JPS60134478A - 電気的プログラム式記憶装置を製造する方法 - Google Patents
電気的プログラム式記憶装置を製造する方法Info
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- JPS60134478A JPS60134478A JP59244324A JP24432484A JPS60134478A JP S60134478 A JPS60134478 A JP S60134478A JP 59244324 A JP59244324 A JP 59244324A JP 24432484 A JP24432484 A JP 24432484A JP S60134478 A JPS60134478 A JP S60134478A
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- insulating material
- floating gate
- silicon
- semiconductor
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/69—IGFETs having charge trapping gate insulators, e.g. MNOS transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
- H10D30/68—Floating-gate IGFETs
- H10D30/681—Floating-gate IGFETs having only two programming levels
- H10D30/683—Floating-gate IGFETs having only two programming levels programmed by tunnelling of carriers, e.g. Fowler-Nordheim tunnelling
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/01—Manufacture or treatment
- H10D64/031—Manufacture or treatment of data-storage electrodes
- H10D64/035—Manufacture or treatment of data-storage electrodes comprising conductor-insulator-conductor-insulator-semiconductor structures
Landscapes
- Non-Volatile Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気的にプログラム可能な装置及びその製造方
法に関する。電気的プログラム式記憶装置は通常、電気
的プログラム式読取専用記憶装置(EFROM)又は電
気的消去可能プログラム式絖取専用記憶装置(RαRO
M)と称される型のものでよい。
法に関する。電気的プログラム式記憶装置は通常、電気
的プログラム式読取専用記憶装置(EFROM)又は電
気的消去可能プログラム式絖取専用記憶装置(RαRO
M)と称される型のものでよい。
さらに特許すると本発明はこれ筐でに達成されたものよ
シもよシ高速かつ低電圧にてプログラム式lPROM及
びffFJ’ROM装置に適した超高結合多増肪電体(
ultra high couplinginterp
oly dielectrics)の製造に関する。高
い回路密度体(packagθ)においてより小さな型
寸法が好ましいのでVLSI (超犬果槓回路)技術に
はより高い多層訪亀破壊肝容度2よシ高い多贋答量(i
nterpoly capacitance) とが必
要とされる。本発明はよシ薄くかつよp強い多層絆電体
の開発を含む。
シもよシ高速かつ低電圧にてプログラム式lPROM及
びffFJ’ROM装置に適した超高結合多増肪電体(
ultra high couplinginterp
oly dielectrics)の製造に関する。高
い回路密度体(packagθ)においてより小さな型
寸法が好ましいのでVLSI (超犬果槓回路)技術に
はより高い多層訪亀破壊肝容度2よシ高い多贋答量(i
nterpoly capacitance) とが必
要とされる。本発明はよシ薄くかつよp強い多層絆電体
の開発を含む。
FiFROM又はIFiPR圀及びこれらを製造する方
法は描業者によく知られている。一般的にEPROM又
はFJPROMは浮遊ゲート(floating ga
te)及び制御ゲートと呼ばれる電気接続子によって%
似づけられるが、これらは共に、電導性を持たせるべく
適当なドープ材料でドープ入れされた多結晶シリコンか
ら製造される。代表的なドープ材料はリンである。
法は描業者によく知られている。一般的にEPROM又
はFJPROMは浮遊ゲート(floating ga
te)及び制御ゲートと呼ばれる電気接続子によって%
似づけられるが、これらは共に、電導性を持たせるべく
適当なドープ材料でドープ入れされた多結晶シリコンか
ら製造される。代表的なドープ材料はリンである。
浮遊ゲート及び制御ゲートは二酸化シリコン(8102
)を代我とする絶縁材料の層で分離される。lPROM
又はEJPROM装置の作動原理は浮遊ゲートに電荷が
容量的に蓄積されることに依拠する。従って浮遊ゲート
及び制御ゲート間の二酸化シリコンの層をなす誘電体が
重要でるる。
)を代我とする絶縁材料の層で分離される。lPROM
又はEJPROM装置の作動原理は浮遊ゲートに電荷が
容量的に蓄積されることに依拠する。従って浮遊ゲート
及び制御ゲート間の二酸化シリコンの層をなす誘電体が
重要でるる。
先行技術(例えば米国特許第4,203,158号及び
W、S、ジョンソン他共著[技術論文l5OOOダイジ
エストJ (ISOOODigest of Tech
nical papers) 152及び153は−:
