[发明专利]非易失性半导体存储装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及非易失性半导体存储装置及其制造方法。

背景技术

在例如NAND型闪存装置那样作为存储元件而具有成为浮置栅电极的电极膜的器件中，隔着电极间绝缘膜形成有成为控制栅电极的电极膜。该情况下，在同时形成的存储元件以外的选择选通晶体管（选择门晶体管）或周边电路的晶体管等中，不需要浮置栅电极，因此为在电极间绝缘膜形成开口部而使上下的电极膜电短路的结构。

在制造工序中，在形成了作为浮置栅电极的电极膜和电极间绝缘膜之后，进一步形成薄的电极膜。进行如下工序：在选择选通晶体管或周边电路的晶体管的栅电极部分的电极间绝缘膜形成预定宽度的开口。在该工序中，通过蚀刻除去上表面的电极膜、电极间绝缘膜，为了切实地使上下的电极膜电短路而进行过蚀刻。因此，在电极间绝缘膜的开口部，也包含下底的电极膜的凹部而产生台阶（高低差、落差）。然后，得到如下结构：通过形成成为控制栅电极的电极膜，将电极间绝缘膜的开口部和凹部填埋，从而使之电短路。

然而，在电极间绝缘膜形成开口部而使上下的电极膜短路的结构中，由于电极间绝缘膜的开口宽度与上侧的电极膜的膜厚之间的关系，有时无法消除凹部的台阶。特别是在使成为控制栅电极的电极膜的膜厚较薄的情况下，变为台阶不会被消除的状态。

例如，有时使NAND型闪存装置的控制栅电极为如下结构：形成较薄的硅膜来作为电极膜，在其上表面层叠金属膜。此时，若如上述那样产生台阶，则在形成金属膜时，有时阻挡金属膜会在台阶部分变薄或成为断裂的状态。其结果，在阻挡金属膜成膜后形成了金属膜时，会产生与硅膜直接接触的部分，存在变为构造上并不希望的状态的不良情况。

发明内容

本发明的实施方式提供一种能够减少上述不良情况的非易失性半导体存储装置及其制造方法。

本实施方式的非易失性半导体存储装置的特征在于，具有：半导体基板；第1绝缘膜，其形成于所述半导体基板上；第1电极膜，其形成于所述第1绝缘膜上；第2绝缘膜，其形成于所述第1电极膜上；第2电极膜，其形成于所述第2绝缘膜上；第3电极膜，其将预定宽度尺寸且预定深度尺寸的凹部的内部填埋并且形成于所述第2电极膜上，所述凹部形成为贯穿所述第2电极膜和所述第2绝缘膜而到达所述第1电极膜内；和阻挡金属膜及金属膜，其形成于所述第3电极膜上，所述第3电极膜形成为在所述凹部上部的表面具有比所述凹部的深度尺寸小的台阶，并且，所述第2电极膜上的部分的膜厚小于等于所述凹部的宽度尺寸的1/2。

附图说明

图1是概略表示第1实施方式中的NAND型闪存装置的存储单元区域及周边电路区域的一部分电结构的图的一例。

图2A是存储单元区域的示意俯视图的一例，图2B是周边电路区域的晶体管的示意俯视图的一例。

图3A是以图2A中3A-3A线切断的部分的示意纵剖视图的一例，图3B是以图2B中3B-3B线切断的部分的示意纵剖视图的一例。

图4是制造工序的一个阶段中的以图2A中3A-3A线切断的部分的纵剖视图的一例。

图5是制造工序的一个阶段中的以图2A中3A-3A线切断的部分的纵剖视图的一例。

图6是制造工序的一个阶段中的以图2A中3A-3A线切断的部分的纵剖视图的一例。

图7A是制造工序的一个阶段中的以图2A中3A-3A线切断的部分的纵剖视图的一例，图7B是以图2B中3B-3B线切断的部分的示意纵剖视图的一例。

图8A是制造工序的一个阶段中的以图2A中3A-3A线切断的部分的纵剖视图的一例，图8B是以图2B中3B-3B线切断的部分的示意纵剖视图的一例。

图9是制造工序的一个阶段中的以图2A中3A-3A线切断的部分的纵剖视图的一例。

图10A表示第2实施方式，是以图2A中3A-3A线切断的部分的示意纵剖视图的一例，图10B是以图2B中3B-3B线切断的部分的示意纵剖视图的一例。

图11是制造工序的一个阶段中的以图2A中3A-3A线切断的部分的纵剖视图的一例。

图12是制造工序的一个阶段中的以图2A中3A-3A线切断的部分的纵剖视图的一例。

图13是制造工序的一个阶段中的以图2A中3A-3A线切断的部分的纵剖视图的一例。

图14A是制造工序的一个阶段中的以图2A中3A-3A线切断的部分的纵剖视图的一例，图14B是以图2B中3B-3B线切断的部分的示意纵剖视图的一例。

图15是制造工序的一个阶段中的以图2A中3A-3A线切断的部分的纵剖视图的一例。