JPS61276375A - 集積回路eepromセルおよびその製作方法 - Google Patents
集積回路eepromセルおよびその製作方法Info
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- JPS61276375A JPS61276375A JP61124626A JP12462686A JPS61276375A JP S61276375 A JPS61276375 A JP S61276375A JP 61124626 A JP61124626 A JP 61124626A JP 12462686 A JP12462686 A JP 12462686A JP S61276375 A JPS61276375 A JP S61276375A
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- Japan
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- region
- substrate
- fet
- forming
- cell
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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]
- H10D30/68—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
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】
[発明の背景]
1、発明の分野
この発明は一般に、集積回路メモリ素子に関するもので
あって、特に、改良された電気的にイレイザブルでプロ
グラマブルなリードオンリメモリ(EEPROM)セル
およびそれらめ製作方法に関するものである。
あって、特に、改良された電気的にイレイザブルでプロ
グラマブルなリードオンリメモリ(EEPROM)セル
およびそれらめ製作方法に関するものである。
2、関連技術分野の説明
メモリ型の集積回路の進展の間、リプログラマブルセル
の必要性が顕著となった。この必要を満たすようになっ
たのは集積回路素子の1つがEEPROMセルである。
の必要性が顕著となった。この必要を満たすようになっ
たのは集積回路素子の1つがEEPROMセルである。
EEPROMセルの型の1つは一般に「トンネリングJ
EEPROMで周知であり、そのようなメモリ素子の
単純化された断面図は第1a図(第1図のA−A一部分
に沿ってとられる)に示される。素子はドープしたサブ
ストレート1(Iの内部および上部に作られる。基本的
には、EEPROMはデータビットをストアするために
用いられるセルのEFROM部分である浮動ゲートの電
界効果トランジスタ(FET)と、隣接した選択FET
とを有する。[トンネリングJ FET rメモリ」は
そのドレイン領域20−を接続領域23′(これもまた
選択FETのドレイン領域である)に結合することによ
って、そのようにストアされたビットを読出すためにア
クセスが可能である。
EEPROMで周知であり、そのようなメモリ素子の
単純化された断面図は第1a図(第1図のA−A一部分
に沿ってとられる)に示される。素子はドープしたサブ
ストレート1(Iの内部および上部に作られる。基本的
には、EEPROMはデータビットをストアするために
用いられるセルのEFROM部分である浮動ゲートの電
界効果トランジスタ(FET)と、隣接した選択FET
とを有する。[トンネリングJ FET rメモリ」は
そのドレイン領域20−を接続領域23′(これもまた
選択FETのドレイン領域である)に結合することによ
って、そのようにストアされたビットを読出すためにア
クセスが可能である。
選択ゲート24−に電荷を与えることによって、選択F
ETの空間電荷層チャネル26゛は導通し始め、それに
よってドレイン20′をコンタクト23゛に結合させる
。
ETの空間電荷層チャネル26゛は導通し始め、それに
よってドレイン20′をコンタクト23゛に結合させる
。
E E P ROMのこの型はトンネリングFETの薄
い酸化物層12′を通る可逆電子トンネリングを利用し
、デジタル情報のビットを表わす電荷がストアされ、そ
して浮動ゲート14′から消去されることを可能にする
。電子トンネリングは、浮動ゲートをプログラムしたり
消去したりするために、制御ゲート18′と浮動ゲート
14−との静電結合を用いて制御される。電子トンネリ
ング機構を誘導するのにわずかの電圧で済むように結合
比(すなわち、インターゲート容量/トンネル酸化物容
量)を改良することが有利である。
い酸化物層12′を通る可逆電子トンネリングを利用し
、デジタル情報のビットを表わす電荷がストアされ、そ
して浮動ゲート14′から消去されることを可能にする
。電子トンネリングは、浮動ゲートをプログラムしたり
消去したりするために、制御ゲート18′と浮動ゲート
14−との静電結合を用いて制御される。電子トンネリ
ング機構を誘導するのにわずかの電圧で済むように結合
比(すなわち、インターゲート容量/トンネル酸化物容
量)を改良することが有利である。
EEPROMセルの1つの欠点はこの構造が比較的大き
な集積回路構成要素であることである。
な集積回路構成要素であることである。
接続接合領域28′は選択トランジスタをセルのトンネ
リング区域に接続させる。先行技術の構造のこれらの領
域は接続接合領域だけでなく、EPROM FETチ
ャネル21′およびトンネル酸化物層12′の下のトン
ネル窓(マスク2′で示される)もまた規定する。製作
中の整列はきわどい段階である。マスク1−は接続接合
領域の位置および長さ寸法を表わし、マスク2゛はトン
ネリング領域(すなわち、トンネリング「窓」)を表わ
す。典型的なアレイでは、2つのセルが各々コンタクト