)(1980年2月刊)を参照)においては、浮遊ゲー
トは低圧の化学的蒸気析出室内でSiH4を反応させた
後、 POOj45でドープ入れされる。
W、S、ジョンソン他共著[技術論文l5OOOダイジ
エストJ (ISOOODigest of Tech
nical papers) 152及び153は−:
)(1980年2月刊)を参照)においては、浮遊ゲー
トは低圧の化学的蒸気析出室内でSiH4を反応させた
後、 POOj45でドープ入れされる。
二酸化シリコンの層が次にシリコンの前記ドープ済み多
結晶層上に析出され又は熱的成長される。
結晶層上に析出され又は熱的成長される。
この二酸化シリコン層は代表的な場合約750大である
。一般に破壊許容度(breakdown capab
ility)に胸してよシ優れた多層品質を達成するに
は高い赦化温1(1050℃の上)及び高いリンのドー
プ入れが必要とされる。しかし、多量にドープ入れされ
た多結晶シリコン上に高温でする酸化はいくつかの欠点
がめる。例えば(1)ウェーッ・上の自己ドープを起こ
す気体放出が多N葭化の際に起こる(2)浮遊ゲートか
らトンネル酸化物へリンの拡散が取化過相で強められ、
リンが酸化物中にトラッピングセンターを形成する。こ
のリンによJ4人されるトラップは104サイクルでI
KFROMセルのしきい値ウィンドーを崩壊させる(
R,Bマルカス他著「ジャーナル・オブ・エレクトロケ
ミカルソサイエテイ」誌1282は−ジ(1982年6
月号)、Kサラスクット他著゛「超犬来積回路用の集積
回路製造過程の計算機補助設計」244乃至290ベー
ジ(1981年7月刊)参照)。最後にドープ済み多結
晶シリコンの第二層が次に8102の絶縁層頂部上に形
成される。
。一般に破壊許容度(breakdown capab
ility)に胸してよシ優れた多層品質を達成するに
は高い赦化温1(1050℃の上)及び高いリンのドー
プ入れが必要とされる。しかし、多量にドープ入れされ
た多結晶シリコン上に高温でする酸化はいくつかの欠点
がめる。例えば(1)ウェーッ・上の自己ドープを起こ
す気体放出が多N葭化の際に起こる(2)浮遊ゲートか
らトンネル酸化物へリンの拡散が取化過相で強められ、
リンが酸化物中にトラッピングセンターを形成する。こ
のリンによJ4人されるトラップは104サイクルでI
KFROMセルのしきい値ウィンドーを崩壊させる(
R,Bマルカス他著「ジャーナル・オブ・エレクトロケ
ミカルソサイエテイ」誌1282は−ジ(1982年6
月号)、Kサラスクット他著゛「超犬来積回路用の集積
回路製造過程の計算機補助設計」244乃至290ベー
ジ(1981年7月刊)参照)。最後にドープ済み多結
晶シリコンの第二層が次に8102の絶縁層頂部上に形
成される。
二酸化シリコンの絶縁層は750λ程度であるので、代
表的な書き込み及び消去の電圧、即ち浮遊ゲート上に電
荷を帯電させ又は電荷除去する電圧、は高かった。即ち
20ボルトを超えており、これはゲート酸化物の厚さ、
接合点の深さ及び型寸法に縮約限界(shrinkag
e 11m1t)を味していた。
表的な書き込み及び消去の電圧、即ち浮遊ゲート上に電
荷を帯電させ又は電荷除去する電圧、は高かった。即ち
20ボルトを超えており、これはゲート酸化物の厚さ、
接合点の深さ及び型寸法に縮約限界(shrinkag
e 11m1t)を味していた。
浮遊ゲート及び制御ゲートの電気接続子間には二重誘電
体(熱酸化物とこの上に窒化シリコンを付けたもの)の
絶縁層としても窒化シリコン(S i 、N4)が使用
されて来た。窒化シリコンは二酸化シリコンよりも密度
が高く、従って浮遊ゲート及び制御ゲート間によシ尚い
容量性結合を与える。浮遊ゲート及び制御ゲート間の代
表的な二重誘電体は500Xの酸化物と400Xの窒化
物から成る。しかし、シリコン窒化物を絶縁層として使
用しても書き込み及び消去電圧は比収的高<、20Vを
超えている。このことは浮遊ゲートの表面の粗さ又は荒
さに起因する。浮遊ゲートの面の粗さは点状の電場強調
を起こす。従って多量の絶縁材料が浮遊ゲートと制御ゲ
ートとの間に配置されなければならない。しかしこれは
逆に大きな電圧の使用を必要とする。
体(熱酸化物とこの上に窒化シリコンを付けたもの)の
絶縁層としても窒化シリコン(S i 、N4)が使用
されて来た。窒化シリコンは二酸化シリコンよりも密度
が高く、従って浮遊ゲート及び制御ゲート間によシ尚い
容量性結合を与える。浮遊ゲート及び制御ゲート間の代
表的な二重誘電体は500Xの酸化物と400Xの窒化
物から成る。しかし、シリコン窒化物を絶縁層として使
用しても書き込み及び消去電圧は比収的高<、20Vを
超えている。このことは浮遊ゲートの表面の粗さ又は荒
さに起因する。浮遊ゲートの面の粗さは点状の電場強調
を起こす。従って多量の絶縁材料が浮遊ゲートと制御ゲ
ートとの間に配置されなければならない。しかしこれは
逆に大きな電圧の使用を必要とする。
本発明では多結晶シリコンの層を析出させることによシ
最初に浮遊ゲートが形成される、電気的プログ2ム式記
憶装置が開示される。その後、約2ooXの二酸化シリ
コンのノーがこの多結晶シリコン上に熱的に形成される
。多結晶ノリコンのこの屑は次にイオン植込技術(i
o n 1nplantation techniqu
e )によシドープが入れられる。この場会、イオンは
二酸化シリコンの絶縁層を通して慎込みされ、多結晶シ
リコン層中にドープ入れされ、浮遊ゲートを形成する。
最初に浮遊ゲートが形成される、電気的プログ2ム式記
憶装置が開示される。その後、約2ooXの二酸化シリ
コンのノーがこの多結晶シリコン上に熱的に形成される
。多結晶ノリコンのこの屑は次にイオン植込技術(i
o n 1nplantation techniqu
e )によシドープが入れられる。この場会、イオンは
二酸化シリコンの絶縁層を通して慎込みされ、多結晶シ
リコン層中にドープ入れされ、浮遊ゲートを形成する。
二酸化シリコン層上に低圧化学的蒸気析出法によるシリ
コン窒化物(約200λ)が析出さ扛る。最後に窒化物
