とを、同一の透明基板
上に配置してなることを特徴としている。Further, it is an exposure mask used for manufacturing a non-volatile memory device in which contacts are arranged in a peripheral region outside a memory cell region, and only phase shift patterns for forming word lines are arrayed. It is characterized in that the first region and the second region in which the light shielding film pattern is formed are arranged on the same transparent substrate.
【0010】上記露光マスクでは、同一の透明基板上
に、ワード線を形成するための位相シフトパターンのみ
が配列形成された第1領域と、遮光膜パターンが形成さ
れた第2領域とが配置されている。このことから、上記
記憶セル領域に上記第1領域を対応させて露光を行うこ
とで、記憶セル領域の露光面には、位相シフトパターン
の境界部に露光光の回折による未露光パターン像が形成
される。また、上記周辺領域に上記第2領域を対応させ
て露光を行うことで、周辺領域の露光面には、遮光膜パ
ターン像が形成される。In the above exposure mask, a first region in which only phase shift patterns for forming word lines are arranged and a second region in which a light shielding film pattern is formed are arranged on the same transparent substrate. ing. From this, by exposing the memory cell region to the first region, an unexposed pattern image is formed on the exposed surface of the memory cell region at the boundary of the phase shift pattern by diffraction of the exposure light. To be done. Further, by exposing the peripheral region to the second region, a light-shielding film pattern image is formed on the exposed surface of the peripheral region.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は、本発明の不揮発性記憶装置
の製造方法を、NAND型の不揮発性記憶装置の製造方
法に適用した第1実施形態を説明するための断面工程図
であり、図2は、図1に対応する平面図である。また、
図1は図2のA−A断面になっている。尚、ここで製造
する不揮発性記憶装置は、従来の技術で図9の回路図を
用いて説明したコンタクトレスのNAND型不揮発性記
憶装置である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional process diagram for explaining a first embodiment in which a method for manufacturing a nonvolatile memory device according to the present invention is applied to a method for manufacturing a NAND-type nonvolatile memory device, and FIG. It is a top view corresponding to. Also,
FIG. 1 is taken along the line AA of FIG. The nonvolatile memory device manufactured here is a contactless NAND-type nonvolatile memory device described in the related art with reference to the circuit diagram of FIG.
【0012】先ず、図1(1)及び図2(1)に示すよ
うに、半導体基板11には、記憶素子が形成される記憶
セル領域11aと選択トランジスタやコンタクトが形成
される周辺領域11bとが配置されている。そして、こ
の半導体基板11の表面側に、素子分離12及び拡散層
13を形成する。上記素子分離12は、例えばLOCO
S法によって形成する。また、拡散層13は、イオン注
入とその後の熱処理によって形成し、記憶セル領域11
aに配置される記憶素子の導電型と逆の導電型の不純物
が導入される。First, as shown in FIGS. 1A and 2A, a semiconductor cell 11 has a memory cell region 11a in which a memory element is formed and a peripheral region 11b in which a select transistor and a contact are formed. Are arranged. Then, the element isolation 12 and the diffusion layer 13 are formed on the front surface side of the semiconductor substrate 11. The element isolation 12 is, for example, LOCO.
It is formed by the S method. Further, the diffusion layer 13 is formed by ion implantation and subsequent heat treatment, and the storage cell region 11 is formed.
An impurity having a conductivity type opposite to that of the memory element arranged in a is introduced.