23.23′を共有し、すなわち、第1図および第2図
において、示されるセルの各々に隣接するミラー像が存
在する。先行技術において、1つのセルあたりの接続接
合領域の合計の長さは比較的大きい(実際の長さは設計
規定に依存する)第1図に示されるように、現在の技術
分野での典型的なセルは幅、すなわちX′の寸法、そし
て長さ、すなわちy゛の寸法を有し、これは比較的広い
表面面積の縦横比、y −/ x−をもたらす。
リング区域に接続させる。先行技術の構造のこれらの領
域は接続接合領域だけでなく、EPROM FETチ
ャネル21′およびトンネル酸化物層12′の下のトン
ネル窓(マスク2′で示される)もまた規定する。製作
中の整列はきわどい段階である。マスク1−は接続接合
領域の位置および長さ寸法を表わし、マスク2゛はトン
ネリング領域(すなわち、トンネリング「窓」)を表わ
す。典型的なアレイでは、2つのセルが各々コンタクト
23.23′を共有し、すなわち、第1図および第2図
において、示されるセルの各々に隣接するミラー像が存
在する。先行技術において、1つのセルあたりの接続接
合領域の合計の長さは比較的大きい(実際の長さは設計
規定に依存する)第1図に示されるように、現在の技術
分野での典型的なセルは幅、すなわちX′の寸法、そし
て長さ、すなわちy゛の寸法を有し、これは比較的広い
表面面積の縦横比、y −/ x−をもたらす。
それゆえ、単一の集積回路ダイス上のそのようなセルの
アレイおよびそれらの補足物の数は厳しく制限されてい
る。
アレイおよびそれらの補足物の数は厳しく制限されてい
る。
これゆえ、いかなる効果も損失することなく、そして好
ましくは一方で動作特性を改良しなからEEPROMセ
ルのサイズを縮める必要がある。
ましくは一方で動作特性を改良しなからEEPROMセ
ルのサイズを縮める必要がある。
[発明の要約コ
この発明の主たる目的は、減少した縦横比で縮小した素
子のジオメトリを有する、改良されたEEPROMセル
を提供することである。
子のジオメトリを有する、改良されたEEPROMセル
を提供することである。
この発明の目的は、FETが自己整列したトンネリング
メモリのトンネル接合領域とチャネル領域とを存するE
EPROMセルを製作する方法を提供することである。
メモリのトンネル接合領域とチャネル領域とを存するE
EPROMセルを製作する方法を提供することである。
この発明の別の目的は、現状の技術のリトグラフ技術に
おける改良によって、さらなる縮小に適したレイアウト
構造を有する改良されたEEPROMセルを提供するこ
とである。
おける改良によって、さらなる縮小に適したレイアウト
構造を有する改良されたEEPROMセルを提供するこ
とである。
この発明のさらに別の目的は、素子の欠点を減じる一方
、より小さなEEPROMセルを製作する方法を提供す
ることで、こうして高い製造の歩留りが得られる。
、より小さなEEPROMセルを製作する方法を提供す
ることで、こうして高い製造の歩留りが得られる。
この発明のさらに別の目的は、改良された結合比を有す
るEEPROMセルを提供することである。
るEEPROMセルを提供することである。
その広い局面において、この発明はトンネリングFET
と、隣接する選択FETと、単一の接続接合領域と、別
個のトンネリング接合領域とを有する改良された集積回
路E E P ROMセルを提供する。前記接続接合領
域および前記トンネリングFETのトンネリング接合領
域は重なる。前記セルの全体の長さとセルの表面積縦横
比は減じられる。
と、隣接する選択FETと、単一の接続接合領域と、別
個のトンネリング接合領域とを有する改良された集積回
路E E P ROMセルを提供する。前記接続接合領
域および前記トンネリングFETのトンネリング接合領
域は重なる。前記セルの全体の長さとセルの表面積縦横
比は減じられる。
この発明のその他の目的、特徴および利点が以下の詳細
の説明と添付の図面を考慮するとより明らかとなり、そ
こでは同じ参照表示がすべての図を通して同じ特徴を表
わす。
の説明と添付の図面を考慮するとより明らかとなり、そ
こでは同じ参照表示がすべての図を通して同じ特徴を表
わす。
[発明の詳細な説明]
この発明の特定な実施例を詳細に参照すると、これはこ
の発明を実施するために発明者によって現在企画される
最善の方法を例示する。代わりの実施例もまた、簡単に
説明される。この発明に参照された図面は特別に記述さ
れているところを除いて、一定の比で描かれていないこ
とを理解するべきである。さらに、図面はこの発明に従
って製作される集積回路の一部分のみを例示することが
意図される。
の発明を実施するために発明者によって現在企画される
最善の方法を例示する。代わりの実施例もまた、簡単に
説明される。この発明に参照された図面は特別に記述さ
れているところを除いて、一定の比で描かれていないこ
とを理解するべきである。さらに、図面はこの発明に従
って製作される集積回路の一部分のみを例示することが
意図される。
この発明は一般に第2図および第7図に示されるように
EEPROMセルである。上部表面11を有する第1の
導電性型のサブストレート10がある。第2の導電性型
のトンキリングFETソース領域22は前記サブストレ
ート10の前記表面11の第1の区域に埋設される。前
記第2の導電性型のトンキリングFETドレイン領域2
0は前記第1の区域から離れて、前記サブストレート表
面11の第2の区域に埋設される。前記サブストレート
の第3の区域のトンキリングFETチャネル領域は第1
と第2の区域の間に存在する。浮動ゲート14はトンキ
リングFETチャネル領域の上に重なる。侵入型(1n
tcrstitial)のトンネル層12は浮動ゲート
14の下部の表面と前記トンキリングFETチャネル領
域の間に置かれる。制御ゲート18は浮動ゲート14の
上に重なる。
EEPROMセルである。上部表面11を有する第1の
導電性型のサブストレート10がある。第2の導電性型
