DE102005021118B4 - Nichtflüchtige Halbleiterspeicher und Verfahren zur Herstellung solcher Speicher - Google Patents
Nichtflüchtige Halbleiterspeicher und Verfahren zur Herstellung solcher Speicher Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005021118B4 DE102005021118B4 DE102005021118A DE102005021118A DE102005021118B4 DE 102005021118 B4 DE102005021118 B4 DE 102005021118B4 DE 102005021118 A DE102005021118 A DE 102005021118A DE 102005021118 A DE102005021118 A DE 102005021118A DE 102005021118 B4 DE102005021118 B4 DE 102005021118B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- oxide layer
- nitride
- oxide
- storage element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 230000015654 memory Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 50
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 115
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 74
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 50
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 30
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 30
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 30
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 26
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 24
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 9
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 8
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 5
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 239000002784 hot electron Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/792—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with charge trapping gate insulator, e.g. MNOS-memory transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/401—Multistep manufacturing processes
- H01L29/4011—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes
- H01L29/40117—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes the electrodes comprising a charge-trapping insulator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
- H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
- H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/4234—Gate electrodes for transistors with charge trapping gate insulator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher (30), umfassend ein Halbleitersubstrat (1) und eine Vielzahl von Speicherzellen (19), wobei jede Speicherzelle (19) ein Ladungsspeicherelement (5), einen Gate-Stapel (20), Nitrid-Abstandhalter (10) und elektrisch isolierende Elemente (21) umfasst, wobei in jeder der Speicherzellen (19):
– das Ladungsspeicherelement (5) auf dem Halbleitersubstrat (1) angeordnet ist und eine Nitridschicht (3) umfasst, die zwischen einer unteren Oxidschicht (2) und einer oberen Oxidschicht (4) eingebettet ist, wobei das Ladungsspeicherelement (5) zwei Seitenwände (24) aufweist, die einander gegenüberliegen,
– der Gate-Stapel (20) auf dem Ladungsspeicherelement (5) angeordnet ist und zwei Seitenwände (25) aufweist, die einander gegenüberliegen,
– die elektrisch isolierenden Elemente (21) an gegenüberliegenden Seitenwänden (24) des Ladungsspeicherelements (5) angeordnet sind und die Seitenwände (24) des Ladungsspeicherelements (5) bedecken, und
– die Nitrid-Abstandhalter (10) die elektrisch isolierenden Elemente (21) vollständig bedecken, wobei die Nitrid-Abstandhalter (10) auf gegenüberliegenden Seitenwänden (25) des Gate-Stapels (20) und auf den elektrisch isolierenden Elementen...
– das Ladungsspeicherelement (5) auf dem Halbleitersubstrat (1) angeordnet ist und eine Nitridschicht (3) umfasst, die zwischen einer unteren Oxidschicht (2) und einer oberen Oxidschicht (4) eingebettet ist, wobei das Ladungsspeicherelement (5) zwei Seitenwände (24) aufweist, die einander gegenüberliegen,
– der Gate-Stapel (20) auf dem Ladungsspeicherelement (5) angeordnet ist und zwei Seitenwände (25) aufweist, die einander gegenüberliegen,
– die elektrisch isolierenden Elemente (21) an gegenüberliegenden Seitenwänden (24) des Ladungsspeicherelements (5) angeordnet sind und die Seitenwände (24) des Ladungsspeicherelements (5) bedecken, und
– die Nitrid-Abstandhalter (10) die elektrisch isolierenden Elemente (21) vollständig bedecken, wobei die Nitrid-Abstandhalter (10) auf gegenüberliegenden Seitenwänden (25) des Gate-Stapels (20) und auf den elektrisch isolierenden Elementen...
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft nichtflüchtige Halbleiterspeicher und Verfahren zur Herstellung solcher Speicher.
- Die Speicherkapazität von integrierten Halbleiterspeichern wie z. B. Flash-Memorys, kann unter anderem durch Erhöhen der Anzahl von Bits, die in einer Speicherzelle gespeichert werden, vergrößert werden. Programmierbare Nitrid-Festwertspeicher(NROM)-Zellen können zwei Bits in jeder Speicherzelle speichern und basieren auf Ladungseinfang in einer Nitridschicht eines ONO(Oxid-Nitrid-Oxid)-Gate-Dielektrikums. Um zwei Bits pro Zelle zu speichern, wird Ladung in zwei Zonen der Nitridschicht jeder Zelle angeordnet. Die in jeder Zone gespeicherten Ladungen können unabhängig voneinander beeinflusst werden.
-
7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer NROM-Zelle19 . Auf einem Halbleitersubstrat1 ist ein Ladungsspeicherelement5 und ein Gate-Stapel20 angeordnet, der aus einer Polysiliciumschicht6 , einer Wolframsilicidschicht7 und einer Nitrid-Deckschicht8 gebildet ist. Nitrid-Abstandhalter10 werden auf beiden Seitenwänden des Ladungsspeicherelements5 und des Gate-Stapels20 gebildet. Weiter sind ein Drain-Gebiet12 und ein Source-Gebiet13 der Speicherzelle19 , zusammen mit den entsprechenden Kontakten14 gezeigt. In einem Speicher sind die Speicherzellen19 durch flache Grabenisolierungen (Shallow Trench Isolations, STI)15 voneinander isoliert. - Die Polysiliciumschicht
6 und die Wolframsilicid(WSix)-Schicht7 bilden die Gateelektrode der Speicherzelle19 , welche über die Wortleitung zum Ansteuern der Speicherzelle19 angeschlossen ist. Da Wolframsilicid einen deutlich geringeren spezifischen elektrischen Widerstand aufweist als Polysilicium, wird so der elektrische Widerstand der Wortleitungen verringert, was insbesondere bei großen Hochgeschwindigkeitsspeichern mit langen Wortleitungen wichtig ist. - Das Ladungsspeicherelement
5 besteht aus einer unteren Oxid(SiO2)-Schicht2 , einer Nitrid(Si3N4)-Schicht3 und einer oberen Oxid(SiO2)-Schicht4 und wird auch als ONO-Struktur bezeichnet. Beim Programmieren einer Speicherzelle19 durch Anlegen von geeigneten Vorspannungen an die Wortleitung und die Kontakte14 des Drain-Gebiets12 und des Source-Gebiets13 , werden heiße Elektronen zwischen dem Drain-12 und dem Source-Gebiet13 erzeugt und in die Nitridschicht3 injiziert, wo sie gespeichert werden. - Die Nitrid-Deckschicht
8 auf der Wolframsilicidschicht7 wird als Hartmaske zum Ätzen des Gate-Stapels20 verwendet. Zum Erzeugen der Nitrid-Abstandhalter10 wird eine konforme Nitridschicht auf die Seitenwände des Gate-Stapels20 aufgebracht und anisotrop in eine zur Oberfläche des Halbleitersubstrates1 senkrechte Richtung geätzt. Die Nitrid-Abstandhalter10 werden zum Bilden selbstausgerichteter Kontakte14 zum Kontaktieren der Source-Gebiete13 und der Drain-Gebiete12 verwendet. Sie werden auch zum Maskieren der Source- und Drainimplantatgebiete eingesetzt. - NROM-Zellen
19 mit Nitrid-Abstandhaltern10 , die aus Siliciumnitrid (Si3N4) hergestellt sind, zeigen nach zyklischen Tests schlechte elektrische Eigenschaften wie z. B. eine verringerte Ladungsretention. -
US 6 335 554 B1 betrifft einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher, der zum Speichern einer Mehrzahl von Bits geeignet ist, und insbesondere eine Halbleiterstruktur, bei der nichtflüchtige und flüchtige Speicherelemente auf demselben Chip gemeinsam angeordnet sind. -
US 6 686 242 B2 betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bitleitungen in einem Speicherarray, bei dem Einschnitte für Bitleitungen im Bereich von Source- oder Drain-Implantationen erzeugt werden, die bis an einen Speicher-Schichtstapel heranreichen. Metallische Bitleitungen werden dabei von den Gatebereichen durch isolierende Abstandsschichten getrennt. - Aufgabe der Erfindung ist es daher, nichtflüchtige Halbleiterspeicher und Verfahren zu ihrer Herstellung bereitzustellen, bei denen die elektrischen Eigenschaften von nichtflüchtigen Speicherzellen verbessert sind. Insbesondere soll dabei eine ladungsspeichernde Nitridschicht bestmöglich gegenüber einem Nitrid-Abstandshalter elektrisch isoliert werden.