ピンホール(針穴)及び窒化物・酸化物境界層r減少せ
しめるため、発熱酸化(pyrogenic oxid
ation)(H2102ンが行なわれる。
コン窒化物(約200λ)が析出さ扛る。最後に窒化物
ピンホール(針穴)及び窒化物・酸化物境界層r減少せ
しめるため、発熱酸化(pyrogenic oxid
ation)(H2102ンが行なわれる。
第1図を参照すると先行技術のipnoM(10)が示
されている。KFROM(10)は基板(12)を含み
、これは中に形成されたソース(14)及びドレーン(
16)を有したP型巣結晶シリコンである。絶縁材料、
代表例としてはsi’o2. の第一層(18)がシリ
コン基板(12)上に製造される。この5io2第一層
は約1000℃でH(Ml、及び02を用いて熱的に成
長される。この5io2第−油上に多結晶シリコンの第
一層(20>が析出される。多結晶の第一/!(20)
は低圧の化学的蒸気析出法によって析出される。反応室
においてSiH4が尋人され、約620乃至670℃の
間で反応が進められ、多結晶m(20)が析出される。
されている。KFROM(10)は基板(12)を含み
、これは中に形成されたソース(14)及びドレーン(
16)を有したP型巣結晶シリコンである。絶縁材料、
代表例としてはsi’o2. の第一層(18)がシリ
コン基板(12)上に製造される。この5io2第一層
は約1000℃でH(Ml、及び02を用いて熱的に成
長される。この5io2第−油上に多結晶シリコンの第
一層(20>が析出される。多結晶の第一/!(20)
は低圧の化学的蒸気析出法によって析出される。反応室
においてSiH4が尋人され、約620乃至670℃の
間で反応が進められ、多結晶m(20)が析出される。
この多結晶シリコン第一層(20)は次にリンをドープ
入れされてシリコン全伝導性にし、浮遊ゲートを形成す
る。
入れされてシリコン全伝導性にし、浮遊ゲートを形成す
る。
リンは950℃にてpoap、5の形で反応室中に等大
される。絶縁材料即ち5102の第二層(22)が浮遊
ゲー) (20)上に熱的に成長される。5102第二
層(22)は代表的な場合、750乃至1oooX程度
である。多結晶層(24ンが8102第二層(22)上
に析出される。このシリコン多結晶層(24ンはドープ
入れされてm(10ンの制御ゲートに対する接続子を形
成する。
される。絶縁材料即ち5102の第二層(22)が浮遊
ゲー) (20)上に熱的に成長される。5102第二
層(22)は代表的な場合、750乃至1oooX程度
である。多結晶層(24ンが8102第二層(22)上
に析出される。このシリコン多結晶層(24ンはドープ
入れされてm(10ンの制御ゲートに対する接続子を形
成する。
第2図を参照すると先行技術によるKW)ROM(11
0)が示されている。先行技術JIJPROM(110
)は集1図に示す先行技術lPROM (10ンと、ド
レーン(16)及び浮遊ゲ−) (20)間のトンネル
酸化物領域(15)’a−別にすれば、同一である。こ
のトン洋ル酸化物領斌は代表的な場合fJiooXの厚
さでめる。この狭隘な薄いトンネル酸化物領域(15)
は消去又は書込みのサイクルの期間中、ドレーン(16
)に又はドレーン(16)から、電子をトンネル効果で
通過させることを許容する。5i02の第−屑(18)
及び第二層(22)の製造及び浮遊ゲート(20)と制
御ゲート(24)の形成は第1図のjliFROM (
10)について説明したと同様である。
0)が示されている。先行技術JIJPROM(110
)は集1図に示す先行技術lPROM (10ンと、ド
レーン(16)及び浮遊ゲ−) (20)間のトンネル
酸化物領域(15)’a−別にすれば、同一である。こ
のトン洋ル酸化物領斌は代表的な場合fJiooXの厚
さでめる。この狭隘な薄いトンネル酸化物領域(15)
は消去又は書込みのサイクルの期間中、ドレーン(16
)に又はドレーン(16)から、電子をトンネル効果で
通過させることを許容する。5i02の第−屑(18)
及び第二層(22)の製造及び浮遊ゲート(20)と制
御ゲート(24)の形成は第1図のjliFROM (
10)について説明したと同様である。
本発明の方法では5i02 tjtj、1m (18)
は先行技術El!iFROM (i 0 )又はxzP
ROM(110)について述べたと同様、*結晶基板(
12)上に熱的に成長される。しかし浮遊ゲート(20
)は5io2第一層(18)上に多結晶シリコンのtx
t析出させると七により形成される。
は先行技術El!iFROM (i 0 )又はxzP
ROM(110)について述べたと同様、*結晶基板(
12)上に熱的に成長される。しかし浮遊ゲート(20
)は5io2第一層(18)上に多結晶シリコンのtx
t析出させると七により形成される。
この多結晶シリコンの層(20)は低圧化学的蒸気引出
法によって析出され、この賜金SiH4は約620乃至
670℃にて尋人され、反応させられる。S1○2第二
層(22)が次に、ドープされてない多結晶シリコン第
−JM(20)土に熱的成長される。この5102第二
層は杓250人の〜さである。多結晶シリコン第−I曽
(20)には5io2第二層(22)’e通してリンイ
オンが伍込みされる。代表的な吻合、リンイオンは81
02第二層(22)に衝欠しでこれ全通過するため、7
0乃至120 Keyに加速され、多結晶シリコン第一
層(20)申に析出される。多結晶シリコン第一#(2
0)、はリンでドープ入れされ、浮遊ゲート(20)と
なる。
法によって析出され、この賜金SiH4は約620乃至
670℃にて尋人され、反応させられる。S1○2第二
層(22)が次に、ドープされてない多結晶シリコン第
−JM(20)土に熱的成長される。この5102第二
層は杓250人の〜さである。多結晶シリコン第−I曽
(20)には5io2第二層(22)’e通してリンイ
オンが伍込みされる。代表的な吻合、リンイオンは81
02第二層(22)に衝欠しでこれ全通過するため、7
0乃至120 Keyに加速され、多結晶シリコン第一