【0013】次に、図1(2)及び図2(2)に示すよ
うに、半導体基板11の上面にトンネル酸化膜14(図
2の平面図では省略)を形成した後、当該トンネル酸化
膜14上に浮遊ゲート形成層15を成膜する。続いて、
フォトリソグラフィー技術とこれに続くエッチングによ
って、単位記憶セル領域間の浮遊ゲート形成層15部分
を除去する。しかる後、浮遊ゲート形成層15を覆う状
態でインターポリ絶縁膜16(図2の平面図では省略)
を形成し、このインターポリ絶縁膜16上にポリサイド
層17(下層多結晶シリコンと上層シリサイドとの積層
構造からなる層:図2の平面図では省略)をワード線形
成層として成膜する。Next, as shown in FIGS. 1B and 2B, after forming a tunnel oxide film 14 (not shown in the plan view of FIG. 2) on the upper surface of the semiconductor substrate 11, the tunnel oxide film is formed. A floating gate forming layer 15 is formed on the film 14. continue,
The portion of the floating gate forming layer 15 between the unit memory cell regions is removed by the photolithography technique and the subsequent etching. Then, the inter-poly insulating film 16 is covered with the floating gate forming layer 15 (not shown in the plan view of FIG. 2).
Then, a polycide layer 17 (a layer having a laminated structure of lower polycrystalline silicon and upper silicide: omitted in the plan view of FIG. 2) is formed as a word line forming layer on the interpoly insulating film 16.
【0014】次に、図1(3)及び図2(3)に示すよ
うに、上記ポリサイド層17の上面に、フォトリソグラ
フィー技術を用いて、ワード線を形成するためのマスク
になるレジストパターン18a(図2の平面図では省
略)を形成する。この工程が、本発明において重要な工
程になる。この場合先ず、ポリサイド層17上にネガ型
のレジスト膜18(図2の平面図では省略)を塗布す
る。次に、露光マスク2の上方からこのレジスト膜18
に露光光を照射する。Next, as shown in FIGS. 1 (3) and 2 (3), a resist pattern 18a serving as a mask for forming a word line is formed on the upper surface of the polycide layer 17 by using a photolithography technique. (Omitted in the plan view of FIG. 2). This step is an important step in the present invention. In this case, first, a negative type resist film 18 (not shown in the plan view of FIG. 2) is applied on the polycide layer 17. Next, the resist film 18 is formed from above the exposure mask 2.
The exposure light is applied to the.
【0015】ここで、上記露光マスク2は、透明基板2
0上に位相シフトパターンaのみを配列してなる第1領
域2aを有するものである。この第1領域2aに配置さ
れる位相シフトパターンaは、露光光の位相を180°
変化させるシフタからなり、幅wを有して、間隔p=w
で配列されている。上記位相シフトパターンaの幅w及
び間隔p=wは、記憶セル領域11aに配置されるワー
ド線の幅よりも当該ワード線間の間隔分だけ大きく設定
される。そして、位相シフトパターンaの数とその間の
スペースa’の数との合計数が、記憶セル領域11aに
配置されるワード線と記憶セル領域11aに隣合わせて
配置される選択トランジスタのワード線との合計数と同
数になるような構成にする。ただし、記憶セル領域11
aに隣合わせて配置される選択トランジスタのワード線
部分に対応する位相シフトパターンの幅及び間隔は、記
憶セル領域11a内に配置される記憶素子のワード線の
幅に対応させる必要はなく、選択トランジスタのワード
線の幅に対応させることとする。Here, the exposure mask 2 is the transparent substrate 2
It has a first region 2a formed by arranging only the phase shift pattern a on 0. The phase shift pattern a arranged in the first region 2a changes the phase of the exposure light by 180 °.
It consists of shifting shifters, has a width w, and has an interval p = w.
Are arranged in. The width w of the phase shift pattern a and the interval p = w are set to be larger than the width of the word lines arranged in the memory cell region 11a by the interval between the word lines. The total number of the phase shift patterns a and the number of spaces a ′ between the phase shift patterns a is equal to that of the word line arranged in the memory cell region 11a and the word line of the select transistor arranged adjacent to the memory cell region 11a. Configure so that the total number is the same. However, the memory cell area 11
The width and interval of the phase shift pattern corresponding to the word line portion of the select transistor arranged adjacent to a do not need to correspond to the width of the word line of the memory element arranged in the memory cell region 11a. It corresponds to the width of the word line.