- Die Erfindung stellt daher einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher gemäß Anspruch 1 bereit, der ein Halbleitersubstrat und eine Vielzahl von Speicherzellen umfasst. Jede Speicherzelle umfasst ein Ladungsspeicherelement, einen Gate-Stapel, Nitrid-Abstandhalter und elektrisch isolierende Elemente. Das Ladungsspeicherelement ist auf dem Halbleitersubstrat angeordnet und umfasst eine Nitridschicht, die zwischen einer unteren Oxidschicht und einer oberen Oxidschicht eingebettet ist, wobei das Ladungsspeicherelement zwei einander gegenüberliegende Seitenwände aufweist. Der Gate-Stapel ist auf dem Ladungsspeicherelement angeordnet und weist zwei einander gegenüberliegende Seitenwände auf. Die elektrisch isolierenden Elemente sind an gegenüberliegenden Seitenwänden des Ladungsspeicherelements angeordnet und bedecken die Seitenwände des Ladungsspeicherelements. Die Nitrid-Abstandhalter bedecken die elektrisch isolierenden Elemente vollständig, wobei die Nitrid-Abstandhalter auf gegenüberliegenden Seitenwänden des Gate-Stapels und auf den elektrisch isolierenden Elementen angeordnet sind. Die elektrisch isolierenden Elemente isolieren die Nitridschicht von dem Nitrid-Abstandhalter und verbessern die elektrischen Eigenschaften des Speichers.
- Bevorzugterweise sind die elektrisch isolierenden Elemente konforme Oxidschichten. Derartige Schichten können durch eine auf einem radikalen Element basierende Oxidation gebildet werden, welches auch Nitridschichten oxidieren kann.
- Alternativ können die elektrisch isolierenden Elemente innere Abstandhalter sein. Diese Abstandhalter sind zwischen dem Ladungsspeicherelement und den Nitrid-Abstandhaltern angeordnet.
- Bevorzugterweise sind die inneren Abstandhalter entweder aus einem Oxid oder aus einem Oxynitrid hergestellt. Auf diese Weise wird eine elektrische Isolierung zwischen dem Ladungsspeicherelement und den Nitrid-Abstandhaltern erreicht.
- Die Erfindung stellt ferner einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher gemäß Anspruch 5 bereit. Dabei ist unter anderem vorgesehen, dass die Nitridschicht in jeder Speicherzelle Seitenwände umfasst, die bezüglich der Seitenwände der unteren Oxidschicht und der oberen Oxidschicht ausgenommen sind, wobei eine Ausnehmung durch die entsprechende Seitenwand der Nitridschicht gebildet wird und durch die Teile der unteren Oxidschicht und der oberen Oxidschicht, die sich seitlich über die Nitridschicht hinaus erstrecken. Durch Aufwachsen oder Aufbringen von Oxiden innerhalb der Ausnehmung, kann die Ausnehmung dafür benutzt werden, das Ladungsspeicherelement elektrisch von dem Nitrid-Abstandhalter zu isolieren. Außerdem ist dabei vorgesehen, dass die elektrisch isolierenden Elemente in den Ausnehmungen an den gegenüberliegenden Seitenwänden des Ladungsspeicherelements angeordnet sind und die Seitenwände der Nitridschicht bedecken.
- Die elektrisch isolierenden Elemente umfassen auf jeder Seitenwand des entsprechenden Ladungsspeicherelementes eine erste Oxidschicht und eine zweite Oxidschicht, gemeint im Sinne einer Aufzählung und nicht im Sinne einer zeitlichen Abfolge. Die erste Oxidschicht bedeckt einen Teil einer unteren Fläche der oberen Oxidschicht und eine Seitenwand der oberen Oxidschicht. Die zweite Oxidschicht bedeckt einen Teil einer oberen Fläche der unteren Oxidschicht und eine Seitenwand der unteren Oxidschicht. Die erste Oxidschicht und die zweite Oxidschicht grenzen in der Ausnehmung aneinander an. Auf diese Weise wird die Nitridschicht mit Oxidschichten bedeckt, so dass kein auf Radikalen basierendes Oxidationsverfahren erforderlich ist.
- In der Ausnehmung hat die erste Oxidschicht eine erste Dicke, und die zweite Oxidschicht eine zweite Dicke, wobei die Summe der ersten Dicke und der zweiten Dicke gleich einer Dicke der Nitridschicht in der Ausnehmung ist. Auf diese Weise ist die gesamte Nitridschicht mit Oxidschichten bedeckt.
- Die Erfindung stellt ein Verfahren gemäß Anspruch 11 zum Herstellen eines nichtflüchtigen Halbleiterspeichers bereit, umfassend die Schritte des Bereitstellens eines Halbleitersubstrats, des Aufbringens einer unteren Oxidschicht auf das Halbleitersubstrat, des Aufbringens einer Nitridschicht auf die untere Oxidschicht, des Aufbringens einer oberen Oxidschicht auf die Nitridschicht, des Aufbringens mindestens einer Gateelektrodenschicht auf die Nitridschicht, des Aufbringens einer Deckschicht auf die mindestens eine Gateelektrodenschicht. In einem ersten Ätzschritt werden Gate-Stapel durch Gestalten der Deckschicht und der mindestens einen Gateelektrodenschicht gebildet, um eine Vielzahl von Gateelektroden zu formen. Anschließend wird in einem zweiten Ätzschritt ein Ladungsspeicherelement durch Ätzen der oberen Oxidschicht, der Nitridschicht und der unteren Oxidschicht geformt, um Seitenwände der oberen Oxidschicht, der Nitridschicht und der unteren Oxidschicht freizulegen. Hierauf folgend werden die Seitenwände der Nitridschicht in ein elektrisch isolierendes Material umgewandelt, und Nitrid-Abstandhalter an gegenüberliegenden Seitenwänden des Gate-Stapels und des Ladungsspeicherelements gebildet. Das Umwandeln der Seitenwände der Nitridschicht in elektrisch isolierendes Material liefert die Isolierung, die erforderlich ist, um das Ladungsspeicherelement von der Nitridschicht zu isolieren.
- Bevorzugterweise umfasst der Schritt des Umwandelns der Seitenwände der Nitridschicht die Anwendung spezieller Oxidationsverfahren. Ein solches spezielles Oxidationsverfahren kann auf Radikalen basieren oder ein Nass-Oxidationsverfahren sein, welches Nitrid oxidieren kann.
- Es wird des Weiteren ein Verfahren gemäß Anspruch 15 zum Herstellen eines nichtflüchtigen Halbleiterspeichers bereitgestellt, umfassend die Schritte des Bereitstellens eines Halbleitersubstrats, des Aufbringens einer unteren Oxidschicht auf das Halbleitersubstrat, des Aufbringens einer Nitridschicht auf die untere Oxidschicht, des Aufbringens einer oberen Oxidschicht auf die Nitridschicht, des Aufbringens mindestens einer Gateelektrodenschicht auf die Nitridschicht, des Aufbringens einer Deckschicht auf die mindestens eine Gateelektrodenschicht, des Bildens von Gate-Stapeln durch gestalten der Deckschicht und der mindestens einen Gateelektrodenschicht in einem ersten Ätzschritt, des Formens eines Ladungsspeicherelements in einem zweiten Ätzschritt durch Ätzen der oberen Oxidschicht, der Nitridschicht und der unteren Oxidschicht, wodurch Seitenwände der oberen Oxidschicht, der Nitridschicht und der unteren Oxidschicht freigelegt werden, des Durchführens eines dritten Ätzschrittes, wodurch die Seitenwände der Nitridschicht bezüglich der Seitenwände der unteren Oxidschicht und der oberen Oxidschicht seitlich ausgenommen werden, derart, dass Teile einer oberen Fläche der unteren Oxidschicht und Teile einer unteren Fläche der oberen Oxidschicht freigelegt werden und eine Ausnehmung gebildet wird, des Auffüllens der Ausnehmung durch Aufdampfen oder Anwachsen wenigstens einer Oxidschicht, wobei die wenigstens eine Oxidschicht elektrisch isolierende Elemente in den Aussparungen bildet, und des Bildens von Nitrid-Abstandhaltern an gegenüberliegenden Seitenwänden des Gate-Stapels und auf den elektrisch isolierenden Elementen. Die Ausnehmung wird mit elektrisch isolierenden Elementen gefüllt oder bedeckt, so dass eine Isolierung erreicht werden kann, ohne dass man ein auf Radikalen basierendes Oxidationsverfahren anwenden muss.
- Bevorzugterweise wird in dem dritten Ätzschritt eine Ausnehmung von 5 mm bis 20 mm in seitlicher Richtung parallel zur Oberfläche des Substrates gebildet. Eine solche Ausnehmung ist tief genug, um für eine ausreichende elektrische Isolierung der Nitridschicht von dem Nitrid-Abstandhalter zu sorgen.
- Bevorzugterweise wird der dritte Ätzschritt unter Verwendung von in Ethylenglykol gelöster Fluorwasserstoffsäure oder von heißer Phosphorsäure durchgeführt.
- Bevorzugterweise umfasst der Schritt des Bedeckens der Seitenwände der unteren Oxidschicht und der oberen Oxidschicht mit elektrisch isolierenden Elementen das thermische Oxidieren der Seitenwände der unteren Oxidschicht und der oberen Oxidschicht. Thermische Oxidation hat den Vorteil, dass sie zu Oxiden mit guten elektrischen Isolierungseigenschaften führt.