層(20)申に析出される。多結晶シリコン第一#(2
0)、はリンでドープ入れされ、浮遊ゲート(20)と
なる。
5102がさらに5102第二Jfi<22)の頂部上
に析出されて全厚(が400乃至5ooAにされる。多
結晶シリコン第二Jl!(24)が次に、先行技術につ
いて述べたと同様に、二酸化シリコン(22)第二層上
に析出される。この多結晶シリコン第二層(24)はそ
の後、制御ゲートを形成すべく伝傅性を持つようにドー
プ入れできる。
に析出されて全厚(が400乃至5ooAにされる。多
結晶シリコン第二Jl!(24)が次に、先行技術につ
いて述べたと同様に、二酸化シリコン(22)第二層上
に析出される。この多結晶シリコン第二層(24)はそ
の後、制御ゲートを形成すべく伝傅性を持つようにドー
プ入れできる。
第3図を参照すると、先行技術のEFROM(10)又
はKFi’PROM(110)の浮遊ゲート(20)の
断面(実線)と本発明方法により製造されるlPROM
又はlPROMの浮遊ゲート(120)の断面(破腺ン
が示されている。これは非常に拡大された図であって、
代表例では浮遊ゲートの寸法は1μ以下の大きさである
。
はKFi’PROM(110)の浮遊ゲート(20)の
断面(実線)と本発明方法により製造されるlPROM
又はlPROMの浮遊ゲート(120)の断面(破腺ン
が示されている。これは非常に拡大された図であって、
代表例では浮遊ゲートの寸法は1μ以下の大きさである
。
第3図に見られるように先行技術の浮遊ゲート(20)
は多数の凹凸(A、B、0等で示す)を示す。浮遊ゲー
ト(20ンの粗さは多結晶シリコンの化学的リンドープ
入社に帰因する。これらの浮遊ゲ−) (20)におけ
る凹凸は、電場の強調点を形成する。浮遊ゲート(20
)及び制御ゲート間の好1しからざる放電を防止するた
め、これらの間の絶縁層又は二酸化シVコ/の第二If
II(22)は比較的に大きい(750λ&i度)こと
を要プ゛る。O=l仝但しEは材料のv1電定数、Aは
ニゲート間の面積、Tは両者間の厚さ。
は多数の凹凸(A、B、0等で示す)を示す。浮遊ゲー
ト(20ンの粗さは多結晶シリコンの化学的リンドープ
入社に帰因する。これらの浮遊ゲ−) (20)におけ
る凹凸は、電場の強調点を形成する。浮遊ゲート(20
)及び制御ゲート間の好1しからざる放電を防止するた
め、これらの間の絶縁層又は二酸化シVコ/の第二If
II(22)は比較的に大きい(750λ&i度)こと
を要プ゛る。O=l仝但しEは材料のv1電定数、Aは
ニゲート間の面積、Tは両者間の厚さ。
であるので、大@なTの値に対してはCが小さくなる。
更にΔQ=(ExV であるので、Cの小さな値に対し
ては大きな値のVが、電荷Qを浮遊ゲートに与え又は除
去するに、必要と避れる。その結果、沓き込み又は消去
の電圧が大きくなければならない。
ては大きな値のVが、電荷Qを浮遊ゲートに与え又は除
去するに、必要と避れる。その結果、沓き込み又は消去
の電圧が大きくなければならない。
これとは対照的に、本発明の方法によって形成される浮
遊ゲート(120) ”c用いると表面が比較的滑かで
ある。ドープ材料は化学的に尋人されず、浮遊ゲート(
120)の表面を変形させない。浮遊ゲ−卜(120)
の表面が比較的に滑かであるので、二酸化シリコンの第
二層(22)は400乃至5ooA程度でよい。、この
ことによって容量結合が増大する。
遊ゲート(120) ”c用いると表面が比較的滑かで
ある。ドープ材料は化学的に尋人されず、浮遊ゲート(
120)の表面を変形させない。浮遊ゲ−卜(120)
の表面が比較的に滑かであるので、二酸化シリコンの第
二層(22)は400乃至5ooA程度でよい。、この
ことによって容量結合が増大する。
従って誉き込み及び消去のサイクルに景する動作電圧は
はるかに低くできる。浮遊ゲートの帯電及び放電はトン
ネル酸化物にまたがる亀子のファウ2−・ノルドハイム
トンネル効果によって達成される。このトンネル電流は ” 4 ”iElMj (Jt。nne。)=a−B・
、8−(アあ、。えだしα、βは延数、Eはトンネル酸
化物にかかる電場の強さE−τである。
はるかに低くできる。浮遊ゲートの帯電及び放電はトン
ネル酸化物にまたがる亀子のファウ2−・ノルドハイム
トンネル効果によって達成される。このトンネル電流は ” 4 ”iElMj (Jt。nne。)=a−B・
、8−(アあ、。えだしα、βは延数、Eはトンネル酸
化物にかかる電場の強さE−τである。
ここに■はトンネル酸化物にまたがるル5圧降下で、t
はトンネル酸化物の厚さである。■は容量性等価電圧分
割器回路から算出できる。
はトンネル酸化物の厚さである。■は容量性等価電圧分
割器回路から算出できる。
卜酸化物容量、Tびトンネル酸化物容量の和である。よ
ル高い多層容量はよ)高い結合比を生じ、その結°未、
帯電状態の印加プログラミング電圧を低減し、又は帯電
状態のプログラミング時間をよシ短くする。
ル高い多層容量はよ)高い結合比を生じ、その結°未、
帯電状態の印加プログラミング電圧を低減し、又は帯電
状態のプログラミング時間をよシ短くする。
第4図を参照する2本発明のもう一つのnpRoM(2
10)の断面図が示されテいル。EPFtoM(210
)はソース<214)及びドレーン(210を有した単
結晶シリコン基板(212)を含む。5102第一層(
218ンは本体(212)上にある。ドープ薊の多結晶
シリコン第一層(220)が二酸化シリコン第一層(2
18)上にある。第一層(220)は620℃で低圧化
学的蒸気析出法によって析出される。層(220)は矛
’13000乃至4oooXの厚さである。二酸化シリ
コン第二層(222)は多結晶シリコン第−虐(220
)上にある。
10)の断面図が示されテいル。EPFtoM(210
)はソース<214)及びドレーン(210を有した単
結晶シリコン基板(212)を含む。5102第一層(
218ンは本体(212)上にある。ドープ薊の多結晶
シリコン第一層(220)が二酸化シリコン第一層(2