のトンキリングFETソース領域22は前記サブストレ
ート10の前記表面11の第1の区域に埋設される。前
記第2の導電性型のトンキリングFETドレイン領域2
0は前記第1の区域から離れて、前記サブストレート表
面11の第2の区域に埋設される。前記サブストレート
の第3の区域のトンキリングFETチャネル領域は第1
と第2の区域の間に存在する。浮動ゲート14はトンキ
リングFETチャネル領域の上に重なる。侵入型(1n
tcrstitial)のトンネル層12は浮動ゲート
14の下部の表面と前記トンキリングFETチャネル領
域の間に置かれる。制御ゲート18は浮動ゲート14の
上に重なる。
選択ゲート24は浮動ゲート14から間をあけて隣りに
あり、トンキリングFETドレイン領域20の隣りのサ
ブストレート表面11の上に宙なる。選択トランジスタ
ドレイン領域23はサブストレート表面11の第4の区
域に、トンキリングFETドレイン領域20から間をあ
けて隣りに、そして前記トンキリングFETチャネル領
域の末端に位置決めされる。選択トランジスタチャネル
領域26は、選択FETソース領域としてもまた作用す
るトンキリングFETドレイン領域20とともに、選択
ゲート24の下の前記サブストレート10の前記表面1
1で形成される。
あり、トンキリングFETドレイン領域20の隣りのサ
ブストレート表面11の上に宙なる。選択トランジスタ
ドレイン領域23はサブストレート表面11の第4の区
域に、トンキリングFETドレイン領域20から間をあ
けて隣りに、そして前記トンキリングFETチャネル領
域の末端に位置決めされる。選択トランジスタチャネル
領域26は、選択FETソース領域としてもまた作用す
るトンキリングFETドレイン領域20とともに、選択
ゲート24の下の前記サブストレート10の前記表面1
1で形成される。
第2の導電性型の接続接合領域28はサブストレート表
面11に埋設されて存在し、選択ゲート24と浮動ゲー
ト14の間の前記空間の部分の下およびトンネル誘電体
層12の下に存在する。前記第2の導電性型のトンネル
接合領域32はトンネル誘電体層12の下に存在するサ
ブストレート10の第3の区域に埋設される。セルの全
体のサイズを縮めるために、セルの長さくy)は第2図
および第2a図の参照のマスク1およびマスク2によっ
て示されるように、トンネル接合領域32と接続領域2
0を重ねることによって減じられる。
面11に埋設されて存在し、選択ゲート24と浮動ゲー
ト14の間の前記空間の部分の下およびトンネル誘電体
層12の下に存在する。前記第2の導電性型のトンネル
接合領域32はトンネル誘電体層12の下に存在するサ
ブストレート10の第3の区域に埋設される。セルの全
体のサイズを縮めるために、セルの長さくy)は第2図
および第2a図の参照のマスク1およびマスク2によっ
て示されるように、トンネル接合領域32と接続領域2
0を重ねることによって減じられる。
セルの性能を最適化するために、セルの区域の全体の減
少を維持する一方、縦横比はセルの幅(x)を増加させ
ることによってもまた減じられることができる。
少を維持する一方、縦横比はセルの幅(x)を増加させ
ることによってもまた減じられることができる。
第3図を参照すると、基本の工程は集積回路サブストレ
ート10を規定するシリコンウェハで始まる。そのよう
なウェハは市場で入手可能である。
ート10を規定するシリコンウェハで始まる。そのよう
なウェハは市場で入手可能である。
サブストレートはこの例示の実施例ではP型である第1
の導電性型を有するように軽くドープされる。この発明
のP型またはN型のものを製作する工程で用いられるよ
うな一般の技術の詳細は、技術分野において周知である
。多くの古典的なテキストはそのような詳細を公開する
。たとえば、FairchLld Corporat
ionによるRe5ton PublishingC
ompany、Inc、出版の、著作権1979、
rsemiconductor & Integr
ated C1rcuitPabricatIon
TechnlquesJを参照されたい。さらに、個々
の工程は一般に入手可能な集積回路製作機械を用いて実
施できる。
の導電性型を有するように軽くドープされる。この発明
のP型またはN型のものを製作する工程で用いられるよ
うな一般の技術の詳細は、技術分野において周知である
。多くの古典的なテキストはそのような詳細を公開する
。たとえば、FairchLld Corporat
ionによるRe5ton PublishingC
ompany、Inc、出版の、著作権1979、
rsemiconductor & Integr
ated C1rcuitPabricatIon
TechnlquesJを参照されたい。さらに、個々
の工程は一般に入手可能な集積回路製作機械を用いて実
施できる。
°前接続注入層壁、すなわち「パッド」層34はサブス
トレート10の上部表面11上に形成される。典型的に
は、厚みが約50から300オングストロームの二酸化
シリコンの薄い層がサブストレート表面11上で成長し
てこの前接続注入層34を形成する。この層34は製作
の接続接合注入工程の間、サブストレート10で活性素
子領域である、またはそうなるはずものを保護するため
に用いられる。
トレート10の上部表面11上に形成される。典型的に
は、厚みが約50から300オングストロームの二酸化
シリコンの薄い層がサブストレート表面11上で成長し
てこの前接続注入層34を形成する。この層34は製作
の接続接合注入工程の間、サブストレート10で活性素
子領域である、またはそうなるはずものを保護するため
に用いられる。
次に、フォトレジストのマスク36は層34の表面38
上に形成され、これは接続領域注入がサブストレート1
0でなされるようにアパーチャ40を有する。矢印42
によって示されるイオンは、サブストレート10が第2
の導電性型、すなわちN型の領域を有するようにし、こ
れから形成されるべき選択FETとトンネリングFET