【0016】そして、上記第1領域2a以外の透明基板
20上のその他の領域、すなわち第2領域2bにおいて
は、当該透明基板20上を全て遮光膜パターンbで覆う
か、または周辺領域11bに配置されるワード線部分
(記憶セル領域11aに隣合わせて配置される選択トラ
ンジスタのワード線部分は除く)を形成するための遮光
膜パターンbを配置する。このように、露光マスク2の
第2領域2bに上記ワード線部分を形成するための遮光
膜パターンbを形成した場合には、記憶セル領域11a
に配置されるワード線部分と周辺領域11bとに配置さ
れるワード線部分とを形成するための露光を一度に行う
ことが可能になる。In the other area on the transparent substrate 20 other than the first area 2a, that is, the second area 2b, the entire transparent substrate 20 is covered with the light-shielding film pattern b or arranged in the peripheral area 11b. A light-shielding film pattern b for forming a word line portion (excluding the word line portion of the select transistor arranged adjacent to the memory cell region 11a) is arranged. In this way, when the light-shielding film pattern b for forming the word line portion is formed in the second region 2b of the exposure mask 2, the memory cell region 11a is formed.
It is possible to perform the exposure for forming the word line portion disposed in the peripheral region 11b and the word line portion disposed in the peripheral region 11b at one time.
【0017】上記構成の露光マスク2を用いた露光は、
以下のように行われる。すなわち、露光マスク2の第1
領域2aを用いて露光が行われたレジスト膜18部分に
は、露光光の照射強度がネガレジストを重合させるのに
不十分な、いわゆる未露光部が生じる。これは、図3
(a)に示すように露光マスク2の第1領域2aにおけ
る位相シフトパターンaが配置された部分と配置されな
い部分とを通過した露光光の位相が、図3(b)に示す
よう交互に逆位相になり、この結果図3(c)の露光光
の照射強度のグラフに示すように位相シフトパターンa
の境界部で露光光が互いに打ち消し合ってこの部分の露
光光の照射強度が弱められるためである。したがって、
上記未露光像(22)の幅Pは、露光光の解像限界より
も狭くなる。一方、図1(3)及び図2(3)に示した
露光マスク2の第2領域2bを用いて露光が行われたレ
ジスト膜18部分には、遮光膜パターンbの配置部に対
応してパターン像23(図2の平面図では省略)が形成
される。このパターン像23の幅は、露光光の解像限界
の幅以上の大きさになる。The exposure using the exposure mask 2 having the above structure is
It is performed as follows. That is, the first of the exposure mask 2
In the portion of the resist film 18 exposed using the region 2a, a so-called unexposed portion in which the irradiation intensity of the exposure light is insufficient to polymerize the negative resist is generated. This is shown in Figure 3.
As shown in FIG. 3A, the phase of the exposure light passing through the portion where the phase shift pattern a is arranged and the portion where the phase shift pattern a is not arranged in the first area 2a of the exposure mask 2 are alternately reversed as shown in FIG. As a result, as shown in the graph of the irradiation intensity of the exposure light in FIG. 3C, the phase shift pattern a
This is because the exposure lights cancel each other at the boundary portion of, and the irradiation intensity of the exposure light at this portion is weakened. Therefore,
The width P of the unexposed image (22) is narrower than the resolution limit of exposure light. On the other hand, the resist film 18 portion exposed by using the second region 2b of the exposure mask 2 shown in FIGS. 1C and 2C corresponds to the arrangement portion of the light shielding film pattern b. A pattern image 23 (not shown in the plan view of FIG. 2) is formed. The width of the pattern image 23 is larger than the width of the resolution limit of the exposure light.
