(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板内を延在するトレンチの一部に、第１誘電体の層と前記第１誘電体の層上に形成された第２誘電体の層とを備える第１の誘電体充填層を、その上側表面が、前記基板の上側表面よりも下方に位置するように形成するステップと、
第３誘電体からなる第２の誘電体充填層を、前記第１の誘電体充填層の上側表面に、前記第１の誘電体充填層の上側表面から、その上方に向かって、前記基板の上側表面上に形成された第４誘電体の層と、その上に形成された第１導電層とを貫通する前記トレンチの残余の部分にわたって延在し、且つ前記第４誘電体の層の一部と前記第１導電層の一部とに接するように形成するステップと、
前記第２の誘電体充填層を形成するステップの後、
前記第１導電層上に第５誘電体の層を形成するステップと、
前記第５誘電体の層上に第２導電層を形成するステップと、を備え、
前記第５誘電体の層の上側表面は、前記第２の誘電体充填層の上側表面よりも下方に配置されることを特徴するメモリデバイスの一部を形成する方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、第１の誘電体充填層を形成する前記ステップは、前記トレンチの一部を覆い、且つ前記基板上に配置された第６誘電体の層上に、前記第１誘電体の層を形成するステップをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、第２の誘電体充填層を形成する前記ステップは、前記第６誘電体の層上に前記第２の誘電体充填層の一部を形成するステップを備えることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法において、前記第１誘電体は窒化物であり、前記第２誘電体はスピンオン誘電体であり、前記第３誘電体は高密度プラズマによる酸化物であることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法において、第１の誘電体充填層を形成する前記ステップは、前記第２誘電体の層をキュアするステップをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法において、前記第２誘電体の層をキュアする前記ステップは酸化工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法において、前記第４誘電体の層は、トンネル誘電体層であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法において、前記トレンチは、前記第１導電層上に配置されたハードマスク層をパターニングして、エッチングすることによって形成されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法において、前記第１の誘電体充填層を形成する前記ステップは、
前記第１誘電体の層上に前記第２誘電体の層を形成して、前記第２誘電体の層で前記トレンチを前記基板の上側表面より上のレベルまで充填するステップと、
前記第２誘電体の層の一部を除去して、前記第２誘電体の層の上側表面を前記基板の上側表面よりも下方に位置させるステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法において、前記第１の誘電体充填層を形成する前記ステップは、前記第１誘電体の層の一部を前記第２誘電体の層の上側表面のレベルまで選択的に除去するステップをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０のいずれか１項に記載の方法において、前記第２誘電体の層の一部を除去する前記ステップの前に、前記第２誘電体の層をアニールするステップをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１〜７、９〜１１のいずれか１項に記載の方法において、前記第５誘電体の層は、ゲート間誘電体層であることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法において、前記第１導電層は浮遊ゲート層であり、前記第２導電層は制御ゲート層であることを特徴とする方法。
【請求項１４】
