非易失性半导体存储装置的制造方法
【专利说明】
[000。 相关申请
[0002] 本申请W美国临时专利申请61/951，941(申请日；2014年3月12日）为基础，并 享受其优先权。本申请通过参考该基础申请而包含该基础申请的全部内容。
技术领域
[0003] 本发明的实施方式涉及非易失性半导体存储装置。
【背景技术】
[0004] 作为非易失性半导体存储装置，已开发了通过例如在浮游电极或者陷阱层等的电 荷积累层内积累电荷来非易失性地存储信息的闪存装置等。非易失性半导体存储装置例如 具备非易失性地存储信息的存储元件和作为存储元件W外的元件的周围元件。周围元件例 如有用于选择存储元件的选择晶体管W及构成用于驱动存储元件的周围电路的晶体管等。
[0005] 为了实现写入/消除处理的高速化，要求栅电极的低电阻化。存储元件和周围电 路的晶体管由于制造的原因，因此大多同时形成。但是，各元件的栅电极在存储元件和周围 电路的晶体管中最适合的结构彼此不同。
【发明内容】
[0006]提供一种非易失性半导体存储装置，其能够在存储元件和周围电路的晶体管中将 栅电极设置成最适宜的结构。
[0007] 实施方式的一个形式具备该样的构成；包括；半导体基板；在上述半导体基板之 上隔着第1绝缘膜具备第1高度的第1栅电极的存储元件；在上述半导体基板之上隔着第 2绝缘膜具备第2高度的第2栅电极的上述存储元件W外的周围元件；在上述存储元件的 第1栅电极和上述周围元件的第2栅电极之间，栅材料的层叠结构不同，上述第1栅电极的 第1高度与上述第2栅电极的第2高度不同。
[0008] 实施方式的一个形式具备该样的构成；包括；半导体基板；在上述半导体基板之 上具备第1高度的第1栅电极的存储元件；在上述半导体基板之上具备第2高度的第2栅 电极的上述存储元件W外的周围元件；上述存储元件的第1栅电极具备在上述半导体基板 之上隔着第1绝缘膜层叠了第1电极膜、第1电极间绝缘膜W及第1电极结构而构成的第 1层叠结构，上述周围元件的第2栅电极具备第2层叠结构，其在上述半导体基板之上隔着 第2绝缘膜具备第2电极膜、第2电极间绝缘膜W及被构成为嵌入W贯通上述第2电极间 绝缘膜而达到上述第2电极膜内的方式形成的开口内并且在上述第2电极间绝缘膜之上层 叠的第2电极结构；上述第1栅电极的第1高度被构成为与上述第2栅电极的第2高度不 同，并且上述第1电极间绝缘膜的正上方的第1电极结构被构成为与上述第2电极间绝缘 膜的正上方的第2电极结构不同。
【附图说明】
[0009]图1是所有实施方式中概略地示出电气构成的一个例子的电路图的一个例子。
[0010] 图2(a)是所有实施方式中示意性地示出存储单元区域的结构的一个例子的平面 图的一个例子，图2化）、图2(c)是所有实施方式中示意性地示出周围电路区域的周围晶体 管的结构的一个例子的平面图的一个例子（其1~其2)。
[0011] 图3(3)是第1实施方式中沿着图2(3)的343-343线、图2化）的3413-346线、图 2(c)的3AC-3AC线示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图3(b)是第1实施方式中沿着 图2 (a)的3Ba-3Ba线、图2化）的3Bb-3化线、图2 (C)的3BC-3BC线示意性示出的纵向剖 面图的一个例子。
[001引图4(a)是第1实施方式中沿着图2(a)的3Aa-3Aa线、图2(b)的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图4(b)是第1 种实施方式中沿着图2(a)的3Ba-3Ba线、图2(b)的3Bb-3化线、图2(c)的3BC-3BC线在 一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其1)。
[001引图5(3)是第1实施方式中沿着图2(3)的343-343线、图2化）的3413-346线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图5(b)是第1 实施方式中沿着图2(a)的3Ba-3Ba线、图2(b)的3Bb-3化线、图2(c)的3BC-3BC线在一 个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其2)。
[0014]图6(a)是第1实施方式中沿着图2(a)的3Aa-3Aa线、图2(b)的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图6(b)是第1 实施方式中沿着图2(a)的3Ba-3Ba线、图2(b)的3Bb-3化线、图2(c)的3BC-3BC线在一 个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其3)。
[00巧]图7(3)是第1实施方式中沿着图2(3)的343-343线、图2化）的3413-346线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图7(b)是第1 实施方式中沿着图2(a)的3Ba-3Ba线、图2(b)的3Bb-3化线、图2(c)的3BC-3BC线在一 个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其4)。
[0016] 图8(a)是第1实施方式中沿着图2(a)的3Aa-3Aa线、图2(b)的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图8(b)是第1 实施方式中沿着图2(a)的3Ba-3Ba线、图2(b)的3Bb-3化线、图2(c)的3BC-3BC线在一 个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其5)。
[0017] 图9(a)是第1实施方式中沿着图2(a)的3Aa-3Aa线、图2(b)的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图9(b)是第1 实施方式中沿着图2(a)的3Ba-3Ba线、图2(b)的3Bb-3化线、图2(c)的3BC-3BC线在一 个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其6)。
[001引图10 (a)是第1实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图10(b)是第 1实施方式中沿着图2 (a)的3Ba-3Ba线、图2化）的3Bb-3化线、图2 (C)的3BC-3BC线在一 个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其7)。
[001引图11 (a)是第1实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图11(b)是第 1实施方式中沿着图2 (a)的3Ba-3Ba线、图2化）的3Bb-3化线、图2 (C)的3BC-3BC线在一 个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其8)。