18)上にある。第一層(220)は620℃で低圧化
学的蒸気析出法によって析出される。層(220)は矛
’13000乃至4oooXの厚さである。二酸化シリ
コン第二層(222)は多結晶シリコン第−虐(220
)上にある。
第二層(222)は実質的に200乃至250λの間に
ある。第二層(222)は約1aaa’cにて乾燥した
酸素02による熱的酸化によ多形成される。二酸化シリ
コン第二層(222)を通してイオン植込みされた多結
晶シリコン第−鳩(220)はリンをドープとして入れ
られる。p6+が7o乃至120にθ■にて1×101
5ないし5 X j 015/1yn3で枢込みされる
。その後。
ある。第二層(222)は約1aaa’cにて乾燥した
酸素02による熱的酸化によ多形成される。二酸化シリ
コン第二層(222)を通してイオン植込みされた多結
晶シリコン第−鳩(220)はリンをドープとして入れ
られる。p6+が7o乃至120にθ■にて1×101
5ないし5 X j 015/1yn3で枢込みされる
。その後。
二酸化シリコンの第二層(222)は約10分間、15
0℃で硫酸中に液浸される。次に第二層(222)はイ
オン植込みKよる汚染を除去するため約5分間、薄いH
F酸液中に反される。このHFIwは約20大の810
2を除去する。この博いHF@准は蒸溜水1oに対して
HP酸1を含む。第二層(222)は蒸簡水で洗滌され
て乾燥される。二酸化シリコン第二層(222)上には
絶縁材料第一層が町田される。第三層(224)はシリ
コン窒化vlJ(Si3N4)を含み、低圧化学的析出
法によシ釘出される。NH5及びs、tH2ai2が約
770“Cで反応する。第三層(224)に約2501
である。発熱酸化(H2102)のサイクルが次に行な
われて窒化物ピンホール及び窒化物・酸化物境昇層が低
減される。発熱酸化の段は約2時間、900℃にて酸素
と水軍を反応させることによル達成される。
0℃で硫酸中に液浸される。次に第二層(222)はイ
オン植込みKよる汚染を除去するため約5分間、薄いH
F酸液中に反される。このHFIwは約20大の810
2を除去する。この博いHF@准は蒸溜水1oに対して
HP酸1を含む。第二層(222)は蒸簡水で洗滌され
て乾燥される。二酸化シリコン第二層(222)上には
絶縁材料第一層が町田される。第三層(224)はシリ
コン窒化vlJ(Si3N4)を含み、低圧化学的析出
法によシ釘出される。NH5及びs、tH2ai2が約
770“Cで反応する。第三層(224)に約2501
である。発熱酸化(H2102)のサイクルが次に行な
われて窒化物ピンホール及び窒化物・酸化物境昇層が低
減される。発熱酸化の段は約2時間、900℃にて酸素
と水軍を反応させることによル達成される。
これは自動的に約30乃至50犬の8102第三層(η
6)を生成する。最後に多結晶シリコンの第二層(22
8)が5i02第三層(226)上に析出される。多結
晶シリコン第二層(228)は次に制御ゲートを形成す
べくドープを入れられる。
6)を生成する。最後に多結晶シリコンの第二層(22
8)が5i02第三層(226)上に析出される。多結
晶シリコン第二層(228)は次に制御ゲートを形成す
べくドープを入れられる。
第5図を参照すると本発明のもう一つの齋ROM(31
0)が示されている。不発明のKmFROM (310
)は第4図に示したEFROM (210)と、トンネ
ル酸化物領域(515)が付加されている点を除き、同
一である。他のすべての面で絶縁材料第一、第二、及び
第三層(二つの8102層と一つのSi3N4層ン並び
に二つの多結晶シリコン層i、 ffPRoM(,21
0)に対すると同様の?4造を肩し、同様の方法で製造
される。5102第一層は厚いゲート領域上方に約75
01の厚はを有し、トンネル酸化物領域で約1O0λの
浮きr有する。
0)が示されている。不発明のKmFROM (310
)は第4図に示したEFROM (210)と、トンネ
ル酸化物領域(515)が付加されている点を除き、同
一である。他のすべての面で絶縁材料第一、第二、及び
第三層(二つの8102層と一つのSi3N4層ン並び
に二つの多結晶シリコン層i、 ffPRoM(,21
0)に対すると同様の?4造を肩し、同様の方法で製造
される。5102第一層は厚いゲート領域上方に約75
01の厚はを有し、トンネル酸化物領域で約1O0λの
浮きr有する。
EFROM(210)又はggpROM(310)を用
いる七制御ゲート及び浮遊ゲート間により大きな容量結
合が得られるがこれは両者間に析出されたシリコン窒化
物によるものである。シリコン窒化物は高い誘電定数を
有するので、その容量が増大される。これは、12■程
度のより低い動作電圧で浮遊ゲート(220)に書込み
をし、又はゲート(220)から電荷を消去することが
できる、といりこ吉を意味する。
いる七制御ゲート及び浮遊ゲート間により大きな容量結
合が得られるがこれは両者間に析出されたシリコン窒化
物によるものである。シリコン窒化物は高い誘電定数を
有するので、その容量が増大される。これは、12■程
度のより低い動作電圧で浮遊ゲート(220)に書込み
をし、又はゲート(220)から電荷を消去することが
できる、といりこ吉を意味する。
第1図は先行技術及び本発明に係るEPROM装置の拡
大断面図、鉋2図は先行技術及び本発明に係るgEPR
cJMEPROM装置、第3図は先行技術に係るlPR
OM又はJ!ijiiPROM装置の浮遊ゲートと本発
明に係る凡PROM又はEEPROMEPROM装置ト
とを1ねて示した拡大断面図、第4図は本発明の他の実
施例に係るEPROM装置の拡大断面図、第5図は本発
明の他の笑施例Vc保るEJPROM装置の拡大断面図
及び第6図は先行技術及び本発明に係る装置電流−電圧
特性を示すグ27である。 特許出願代理人 弁理士 山 崎 行 造 図面の゛浄書(内容に変更なし) 1チエ〔〒−1−EPROM 1=エロトー=3− ]FI[:r−4−EPROM 1F工UT−−5−EEPRQM 1F工〔ト−EEs − 手続補正書 昭和59年12月」を日 特許庁長官 殿 1 事件の表示 昭和59年特許願第244324号 2 発明の名称 電気的プログラム式記憶装置とその製造方法3 補正を