の間の接続接合ととるなように、アパーチャ40の下の
サブストレート10のマスクで規定された区域に導入さ
れる。一般に、NチャネルMOS方法における砒素のよ
うなイオン注入はこの工程に用いられ得る。正確な投与
量はこれから形成されるべきゲートの誘電体層44の所
望の厚みによって決定され、その添加はセル動作のすべ
ての段階の間、接続領域の表面欠乏を避けるのに十分で
なければならない。イオンボンバードの完成で、マスク
36によっては保護されないサブストレート10の表面
11の下の区域は第4図で示されるようにドープされて
、N型導電性接続接合28を形成している。
上に形成され、これは接続領域注入がサブストレート1
0でなされるようにアパーチャ40を有する。矢印42
によって示されるイオンは、サブストレート10が第2
の導電性型、すなわちN型の領域を有するようにし、こ
れから形成されるべき選択FETとトンネリングFET
の間の接続接合ととるなように、アパーチャ40の下の
サブストレート10のマスクで規定された区域に導入さ
れる。一般に、NチャネルMOS方法における砒素のよ
うなイオン注入はこの工程に用いられ得る。正確な投与
量はこれから形成されるべきゲートの誘電体層44の所
望の厚みによって決定され、その添加はセル動作のすべ
ての段階の間、接続領域の表面欠乏を避けるのに十分で
なければならない。イオンボンバードの完成で、マスク
36によっては保護されないサブストレート10の表面
11の下の区域は第4図で示されるようにドープされて
、N型導電性接続接合28を形成している。
マスク36は次に除去される。浮動ゲート誘電体層44
はサブストレート10の表面11上に形成される。これ
は一般に約100から500オングストロームまでの範
囲を有する厚みにまで熱的に成長される二酸化シリコン
層である。フォトレジストの別のマスク46はゲート誘
電体層44の表面48上に形成される。このマスク46
はアパーチャ50を有し、ここではサブストレート10
のトンネリング接合領域が形成されることになっている
。52で示される矢印によって示される別のイオンボン
バードが行なわれる。再び、サブネトレートが別のN型
領域を有するようにさせる、砒素等のイオンが注入され
る。このドープ投与量は前の接続接合注入とほぼ同じオ
ーダである。この注入が終わると、マスク46によって
保護されないサブストレート表面11の下の区域は第5
図に示されるようにドープきれてN型導電性トンネリン
グ接合32を形成している。
はサブストレート10の表面11上に形成される。これ
は一般に約100から500オングストロームまでの範
囲を有する厚みにまで熱的に成長される二酸化シリコン
層である。フォトレジストの別のマスク46はゲート誘
電体層44の表面48上に形成される。このマスク46
はアパーチャ50を有し、ここではサブストレート10
のトンネリング接合領域が形成されることになっている
。52で示される矢印によって示される別のイオンボン
バードが行なわれる。再び、サブネトレートが別のN型
領域を有するようにさせる、砒素等のイオンが注入され
る。このドープ投与量は前の接続接合注入とほぼ同じオ
ーダである。この注入が終わると、マスク46によって
保護されないサブストレート表面11の下の区域は第5
図に示されるようにドープきれてN型導電性トンネリン
グ接合32を形成している。
それぞれ第1図と第2図および第1a図と第2a図の間
でよく示されるように、先行技術の構造との比較に注目
することが重要である。第1図と第1a図でわかるよう
に、先行技術の接続接合領域28′はマスク1゛で示さ
れるサブストレート10゛のN型領域であり、トンネリ
ング接合領域12−はマスク2′で示されるサブストレ
ート10′のN型領域のその部分である。第1図および
第2図で示されるように、間隔y1はこの発明でなくさ
れる。この結果、y″−ylに等しい、より少ない寸法
yがもたらされる。これは第2a図および第5図に示さ
れるように、トンネリング接合領域32と接続接合領域
28との新規の重なるレイアウトから生ずる意義深い現
象である。
でよく示されるように、先行技術の構造との比較に注目
することが重要である。第1図と第1a図でわかるよう
に、先行技術の接続接合領域28′はマスク1゛で示さ
れるサブストレート10゛のN型領域であり、トンネリ
ング接合領域12−はマスク2′で示されるサブストレ
ート10′のN型領域のその部分である。第1図および
第2図で示されるように、間隔y1はこの発明でなくさ
れる。この結果、y″−ylに等しい、より少ない寸法
yがもたらされる。これは第2a図および第5図に示さ
れるように、トンネリング接合領域32と接続接合領域
28との新規の重なるレイアウトから生ずる意義深い現
象である。
再び第5図を参照すると、ゲート誘電体層44はアパー
チャ50内の、すなわちトンネル接合注入区域32の上
のサブストレート表面11を取り除くために食刻される
。フォトレジスト層46は次に取り除かれる。薄膜トン
ネリング層12はトンネル接合区域32の上に形成され
る。
チャ50内の、すなわちトンネル接合注入区域32の上
のサブストレート表面11を取り除くために食刻される
。フォトレジスト層46は次に取り除かれる。薄膜トン
ネリング層12はトンネル接合区域32の上に形成され
る。
゛薄いトンネリング誘電体層12はトンネリング接合区
域32およびこれから形成されるべき上に重なる浮動ゲ
ートに自己整列されてきたことによく注目されたい。
域32およびこれから形成されるべき上に重なる浮動ゲ
ートに自己整列されてきたことによく注目されたい。
浮動ゲート14は高導電性の材料、典型的にはN型のド
ープされた多結晶シリコンの層を形成することによって
この自己整列を有して形成され、たとえば約1000か
ら7000オングストロームまでの厚みが現在の技術分
野に従って用いられ得る。従来の薄膜、フォトマスク、
および食刻技術が次に浮動ゲート14のジオメトリ−を