[0020] 图12 (a)是第1实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图12(b)是第 1实施方式中沿着图2 (a)的3Ba-3Ba线、图2化）的3Bb-3化线、图2 (C)的3BC-3BC线在一 个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其9)。
[0021] 图13(a)是第1实施方式中沿着图2(a)的3Aa-3Aa线、图2(b)的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图13(b)是第 1实施方式中沿着图2 (a)的3Ba-3Ba线、图2化）的3Bb-3化线、图2 (C)的3BC-3BC线在一 个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其10)。
[002引 图14(a)是第1实施方式中沿着图2(a)的3Aa-3Aa线、图2(b)的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图14(b)是第 1实施方式中沿着图2 (a)的3Ba-3Ba线、图2化）的3Bb-3化线、图2 (C)的3BC-3BC线在一 个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其11)。
[002引 图15 (a)是第2实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图15(b)是第2实施方式中沿着 图2 (a)的3Ba-3Ba线、图2化）的3Bb-3化线、图2 (C)的3BC-3BC线示意性示出的纵向剖 面图的一个例子。
[0024]图16A是第3实施方式中沿着图2(a)的3Aa-3Aa线、图2(b)的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线示意性示出的纵向剖面图的一个例子。
[002引 图1她是第3实施方式中沿着图2(a)的3Ba-3Ba线、图2(b)的3Bb-3化线、图 2(c)的3BC-3BC线示意性示出的纵向剖面图的一个例子。
[0026] 图16C是第3实施方式的变形例中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab 线、图2(c)的3AC-3AC线示意性示出的纵向剖面图的一个例子。
[0027] 图16D是第3实施方式的变形例中沿着图2 (a)的3Ba-3Ba线、图2化）的3Bb-3Bb 线、图2(c)的3BC-3BC线示意性示出的纵向剖面图的一个例子。
[002引 图17 (a)是第3实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线的关于一个制造阶段示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图17(b)是 第3实施方式中沿着图2 (a)的3Ba-3Ba线、图2化）的3Bb-3化线、图2 (C)的3BC-3BC线 在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其1)。
[002引 图18 (a)是第3实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线在一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图18(b)是第 3实施方式中沿着图2 (a)的3Ba-3Ba线、图2化）的3Bb-3化线、图2 (C)的3BC-3BC线在一 个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其2)。
[0030] 图19 (a)是第4实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线、图 2(c)的3AC-3AC线示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图19(b)是第4实施方式中沿着 图2 (a)的3Ba-3Ba线、图2化）的3Bb-3化线、图2 (C)的3BC-3BC线示意性示出的纵向剖 面图的一个例子。
[0031] 图20是第5实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线示意性 示出的纵向剖面图的一个例子。
[0032] 图21是第5实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2 (b)的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其1)。
[0033] 图22是第5实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其2)。
[0034] 图23是第5实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其3)。
[003引图24是第5实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其4)。
[0036] 图25是第5实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其5)。
[0037] 图26是第5实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其6)。
[0038] 图27是第5实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其7)。
[0039] 图28是第5实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其8)。
[0040] 图29是第5实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其9)。
[0041] 图30是第6实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其1)。
[0042] 图31是第6实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其2)。
[0043] 图32是第6实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在一个 制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子（其3)。
[0044] 图33 (a)是第6实施方式中沿着图2 (a)的3Aa-3Aa线、图2化）的3Ab-3Ab线在 一个制造阶段中示意性示出的纵向剖面图的一个例子，图33(b)是第6实施方式中沿着图 2(a)的3Aa-3Aa线、图2(b)的3Ab-3Ab线示意性示出的纵向剖面图的一个例子。
[0045] 图34是第7实施方式中沿着图