- Bevorzugterweise wird die thermische Oxidation bei einer Temperatur zwischen 850°C und 1150°C durchgeführt.
- Bevorzugterweise umfasst der Schritt des thermischen Oxidierens der Seitenwände das Aufwachsen einer ersten Oxidschicht auf die untere Fläche der oberen Oxidschicht und das Aufwachsen einer zweiten Oxidschicht auf die obere Fläche der unteren Oxidschicht, bis die erste Oxidschicht auf die zweite Oxidschicht trifft und die Ausnehmung mit der ersten Oxidschicht und mit der zweiten Oxidschicht gefüllt wird. Auf diese Weise werden die Seitenwände der Nitridschicht vollständig mit Oxid bedeckt, ohne dass man die Nitridschicht oxidieren muss.
- Alternativ umfasst der Schritt des Bildens elektrisch isolierender Elemente auf mindestens den Seitenwänden der unteren Oxidschicht und der oberen Oxidschicht zunächst das Aufbringen eines Oxids durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck (LPCVD) auf den Seitenwänden des Gate-Stapels und der ladungsspeichernden Schicht, wobei das aufgebrachte Oxid die Ausnehmung ausfüllt, und danach das thermische Oxidieren der mindestens einen Gateelektrodenschicht, um ein thermisches Oxid zu bilden. Durch das Ausfüllen der Ausnehmung wird die Nitridschicht wiederum elektrisch von dem Nitrid-Abstandhalter isoliert.
- Bevorzugterweise wird zwischen dem Schritt des Aufbringens eines Oxids durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck (LPCVD) und dem Schritt des thermischen Oxidierens der mindestens einen Gateelektrodenschicht das Oxid, das durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck aufgebracht wurde, von den Seitenwänden des Gate-Stapels entfernt, während das Oxid in den Ausnehmungen des Ladungsspeicherelements belassen wird. Die Entfernung des Oxids erlaubt die Anwendung alternativer Ätzverfahren zum Ätzen der selbstausgerichteten Kontakte der Drain- und Source-Gebiete.
- Alternativ umfasst der Schritt des Bildens elektrisch isolierender Elemente auf mindestens den Seitenwänden der unteren Oxidschicht und der oberen Oxidschicht zuerst das thermische Oxidieren der Seitenwände der mindestens einen Gateelektrodenschicht, um ein Oxid zu bilden, und dann das Aufbringen eines Oxids auf die Seitenwände des Gate-Stapels und der ladungsspeichernden Schicht durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck (LPCVD), wobei das aufgebrachte Oxid die Ausnehmung füllt.
- Bevorzugterweise wird nach dem Schritt des Aufbringens eines Oxides durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck das aufgebrachte Oxid von der Deckschicht entfernt, während das aufgebrachte Oxid in den Ausnehmungen des Ladungsspeicherelements belassen wird.
- Bevorzugterweise wird das Oxid vom Gate-Stapel unter Anwendung von Nass-Ätzen oder Plasmaätzen (RIE) entfernt.
- Es wird des Weiteren ein Verfahren gemäß Anspruch 29 zum Herstellen eines nichtflüchtigen Halbleiterspeichers bereitgestellt, umfassend die Schritte des Bereitstellens eines Halbleitersubstrats, des Aufbringens einer unteren Oxidschicht auf das Halbleitersubstrat, des Aufbringens einer Nitridschicht auf die untere Oxidschicht, des Aufbringens einer oberen Oxidschicht auf die Nitridschicht, des Aufbringens mindestens einer Gateelektrodenschicht auf die Nitridschicht, des Aufbringens einer Deckschicht auf die mindestens eine Gateelektrodenschicht, des Bildens von Gate-Stapeln durch Gestalten der Deckschicht und der mindestens einen Gateelektrodenschicht in einem ersten Ätzschritt, des Formens eines Ladungsspeicherelements in einem zweiten Ätzschritt durch Ätzen der oberen Oxidschicht, der Nitridschicht und der unteren Oxidschicht, wodurch Seitenwände der oberen Oxidschicht, der Nitridschicht und der unteren Oxidschicht freigelegt werden, des Bildens innerer Abstandhalter an gegenüberliegenden Seitenwänden der ladungsspeichernden Schicht und des Gate-Stapels und des Bildens von Nitrid-Abstandhaltern an gegenüberliegenden Seitenwänden des Gate-Stapels und auf den inneren Abstandhaltern, wo die Nitrid-Abstandhalter die inneren Abstandhalter vollständig bedecken. Die inneren Abstandhalter sorgen wiederum für eine elektrische Isolierung der Nitridschicht von den Nitrid-Abstandhaltern.
- In den obigen Verfahren wird die Gateelektrodenschicht vorzugsweise durch Aufbringen einer Polysiliciumschicht auf die obere Oxidschicht und weiteres Aufbringen einer Wolframsilicidschicht auf die Polysiliciumschicht gebildet.
- Des Weiteren wird bevorzugt, dass der Schritt des Aufbringens einer Deckschicht das Aufbringen einer Nitrid-Deckschicht auf die Wolframsilicidschicht umfasst.
- Es versteht sich, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung beispielhaft sind und eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung geben sollen.
- Die Erfindung wird nun anhand von nicht einschränkenden Beispielen mit Bezug auf die Figuren ausführlicher beschrieben:
-
1a stellt ein Substrat und einen Stapel von Schichten dar, aus denen die Ausführungsformen der Erfindung gebildet werden, -
1b stellt einen Gate-Stapel dar, der nach Durchführung eines Ätzschrittes gebildet wurde, -
1c stellt ein Ladungsspeicherelement dar, das nach Durchführung eines weiteren Ätzschrittes gebildet wurde, -
1d stellt eine erste Ausführungsform der Erfindung mit inneren Abstandhaltern dar, -
2 stellt ein denkbares, zur Erfindung alternatives Ladungsspeicherelement mit konformen Oxidschichten dar, -
3a stellt eine Ausnehmung dar, die durch Ätzen des Ladungsspeicherelements gebildet wurde, -
3b ,3c stellen das Aufwachsen von thermischen Oxids auf den Oberflächen der Ausnehmung dar, -
3d stellt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit thermischer Seitenwandoxidation dar, -
4a stellt eine Ausnehmung dar, die durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck ausgefüllt ist, -
4b stellt den Gate-Stapel nach der Entfernung von Oxid dar, das durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck aufgebracht wurde, -
4c stellt noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar, in welcher eine chemische Aufdampfung mit Niederdruck von einer thermischer Seitenwandoxidation gefolgt wird, -
5a stellt einen Gate-Stapel dar, mit thermisch oxidierten Teilen, -
5b stellt eine Ausnehmung dar, die durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck ausgefüllt ist, -
6 stellt eine denkbare, zur Erfindung alternative Ausführung eines Ladungsspeicherelements dar, bei der die obere Oxidschicht als elektrisch isolierendes Element benutzt wird, und -
7 stellt eine NROM-Zelle gemäß dem Stand der Technik dar. - Es wird nun Bezug auf die Figuren genommen, um die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung darzustellen. Das Drain-Gebiet
12 , das Source-Gebiet13 , die Kontakte14 und die flachen Grabenisolierungen (STI)15 der Speicherzellen, die in7 gezeigt werden, sind in den Figuren, die die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung darstellen, ausgelassen. Es ist jedoch offensichtlich, dass diese und weitere Elemente benötigt werden, um eine Speicherzelle und einen Halbleiterspeicher zu erzeugen. Standardverfahren wie die Schritte der Implantation, des Reinigens usw. werden auch nicht ausdrücklich beschrieben. -
1a bis1d zeigen Schritte, die zum Herstellen einer ersten Ausführungsform der Erfindung benötigt werden.1a zeigt einen Stapel von Schichten, die auf einem Halbleitersubstrat1 angeordnet sind. Ein Ladungsspeicherelement5 , welches aus einer unteren Oxid(SiO2)-Schicht2 , einer Nitrid(Si3N4)-Schicht3 und einer oberen Oxid(SiO2)-Schicht4 aufgebaut ist, wird auf dem Halbleitersubstrat1 gebildet. Eine Polysiliciumschicht6 wird auf das Ladungsspeicherelement5 aufgebracht, und eine Wolframsilicid(WSix)-Schicht7 wird auf der Polysiliciumschicht6 gebildet. Die Gateelektrode der Speicherzelle wird aus der Polysiliciumschicht6 und der Wolframsilicidschicht7 gebildet und ist Teil einer Wortleitung des Halbleiterspeichers. Die Wolframsilicidschicht7 wird verwendet, um die Leitfähigkeit der Wortleitung zu erhöhen. Die Erfindung kann jedoch auch auf Speicherzellen ohne eine Wolframsilicidschicht7 angewendet werden. Die oberste Schicht des Stapels ist eine Nitrid-Deckschicht8 , die aus Nitrid (Si3N4) hergestellt ist. -