規定するために用いられ、トンネリング層12と隣接し
た浮動ゲート誘電体層44の両方を覆う。従来の熱酸化
または薄膜技術を用いて、インターポリシリコン層16
が浮動ゲート14およびサブストレート表面11の上部
に形成される。選択ゲート誘電体52もまたこの工程に
よってサブストレート表面11上に形成される。この層
の組成は二酸化シリコン、窒化シリコン、またはこれら
の材料の多層の組合わせでできる。
ープされた多結晶シリコンの層を形成することによって
この自己整列を有して形成され、たとえば約1000か
ら7000オングストロームまでの厚みが現在の技術分
野に従って用いられ得る。従来の薄膜、フォトマスク、
および食刻技術が次に浮動ゲート14のジオメトリ−を
規定するために用いられ、トンネリング層12と隣接し
た浮動ゲート誘電体層44の両方を覆う。従来の熱酸化
または薄膜技術を用いて、インターポリシリコン層16
が浮動ゲート14およびサブストレート表面11の上部
に形成される。選択ゲート誘電体52もまたこの工程に
よってサブストレート表面11上に形成される。この層
の組成は二酸化シリコン、窒化シリコン、またはこれら
の材料の多層の組合わせでできる。
典型的には硼素イオンである浅いP型のイオン注入が次
にサブストレート101−で行なわれ、エンハンスメン
ト型選択トランジスタが形成されるようにその表面11
の近くのドープの濃度を調整してもよい。
にサブストレート101−で行なわれ、エンハンスメン
ト型選択トランジスタが形成されるようにその表面11
の近くのドープの濃度を調整してもよい。
次に、N型のドープされた多結晶シリコンのような高導
電性材料の第2の層が(現在の技術分野で、1000か
ら7000オングストロームまでの厚みで)形成され、
そして第6図に示されるように、パターン化されて選択
ゲート24および制御ゲート18を形成する。
電性材料の第2の層が(現在の技術分野で、1000か
ら7000オングストロームまでの厚みで)形成され、
そして第6図に示されるように、パターン化されて選択
ゲート24および制御ゲート18を形成する。
これらのゲート24および18の形成に続いて、第6図
の番号のうたれていない矢印によって例示されるN型の
(砒素イオンのような)注入が用いられ、第7図に示さ
れるように、トンネリングFETのソース22とドレイ
ン20および選択FETのドレイン23を形成する。ト
ンネリングFETのドレイン20は選択FETのソース
として作用することに注目されたい。これらの形成もま
たトンネリングFETのチャネル21を自己整列する。
の番号のうたれていない矢印によって例示されるN型の
(砒素イオンのような)注入が用いられ、第7図に示さ
れるように、トンネリングFETのソース22とドレイ
ン20および選択FETのドレイン23を形成する。ト
ンネリングFETのドレイン20は選択FETのソース
として作用することに注目されたい。これらの形成もま
たトンネリングFETのチャネル21を自己整列する。
自己整列制御をするゲートの形成の選択とソース/ドレ
イン注入のマスクの形成の使用は種々の任意の技術に依
存し、たとえばNMOSまたは0MO3などの、用いら
れている処理の型の関数であってもよい。これらの選択
の詳細は当業者には周知である。
イン注入のマスクの形成の使用は種々の任意の技術に依
存し、たとえばNMOSまたは0MO3などの、用いら
れている処理の型の関数であってもよい。これらの選択
の詳細は当業者には周知である。
ソースとドレインの接合が形成された後、第7図で完成
してそれぞれ60.70および80で示される金属化、
絶縁、およびパッシベーション層の従来の仕上げ工程が
行なわれる。
してそれぞれ60.70および80で示される金属化、
絶縁、およびパッシベーション層の従来の仕上げ工程が
行なわれる。
第1図と第2図を比較すると、EEPROMセルの相対
的な縦横比のy / xはy−/x−よりも大いに減じ
られたことがわかる。これはセルを形成するのに必要な
サブストレート区域を実質的に節約しただけでなく、こ
の発明の素子は現在の製作技術を用いるとより簡単に製
造すること(より高い歩留り)が可能である。第2図に
示されるように、整列のずれを考慮して、より大きな寸
法の融通性がある。これは、その形成が整列に関して直
接にステッパ機械規則に拘束されるので、縮小に対して
より大きな電位をセルに与える。すなわち、ステッパ機
械規則が改良されるにつれて、より小さなセルを作るこ
とができる。
的な縦横比のy / xはy−/x−よりも大いに減じ
られたことがわかる。これはセルを形成するのに必要な
サブストレート区域を実質的に節約しただけでなく、こ
の発明の素子は現在の製作技術を用いるとより簡単に製
造すること(より高い歩留り)が可能である。第2図に
示されるように、整列のずれを考慮して、より大きな寸
法の融通性がある。これは、その形成が整列に関して直
接にステッパ機械規則に拘束されるので、縮小に対して
より大きな電位をセルに与える。すなわち、ステッパ機
械規則が改良されるにつれて、より小さなセルを作るこ
とができる。
さらに、この発明のドレインの結合比は先行技術よりも
減じられることが明らかとなった。その結果、セルの電
気的特性は処理の変化に対して敏感でなくなる。これは
さらに製造を簡単にし、歩留りを改良する。
減じられることが明らかとなった。その結果、セルの電
気的特性は処理の変化に対して敏感でなくなる。これは
さらに製造を簡単にし、歩留りを改良する。
この発明の好ましい実施例の前記説明は例示および説明
の目的で提示された。これは余すところないわけではな
く、また発明を開示された正確な形状に制限することも
意図されていない。明らかに、多くの修正および変化が
当業者にとって明らかとなるであろう。この発明がバイ
ポーラまたは他のMOS処理のような他の技術で実施さ
れることは可能である。同様に、説明された処理工程は
同じ結果が得られるなら異なった順序で行なわれてもよ