第１誘電体の層とその層上に形成された第２誘電体の層とを有し、基板内に延在するトレンチ内に配置され、上側表面が、前記基板の上側表面よりも下方に位置している第１の誘電体充填層と、
前記トレンチ内の前記第１の誘電体充填層の上側表面上に配置され、前記基板の上側表面上に形成された第４誘電体の層と、その層上に形成された第１導電層とを貫通し、前記第４誘電体の層の一部と前記第１導電層の一部とに接する、第３誘電体からなる第２の誘電体充填層と、
前記第１導電層上に形成された第５誘電体の層と、
前記第５誘電体の層上に形成された第２導電層と、
を備える集積回路デバイスであって、
前記第５誘電体の層の上側表面は、前記第２の誘電体充填層の上側表面よりも下方に位置していることを特徴とする集積回路デバイス。
【請求項１５】
請求項１４記載の集積回路デバイスにおいて、前記基板と前記第１の誘電体充填層の前記第１誘電体との間に介在し、且つ前記第２の誘電体充填層の一部と前記基板との間に介在する第６誘電体の層をさらに備えることを特徴とする集積回路デバイス。
【請求項１６】
請求項１４又は１５のいずれか１項に記載の集積回路デバイスにおいて、前記第１誘電体は窒化物であり、前記第２誘電体はアニールされたスピンオン誘電体であることを特徴とする集積回路デバイス。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の集積回路デバイスにおいて、前記第３誘電体は高密度プラズマによる酸化物であることを特徴とする集積回路デバイス。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の集積回路デバイスにおいて、前記第４誘電体の層は、トンネル誘電体層であり、前記第１導電層は浮遊ゲート層であり、前記第５誘電体の層は、層間誘電体層であり、且つ前記第２導電層は、制御ゲート層であることを特徴とする集積回路デバイス。
【請求項１９】
請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の集積回路デバイスにおいて、前記集積回路デバイスはメモリデバイスであることを特徴とする集積回路デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にはメモリデバイスに関し、特にメモリデバイス用の分離トレンチに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、メモリデバイスは、コンピュータにおいて内部記憶領域として設けられる。用語メモリは、集積回路チップの形態であるデータ記憶装置を指す。一般に、メモリデバイスは、データを記憶するためのメモリセルのアレイと、該メモリセルアレイに接続された行デコーダ及び列デコーダとを有し、該行デコーダ及び該列デコーダは、外部アドレスに応じて該メモリセルアレイにアクセスする。
【０００３】
メモリのタイプの１つとして、フラッシュメモリとして知られる不揮発性メモリがある。フラッシュメモリは、一種のＥＥＰＲＯＭ（電気的消去書き込み可能な読み出し専用メモリ）であり、ブロック単位で消去及び再書き込みが可能である。最近のパーソナルコンピュータ（ＰＣｓ）の多くは、フラッシュメモリチップにＢＩＯＳを記憶しているため、必要ならば容易に更新が可能である。そのようなＢＩＯＳをフラッシュＢＩＯＳと呼ぶこともある。また、フラッシュメモリは、無線電子デバイスにおいても普及している。これは、通信プロトコルが標準化された際に、製造業者がその新しい通信プロトコルをサポートすることが可能となるからであり、また機能を拡張するためにデバイスを遠隔的に更新できるからである。
【０００４】
通常のフラッシュメモリは、行及び列の形態で配置された多数のメモリセルを含むメモリアレイを備える。各メモリセルは、電荷保持可能な浮遊ゲート電界効果トランジスタを有する。それらのセルは、通常、ブロックに分けられる。ブロック内の各セルは、浮遊ゲートに電荷を蓄積することで、個別に、電気的に書き込みが可能である。電荷は、ブロック消去処理によって浮遊ゲートから除去することができる。セル内のデータは、浮遊ゲートにおける電荷の有無によって決定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