する者 事件との関係 特許出願人 名 称 エクセル・マイクロエレクトロニクス・インコ
ーホレーテッド 4代理人 住 所 東京都千代田区永田町1丁目11番28号6
補正の対象 明細書のタイプ浄書、及び正式図面。
大断面図、鉋2図は先行技術及び本発明に係るgEPR
cJMEPROM装置、第3図は先行技術に係るlPR
OM又はJ!ijiiPROM装置の浮遊ゲートと本発
明に係る凡PROM又はEEPROMEPROM装置ト
とを1ねて示した拡大断面図、第4図は本発明の他の実
施例に係るEPROM装置の拡大断面図、第5図は本発
明の他の笑施例Vc保るEJPROM装置の拡大断面図
及び第6図は先行技術及び本発明に係る装置電流−電圧
特性を示すグ27である。 特許出願代理人 弁理士 山 崎 行 造 図面の゛浄書(内容に変更なし) 1チエ〔〒−1−EPROM 1=エロトー=3− ]FI[:r−4−EPROM 1F工UT−−5−EEPRQM 1F工〔ト−EEs − 手続補正書 昭和59年12月」を日 特許庁長官 殿 1 事件の表示 昭和59年特許願第244324号 2 発明の名称 電気的プログラム式記憶装置とその製造方法3 補正を
する者 事件との関係 特許出願人 名 称 エクセル・マイクロエレクトロニクス・インコ
ーホレーテッド 4代理人 住 所 東京都千代田区永田町1丁目11番28号6
補正の対象 明細書のタイプ浄書、及び正式図面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)複数の電気接続子と帯電用浮遊ゲート七を有する
型式の電気的プログラム式記憶装置を製造する方法であ
って、 少くとも一つの該接続子合有する単結晶半導体材料製の
本体を製造する工程と。 半導体材料の該本体上に絶縁材料の第一層を熱的成長さ
せる工程と、 該絶縁材料の第一層上に半導体の第一層を析出させる工
程と、 該牛専体材料第一層上に絶縁材料の第二層を熱的成長さ
せる工程と、 該絶縁材料第二層を通して上記半導体材料第一層中にド
ープ材料を植込んで上記浮遊ゲートを形成する工程と、 該絶縁材料第二層上に半導体の第二層を析出して被せ、
電気接続子を形成させる工程上を含む製造方法。 (2、特許請求の範囲第(1)項に記載の方法において
上記単結晶半導体材料本体並びに上記半導体材料の第−
及び第二層がシリコンである方法。 (3)%許請求の範囲第(2)項に記載の方法において
、上記シリコンの第−及び第二ノ輪が多結晶シリコンで
ある方法。 (4)特許請求の範囲第(2)項に記載の方法において
、上記絶縁材料の第−及び第二層が二酸化シリコン(S
i02)である方法。 (5)特許請求の範囲第(3)項に記載の方法において
、上記多結晶シリコンの第一層が低圧の化学的蒸気析出
によシ析出される方法。 (6)%許請求の範囲第(1)項に記載の方法において
、上記植込み工程がイオン植込みによる方法。 (7)%許請求の範囲第(5)項に記載の方法において
。 上記ドープ材料がリンである方法。 (8)特許請求の範囲第(1)項に記載の方法において
。 上記植込み工程がさらに、 上記絶縁材料の第二層の一部を除去する工程と、 該絶縁材料の第二層上に絶縁材料の第三層を析出する工
程と を會んでおシ、該II!3緑材料第三層上に該専体材料
第三層が析出されるようにされた方法。 (9)特許請求の範囲第(8)項に記載の方法において
、上記単結晶半導体材料本体及び上記半導体材料の第−
及び第二層がシリコンである方法。 (6)特許請求の範囲第(9)項に記載の方法において
、上記シリコンの第−及び第二層が多結晶シリコンであ
る方法。 (ロ)特許請求の範囲第(9)項に記載の方法において
、上記絶縁材料の第−及び第二層が二酸化シリコン(S
i02)である方法。 (2)特許請求の範囲第Qρ項に記載の方法において、
上記IIl!3m材料の第三ノーがSi3N4である方
法。 に)特許請求の範囲第(1や項に記載の方法において、
上記多結晶シリコンの第一層が低圧の化学的蒸気析出に
よって析出される方法。 aゆ %許請求の範囲第(8)項に記載の方法において
1上記植込み工程がイオン植込みによって行なわれる方
法。 (ト)%計請求の範囲第(2)項に記載の方法において
、該ドープ材料がリンである方法。 Qfj 特許請求の範囲第(へ)項に記載の方法におい
て、上記除去工程が上記二酸化シリコン(Si02)の
第二層を稀釈HF酸にさらすことを自むようにされた方
法。 αの 特許請求の範囲第αQ項に記載の方法にして、上
記絶縁材料の第三層を発熱(H2102) PR化し、
5102の絶縁材料の第四層を形成する工程を更に含む
方法。 (2)特許請求の範囲第α4項に記載の方法において、
上記多結晶シリコン第一層に対する上記析出工程が約3
1)Of)ないし4000Aの析出をなし、上記510
2第二層析出工程が実質上2501の析出をなし、上記
除去工程が実質上20又の5102を除去し、上記5L
5N4第三層析出工程が実質上250Xの析出をなし、
上記第四層が実質上30ないし50Aであるようにされ
た方法。 (至)電気的プログラム式記憶装置の浮遊ゲートにして
、絶縁材料第一層と絶縁材料第二層との間にあシ、かつ
ドープ材料をドープ入れされた半導体材料の上記浮遊ゲ
ートの粗さを低減する方法であって。 該半導体材料を該第一層上に析出させる工程と、 該半導体材料上に該第二層を熱的成長させる工程と。 該第二層を通して該半導体材料中VC該ドープ材料をイ
オン植込みして該浮遊ゲートを形成する工程と を含むことを改良点とする方法。 に)特許請求の範囲第(至)項に記載の方法において、
該第−及び第二層が5to2であシ、該半導体材料が多
結晶シリコンであシ、該ドープ材料がリンである方法。 (2)電気的プログ2ム式記憶装置であって、ソース及
びドレーンを有する単結晶半導体材料製の本体と、 該本体上の絶縁材料第一層と、 該第一層上の浮遊ゲートと、 該浮遊ゲート上の絶縁材料第二層と、 を含み、この場合において 該浮遊ゲートが該杷縁材料第一層上に半導体材料層を析