【0018】上記のようにして露光を行った後、レジス
ト膜18の現像処理を行い、当該レジスト膜18の未露
光部を除去する。以上のようにして、ポリサイド層17
上にネガ型のレジストからなるレジストパターン18a
を形成する。このレジストパターン18aは、記憶セル
領域11a内においては、上記露光光の解像限界よりも
狭い間隔で配列され、周辺領域11bにおいては露光光
の解像限界以上の間隔で配置される。After the exposure is performed as described above, the resist film 18 is developed to remove the unexposed portion of the resist film 18. As described above, the polycide layer 17
A resist pattern 18a made of a negative resist on top
To form The resist patterns 18a are arranged at intervals smaller than the resolution limit of the exposure light in the memory cell area 11a, and at intervals larger than the resolution limit of the exposure light in the peripheral area 11b.
【0019】以上のようにして、ポリサイド層17上に
レジストパターン18aを形成した後、このレジストパ
ターン18aをマスクに用いたエッチングを行う。これ
によって、図1(4)及び図2(4)に示すように、ポ
リサイド層17からなるワード線17aを形成し、さら
にインターポリ絶縁膜16及び浮遊ゲート形成層15を
パターニングする。After the resist pattern 18a is formed on the polycide layer 17 as described above, etching is performed using the resist pattern 18a as a mask. As a result, as shown in FIGS. 1 (4) and 2 (4), the word line 17a made of the polycide layer 17 is formed, and the interpoly insulating film 16 and the floating gate formation layer 15 are patterned.
【0020】次に、レジストパターン18aを除去した
後、イオン注入によってワード線17a間に露出する半
導体基板11の表面側にソース・ドレインになる拡散層
19を形成するための不純物を導入する。この不純物
は、記憶素子及び選択トランジスタがnチャンネルトラ
ンジスタである場合にはn型、当該記憶素子及び選択ト
ランジスタがpチャンネルトランジスタである場合には
p型にする。Next, after removing the resist pattern 18a, an impurity for forming a diffusion layer 19 to be a source / drain is introduced into the surface side of the semiconductor substrate 11 exposed between the word lines 17a by ion implantation. This impurity is n-type when the storage element and the selection transistor are n-channel transistors, and is p-type when the storage element and the selection transistor are p-channel transistors.
【0021】次いで、図4の断面図に示すように、ワー
ド線17aを覆う状態で、半導体基板11上に層間絶縁
膜41を成膜する。その後、周辺領域11bの層間絶縁
膜41に、拡散層(ドレイン拡散層)19に接続される
コンタクトホール42を形成する。次に、このコンタク
トホール42の底面のに接続するビットコンタクト43
を形成し、このビットコンタクト43に接続する状態で
ビット線44を形成する。以上のようにして、コンタク
トレスのNAND型不揮発性記憶装置1を製造する。Next, as shown in the sectional view of FIG. 4, an interlayer insulating film 41 is formed on the semiconductor substrate 11 in a state of covering the word line 17a. After that, a contact hole 42 connected to the diffusion layer (drain diffusion layer) 19 is formed in the interlayer insulating film 41 in the peripheral region 11b. Next, the bit contact 43 connected to the bottom surface of the contact hole 42
And the bit line 44 is formed in a state of being connected to the bit contact 43. As described above, the contactless NAND nonvolatile memory device 1 is manufactured.
【0022】上記のようにして製造された不揮発性記憶
装置1は、記憶セル領域11a内に配置されるワード線
17aがリソグラフィーの限界よりも狭い間隔で配置さ
れたものになる。このことから、記憶セル領域11a内
に配置される記憶素子の集積度を向上させることができ
る。In the nonvolatile memory device 1 manufactured as described above, the word lines 17a arranged in the memory cell region 11a are arranged at intervals narrower than the limit of lithography. Therefore, the degree of integration of the storage elements arranged in the storage cell region 11a can be improved.
【0023】次に、図5は、本発明の不揮発性記憶装置
の製造方法を、NOR型の不揮発性記憶装置の製造方法
に適用した第2実施形態を説明するための断面工程図で
ある。尚、ここで製造する不揮発性記憶装置は、分離ソ
ース型、共通ソース型、仮想設置型等のコンタクトレス
のNOR型不揮発性記憶装置である。Next, FIG. 5 is a sectional process view for explaining a second embodiment in which the method for manufacturing a nonvolatile memory device according to the present invention is applied to a method for manufacturing a NOR type nonvolatile memory device. The nonvolatile memory device manufactured here is a contactless NOR nonvolatile memory device such as a separated source type, a common source type, or a virtual installation type.