メモリデバイスは、半導体製造方法を用いて、通常は半導体基板上に形成される。基板上には、メモリセルアレイが配置される。基板に形成されたアレイ内の分離トレンチには誘電体が充填される。このような分離トレンチ（例えば、浅いトレンチ分離（ＳＴＩ））は、無関係な電流が基板を通ってメモリセル間を流れないように作用することで、メモリアレイ上における電圧分離を行う。分離トレンチは、物理的堆積方法によって、例えば、高密度プラズマ（ＨＤＰ）による酸化物で充填されることが多い。しかしながら、フラッシュメモリアレイの離間に対する仕様においては、分離トレンチが比較的狭い幅を有することが要求され、そのため、アスペクト（すなわちトレンチ深さ対トレンチ幅）比が大きくなる。物理的なスパッタ方法でこのようなトレンチを充填すると、アスペクト比が大きいため、誘電体内にボイドが形成されることが多くなる。
【０００６】
スピンオン誘電体（ＳＯＤｓ）でトレンチを充填することにより、充填中における誘電体内でのボイド形成を低減することができる。しかしながら、通常、スピンオン誘電体は、トレンチ内に配置された後、例えば、蒸気酸化工程によって、キュア（又はアニール）する必要があり、基板や基板の上にあるメモリセルの層を不必要に酸化する可能性がある。そのような酸化を防ぐため、トレンチにスピンオン誘電体を充填する前に、トレンチの内側を窒化物膜（ｎｉｔｒｉｄｅ  ｌｉｎｅｒ）で覆うことができる。窒化物膜の問題として、窒化物膜は捕獲された電荷を記憶することができ、それら電荷がメモリセルひいてはメモリデバイスの信頼性に悪影響を与える可能性があることが挙げられる。
【０００７】
上述した理由、及び当業者であれば本明細書に記載された内容を理解することによって明らかとなるであろう以下に述べる理由により、本技術分野において、既存のトレンチ充填方法に替わる方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
分離トレンチの充填に付随する上述の問題及びその他の問題は、本発明によって解決され、また、以下の明細書を読み、検討することで理解されよう。
【０００９】
一実施形態において、本発明は、メモリデバイスの一部を形成する方法を提供する。前記方法は、第１の誘電体充填層の上側表面を前記基板の上側表面よりも下方に位置させるように、基板内を延在するトレンチの一部に前記第１の誘電体充填層を形成するステップを含む。前記第１の誘電体充填層は、第１誘電体の層と前記第１誘電体の層上に形成された第２誘電体の層とを有する。前記方法は、前記第１の誘電体充填層の上側表面上に第３誘電体の第２の誘電体充填層を形成するステップを含む。
【００１０】
他の実施形態において、本発明は、メモリデバイスの一部を形成する方法を提供する。前記方法は、前記基板上に第１誘電体層を形成し、また前記第１誘電体層上に第２誘電体層を形成することによって、基板内に延在するトレンチの一部を前記第１誘電体層で覆うステップを含む。前記方法は、第３誘電体層の上側表面を前記基板の上側表面よりも下に位置させるように、前記第２誘電体層上に前記第３誘電体層を形成して、前記トレンチの一部を前記第３誘電体層で充填するステップを含む。前記方法には、前記第２誘電体層の一部を前記第３誘電体層の前記上側表面のレベルまで除去して、前記第３誘電体層の前記上側表面と前記基板の前記上側表面との間に位置する前記第１誘電体層の一部を露出させるステップが含まれ、さらに、前記トレンチの残りの部分を充填するために前記トレンチ内に第４誘電体層を形成するステップも含まれる。前記第４誘電体層の一部は、前記第３誘電体層の前記上側表面上と、前記第１誘電体層の前記露出された部分上とに形成される。
【００１１】
他の実施形態において、本発明は、基板内に延在するトレンチを有するメモリデバイスを提供する。第１の誘電体充填層の上側表面が前記基板の上側表面より下に位置するように、前記第１の誘電体充填層は前記トレンチ内に配置される。前記第１の誘電体充填層は、第１誘電体の層と前記第１誘電体層上に形成される第２誘電体の層とを有する。前記トレンチ内の前記第１の誘電体充填層の前記上側表面上には、第３誘電体の第２の誘電体充填層が配置される。
【００１２】