出することによシ形成され、該絶縁材料第二層を該牛専
体材料層上に熱的成長させることにより形成し、該絶縁
材料第二層を逃して該半導体材料層中にドープ材料をイ
オン植込みするようにされておシ、さらに 該絶縁材料第二層上に複式れたゲートを言むようにされ
た記憶装置。 (2)%[FI−請求の範囲第クリ項に記載の装置にし
て、該絶縁材料第二層上の絶縁材料第三層と。 該第三層上の該ゲートと、 をさらに含む記憶装置。 −%肝l1Ill求の範囲第3η項に記載の装置におい
て、皺本体及び該浮遊ゲー′卜がシリコンでめる装置。 ■ 特許請求の範囲第四項に記載の装置において。 該浮遊ゲートが多結晶である装置。 に)%iI″F請求の範囲第(財)項に記載の装置にお
いて該絶縁材料の第一及第二層が各々5i02であル、
該ドープ材料がリンでるる装置。 (ハ) %許請求の範囲第に)項に記載の装置において
、紙本体及び該浮遊ゲートがシリコンである装置。 @ 特許請求の範囲第(ハ)項に記載の装置において、
該浮遊ゲートが多結晶である、装置。 @ %許詞求の範囲第(社)項に記載の装置において該
絶縁材料第−及び第二層各々が5102であシ、該ドー
プ材料がリンで必る装置。 (ハ)特許請求の範囲第(ハ)項に記載の装置において
該第三層が5L5N4である装置。 鵜 特許請求の範囲第(2)項に記載の装置において該
5io2第一層が厚いゲート領域上では約7501であ
るが薄いゲート領域上では約100又であシ、該浮遊ゲ
ートが実質上3000ないし4500Xであり、該51
02第二層が実質上250にであシ、該Si3N4層が
実質上250Xである装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US55602883A | 1983-11-28 | 1983-11-28 | |
US556028 | 1983-11-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60134478A true JPS60134478A (ja) | 1985-07-17 |
JPH0574947B2 JPH0574947B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=24219586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59244324A Granted JPS60134478A (ja) | 1983-11-28 | 1984-11-19 | 電気的プログラム式記憶装置を製造する方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0144900B1 (ja) |
JP (1) | JPS60134478A (ja) |
DE (1) | DE3482530D1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6435964A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-07 | Toshiba Corp | Ultraviolet-ray erasable nonvolatile semiconductor device |
JP2008018165A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Pentax Service Co Ltd | 撮影装置用清掃器具 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61136274A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-24 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JPH0640588B2 (ja) * | 1987-03-13 | 1994-05-25 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
US5017980A (en) * | 1988-07-15 | 1991-05-21 | Texas Instruments Incorporated | Electrically-erasable, electrically-programmable read-only memory cell |
US5156991A (en) * | 1988-02-05 | 1992-10-20 | Texas Instruments Incorporated | Fabricating an electrically-erasable, electrically-programmable read-only memory having a tunnel window insulator and thick oxide isolation between wordlines |
US5012307A (en) * | 1988-07-15 | 1991-04-30 | Texas Instruments Incorporated | Electrically-erasable, electrically-programmable read-only memory |
DE68922004T2 (de) * | 1988-02-05 | 1995-10-12 | Texas Instruments Inc | Elektrisch löschbare und programmierbare Nur-Lesespeicherzelle. |
US5262846A (en) * | 1988-11-14 | 1993-11-16 | Texas Instruments Incorporated | Contact-free floating-gate memory array with silicided buried bitlines and with single-step-defined floating gates |