【0024】上記各NOR型の不揮発性記憶装置の製造
方法に本発明を適用する場合にも、上記第1実施形態で
説明したNAND型の不揮発性記憶装置の形成方法と同
様に、記憶セル領域内のワード線を形成する際のリソグ
ラフィーを行う。すなわち、図5(1)に示すように、
ワード線を形成するためのポリサイド層17上にネガ型
のレジスト膜18を成膜し、その後、透明基板20上に
位相シフトパターンaのみを配列してなる第1領域2a
を有する露光マスク2を用いて上記ワード線を形成する
ための露光を行うこととする。但し、半導体基板11の
記憶セル領域11aの両側の周辺領域11bに配置され
る選択トランジスタのワード線は、記憶セル領域11a
に配置されるワード線との間の間隔が広いため、遮光膜
パターンbが配置される露光マスク2の第2領域2bを
用いて露光を行うようにする。Even when the present invention is applied to the method of manufacturing each NOR type nonvolatile memory device, the memory cell area is the same as the method of forming the NAND type nonvolatile memory device described in the first embodiment. Lithography is performed when forming the word lines inside. That is, as shown in FIG.
A negative resist film 18 is formed on a polycide layer 17 for forming a word line, and then only a phase shift pattern a is arranged on a transparent substrate 20 to form a first region 2a.
Exposure for forming the word line is performed using the exposure mask 2 having However, the word lines of the select transistors arranged in the peripheral regions 11b on both sides of the memory cell region 11a of the semiconductor substrate 11 are the memory cell regions 11a.
Since the distance between the word line and the word line is large, the exposure is performed using the second region 2b of the exposure mask 2 in which the light shielding film pattern b is arranged.
【0025】次に、上記露光マスク2を用いて露光を行
ったレジスト膜18の現像処理を行い、当該ネガ型のレ
ジスト膜18からなるレジストパターン18aを形成す
る。その後、このレジストパターン18aをマスクに用
いてポリサイド層17をエッチングする。これによっ
て、図5(2)に示すように、ポリサイド層17からな
るワード線17aを形成する。次いで、上記レジストパ
ターン(18a)を除去した後、ここでは図示しないレ
ジストパターンを形成してソース・ドレインになる拡散
層19を形成するためのイオン注入を行う。Next, the resist film 18 that has been exposed using the exposure mask 2 is developed to form a resist pattern 18a made of the negative resist film 18. Then, the polycide layer 17 is etched using the resist pattern 18a as a mask. As a result, the word line 17a made of the polycide layer 17 is formed as shown in FIG. Then, after removing the resist pattern (18a), a resist pattern (not shown) is formed here, and ion implantation is performed to form the diffusion layer 19 to be the source / drain.
【0026】次に、図5(3)に示すように、ここでは
図示しない他のレジストパターンを形成してチャネルス
トップ拡散層51を形成するためのイオン注入を行う。
次いで、上記第1実施形態で図4を用いて説明したと同
様に、ワード線17aを覆う状態で層間絶縁膜41を成
膜し、その後、コンタクトホール42、ビットコンタク
ト43及びビット線44を形成する。以上のようにし
て、コンタクトレスのNOR型不揮発性記憶装置5を製
造する。Next, as shown in FIG. 5C, another resist pattern (not shown) is formed here, and ion implantation for forming the channel stop diffusion layer 51 is performed.
Next, as in the first embodiment described with reference to FIG. 4, the interlayer insulating film 41 is formed in a state of covering the word line 17a, and then the contact hole 42, the bit contact 43, and the bit line 44 are formed. To do. As described above, the contactless NOR type nonvolatile memory device 5 is manufactured.