本発明のさらに別の実施形態は、上記内容から派生した方法及び装置を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。添付図面は、本明細書の一部を構成するものであり、本発明を実施できるような具体的な形態を例示的に示している。添付図面において、同類の参照符号は複数の図中において実質的に同等な構成要素を示す。実施形態の各々は、当業者が発明を実施できるように十分に説明されている。なお、本発明の範囲を逸脱することなく、構造的、論理的、電気的な改変を加えて発明を実施してもよい。以下の記載において用いられる用語ウェハ又は基板は、いかなる半導体構造体基材をも含む。両用語とも、シリコン・オン・サファイア（ＳＯＳ）技術、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）技術、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）技術、ドーピングされた及びアンドープの半導体、半導体構造体基材によって支持されたシリコンエピタキシャル層、当業者に周知のその他の半導体構造体とを含むものと理解されるべきである。さらに、以下の記載において、ウェハ又は基板に言及する場合、それより前の工程によって、半導体構造体基材に領域／接合部が形成されていてもよい。また、用語ウェハ又は基板は、そのような領域／接合部を有する下部層を含む。従って、以下の詳細な説明は、限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は、添付されたクレーム及びその均等物によってのみ定義されるものである。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係るメモリシステム１００の簡略化されたブロック図である。メモリシステム１００は、例えば、ＮＡＮＤ型やＮＯＲ型メモリデバイスであるフラッシュメモリデバイスやＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭのような集積回路メモリデバイス１０２を含む。該集積回路メモリデバイス１０２は、メモリセルアレイ１０４及びメモリアレイ１０４に対する周辺領域を有しており、この周辺領域には、アドレスデコーダ１０６と、行アクセス回路１０８と、列アクセス回路１１０と、制御回路１１２と、入出力（Ｉ／Ｏ）回路１１４と、アドレスバッファ１１６が含まれる。行アクセス回路１０８及び列アクセス回路１１０は、高電圧ポンプのような高電圧回路であってもよい。メモリシステム１００は、メモリデバイス１０２に電気的に接続され、電子システムの一部としてメモリアクセスする外部マイクロプロセッサ１２０、又はメモリコントローラを有する。メモリデバイス１０２は、制御リンク１２２を介してプロセッサ１２０から制御信号を受信する。データの記憶にはメモリセルが用いられ、データ（ＤＱ）リンク１２４を通じてアクセスされる。アドレス信号はアドレスリンク１２６を介して受信され、メモリアレイ１０４にアクセスするため、アドレスデコーダ１０６においてデコードされる。アドレス信号は、アドレスバッファ回路１１６によってラッチされる。制御信号及びアドレス信号に応じてメモリセルがアクセスされる。追加回路及び制御信号を設けることが可能なこと、及び図１のメモリデバイスは本発明に焦点をあてるために簡略化されていることは、当業者であれば理解できるであろう。
【００１５】
メモリアレイ１０４は、行及び列の形態で配置されたメモリセルを有する。一実施形態において、メモリセルは、電荷保持可能な浮遊ゲート電界効果トランジスタを含むフラッシュメモリセルである。セルは、ブロックに分けられてもよい。ブロック内の各セルは、浮遊ゲートに電荷を蓄積することで、個別に、電気的に書き込みが可能である。電荷は、ブロック消去処理によって浮遊ゲートから除去することができる。
【００１６】
一実施形態において、メモリアレイ１０４は、ＮＯＲ型フラッシュメモリアレイである。該アレイの行における各メモリセルの制御ゲートは、ワード線に接続される。該アレイの列における各メモリセルのドレイン領域は、ビット線に接続される。ＮＯＲ型フラッシュメモリデバイスのメモリアレイは、メモリデバイス１０２の行アクセス回路１０８のような行アクセス回路によってアクセスされる。すなわち、制御ゲートに接続されたワード線を選択することによって浮遊ゲートメモリセルの行を動作させる。選択されたメモリセルの行においては、書き込み状態に依存して変化する電流を、接続されたソース線から接続された列ビット線へと流すことによって、選択されたメモリセルのデータ値を、列ビット線に置く。
【００１７】