US5063171A (en) * | 1990-04-06 | 1991-11-05 | Texas Instruments Incorporated | Method of making a diffusionless virtual drain and source conductor/oxide semiconductor field effect transistor |
US5150179A (en) * | 1990-07-05 | 1992-09-22 | Texas Instruments Incorporated | Diffusionless source/drain conductor electrically-erasable, electrically-programmable read-only memory and method for making and using the same |
US5057446A (en) * | 1990-08-06 | 1991-10-15 | Texas Instruments Incorporated | Method of making an EEPROM with improved capacitive coupling between control gate and floating gate |
US5273926A (en) * | 1991-06-27 | 1993-12-28 | Texas Instruments Incorporated | Method of making flash EEPROM or merged FAMOS cell without alignment sensitivity |
US5225700A (en) * | 1991-06-28 | 1993-07-06 | Texas Instruments Incorporated | Circuit and method for forming a non-volatile memory cell |
US5218568A (en) * | 1991-12-17 | 1993-06-08 | Texas Instruments Incorporated | Electrically-erasable, electrically-programmable read-only memory cell, an array of such cells and methods for making and using the same |
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JPS5448484A (en) * | 1977-08-30 | 1979-04-17 | Toshiba Corp | Forming method of insulation film |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3996657A (en) * | 1974-12-30 | 1976-12-14 | Intel Corporation | Double polycrystalline silicon gate memory device |
US4203158A (en) * | 1978-02-24 | 1980-05-13 | Intel Corporation | Electrically programmable and erasable MOS floating gate memory device employing tunneling and method of fabricating same |
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FR2468185A1 (fr) * | 1980-10-17 | 1981-04-30 | Intel Corp | Procede de fabrication d'une matrice de memoire electriquement programmable a haute densite |
-
1984
- 1984-11-19 JP JP59244324A patent/JPS60134478A/ja active Granted
- 1984-11-27 EP EP84114348A patent/EP0144900B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-11-27 DE DE8484114348T patent/DE3482530D1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008018165A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Pentax Service Co Ltd | 撮影装置用清掃器具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0144900A3 (en) | 1986-10-08 |
DE3482530D1 (de) | 1990-07-19 |
EP0144900A2 (en) | 1985-06-19 |
EP0144900B1 (en) | 1990-06-13 |
JPH0574947B2 (ja) | 1993-10-19 |
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---|---|---|---|
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EXPY | Cancellation because of completion of term |