【0027】図6(a)には上記のようにして製造した
分離ソース型のNOR型不揮発性記憶装置の回路図を示
し、図6(b)にはこの不揮発性記憶装置における記憶
セル領域の要部61平面図を示す。また、図7(a)に
は上記のようにして製造した共通ソース型のNOR型不
揮発性記憶装置の回路図を示し、図7(b)にはこの不
揮発性記憶装置における記憶セル領域の要部71平面図
を示す。さらに、図8(a)には上記のようにして製造
した仮想接地型のNOR型不揮発性記憶装置の回路図を
示し、図8(b)にはこの不揮発性記憶装置における記
憶セル領域の要部81平面図を示す。FIG. 6A shows a circuit diagram of the separated source NOR type nonvolatile memory device manufactured as described above, and FIG. 6B shows a memory cell region of the nonvolatile memory device. The top view of the main part 61 is shown. Further, FIG. 7A shows a circuit diagram of a common-source NOR type nonvolatile memory device manufactured as described above, and FIG. 7B shows a memory cell region of the nonvolatile memory device. The part 71 top view is shown. Further, FIG. 8A shows a circuit diagram of the virtual ground type NOR non-volatile memory device manufactured as described above, and FIG. 8B shows a memory cell region of the non-volatile memory device. The part 81 top view is shown.
【0028】これらの各図に示すように、NOR型不揮
発性記憶装置の製造方法に、本発明の製造方法を適用し
た場合においても、記憶セル領域における記憶素子のワ
ード線17a間の間隔Pをリソグラフィー限界よりも狭
くすることができ、単位セル当たりの面積を縮小するこ
とが可能になる。As shown in each of these figures, even when the manufacturing method of the present invention is applied to the manufacturing method of the NOR type nonvolatile memory device, the interval P between the word lines 17a of the memory elements in the memory cell region is It can be narrower than the lithography limit, and the area per unit cell can be reduced.
【0029】尚、上記第1及び第2実施形態を説明する
各図では、8個のトランジスタで単位セルを構成するよ
うにした。しかし、単位セル当たりのトランジスタ数は
上記に限定されず、当該トランジスタ数が多い程、当該
単位セル当たりの面積の縮小率は大きくなる。In each of the drawings for explaining the first and second embodiments, the unit cell is composed of eight transistors. However, the number of transistors per unit cell is not limited to the above, and the larger the number of transistors, the greater the reduction rate of the area per unit cell.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したように本発明の不揮発性記
憶装置の製造方法によれば、コンタクトレスの不揮発性
記憶装置のワード線を形成する際のリソグラフィーの露
光において、位相シフトパターンの境界部にネガレジス
トを重合させるのに露光光の照射量が不十分な未露光部
を生じさせることで、露光光の解像限界以下の間隔でワ
ード線を配置することが可能になる。このため、上記ワ
ード線が配列される記憶セル領域の面積を縮小すること
ができ、コンタクトレス型の不揮発性記憶装置の高集積
化を図ることが可能になる。また、本発明の露光マスク
によれば、工程数を増加させることなく上記不揮発性記
憶装置の製造方法を実施することが可能になる。As described above, according to the method of manufacturing the nonvolatile memory device of the present invention, the boundary portion of the phase shift pattern is used in the lithography exposure when forming the word line of the contactless nonvolatile memory device. It is possible to arrange the word lines at intervals below the resolution limit of the exposure light by forming an unexposed portion in which the exposure light dose is insufficient to polymerize the negative resist. Therefore, the area of the memory cell region in which the word lines are arranged can be reduced, and the contactless nonvolatile memory device can be highly integrated. Further, according to the exposure mask of the present invention, it becomes possible to carry out the method for manufacturing a non-volatile memory device without increasing the number of steps.
【図1】第1実施形態を説明する断面工程図(その1)
である。FIG. 1 is a sectional process view (part 1) for explaining a first embodiment;
It is.
【図2】第1実施形態を説明する平面工程図である。FIG. 2 is a plan process diagram for explaining the first embodiment.