他の実施形態においては、メモリアレイ１０４は、アレイの行における各メモリセルの制御ゲートがワード線に接続されるように配置されたＮＡＮＤ型フラッシュメモリアレイである。しかしながら、各メモリセルは、そのドレイン領域によって列ビット線に直接接続されていない。代りに、アレイの各メモリセルは、セル列（しばしばＮＡＮＤセル列と称される）で配置される。該列においては、例えば、各列に３２個のメモリセルが、ソース線と列ビット線との間を、ソースからドレインへ、直列に接続される。ＮＡＮＤ型フラッシュメモリデバイスのメモリアレイは、メモリデバイス１０２の行アクセス回路１０８のような行アクセス回路によってアクセスされる。すなわち、メモリセルの制御ゲートに接続されたワード線を選択することによってメモリセルの行を動作させる。さらに、各列の選択されていないメモリセルの制御ゲートに接続されたワード線を駆動させて、各列の選択されていないメモリセルをパストランジスタとして動作させる。これによって、記憶されたデータ値によって制限されずに、電流が流れる。電流は、各列の選択されたメモリセルのみに制限された状態で、直列に接続された各列を通って、ソース線から列ビット線へ流れる。これによって、選択されたメモリセルの行における電流によってコード化されたデータ値が、列ビット線に出力される。
【００１８】
図２Ａ〜図２Ｈは、本発明の他の実施形態に係る製造方法の様々な段階における、メモリデバイス１０２の一部のような、メモリデバイスの一部の断面図である。図２Ａは、いくつかのプロセス工程が行われた後のメモリデバイスの一部を示している。図２Ａで示される構造体の形成は、よく知られており、ここでは詳細に説明しない。
【００１９】
一般に、図２Ａの構造体は、例えばシリコン等のような基板２００上に第１誘電体層２０２を形成することによって形成される。一実施形態において、第１誘電体層２０２は、トンネル酸化物層のようなゲート誘電体層（又はトンネル誘電体層）である。第１誘電体層２０２上には、導電層２０４（例えば、ドーピングされたポリシリコン層）が形成される。導電層２０４上にはハードマスク層２０６が形成される。マスク層２０６は、例えば、シリコンナイトライド（Ｓｉ3Ｎ4）層等の窒化物層のような第２誘電体層であってもよい。
【００２０】
続いて、マスク層２０６、導電層２０４及び第１誘電体層２０２を貫通するようにトレンチ２１０が形成される。該トレンチは、基板２００内へ延在する。これは、マスク層２０６をパターニングし、エッチングすることによって実現することができる。基板２００のうち、トレンチ２１０によって露出された部分に第３誘電体層２１２を形成して、基板２００に形成されたトレンチ２１０の部分を覆ってもよい。
【００２１】
図２Ｂにおいては、図２Ａの構造上に、全面堆積のような方法で、窒化物層（例えば、シリコンナイトライド）のような第４誘電体層２２０が形成される。第４誘電体層２２０は、一実施形態においては、酸化バリア層として機能する。具体的には、第４誘電体層２２０は、マスク層２０６の上側表面上と、マスク層２０６、導電層２０４及び第１誘電体層２０２のうちトレンチ２１０が貫通する部分とに形成される。さらに、第４誘電体層２２０は、第３誘電体層２１２上にも形成される。このようにして、第４誘電体層２２０は、トレンチ２１０の内部を覆う。一実施形態においては、第３誘電体層２１２は、基板２００と第４誘電体層２２０とを接着させるように機能する。また、第３誘電体層２１２は、第３誘電体層２１２がなければ基板２００と第４誘電体層２２０との間に生じたであろう応力を緩和するための応力緩和層として機能する。他の実施形態においては、第３誘電体層２１２は、パッド酸化物層であり、熱酸化膜層であってもよい。他の実施形態においては、第３誘電体層２１２は、例えば、堆積された二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）である。
【００２２】
図２Ｃにおいては、トレンチ２１０を満たすように、又はトレンチ２１０を部分的に満たすように、各トレンチ２１０内の第４誘電体層２２０上に、第５誘電体層２３０が堆積される。一実施形態においては、第５誘電体層２３０は、スピンオングラス、水素シルセスキオキサン（ＨＳＱ）、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン等のようなスピンオン誘電体（ＳＯＤ）材２３０である。第５誘電体層２３０は、必要ならば、例えば、蒸気酸化法によって、キュア（又はアニール）される。一実施形態においては、第４誘電体層２２０は、キュア中における基板２００及び導電層２０４の酸化を防止するために機能する。図２Ｄにおいては、第５誘電体層２３０の一部が、エッチバック工程におけるエッチングのような方法によって、除去される。これによって、第５誘電体層２３０の上側表面は、各トレンチ２１０内で（例えば、基板２００の上側表面より下に）下方に配置され、各トレンチ２１０の内側を覆っている第４誘電体層２２０の一部を露出させる。