い。実施例は発明の原理およびその実際の応用を最善に
説明するために選択され、そして説明されたのであって
、それによって他の当業者が種々の実施例や、そして企
図された特別の使用に適するような種々の修正とともに
発明を最善に理解することが可能となる。この発明の範
囲はここに添付の特許請求の範囲およびそれと同様のも
のによって規定されることが意図される。
の目的で提示された。これは余すところないわけではな
く、また発明を開示された正確な形状に制限することも
意図されていない。明らかに、多くの修正および変化が
当業者にとって明らかとなるであろう。この発明がバイ
ポーラまたは他のMOS処理のような他の技術で実施さ
れることは可能である。同様に、説明された処理工程は
同じ結果が得られるなら異なった順序で行なわれてもよ
い。実施例は発明の原理およびその実際の応用を最善に
説明するために選択され、そして説明されたのであって
、それによって他の当業者が種々の実施例や、そして企
図された特別の使用に適するような種々の修正とともに
発明を最善に理解することが可能となる。この発明の範
囲はここに添付の特許請求の範囲およびそれと同様のも
のによって規定されることが意図される。
第1図はおよその寸法を示す先行技術のEEPROMセ
ルの路上面図である。 第1a図は第1図のEEPROMセルの面A−A′でと
られた略断面図である。 第2図はおよその寸法を示すこの発明に従ったEEPR
OMセルの路上面図である。 第2a図は第2図のEEPROMセルの面B−B゛でと
られた略断面図である。 第3図ないし第7図はこの発明に従ったEEPROMセ
ルの製造の方法のための理想化した工程シーケンスを示
す断面図であり、そこでは二第3図は選択トランジスタ
とEEPROMトンネリング区域の間の接続接合の形成
を示し;第4図はトンネリング接合およびトンネリング
区域の形成を示し; 第5図はEEPROM)ンネル酸化物層および上に重な
る浮動ゲートの形成の工程完了を示し;第6図は選択ゲ
ートおよび制御ゲートの形成と、トランジスタのための
ソースおよびドレイン領域の形成の工程完了を示し; 第7図はこの発明に従って完成したEEPROMセルを
示す。 図において、10はサブストレート、11はサブストレ
ート表面、12はトンネル誘電体層、14は浮動ゲート
、16はインターポリシリコン層、18は制御ゲート、
20はトンネリングFETのドレイン領域、22はトン
ネリングFETのソース領域、23は選択FETのドレ
イン、24は選択ゲート、26は選択トランジスタのチ
ャネル領域、28は接続接合領域、32はトンネル接合
領域、34は前接続注入層、36はマスク、38は表面
、40はアパーチャ、44はゲート誘電体層、46は別
のマスク、48は表面、50はアパーチャ、60は金属
化層、70は絶縁層、80はパッシベーション層、10
′はサブストレート、12′はトンネリング接合領域、
28゛は接続接合領域である。 特許出願人 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・
インコーボレーテッド
ルの路上面図である。 第1a図は第1図のEEPROMセルの面A−A′でと
られた略断面図である。 第2図はおよその寸法を示すこの発明に従ったEEPR
OMセルの路上面図である。 第2a図は第2図のEEPROMセルの面B−B゛でと
られた略断面図である。 第3図ないし第7図はこの発明に従ったEEPROMセ
ルの製造の方法のための理想化した工程シーケンスを示
す断面図であり、そこでは二第3図は選択トランジスタ
とEEPROMトンネリング区域の間の接続接合の形成
を示し;第4図はトンネリング接合およびトンネリング
区域の形成を示し; 第5図はEEPROM)ンネル酸化物層および上に重な
る浮動ゲートの形成の工程完了を示し;第6図は選択ゲ
ートおよび制御ゲートの形成と、トランジスタのための
ソースおよびドレイン領域の形成の工程完了を示し; 第7図はこの発明に従って完成したEEPROMセルを
示す。 図において、10はサブストレート、11はサブストレ
ート表面、12はトンネル誘電体層、14は浮動ゲート
、16はインターポリシリコン層、18は制御ゲート、
20はトンネリングFETのドレイン領域、22はトン
ネリングFETのソース領域、23は選択FETのドレ
イン、24は選択ゲート、26は選択トランジスタのチ
ャネル領域、28は接続接合領域、32はトンネル接合
領域、34は前接続注入層、36はマスク、38は表面
、40はアパーチャ、44はゲート誘電体層、46は別
のマスク、48は表面、50はアパーチャ、60は金属
化層、70は絶縁層、80はパッシベーション層、10
′はサブストレート、12′はトンネリング接合領域、
28゛は接続接合領域である。 特許出願人 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・
インコーボレーテッド
Claims (12)
- (1)表面区域の縦横比y/xを規定する長さyおよび
幅xの改良された集積回路EEPROMセルであって、
トンネリングトランジスタが隣接した選択トランジスタ
に結合されており:前記トンネリングトランジスタを前
記選択トランジスタに結合させるためのひとつのサブス
トレート領域と、 前記接続接合領域に少なくとも部分的に挿入されている
前記トンネリングトランジスタのトンネリング領域とに
よって、 前記セルの全体の長さおよび前記セルの前記縦横比が減
じられることを特徴とする、EEPROMセル。 - (2)y=y′−y1と規定される、特許請求の範囲第
1項に記載の改良されたEEPROMセル。 - (3)前記セルの前記幅xが増加し、そのため前記縦横
比がさらに、同じまたはより少ない表面区域に対して減
じられる、特許請求の範囲第2項に記載の改良されたE
EPROMセル。 - (4)電気的にイレイザブルでプログラマブルのリード