【図3】位相シフトパターンのみによる露光を説明する
図である。FIG. 3 is a diagram illustrating exposure using only a phase shift pattern.
【図4】第1実施形態を説明する断面工程図(その2)
である。FIG. 4 is a sectional process diagram (2) for explaining the first embodiment.
It is.
【図5】第2実施形態を説明する断面工程図である。FIG. 5 is a sectional process diagram illustrating the second embodiment.
【図6】分離ソース型の装置への適用例を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing an example of application to a separation source type device.
【図7】共通ソース型の装置への適用例を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing an example of application to a common source type device.
【図8】仮想接地型の装置への適用例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of application to a virtual ground type device.
【図9】コンタクトレスのNAND型不揮発性記憶装置
の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a contactless NAND-type nonvolatile memory device.
【図10】従来の製造方法及び露光マスクを説明する断
面工程図である。FIG. 10 is a sectional process diagram illustrating a conventional manufacturing method and an exposure mask.
2 露光マスク 2a 第1領域 2b 第2領域 11a 記憶セル領域 11b 周辺領域 17a
ワード線 18 レジスト膜 20 透明基板 43 ビットコンタクト(コンタクト) a 位相シ
フトパターン2 exposure mask 2a first area 2b second area 11a memory cell area 11b peripheral area 17a
Word line 18 Resist film 20 Transparent substrate 43 Bit contact (contact) a Phase shift pattern
Claims (2)
クトを配置してなる不揮発性記憶装置の製造方法であっ
て、 前記記憶セル領域内のワード線を形成するためのリソグ
ラフィーにおける露光では、位相シフトパターンのみを
透明基板上に配列してなる露光マスク部分を用いて前記
ワード線を形成する際のマスクになるネガ型のレジスト
膜に対して露光を行うこと、 を特徴とする不揮発性記憶装置の製造方法。1. A method of manufacturing a non-volatile memory device, wherein a contact is arranged in a peripheral region outside a memory cell region, wherein in lithography exposure for forming a word line in the memory cell region, A non-volatile memory device, comprising: exposing a negative resist film, which serves as a mask when forming the word lines, by using an exposure mask portion in which only shift patterns are arranged on a transparent substrate. Manufacturing method.
クトを配置してなる不揮発性記憶装置の製造に用いる露
光マスクであって、 ワード線を形成するための位相シフトパターンのみが配
列形成された第1領域と、遮光パターンが形成された第
2領域とが、同一の透明基板上に配置されてなること、 を特徴とする露光マスク。2. An exposure mask used for manufacturing a non-volatile memory device in which contacts are arranged in a peripheral region outside a memory cell region, wherein only phase shift patterns for forming word lines are arrayed. An exposure mask, wherein the first region and the second region having the light shielding pattern are arranged on the same transparent substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8141266A JPH09326475A (en) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | Method for manufacturing non-volatile memory device and exposure mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8141266A JPH09326475A (en) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | Method for manufacturing non-volatile memory device and exposure mask |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09326475A true JPH09326475A (en) | 1997-12-16 |
Family
ID=15287908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8141266A Withdrawn JPH09326475A (en) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | Method for manufacturing non-volatile memory device and exposure mask |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09326475A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100731057B1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-06-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Floating Gate Patterning Method for Flash Memory Devices |
| US7507039B2 (en) * | 2002-02-28 | 2009-03-24 | Fujitsu Limited | Dynamic pressure bearing manufacturing method, dynamic pressure bearing and dynamic pressure bearing manufacturing device |
| US7737508B2 (en) | 2001-01-31 | 2010-06-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Non-volatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
| JP2012151189A (en) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Tokyo Electron Ltd | Formation method of fine pattern |
| CN119486139A (en) * | 2024-10-29 | 2025-02-18 | 江苏扬贺扬微电子科技有限公司 | A method for improving the uniformity of NAND block word lines and select tubes |
-
1996
- 1996-06-04 JP JP8141266A patent/JPH09326475A/en not_active Withdrawn
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