1b stellt einen Gate-Stapel20 dar, welcher durch Gestalten der Nitrid-Deckschicht8 , der Wolframsilicidschicht7 und der Polysiliciumschicht6 in einem ersten Ätzschritt gebildet wird. Der erste Ätzschritt hört in der oberen Oxidschicht4 auf, welche als Ätzstopp fungiert. -
1c stellt das Ladungsspeicherelement5 nach dem Durchführen eines zweiten Ätzschrittes dar, in welchem die obere Oxidschicht4 , die Nitridschicht3 und die untere Oxidschicht2 gestaltet werden. Typischerweise beträgt die Dicke der auf dem Halbleitersubstrat1 belassenen unteren Oxidschicht2 zwischen 5 nm und 8 nm. Die minimale Dicke der unteren Oxidschicht2 sollte nach dem Ätzen nicht weniger als 2 nm betragen. Der erste und der zweite Ätzschritt können in einem Schritt ausgeführt werden, wenn geeignete Anlagen zur Verfügung stehen. - Der in
1c gezeigte Aufbau bildet die Basis für alle folgenden Ausführungsformen der Erfindung. Die Ausführungsformen unterscheiden sich voneinander in der Weise, wie die Nitridschicht3 von den Nitrid-Abstandhaltern10 getrennt und elektrisch isoliert ist. -
1d zeigt eine erste Ausführungsform gemäß der Erfindung. Beginnend mit dem in1c gezeigten Aufbau werden elektrisch isolierende Elemente21 in Form innerer Abstandhalter18 auf den Seitenwänden des Gate-Stapels20 und des Ladungsspeicherelements5 gebildet. Sie bedecken mindestens die Seitenwände des Ladungsspeicherelements5 und können sich auch, wie in der Figur gezeigt, in Kontakt mit den Seitenwänden der Polysiliciumschicht6 , der Wolframsilicidschicht7 und der Nitrid-Deckschicht8 befinden. Die inneren Abstandhalter18 werden auf der unteren Oxidschicht2 gebildet und können durch Anwendung eines Standard-Abscheidungsverfahrens, gefolgt von einem anisotropen Ätzschritt erzeugt werden. Die inneren Abstandhalter18 sind aus elektrisch isolierendem Material wie z. B. Oxid oder Oxynitrid hergestellt und haben eine Dicke von typischerweise 10 nm bis 20 nm, wobei die minimale Dicke für eine ausreichende elektrische Isolation der Nitridschicht3 von dem Nitrid-Abstandhalter10 3 nm beträgt. Die Nitrid-Abstandhalter10 werden auf den inneren Abstandhaltern18 gebildet und bedecken diese. Die inneren Abstandhalter18 können auch durch jede Kombination geeigneter Verfahren gebildet werden, wie zum Beispiel zunächst Oxidieren der Seitenwände unter Anwendung eines auf Radikalen basierenden oder Nass-Oxidationsverfahrens, gefolgt von einem Abscheideverfahren. Ein alternatives Verfahren zum elektrischen Isolieren der Nitridschicht5 von den Nitrid-Abstandhaltern10 , das ohne zusätzliche innere Abstandhalter18 auskommt, besteht darin dem Material der Nitrid-Abstandhalter10 Oxid- oder Oxynitridelemente hinzuzufügen. - Das Verwenden innerer Abstandhalter
18 oder das Hinzufügen von Oxid- oder Oxynitridelementen zu dem Nitrid-Abstandhalter-Material, um die elektrischen Eigenschaften der Speicherzelle zu verbessern, weist einige Nachteile auf. Bei Verwendung von inneren Abstandhaltern18 , wird beim Ätzen der Kontaktbohrungen für die Kontakte der Drain- und Source-Gebiete die Ätzselektivität dieser Abstandhalter reduziert. Des Weiteren erhöht sich, verglichen mit dem eines Abstandhalters der nur aus Nitrid hergestellt ist, die Komplexität des Herstellungsverfahrens. Die erhöhte Komplexität führt zu größeren Variationen im Verfahren und in den elektrischen Parametern. Weitere Ausführungsformen der Erfindung, die diese Probleme überwinden, werden nun vorgestellt. -
2 zeigt ein zur Erfindung alternatives, denkbares Ladungsspeicherelement. Zu seiner Herstellung würde man, wiederum beginnend mit dem in1c gezeigten Aufbau, ein elektrisch isolierendes Element21 in Form einer Oxidschicht22 erzeugen. Die Oxidschicht22 bedeckt mindestens die Seitenwände24 des Ladungsspeicherelements5 , kann aber auch die Seitenwände25 der Polysiliciumschicht6 , der Wolframsilicidschicht7 und der Nitrid-Deckschicht8 bedecken, ebenso wie den Teil der unteren Oxidschicht2 , der im zweiten Ätzschritt geätzt wurde. Da Siliciumnitrid mit Standard-Oxidationsverfahren extrem schwierig zu oxidieren ist, müsste ein spezielles Oxidationsverfahren angewandt werden, um das Nitrid der Seitenwände der Nitridschicht3 in Oxynitrid umzuwandeln. Das spezielle Oxidationsverfahren kann ein auf einem radikalen Element basierendes Oxidationsverfahren sein, welches Sauerstoffradikale an Stelle von Sauerstoffmolekülen verwendet und Verfahren schneller thermischer Oxidation (Rapid Thermal Oxidization, RTO) wie z. B. In-Situ-Dampferzeugung („In Situ Steam Generation”, ISSG) umfasst. Nach der Oxidation der Seitenwände24 des Ladungsspeicherelements5 , der Seitenwände25 der Polysiliciumschicht6 , der Wolframsilicidschicht7 und der Nitrid-Deckschicht8 , ebenso wie der unteren Oxidschicht2 , wird ein Nitrid-Abstandhalter10 unter Verwendung der Nitrid-Deckschicht8 als Hartmaske gebildet. Im Unterschied zu der Erfindung, siehe die erste Ausführungsform, wäre es nicht erforderlich, dass ein innerer Abstandhalter18 gebildet wird oder Oxide oder Oxynitride dem Nitrid-Abstandhalter10 hinzugefügt werden, um das Ladungsspeicherelement5 von dem Nitrid-Abstandhalter10 elektrisch zu isolieren, da diese Isolierung durch die Oxidschicht22 erreicht wird. Jedoch entsteht dabei kein Halbleiterspeicher mit einem Ladungsspeicherelement, dessen elektrisch isolierenden Elemente durch die Nitrid-Abstandhalter vollständig bedeckt wären, wie es erfindungsgemäß vorgesehen ist. -
3a bis3d stellen eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar und zeigen Schritte zur Herstellung dieser Ausführungsform. - Der Aufbau, der in
3a gezeigt wird, basiert wiederum auf dem Aufbau, der in1c gezeigt wird. In einem dritten Ätzschritt werden die Seitenwände der Nitridschicht3 auf beiden Seiten geätzt. Die Ausnehmungen23 , die gebildet werden, sind mindestens 1 nm, vorzugsweise 5 nm bis 20 nm, tief, gemessen von den Seitenwänden der unteren Oxidschicht2 und der oberen Oxidschicht4 . Der dritte Ätzschritt kann die Verwendung heißer Phosphorsäure (H3PO4) oder in Ethylenglykol gelöster Fluorwasserstoffsäure (HF) beinhalten. Im dritten Ätzschritt können auch die Seitenwände der Nitrid-Deckschicht8 geätzt werden, wie in3a gezeigt ist. - Der Grund, warum die Seitenwände der Nitrid-Deckschicht
3 im dritten Ätzschritt geätzt werden, ist, dass thermische Standard-Oxidationsverfahren oder verfahren der chemischen Aufdampfung mit Niederdruck (LPCVD) angewendet werden können, um die Ausnehmungen23 mit Oxiden zu füllen, welche das Ladungsspeicherelement5 von den Nitrid-Abstandhaltern10 elektrisch isolieren. Spezielle Oxidationsverfahren wie z. B. Oxidation, die auf einem radikalen Element basiert, sind nicht erforderlich. - Der in
3a gezeigte Aufbau bildet die Basis für die folgenden weiteren Ausführungsformen der Erfindung. -
3b und3c zeigen, wie die Ausnehmung23 , die im dritten Ätzschritt erzeugt wurde, zusammen mit einem thermischen Standard-Oxidationsverfahren benutzt wird, um die Nitridschicht3 von den Nitrid-Abstandhaltern10 elektrisch zu isolieren. - In