【００２３】
図２Ｅにおいては、例えば、制御されたウェットエッチングによって、第４誘電体層２２０の一部が、第５誘電体層２３０の上側表面のレベルまで選択的に除去される。これによって、第４誘電体層２２０の残りの部分は、第５誘電体層２３０と第３誘電体層２１２との間に介在する。すなわち、第４誘電体層２２０がマスク層２０６の上側表面から除去され、また、各トレンチ２１０内に位置する第４誘電体層２２０のうち露出した部分が除去される。これによって、マスク層２０６の上側表面と、マスク層２０６及び導電層２０４及び第１誘電体層２０２のうちトレンチ２１０が貫通する部分と、基板２００の上側表面と第５誘電体層の上側表面との間にある第３誘電体層２１２の一部とが露出する。第４誘電体層２２０と第５誘電体層２３０の残った部分は、図２Ｅに示すように、トレンチ２１０の下側部分を充填する第１の誘電体充填層（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｐｌｕｇ）２３２を形成する。この第１の誘電体充填層２３２の上表面は、基板２００の上側表面より下方に配置される。
【００２４】
図２Ｆにおいては、図２Ｅの構造体の上に、例えば物理的なスパッタプロセスを用いて、第６誘電体層２４０を一面に堆積する。これにより、各トレンチ２１０の充填されていない部分が第６誘電体層２４０で充填される。具体的には、第６誘電体層２４０は、マスク層２０６の露出した上側表面と、マスク層２０６及び導電層２０４及び第１誘電体層２０２のうちトレンチ２１０が貫通する露出した部分と、基板２００の上側表面と第５誘電体層の上側表面との間にある第３誘電体層２１２の一部と、第１の誘電体充填層２３２とに堆積される。一実施形態においては、第６誘電体層２４０は、高密度プラズマ（ＨＤＰ）による酸化物のような、高密度プラズマ（ＨＤＰ）による誘電体材料である。ここで、第１の誘電体充填層２３２によって、トレンチ２１０の残りの深さが、ひいては第６誘電体層２４０を堆積するためのアスペクト比が減少していることがわかる。このトレンチ２１０のアスペクト比の減少は、トレンチ２１０の充填されていない部分に第６誘電体層２４０を堆積させる際、ボイドの形成を減少させるように作用する。
【００２５】
図２Ｇにおいては、例えば、化学機械研磨（ＣＭＰ）を用いて、第６誘電体層２４０の一部が図２Ｆの構造体から除去される。すなわち、第６誘電体層２４０を除去することによって、マスク層２０６の上側表面が露出し、各トレンチ２１０内の第６誘電体層２４０の上側表面が、マスク層２０６の上側表面と略同一平面になる。第６誘電体層２４０の各トレンチ２１０内の部分は、第２の誘電体充填層２４２を形成する。この第２の誘電体充填層２４２は、マスク層２０６、導電層２０４及び第１誘電体層２０２を貫通し、基板２００内へと延在し、第１の誘電体充填層２３２に達する。第３誘電体層２１２は、第２の誘電体充填層２４２の部分と基板２００との間、及び第１の誘電体充填層２３２と基板２００との間に介在する。
【００２６】
ここで、第４誘電体層２２０は、各トレンチ２１０の下側部分に位置しており、従って、第４誘電体層２２０は、基板２００の上側表面に配置された層、すなわちメモリセルを形成するために用いられることが可能な層から離間して配置されることがわかる。これは、特に第４誘電体層２２０が窒化物である場合、メモリセルひいてはメモリデバイスの信頼性に悪影響を与える可能性のある第４誘電体層２２０が捕獲電荷を記憶することに関連した問題を解消するように作用する。
【００２７】
続いて、マスク２０６を除去して、導電層２０４を露出させる。露出した導電層２０４上に、ゲート間（ｉｎｔｅｒｇａｔｅ）誘電体層２５０（例えば、酸化ケイ素の層、窒化物、オキシナイトライド、酸化物−窒化物−酸化物（ＯＮＯ）層）が形成される。図２Ｈに示されるように、ゲート間誘電体層２５０上には、ドーピングされたポリシリコン層や金属層（例えば、高融点金属層）や金属を含んだ層（例えば、金属シリサイド層）等のような導電層２６０が形成される。導電層２６０は、１以上の導電材又は導電層や、ポリシリコン層上に配置された金属層若しくは金属を含んだ層等であってもよい。他の実施形態においては、導電層２０４、２６０が、図１のメモリアレイ１０４のようなメモリアレイにおけるメモリセルの浮遊ゲート及び制御ゲート（またはワード線）をそれぞれ構成する。また、メモリアレイの一部として、図２Ｇでは示されていない基板２００の一部にソース／ドレイン領域が形成される。一実施形態においては、浮遊ゲートの結合を改善するために、導電層２０４が拡げられている。上で述べたように、誘電体が充填されたトレンチ２１０は、余分な電流が基板を通ってメモリセル間を流れることを防止するように機能する。