オンリメモリ(EEPROM)セルであって: 上部表面を有する第1の導電性型のサブストレートと; 前記サブストレートの前記表面の第1の領域に埋設され
た第2の導電性型のFETソースと;前記第1の領域か
ら間隔をあけて前記サブストレート表面の第2の領域に
埋設された前記第2の導電性型のFETドレインと; 前記第1と第2の領域の間に存在する前記サブストレー
トの第3の領域のFETチャネルと;前記チャネルに重
なり、そして前記第1および第2の領域の上に重なる浮
動ゲートと; 少なくとも前記浮動ゲートの一部と前記FETチャネル
の間のトンネル誘電体層と; 前記浮動ゲートの上に重なる制御ゲートと;前記浮動ゲ
ートから間隔をあけられて隣りに、前記FETドレイン
に隣接した前記サブストレートの上に重なる選択ゲート
と; 前記FETドレインから間隔をあけた隣りで、前記FE
Tチャネルの末端の前記サブストレートの第4の領域に
選択トランジスタドレインとを含み、そのため選択トラ
ンジスタチャネルは前記選択ゲートの下の前記サブスト
レート内に形成され、そして前記FETドレインは選択
トランジスタソースとして作用し; 前記選択ゲートと前記浮動ゲートの間の前記空間部分と
前記トンネル誘電体層の部分の下にある前記サブストレ
ートの前記表面に埋設される前記第2の導電性型の接続
接合領域と;さらに 前記トンネル誘電体層の下にある前記サブストレートの
前記第3の領域に埋設される前記第2の導電性型のトン
ネル接合領域とを含み、 それによって前記トンネル接合領域および前記接続領域
が重なる、EEPROMセル。 - (5)前記制御ゲートと前記浮動ゲートの間に侵入型の
誘電体層をさらに含む、特許請求の範囲第4項に記載の
EEPROMセル。 - (6)前記選択ゲートと前記サブストレート表面の間に
侵入型の誘電体の絶縁層をさらに含む、特許請求の範囲
第5項に記載のEEPROMセル。 - (7)トンネリングトランジスタと、隣接した選択トラ
ンジスタとを有し、表面区域縦横比y/xを規定する、
長さyおよび幅xの集積回路EEPROMセルを製作す
る方法であって、:前記トンネリングトランジスタを前
記選択トランジスタに結合させるための領域を形成する
工程と、さらに 前記トンネリングトランジスタのトンネリング接合領域
を、接続接合領域および前記トンネリング接合領域が少
なくとも部分的に重なり合うように形成する工程とを含
み、 そのため前記EEPROMセルは低い表面区域縦横比を
有する、方法。 - (8)前記長さがy=y′−y1と規定されるような特
許請求の範囲第7項に記載の方法。 - (9)一般に面状の上部表面を有する第1の導電性型の
サブストレートに集積回路EEPROMセルを製作する
方法であって: 前記サブストレートの前記表面の第1の領域の第2の導
電性型のFETソースを形成する工程と;前記第1の領
域から間隔をあけられた前記サブストレート表面の第2
の領域に前記第2の導電性型のFETドレインを形成す
る工程とを含み、そのため FETチャネルは前記第1と第2の領域の間にある前記
サブストレートの第3の領域に形成され;前記FETチ
ャネルの上に重なり、そして前記第1と第2の領域に重
なる浮動ゲートを形成する工程と; 少なくとも前記浮動ゲートの下部の表面の一部と前記F
ETチャネルの間にトンネル誘電体層を形成する工程と
; 前記浮動ゲートの上に重なる制御ゲートを形成する工程
と; 前記浮動ゲートから間隔があけられた隣りに、前記FE
Tドレインに隣接した前記サブストレートの上に重なる
選択ゲートを形成する工程と;前記FETドレインから
間隔をあけた隣りに、前記FETチャネルの先端で前記
サブストレートの第4の領域の選択トランジスタを形成
する工程とを含み、そのため選択トランジスタチャネル
は前記選択ゲートの下の前記サブストレートに形成され
、そして前記FETドレインは選択トランジスタソース
として作用し; 前記選択ゲートと前記浮動ゲートとの間の前記空間の部
分と、前記トンネル誘電体層の部分の下に存在する前記
サブストレートの前記表面に埋設された前記第2の導電
性型の接続接合領域を形成する工程と;さらに 前記トンネル誘電体層の下に存在する前記サブストレー
トの前記第3の領域に埋設された前記第2の導電性型の
トンネル接合領域を形成する工程とを含み、 それによって前記トンネル接合領域および前記接続接合
が重なり合う、方法。 - (10)前記制御ゲートと前記浮動ゲートとの間に絶縁
層をさらに形成する工程を含む、特許請求の範囲第9項
に記載の方法。 - (11)前記選択ゲートと前記サブストレート表面との
間に侵入型の絶縁層を形成する工程をさらに含む、特許
請求の範囲第10項に記載の方法。 - (12)前記絶縁層が二酸化シリコンから形成される、
特許請求の範囲第11項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US73891985A | 1985-05-29 | 1985-05-29 | |
| US738919 | 1985-05-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61276375A true JPS61276375A (ja) | 1986-12-06 |
Family
ID=24970031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61124626A Pending JPS61276375A (ja) | 1985-05-29 | 1986-05-28 | 集積回路eepromセルおよびその製作方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0204498A3 (ja) |
| JP (1) | JPS61276375A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0196963A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-14 | Toshiba Corp | 半導体不揮発性記憶装置の製造方法 |
| US5488245A (en) * | 1993-03-19 | 1996-01-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device capable of electrically erasing and writing information |
| WO2014109175A1 (ja) * | 2013-01-10 | 2014-07-17 | セイコーインスツル株式会社 | 半導体不揮発性メモリおよびその製造方法 |
| WO2014115581A1 (ja) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | セイコーインスツル株式会社 | 半導体不揮発性メモリ |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4958321A (en) * | 1988-09-22 | 1990-09-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | One transistor flash EPROM cell |
| EP0779646A1 (en) * | 1995-12-14 | 1997-06-18 | STMicroelectronics S.r.l. | Method of fabricating EEPROM memory devices, and EEPROM memory devices so formed |
| DE19614011C2 (de) | 1996-04-09 | 2002-06-13 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterbauelement, bei dem die Tunnelgateelektrode und die Kanalgateelektrode an der Grenzfläche zum Tunneldielektrikum bzw. Gatedielektrikum durch eine Isolationsstruktur unterbrochen sind |
| RU2161207C1 (ru) * | 2000-04-06 | 2000-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" | Способ получения ниобия высокой чистоты |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57112078A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-12 | Fujitsu Ltd | Manufacture of electrically rewritable fixed memory |
| DE3482847D1 (de) * | 1983-04-18 | 1990-09-06 | Toshiba Kawasaki Kk | Halbleiterspeichervorrichtung mit einem schwebenden gate. |
-
1986
- 1986-05-28 EP EP86304038A patent/EP0204498A3/en not_active Withdrawn
- 1986-05-28 JP JP61124626A patent/JPS61276375A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0196963A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-14 | Toshiba Corp | 半導体不揮発性記憶装置の製造方法 |
| US5488245A (en) * | 1993-03-19 | 1996-01-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device capable of electrically erasing and writing information |
| US5683923A (en) * | 1993-03-19 | 1997-11-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device capable of electrically erasing and writing information and a manufacturing method of the same |
| WO2014109175A1 (ja) * | 2013-01-10 | 2014-07-17 | セイコーインスツル株式会社 | 半導体不揮発性メモリおよびその製造方法 |
| JP2014150241A (ja) * | 2013-01-10 | 2014-08-21 | Seiko Instruments Inc | 半導体不揮発性メモリおよびその製造方法 |
| WO2014115581A1 (ja) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | セイコーインスツル株式会社 | 半導体不揮発性メモリ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0204498A2 (en) | 1986-12-10 |
| EP0204498A3 (en) | 1988-09-21 |
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