3b wird eine Vergrößerung der Ausnehmung23 gezeigt, die auf der rechten Seite des Ladungsspeicherelements5 in3a gebildet wurde. Die Ausnehmung23 wird definiert durch die obere Fläche der unteren Oxidschicht2 , die untere Fläche der oberen Oxidschicht4 und die Seitenwände der Nitridschicht3 . Bei Anwendung eines thermischen Standard-Oxidationsverfahrens werden eine erste Oxidschicht16 und eine zweite Oxidschicht17 auf der unteren Fläche der oberen Oxidschicht4 und entsprechend auf der oberen Fläche der unteren Oxidschicht2 angewachsen. In der Ausnehmung23 beträgt die Dicke der ersten Oxidschicht16 t1, die Dicke der zweiten Oxidschicht17 beträgt t2, und die Dicke der Nitridschicht3 beträgt t3. Wenn die erste Oxidschicht16 und die zweite Oxidschicht17 immer weiter in der Dicke wachsen, werden sich die Oxidschichten16 ,17 schließlich berühren, wie in3c dargestellt. Dies wird geschehen, wenn die Summe der Dicken der ersten16 und der zweiten Oxidschicht17 gleich der Dicke t3 der Nitridschicht ist, die typischerweise 7 nm beträgt. Wie man in3c sehen kann, füllen die Oxidschichten16 ,17 die Ausnehmung23 und sorgen für eine elektrische Isolierung der Nitridschicht3 . -
3d zeigt, dass die erste Oxidschicht16 nicht nur die Seitenwände des Ladungsspeicherelements5 bedeckt, sondern auch die Seitenwände der Polysiliciumschicht6 und der Wolframsilicidschicht7 bedecken kann. Ähnlich kann die zweite Oxidschicht17 auch die Seitenwände der unteren Oxidschicht2 und den Teil der unteren Oxidschicht2 bedecken, der im zweiten Ätzschritt geätzt wurde. Die erste16 und zweite Oxidschicht17 haben vorzugsweise Dicken von 3 nm bis 20 nm auf den Seitenwänden des Ladungsspeicherelements und des Gate-Stapels und werden durch thermische Oxidation bei einer Temperatur zwischen 850°C und 1150°C erzeugt. Auf die thermische Oxidation folgend werden die Nitrid-Abstandhalter10 unter Verwendung von Standard-Abstandhaltertechniken gebildet. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind keine inneren Abstandhalter18 erforderlich, und es müssen keine Oxid- oder Oxynitridelemente dem Material der Nitrid-Abstandhalter10 hinzugefügt werden. Die Nitrid-Abstandhalter10 können aus Siliciumnitrid hergestellt sein, welches die Anzahl der Verfahrensschritte verringert, eine höhere Ätzselektivität beim Ätzen der Kontaktbohrungen für die Drain- und Source-Gebiete zulässt und Instabilitäten des Herstellungsverfahren und Abweichungen der elektrischen Parameter reduziert. Die Nitrid-Deckschicht8 schützt den Gate-Stapel, wenn der Nitrid-Abstandhalter10 gebildet wird. Die Speicherzellen19 können NROM-Zellen sein und werden durch zwischen ihnen befindliche flache Grabenisolierungen (STI) voneinander isoliert. Die verbleibenden Schritte, die nötig sind, um einen vollständigen Halbleiterspeicher zu erzeugen, sind Standardverfahren, die dem Fachmann bekannt sind. - Eine weitere Ausführungsform der Erfindung beginnt auch mit dem in
3a gezeigten Aufbau, und ist in4a bis4c dargestellt. In dieser Ausführungsform werden die Seitenwände des Ladungsspeicherelements5 , der Polysiliciumschicht6 und der Wolframsilicidschicht7 in drei Schritten mit elektrisch isolierenden Elementen21 bedeckt. Der erste Schritt ist in4a dargestellt, in dem ein Verfahren chemischer Aufdampfung mit Niederdruck (LPCVD) angewendet wird, um eine Oxidschicht11 auf die Seitenwände des Ladungsspeicherelements5 , der Polysiliciumschicht6 , der Wolframsilicidschicht7 und der Nitrid-Deckschicht8 aufzubringen, ebenso wie auf die Oberseite der Nitrid-Deckschicht8 und auf den Teil der unteren Oxidschicht2 , der im zweiten Ätzschritt geätzt wurde. Die Ausnehmungen23 werden mit dem aufgebrachten Oxid11 gefüllt. Die aufgebrachte Oxidschicht11 ist zwischen 5 nm und 20 nm dick. - In einem nächsten Schritt werden Teile der aufgebrachten Oxidschicht
11 durch Nass-Ätzen oder Plasmaätzen (Reactive Ion Etching, RIE) entfernt.4b zeigt das Ergebnis, in dem nur noch die Ausnehmungen23 des Ladungsspeicherelements5 mit der aufgebrachten Oxidschicht11 gefüllt bleiben. Da es schwierig ist, den Ätzschritt genau an diesem Punkt anzuhalten, wird normalerweise eine dünne Schicht der Oxidschicht11 auf den anderen Strukturen belassen. Aus Gründen der Klarheit wird diese dünne Schicht in4b und4c nicht gezeigt. - Nach diesem Schritt werden die Seitenwände des Ladungsspeicherelements
5 , der Polysiliciumschicht6 und der Wolframsilicidschicht7 thermisch oxidiert und dadurch eine thermische Oxidschicht9 erzeugt, wie in4c gezeigt ist. Im selben Schritt wird auch der Teil des unteren Oxids2 , der im zweiten Ätzschritt geätzt wurde, oxidiert. Während der thermischen Oxidation werden Defekte in der durch LPCVD aufgebrachten Oxidschicht11 , ausgeheilt. Die Dicke der thermisch erzeugten Oxidschicht9 beträgt typischerweise 3 nm bis 20 nm. Die Nitrid-Abstandhalter10 werden wie in den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben hinzugefügt. - Eine weitere Ausführungsform beginnt wiederum mit dem in
3a gezeigten Aufbau und ist in5a und5b dargestellt. Ähnlich wie bei der vorigen Ausführungsform werden die elektrisch isolierenden Elemente21 in drei Schritten erzeugt. Im ersten Schritt werden die Seitenwände der Polysiliciumschicht6 und der Wolframsilicidschicht7 thermisch oxidiert, um eine thermische Oxidschicht9 zu erzeugen, wie in5a gezeigt ist. Im selben Schritt werden die Seitenwände der oberen Oxidschicht4 und der unteren Oxidschicht2 , ebenso wie der Teil der unteren Oxidschicht2 , der im zweiten Ätzschritt geätzt wurde, auch oxidiert. In einem zweiten Schritt wird ein Oxid11 unter Anwendung eines Verfahrens der chemischen Aufdampfung mit Niederdruck (LPCVD) aufgebracht, um alle Seitenwände einschließlich der thermischen Oxidschicht9 zu bedecken. Dieser Schritt ist in5b dargestellt. Die Dicken der Oxidschichten9 und11 sind dieselben wie in der vorigen Ausführungsform der Erfindung. Das aufgebrachte Oxid11 füllt die Ausnehmungen23 aus und isoliert so das Ladungsspeicherelement5 von den umgebenden Nitrid-Abstandhaltern10 . Nach dem Aufbringen des Oxids11 wird ein Teil dieses Oxids in einem dritten Schritt durch Nass-Ätzen oder Plasmaätzen (RIE) entfernt, so dass die Nitrid-Deckschicht8 nicht von dem Oxid11 bedeckt ist, wie bereits in4c gezeigt war. Um die Ausführungsform zu vervollständigen, werden die Nitrid-Abstandhalter10 erzeugt, und die nötigen Schritte zur Fertigstellung der Zelle und des Halbleiterspeichers durchgeführt. Abhängig von der Verfahrenstechnik, die zum Ätzen der selbsausgerichteten Kontakte angewendet wird, kann der Schritt des Entfernens des aufgebrachten Oxids11 von der Nitrid-Deckschicht8 entfallen. - Das Ätzen der Seitenwände der Nitridschicht
3 , um eine Ausnehmung zwischen der unteren2 und oberen Oxidschicht4 zu bilden, hat nicht nur den Vorteil, dass thermische Standard-Oxidationsverfahren oder LPCVD-Verfahren angewendet werden können, um die elektrisch isolierenden Elemente21 zu erzeugen, sondern auch der Abstand der Nitridschicht3 von den umgebenden Nitrid-Abstandhaltern10 vergrößert wird. Dies führt zu einer besseren elektrischen Isolierung der Nitridschicht3 von den umgebenden Nitrid-Abstandhaltern10 , und zu besseren elektrischen Eigenschaften der Speicherzelle19 . - Eine denkbare, zur Erfindung alternative Variante eines Ladungsspeicherelements ist noch in
6 gezeigt, die auf dem in1b gezeigten Aufbau basiert. Beim Ätzen des Gate-Stapel20 fungiert die obere Oxidschicht4 als Ätzstopp. Nach dem ersten Ätzschritt sind mindestens 3 nm und typischerweise 5 nm bis 8 nm der oberen Oxidschicht4 übrig. Die Nitridschicht3 und die untere Oxidschicht2 werden überhaupt nicht geätzt. Die obere Oxidschicht4 fungiert als elektrisch isolierendes Element und isoliert die Nitridschicht3 elektrisch von den Nitrid-Abstandhaltern10 . Die Nitrid-Abstandhalter10 werden auf dem stehen gelassenen Teil der oberen Oxidschicht4 gebildet. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Halbleitersubstrat
- 2
- Untere Oxidschicht
- 3
- Nitridschicht
- 4
- Obere Oxidschicht
- 5
- Ladungsspeicherelement
- 6
- Polysiliciumschicht
- 7
- Wolframsilicidschicht
- 8
- Nitrid-Deckschicht
- 9
- Thermische Oxidschicht
- 10
- Nitrid-Abstandhalter
- 11
- Aufgebrachte Oxidschicht
- 12
- Drain-Gebiet
- 13
- Source-Gebiet
- 14
- Kontakte der Quell-/Drain-Gebiete
- 15
- Flache Grabenisolierung
- 16
- Erste Oxidschicht
- 17
- Zweite Oxidschicht
- 18
- Innerer Abstandhalter
- 19
- Speicherzelle
- 20
- Gate-Stapel
- 21