【００２８】
図１のメモリアレイ１０４の周辺領域に配置された構成要素は、基板２００上に形成される。上述の誘電体が充填されたトレンチ２１０は、メモリアレイ１０４の周辺領域とメモリアレイ１０４との間に形成してもよい。トレンチ２１０は、余分な電流が基板を通って周辺領域の構成要素とメモリアレイ１０４との間を流れることを防止するように機能する。
【００２９】
本明細書中において、いくつかの具体的な実施形態を説明してきたが、同様の目的を達成することが意図されたいかなる配置構成も、上述した具体的な実施形態と代替可能であることは当業者にとって明らかであろう。本発明の多くの改変は、当業者にとっては明らかであろう。従って、本願は本発明のいかなる改変、変形をもカバーするものである。また、本発明は、以下の請求項及びそれらの均等物によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るメモリシステムの簡略化されたブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の他の実施形態に係る製造方法の種々の段階におけるメモリデバイスの一部断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の他の実施形態に係る製造方法の種々の段階におけるメモリデバイスの一部断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の他の実施形態に係る製造方法の種々の段階におけるメモリデバイスの一部断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本発明の他の実施形態に係る製造方法の種々の段階におけるメモリデバイスの一部断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、本発明の他の実施形態に係る製造方法の種々の段階におけるメモリデバイスの一部断面図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、本発明の他の実施形態に係る製造方法の種々の段階におけるメモリデバイスの一部断面図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、本発明の他の実施形態に係る製造方法の種々の段階におけるメモリデバイスの一部断面図である。
【図２Ｈ】図２Ｈは、本発明の他の実施形態に係る製造方法の種々の段階におけるメモリデバイスの一部断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１００…メモリシステム              １０２…集積回路メモリデバイス
１０４…メモリアレイ                １０６…アドレスデコーダ
１０８…行アクセス回路              １１０…列アクセス回路
１１２…制御回路                    １１４…Ｉ／Ｏ回路
１１６…アドレスバッファ回路        １２０…マイクロプロセッサ
１２２…制御リンク                  １２４…データリンク
１２６…アドレスリンク              ２００…基板
２０２…第１誘電体層                ２０４、２６０…導電層
２０６…マスク層                    ２１０…トレンチ
２１２…第３誘電体層                ２２０…第４誘電体層
２３０…第５誘電体層                ２３２…第１の誘電体充填層
２４０…第６誘電体層                ２４２…第２の誘電体充填層
２５０…ゲート間誘電体層
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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