- Elektrisch isolierendes Element
- 22
- Konforme Oxidschicht
- 23
- Ausnehmung
- 24
- Seitenwände des Ladungsspeicherelementes
- 25
- Seitenwände des Gate-Stapels
- 26
- Gateelektrodenschicht
- 28
- Deckschicht
- 30
- Halbleiterspeicher
- t1
- Dicke der ersten Oxidschicht
- t2
- Dicke der zweiten Oxidschicht
- t3
- Dicke der Nitridschicht
Claims (31)
- Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher (
30 ), umfassend ein Halbleitersubstrat (1 ) und eine Vielzahl von Speicherzellen (19 ), wobei jede Speicherzelle (19 ) ein Ladungsspeicherelement (5 ), einen Gate-Stapel (20 ), Nitrid-Abstandhalter (10 ) und elektrisch isolierende Elemente (21 ) umfasst, wobei in jeder der Speicherzellen (19 ): – das Ladungsspeicherelement (5 ) auf dem Halbleitersubstrat (1 ) angeordnet ist und eine Nitridschicht (3 ) umfasst, die zwischen einer unteren Oxidschicht (2 ) und einer oberen Oxidschicht (4 ) eingebettet ist, wobei das Ladungsspeicherelement (5 ) zwei Seitenwände (24 ) aufweist, die einander gegenüberliegen, – der Gate-Stapel (20 ) auf dem Ladungsspeicherelement (5 ) angeordnet ist und zwei Seitenwände (25 ) aufweist, die einander gegenüberliegen, – die elektrisch isolierenden Elemente (21 ) an gegenüberliegenden Seitenwänden (24 ) des Ladungsspeicherelements (5 ) angeordnet sind und die Seitenwände (24 ) des Ladungsspeicherelements (5 ) bedecken, und – die Nitrid-Abstandhalter (10 ) die elektrisch isolierenden Elemente (21 ) vollständig bedecken, wobei die Nitrid-Abstandhalter (10 ) auf gegenüberliegenden Seitenwänden (25 ) des Gate-Stapels (20 ) und auf den elektrisch isolierenden Elementen (21 ) angeordnet sind. - Halbleiterspeicher nach Anspruch 1, wobei die elektrisch isolierenden Elemente (
21 ) konforme Oxidschichten (22 ) sind. - Halbleiterspeicher nach Anspruch 1, wobei die elektrisch isolierenden Elemente (
21 ) innere Abstandhalter (18 ) sind. - Halbleiterspeicher nach Anspruch 3, wobei die inneren Abstandhalter (
18 ) entweder aus einem Oxid oder aus einem Oxynitrid hergestellt sind. - Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher (
30 ), umfassend ein Halbleitersubstrat (1 ) und eine Vielzahl von Speicherzellen (19 ), wobei jede Speicherzelle (19 ) ein Ladungsspeicherelement (5 ), einen Gate-Stapel (20 ), Nitrid-Abstandhalter (10 ) und elektrisch isolierende Elemente (21 ) umfasst, wobei in jeder der Speicherzellen (19 ): – das Ladungsspeicherelement (5 ) auf dem Halbleitersubstrat (1 ) angeordnet ist und eine Nitridschicht (3 ) umfasst, die zwischen einer unteren Oxidschicht (2 ) und einer oberen Oxidschicht (4 ) eingebettet ist, wobei das Ladungsspeicherelement (5 ) zwei Seitenwände (24 ) aufweist, die einander gegenüberliegen, – der Gate-Stapel (20 ) auf dem Ladungsspeicherelement (5 ) angeordnet ist und zwei Seitenwände (25 ) aufweist, die einander gegenüberliegen, – die Nitridschicht (3 ) jeder Speicherzelle (19 ) Seitenwände umfasst, die bezüglich der Seitenwände der unteren Oxidschicht (2 ) und der oberen Oxidschicht (3 ) ausgenommen sind, so dass eine Ausnehmung (23 ) durch die entsprechende Seitenwand der Nitridschicht (3 ) gebildet wird, wobei Teile der unteren Oxidschicht (2 ) und der oberen Oxidschicht (4 ) sich seitlich über die Nitridschicht (3 ) hinaus erstrecken, – die elektrisch isolierenden Elemente (21 ) in den Ausnehmungen (23 ) an den gegenüberliegenden Seitenwänden (24 ) des Ladungsspeicherelements (5 ) angeordnet sind und die Seitenwände der Nitridschicht (3 ) bedecken, und – die Nitrid-Abstandhalter (10 ) die elektrisch isolierenden Elemente (21 ) vollständig bedecken, wobei die Nitrid-Abstandhalter (10 ) auf gegenüberliegenden Seitenwänden (25 ) des Gate-Stapels (20 ) und auf den elektrisch isolierenden Elementen (21 ) angeordnet sind. - Halbleiterspeicher nach Anspruch 5, wobei auf jeder Seitenwand (
24 ) des entsprechenden Ladungsspeicherelements (5 ) die elektrisch isolierenden Elemente (21 ) eine erste Oxidschicht (16 ) und eine zweite Oxidschicht (17 ) umfassen, wobei – die erste Oxidschicht (16 ) einen Teil einer unteren Fläche der oberen Oxidschicht (4 ) und eine Seitenwand der oberen Oxidschicht (4 ) bedeckt und – die zweite Oxidschicht (17 ) einen Teil einer oberen Fläche der unteren Oxidschicht (2 ) und eine Seitenwand der unteren Oxidschicht (2 ) bedeckt, wobei die erste Oxidschicht (16 ) und die zweite Oxidschicht (17 ) in der Ausnehmung (23 ) aneinandergrenzen. - Halbleiterspeicher nach Anspruch 6, wobei in der Ausnehmung (
23 ) die erste Oxidschicht (16 ) eine erste Dicke und die zweite Oxidschicht (17 ) eine zweite Dicke aufweisen, und wobei die Summe der ersten Dicke und der zweiten Dicke gleich einer Dicke der Nitridschicht (3 ) in der Ausnehmung (23 ) ist. - Halbleiterspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Gate-Stapel (
20 ) eine Polysiliciumschicht (6 ) umfasst, eine Wolframsilicidschicht (7 ), die auf der Polysiliciumschicht (6 ) angeordnet ist, und eine Nitrid-Deckschicht (8 ), die auf der Wolframsilicidschicht (7 ) angeordnet ist. - Halbleiterspeicher nach Anspruch 8, wobei die Speicherzellen (
19 ) Nitrid-Festwertspeicherzellen sind. - Halbleiterspeicher nach Anspruch 9, wobei der Halbleiterspeicher (
30 ) flache Grabenisolierungen (15 ) umfasst, die die Speicherzellen (19 ) voneinander isolieren. - Verfahren zum Herstellen eines nichtflüchtigen Halbleiterspeichers (
30 ), umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines Halbleitersubstrates (1 ), – Aufbringen einer unteren Oxidschicht (2 ) auf das Halbleitersubstrat (1 ), – Aufbringen einer Nitridschicht (3 ) auf die untere Oxidschicht (2 ), – Aufbringen einer oberen Oxidschicht (4 ) auf die Nitridschicht (3 ), – Aufbringen mindestens einer Gateelektrodenschicht (26 ) auf die Nitridschicht (3 ), – Aufbringen einer Deckschicht (28 ) auf die mindestens eine Gateelektrodenschicht (26 ), – Bilden von Gate-Stapeln (20 ) durch Gestalten der Deckschicht (28 ) und der mindestens einen Gateelektrodenschicht (26 ) in einem ersten Ätzschritt, wodurch eine Vielzahl von Gateelektroden gebildet wird, – Gestalten eines Ladungsspeicherelementes (5 ) in einem zweiten Ätzschritt durch Ätzen der oberen Oxidschicht (4 ), der Nitridschicht (3 ) und der unteren Oxidschicht (2 ), wodurch Seitenwände der oberen Oxidschicht (4 ), der Nitridschicht (3 ) und der unteren Oxidschicht (2 ) freigelegt werden, – Umwandeln der Seitenwände der Nitridschicht (3 ) in ein elektrisch isolierendes Material, – Bilden von Nitrid-Abstandhaltern (10 ) an gegenüberliegenden Seitenwänden des Gate-Stapels (20 ) und des Ladungsspeicherelements (5 ). - Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Umwandelns der Seitenwände der Nitridschicht (
3 ) die Oxidation unter Anwendung spezieller Oxidationsverfahren umfasst. - Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Gateelektrodenschicht (
26 ) gebildet wird durch Aufbringen einer Polysiliciumschicht (6 ) auf der oberen Oxidschicht (4 ), und durch Aufbringen einer Wolframsilicidschicht (7 ) auf die Polysiliciumschicht (6 ). - Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Deckschicht (
28 ) durch Aufbringen einer Nitrid-Deckschicht (8 ) auf die Wolframsilicidschicht (7 ) gebildet wird. - Verfahren zum Herstellen eines nichtflüchtigen Halbleiterspeichers (
30 ), umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines Halbleitersubstrates (1 ), – Aufbringen einer unteren Oxidschicht (2 ) auf das Halbleitersubstrat (1 ), – Aufbringen einer Nitridschicht (3 ) auf die untere Oxidschicht (2 ), – Aufbringen einer oberen Oxidschicht (4 ) auf die Nitridschicht (3 ), – Aufbringen mindestens einer Gateelektrodenschicht (26 ) auf die Nitridschicht (3 ), – Aufbringen einer Deckschicht (28 ) auf die mindestens eine Gateelektrodenschicht (26 ), – Bilden von Gate-Stapeln (20 ) durch Gestalten der Deckschicht (28 ) und der mindestens einen Gateelektrodenschicht (26 ) in einem ersten Ätzschritt, – Gestalten eines Ladungsspeicherelementes (5 ) in einem zweiten Ätzschritt durch Ätzen der oberen Oxidschicht (4 ), der Nitridschicht (3 ) und der unteren Oxidschicht (2 ), wodurch Seitenwände der oberen Oxidschicht (4 ), der Nitridschicht (3 ) und der unteren Oxidschicht (2 ) freigelegt werden, – Durchführen eines dritten Ätzschrittes, wodurch Seitenwände der Nitridschicht (3 ) bezüglich der Seitenwände der unteren Oxidschicht (2 ) und der oberen Oxidschicht (4 ) seitlich ausgenommen werden, derart, dass Teile einer oberen Fläche der unteren Oxidschicht (2 ) und Teile einer unteren Fläche der oberen Oxidschicht (4 ) freigelegt werden und eine Ausnehmung (23 ) gebildet wird, – Auffüllen der Ausnehmung (23 ) durch Aufdampfen oder Anwachsen wenigstens einer Oxidschicht (11 ,16 ,17 ), wobei die wenigstens eine Oxidschicht (11 ,16 ,17 ) elektrisch isolierender Elemente (21 ) in den Aussparungen (23 ) bildet, und – Bilden von Nitrid-Abstandhaltern (10 ) an gegenüberliegenden Seitenwänden des Gate-Stapels (20 ) und auf den elektrisch isolierenden Elementen (21 ). - Verfahren nach Anspruch 15, wobei im dritten Ätzschritt eine Ausnehmung von 5 nm bis 20 nm in seitlicher Richtung parallel zur Oberfläche des Substrates (
1 ) gebildet wird. - Verfahren nach Anspruch 15, wobei der dritte Ätzschritt unter Verwendung von Fluorwasserstoffsäure, die in Ethylenglykol gelöst ist, oder heißer Phosphorsäure durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Bedeckens der Seitenwände der unteren Oxidschicht (
2 ) und der oberen Oxidschicht (4 ) mit elektrisch isolierenden Elementen (21 ) das thermische Oxidieren der Seitenwände der unteren Oxidschicht (2 ) und der oberen Oxidschicht (4 ) umfasst. - Verfahren nach Anspruch 18, wobei die thermische Oxidation bei einer Temperatur zwischen 850°C und 1150°C durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei der Schritt des thermischen Oxidierens der Seitenwände – das Aufwachsen einer ersten Oxidschicht (
16 ) auf der unteren Fläche der oberen Oxidschicht (4 ) und – das Aufwachsen einer zweiten Oxidschicht (17 ) auf der oberen Fläche der unteren Oxidschicht (2 ) umfasst, bis die erste Oxidschicht (16 ) auf die zweite Oxidschicht (17 ) trifft und die Ausnehmung (23 ) mit der ersten Oxidschicht (16 ) und mit der zweiten Oxidschicht (17 ) gefüllt ist. - Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Bildens elektrisch isolierender Elemente (
21 ) auf mindestens den Seitenwänden der unteren Oxidschicht (2 ) und der oberen Oxidschicht (4 ) – zunächst das Aufbringen eines Oxids (11 ) durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck auf den Seitenwänden des Gate-Stapels (20 ) und der ladungsspeichernden Schicht (5 ) umfasst, wobei das aufgebrachte Oxid (11 ) die Ausnehmung (23 ) ausfüllt, und – danach das thermische Oxidieren der mindestens einen Gateelektrodenschicht (26 ), um ein thermisches Oxid (9 ) zu bilden. - Verfahren nach Anspruch 21, wobei zwischen dem Schritt des Aufbringens eines Oxids (
11 ) durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck und dem Schritt des thermischen Oxidierens der mindestens einen Gateelektrodenschicht (26 ) das Oxid (11 ), das durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck aufgebacht wurde, von den Seitenwänden des Gate-Stapels (20 ) entfernt wird, während das Oxid (11 ) in den Ausnehmungen (23 ) des Ladungsspeicherelementes (5 ) belassen wird. - Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Oxid (
11 ) von dem Gate-Stapel (20 ) unter Anwendung entweder von Nass-Ätzen oder von Plasmaätzen entfernt wird. - Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Bildens elektrisch isolierender Elemente (
21 ) auf mindestens den Seitenwänden der unteren Oxidschicht (2 ) und der oberen Oxidschicht (4 ) – zunächst das thermische Oxidieren der Seitenwände der mindestens einen Gateelektrodenschicht (26 ) umfasst, um ein Oxid (9 ) zu bilden, und – dann das Aufbringen eines Oxids (11 ) durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck auf den Seitenwänden des Gate-Stapels (20 ) und der ladungsspeichernden Schicht (5 ), wobei das aufgebrachte Oxid (11 ) die Ausnehmung (23 ) füllt. - Verfahren nach Anspruch 24, wobei nach dem Schritt des Aufbringens eines Oxids (
11 ) durch chemische Aufdampfung mit Niederdruck das aufgebrachte Oxid (11 ) von der Deckschicht (28 ) entfernt wird, während das aufgebrachte Oxid (11 ) in den Ausnehmungen (23 ) des Ladungsspeicherelementes (5 ) belassen wird. - Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Oxid (
11 ) von der Deckschicht (28 ) unter Anwendung entweder von Nass-Ätzen oder von Plasmaätzen entfernt wird. - Verfahren nach Anspruch 15, wobei die mindestens eine Gateelektrode (
26 ) gebildet wird durch Aufbringen einer Polysiliciumschicht (6 ) auf der oberen Oxidschicht (4 ), und durch weiteres Aufbringen einer Wolframsilicidschicht (7 ) auf die Polysiliciumschicht (6 ). - Verfahren nach Anspruch 27, wobei der Schritt des Aufbringens einer Deckschicht (
28 ) das Aufbringen einer Nitrid-Deckschicht (8 ) auf der Wolframsilicidschicht (7 ) umfasst. - Verfahren zum Herstellen eines nichtflüchtigen Halbleiterspeichers (
30 ), umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines Halbleitersubstrates (1 ), – Aufbringen einer unteren Oxidschicht (2 ) auf das Halbleitersubstrat (1 ), – Aufbringen einer Nitridschicht (3 ) auf die untere Oxidschicht (2 ), – Aufbringen einer oberen Oxidschicht (4 ) auf die Nitridschicht (3 ), – Aufbringen mindestens einer Gateelektrodenschicht (26 ) auf die Nitridschicht (3 ), – Aufbringen einer Deckschicht (28 ) auf die mindestens eine Gateelektrodenschicht (26 ), – Bilden von Gate-Stapeln (20 ) durch Gestalten der Deckschicht (28 ) und der mindestens einen Gateelektrodenschicht (26 ) in einem ersten Ätzschritt, – Gestalten eines Ladungsspeicherelementes (5 ) in einem zweiten Ätzschritt durch Ätzen der oberen Oxidschicht (4 ), der Nitridschicht (3 ) und der unteren Oxidschicht (2 ), wodurch Seitenwände der oberen Oxidschicht (4 ), der Nitridschicht (3 ) und der unteren Oxidschicht (2 ) freigelegt werden, – Bilden innerer Abstandhalter (18 ) an gegenüberliegenden Seitenwänden der ladungsspeichernden Schicht (5 ) und des Gate-Stapels (20 ), und – Bilden von Nitrid-Abstandhaltern (10 ) an gegenüberliegenden Seitenwänden des Gate-Stapels (20 ) und auf den inneren Abstandhaltern (18 ), wobei die Nitrid-Abstandhalter (10 ) die inneren Abstandhalter (18 ) vollständig bedecken. - Verfahren nach Anspruch 29, wobei die mindestens eine Gateelektrodenschicht (
26 ) gebildet wird durch Aufbringen einer Polysiliciumschicht (6 ) auf der oberen Oxidschicht (4 ), und durch weiteres Aufbringen einer Wolframsilicidschicht (7 ) auf der Polysiliciumschicht (6 ). - Verfahren nach Anspruch 30, wobei der Schritt des Aufbringens einer Deckschicht (
28 ) das Aufbringen einer Nitrid-Deckschicht (8 ) auf der Wolframsilicidschicht (7 ) umfasst.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/078,647 | 2005-03-11 | ||
US11/078,647 US7405441B2 (en) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | Semiconductor memory |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005021118A1 DE102005021118A1 (de) | 2006-10-05 |
DE102005021118B4 true DE102005021118B4 (de) | 2013-02-28 |
Family
ID=36971549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102005021118A Expired - Fee Related DE102005021118B4 (de) | 2005-03-11 | 2005-05-06 | Nichtflüchtige Halbleiterspeicher und Verfahren zur Herstellung solcher Speicher |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7405441B2 (de) |
CN (1) | CN1848458A (de) |
DE (1) | DE102005021118B4 (de) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100823713B1 (ko) * | 2006-09-08 | 2008-04-21 | 삼성전자주식회사 | 불휘발성 메모리 장치 및 이의 제조 방법 |
JP2008098567A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Toshiba Corp | 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法 |
KR100786707B1 (ko) * | 2006-12-21 | 2007-12-18 | 삼성전자주식회사 | 불휘발성 메모리 장치 및 이의 제조 방법 |
KR100827450B1 (ko) | 2007-05-18 | 2008-05-07 | 삼성전자주식회사 | 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법 |
US7981745B2 (en) * | 2007-08-30 | 2011-07-19 | Spansion Llc | Sacrificial nitride and gate replacement |
US7816726B2 (en) * | 2007-12-20 | 2010-10-19 | Promos Technologies Pte. Ltd. | Nonvolatile memories with laterally recessed charge-trapping dielectric |
US7829929B2 (en) * | 2008-02-19 | 2010-11-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device and non-volatile semiconductor integrated circuit device, including the same |
KR20090092447A (ko) * | 2008-02-27 | 2009-09-01 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 제조 방법 |
US7902587B2 (en) * | 2008-04-17 | 2011-03-08 | United Microelectronics Corp. | Non-volatile memory cell |
US20120132984A1 (en) * | 2010-09-09 | 2012-05-31 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same as well as semiconductor memory and method of manufacturing the same |
US8796754B2 (en) * | 2011-06-22 | 2014-08-05 | Macronix International Co., Ltd. | Multi level programmable memory structure with multiple charge storage structures and fabricating method thereof |
JP5998521B2 (ja) * | 2012-02-28 | 2016-09-28 | セイコーエプソン株式会社 | 不揮発性半導体メモリー及び不揮発性半導体メモリーの製造方法 |
US8501566B1 (en) * | 2012-09-11 | 2013-08-06 | Nanya Technology Corp. | Method for fabricating a recessed channel access transistor device |
US8748252B1 (en) | 2012-11-26 | 2014-06-10 | International Business Machines Corporation | Replacement metal gate transistors using bi-layer hardmask |
US8916432B1 (en) * | 2014-01-21 | 2014-12-23 | Cypress Semiconductor Corporation | Methods to integrate SONOS into CMOS flow |
US20160172200A1 (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-16 | United Microelectronics Corp. | Method for fabricating non-volatile memory device |
CN105870005B (zh) * | 2015-01-19 | 2019-03-29 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体结构及其形成方法 |
JP2019102520A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
CN109065445B (zh) * | 2018-07-13 | 2020-10-09 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 金属栅极结构的制造方法 |
CN110098125A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-08-06 | 上海华力微电子有限公司 | Sonos器件的形成方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6335554B1 (en) * | 1999-03-08 | 2002-01-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor Memory |
US6686242B2 (en) * | 2001-03-02 | 2004-02-03 | Infineon Technologies Ag | Method for producing metallic bit lines for memory cell arrays, method for producing memory cell arrays and memory cell array |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW472398B (en) * | 1997-06-27 | 2002-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device and its manufacturing method |
US6391756B1 (en) * | 1999-08-31 | 2002-05-21 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing methods of forming contact openings |
US6475857B1 (en) * | 2001-06-21 | 2002-11-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of making a scalable two transistor memory device |
JP3622200B2 (ja) | 2001-07-02 | 2005-02-23 | ソニー株式会社 | 窒化物半導体の製造方法および半導体素子の製造方法 |
CN1188909C (zh) | 2002-02-25 | 2005-02-09 | 力旺电子股份有限公司 | 一种非易失性存储单元的编程及擦除方法 |
US7446371B2 (en) * | 2004-10-21 | 2008-11-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory cell structure with charge trapping layers and method of fabricating the same |
KR100714473B1 (ko) | 2004-10-21 | 2007-05-04 | 삼성전자주식회사 | 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법 |
-
2005
- 2005-03-11 US US11/078,647 patent/US7405441B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-05-06 DE DE102005021118A patent/DE102005021118B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-03-10 CN CNA2006100711969A patent/CN1848458A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6335554B1 (en) * | 1999-03-08 | 2002-01-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor Memory |
US6686242B2 (en) * | 2001-03-02 | 2004-02-03 | Infineon Technologies Ag | Method for producing metallic bit lines for memory cell arrays, method for producing memory cell arrays and memory cell array |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20060205148A1 (en) | 2006-09-14 |
CN1848458A (zh) | 2006-10-18 |
DE102005021118A1 (de) | 2006-10-05 |
US7405441B2 (en) | 2008-07-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102005021118B4 (de) | Nichtflüchtige Halbleiterspeicher und Verfahren zur Herstellung solcher Speicher | |
DE10129958B4 (de) | Speicherzellenanordnung und Herstellungsverfahren | |
DE102005014507B4 (de) | Halbleiterspeicher mit Ladungseinfangspeicherzellen und dessen Herstellungsverfahren | |
DE112014004790B4 (de) | 3D-NAND-Speicherzelle, NAND-Speicherstruktur und Verfahren zur Herstellung einer 3D-NAND-Speicherstruktur | |
DE10328577B4 (de) | Nichtflüchtige Speicherzelle und Herstellungsverfahren | |
DE102005012112B4 (de) | Verfahren zum Herstellen von ladungsfangenden Halbleiterspeicherbauelementen und ladungsfangendes Halbleiterspeicherbauelement | |
DE102006040584B4 (de) | Halbleiterprodukt mit einer Vielzahl von leitfähigen Kontaktstrukturen und ein Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE19747776C2 (de) | Flash-Halbleiterspeicher mit Stapelgate und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102006005547A1 (de) | Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher und Verfahren zum Herstellen desselben | |
DE102005049195A1 (de) | Nichtflüchtiges Speicherbauelement und Herstellungsverfahren | |
DE102005026944B4 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Flash-Speichervorrichtung und mit dem Verfahren hergestellte Flash-Speicheranordnung | |
EP1187215A2 (de) | Vertikale nichtflüchtige Halbleiter-Speicherzelle sowie Verfahren zu deren Herstellung | |
DE102004043517B4 (de) | Halbleiterspeicherbauelement mit Speicherzellen mit Floating-Gate-Elektrode und Herstellungsverfahren | |
DE102005008058A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Halbleiterspeicherbauelementen und integriertes Speicherbauelement | |
DE10258194B4 (de) | Halbleiterspeicher mit Charge-trapping-Speicherzellen und Herstellungsverfahren | |
DE102006028954A1 (de) | Speichereinrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Speichereinrichtung | |
EP0948816B1 (de) | Selbstjustierte nichtflüchtige speicherzelle | |
DE102019130287A1 (de) | Herstellung von mehrfachtyp-hochspannungsbauelementen für eingebetteten speicher | |
EP1518277B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines nrom-speicherzellenfeldes | |
EP1514304B1 (de) | Verfahren zur herstellung einer nrom-speicherzellenanordnung | |
DE102005037029B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterprodukts und Halbleiterprodukt | |
DE10306318A1 (de) | Halbleiter-Schaltungsanordnung mit Grabenisolation und Herstellungsverfahren | |
DE102006048877B3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterspeicherbauelementes und Halbleiterspeicherbauelement | |
DE102005030445A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Flash-Speicherbauelements | |
DE102005020342A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Charge-trapping-Speicherbauelementen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20130529 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: POLARIS INNOVATIONS LTD., IE Free format text: FORMER OWNER: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE Owner name: INFINEON TECHNOLOGIES AG, DE Free format text: FORMER OWNER: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE |
|
R082 | Change of representative | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: POLARIS INNOVATIONS LTD., IE Free format text: FORMER OWNER: INFINEON TECHNOLOGIES AG, 85579 NEUBIBERG, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |