JP2002222875A - Non-volatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JP2002222875A
JP2002222875A JP2001016773A JP2001016773A JP2002222875A JP 2002222875 A JP2002222875 A JP 2002222875A JP 2001016773 A JP2001016773 A JP 2001016773A JP 2001016773 A JP2001016773 A JP 2001016773A JP 2002222875 A JP2002222875 A JP 2002222875A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
oxide film
discrete
trap
melting point
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.)
Granted
Application number
JP2001016773A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4590744B2 (en
Inventor
Toshiharu Suzuki
俊治 鈴木
Hiroshi Aozasa
浩 青笹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2001016773A priority Critical patent/JP4590744B2/en
Publication of JP2002222875A publication Critical patent/JP2002222875A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4590744B2 publication Critical patent/JP4590744B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve data retention characteristics and the resistance to repeated writing and erasing of a non-volatile semiconductor memory device, a kind of MONOS flash memory. SOLUTION: The non-volatile semiconductor memory device 200 comprises a gate insulation film 7 having a discrete trap which is formed between a gate electrode G of a MIS transistor and a semiconductor substrate (Si substrate 1), and stores and erases data by charging and discharging of the trap. In the gate insulation film 7, a discrete extremely thin film 12 including high melting point metal is formed as a trap formation layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、MIS型LSIに
おいて使用されるデータの記憶素子であって、素子の電
源のON/OFFに関わりなくデータを保持することの
できる不揮発性半導体記憶素子に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a data storage element used in a MIS type LSI, and relates to a nonvolatile semiconductor storage element capable of holding data regardless of ON / OFF of a power supply of the element.

【0002】[0002]

【従来の技術】MIS型LSIにおいては、素子の電源
のON/OFFに関わりなくデータを保持することので
きる不揮発性半導体記憶素子が数多く使用されている。
不揮発性半導体記憶素子としては、様々なタイプのもの
が知られているが、MIS型構造のゲート絶縁膜の中間
にポリSi等からなるフローティングゲート電極を設
け、Si基板からフローティングゲート電極に、Si基
板とフローティングゲート電極との間の絶縁膜(トンネ
ル酸化膜)を介してホットキャリア、トンネル電流等に
より電荷を注入し、フローティングゲート電極を帯電さ
せることによりMIS型トランジスタの閾値電圧を変化
させて記憶を保持させる、所謂、フローティングゲート
型フラッシュメモリーが実用化されている。
2. Description of the Related Art In a MIS type LSI, a large number of non-volatile semiconductor storage elements capable of retaining data irrespective of ON / OFF of the power supply of the element are used.
Various types of non-volatile semiconductor storage elements are known. A floating gate electrode made of poly-Si or the like is provided in the middle of a gate insulating film having a MIS structure, and a Si substrate is used as a floating gate electrode. Charges are injected by hot carriers, tunnel currents, and the like through an insulating film (tunnel oxide film) between the substrate and the floating gate electrode, and the floating gate electrode is charged to change the threshold voltage of the MIS transistor and store the data. A so-called floating gate type flash memory that holds the data has been put to practical use.

【0003】しかしながら、フローティングゲート型フ
ラッシュメモリーは、フローティングゲート電極とSi
基板との間のトンネル酸化膜に部分的にでもリークがあ
ると、フローティングゲート電極に蓄積された電荷の全
てが失われてしまうので、トンネル酸化膜の薄膜化が極
めて困難である。その結果、データの書き込み電圧を1
7V程度以下には低くすることができず、対応するドレ
イン等の構造を微細化することが困難となり、0.13
μm世代以降の微細な不揮発性記憶素子としては実用化
が困難であると考えられている。
However, a floating gate type flash memory has a floating gate electrode and a Si
If there is even a partial leak in the tunnel oxide film between the substrate and the substrate, all of the charges accumulated in the floating gate electrode are lost, and it is extremely difficult to reduce the thickness of the tunnel oxide film. As a result, the data write voltage becomes 1
It cannot be lowered below about 7 V, making it difficult to miniaturize the corresponding structure of the drain and the like.
It is considered that practical application is difficult as a fine nonvolatile memory element of the μm generation or later.

【0004】これに対し、金属(ゲート電極)、Si酸
化膜、Si窒化膜、Si酸化膜(トンネル酸化膜)、S
i基板からなるMONOS構造を形成し、Si窒化膜
中、及びゲート電極側のSi酸化膜とSi窒化膜との界
面近傍に存在する離散的トラップに電荷を蓄積すること
によりトランジスタの閾値を変化させてデータを保持す
る、所謂MONOS型フラッシュメモリーが開発されて
いる。
On the other hand, metal (gate electrode), Si oxide film, Si nitride film, Si oxide film (tunnel oxide film),
A MONOS structure composed of an i-substrate is formed, and the threshold of the transistor is changed by accumulating charges in a discrete trap existing in the Si nitride film and near the interface between the Si oxide film and the Si nitride film on the gate electrode side. A so-called MONOS type flash memory has been developed which holds data in a flash memory.

【0005】MONOS型フラッシュメモリーは、図4
に示すように製造される。まず、Si基板1にウェル分
離あるいは素子分離膜2を通常のロコス法、シャロート
レンチ法等により形成し、閾値電圧調整のための埋込層
3をイオン注入法により形成する(同図(a))。
A MONOS type flash memory is shown in FIG.
It is manufactured as shown in FIG. First, a well isolation or element isolation film 2 is formed on a Si substrate 1 by a normal LOCOS method, a shallow trench method, or the like, and a buried layer 3 for adjusting a threshold voltage is formed by an ion implantation method (FIG. 1A). ).

【0006】次に、この基板に800℃、15分程度の
熱酸化により厚さ3nm程度のSi酸化膜(トンネル酸
化膜)4を形成し(同図(b))、その上にLP−CV
DあるいはプラズマCVD等により、厚さ8nm程度の
Si窒化膜5を形成する。そしてこのSi窒化膜5を再
酸化することにより厚さ3〜5nm程度のSi酸化膜6
を形成し、Si酸化膜6、Si窒化膜5、Si酸化膜
(トンネル酸化膜)4からなるONO構造のゲート絶縁
膜7を得る(同図(c))。
Next, a Si oxide film (tunnel oxide film) 4 having a thickness of about 3 nm is formed on the substrate by thermal oxidation at 800 ° C. for about 15 minutes (FIG. 1B), and LP-CV is formed thereon.
An Si nitride film 5 having a thickness of about 8 nm is formed by D or plasma CVD. Then, the Si nitride film 5 is re-oxidized to form a Si oxide film 6 having a thickness of about 3 to 5 nm.
Is formed to obtain a gate insulating film 7 having an ONO structure composed of a Si oxide film 6, a Si nitride film 5, and a Si oxide film (tunnel oxide film) 4 (FIG. 3C).

【0007】次に、Si酸化膜6上にゲート電極Gとな
る、リン等を高濃度に含むポリSi及びWSiを順次堆
積してゲート電極層8を形成し(同図(d))、この構
造に対してリソグラフィー技術及びRIE技術を用いて
パターニングし、ゲート電極Gを形成し、このゲート電
極Gをマスクとして、リンあるいは砒素を、例えば5×
1013/cm程度の濃度でイオン注入することによ
り低濃度領域LDD、LDDを形成する(同図
(e))。
Next, poly-Si and WSi containing phosphorus or the like at a high concentration, which become the gate electrode G, are sequentially deposited on the Si oxide film 6 to form a gate electrode layer 8 (FIG. 1D). The structure is patterned using a lithography technique and an RIE technique to form a gate electrode G. Using this gate electrode G as a mask, phosphorus or arsenic, for example, 5 ×
Low-concentration regions LDD a and LDD b are formed by ion implantation at a concentration of about 10 13 / cm 2 (FIG. 3E).

【0008】次に、通常のCVDとエッチバック法を用
いてゲート電極Gの側壁9をSi酸化膜で形成し、これ
をマスクとして、例えば、リン等を5×1015/cm
程度の濃度でイオン注入することによりソースS及び
ドレインDの不純物を導入する。そしてこの不純物を活
性化するため、電気炉加熱で900℃、30分程度の熱
処理を行うか、あるいは急速熱処理(RTP)装置で1
050℃、10秒程度の熱処理を行う(同図(f))。
Next, the side wall 9 of the gate electrode G is formed of a Si oxide film using a normal CVD and an etch back method, and using this as a mask, for example, phosphorus or the like is 5 × 10 15 / cm
Impurities of the source S and the drain D are introduced by ion implantation at a concentration of about 2 . Then, in order to activate the impurities, a heat treatment at 900 ° C. for about 30 minutes is performed by heating in an electric furnace, or a rapid heat treatment (RTP) apparatus is used.
Heat treatment is performed at 050 ° C. for about 10 seconds (FIG. 6F).

【0009】次に、Si酸化膜などの層間絶縁膜10を
形成し(同図(g))、接続孔を開口してWあるいはポ
リSi等からなるプラグ11を形成し、n−MIS型ト
ランジスタからなMONOS型フラッシュメモリー10
0を得る(同図(h))。
Next, an interlayer insulating film 10 such as an Si oxide film is formed (FIG. 1G), a connection hole is opened, and a plug 11 made of W or poly-Si is formed. MONOS type flash memory 10
0 is obtained (FIG. 7 (h)).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述のように作製され
たMONOS型フラッシュメモリー100では、ゲート
絶縁膜7が、Si酸化膜6、Si窒化膜5、Si酸化膜
(トンネル酸化膜)4からなるONO構造を有している
が、このONO構造では再酸化により形成されたゲート
電極側のSi酸化膜6とSi窒化膜5との界面近傍にS
iON遷移層が形成され、そのSiON遷移層とSi窒
化膜5とに電荷を蓄積する深い順位のトラップが形成さ
れると考えられている。
In the MONOS type flash memory 100 manufactured as described above, the gate insulating film 7 is composed of the Si oxide film 6, the Si nitride film 5, and the Si oxide film (tunnel oxide film) 4. Although the ONO structure is provided, in this ONO structure, S is formed near the interface between the Si oxide film 6 and the Si nitride film 5 on the gate electrode side formed by re-oxidation.
It is considered that an iON transition layer is formed, and a deep-order trap that accumulates charges in the SiON transition layer and the Si nitride film 5 is formed.

【0011】このトラップは蓄積電荷としての寿命が長
く、データの保持に有利となる。また、このトラップは
離散的に形成されているので、トンネル酸化膜4に部分
的なリークがあっても蓄積電荷の大部分が失われるとい
うことはない。そのため、トンネル酸化膜4の膜厚を3
nm程度と、フローティングゲート型フラッシュメモリ
ーに比して相当に薄くすることができ、その結果、書き
込み電圧を10V程度以下にまで低くできる可能性を有
している。
This trap has a long life as stored charge, which is advantageous for data retention. Further, since the traps are formed discretely, even if there is a partial leak in the tunnel oxide film 4, most of the accumulated charges are not lost. Therefore, the thickness of the tunnel oxide film 4 is set to 3
The thickness can be reduced to about nm, which is considerably smaller than that of the floating gate type flash memory. As a result, there is a possibility that the write voltage can be reduced to about 10 V or less.

【0012】しかしながら、MONOS型フラッシュメ
モリー100でのトラップ密度は1012〜1013
/cmであり、フローティングゲート型フラッシュメ
モリーに比して5桁程度も低い。また、MONOS型フ
ラッシュメモリー100のトラップ密度を再現性よく、
かつ制御性よく形成することは容易でない。このため、
微細化されたMONOS型フラッシュメモリー100で
はデータの保持時間(Data Retention)、書き込み/消
去繰り返し耐性(エンデュランス)が必ずしも十分では
ない。
However, the trap density of the MONOS type flash memory 100 is 10 12 to 10 13 / cm 2, which is about 5 digits lower than that of the floating gate type flash memory. In addition, the trap density of the MONOS type flash memory 100 can be reproducibly measured.
And it is not easy to form it with good controllability. For this reason,
In the miniaturized MONOS type flash memory 100, the data retention time (Data Retention) and the write / erase repetition endurance are not always sufficient.

【0013】これに対し、本発明は、MONOS型フラ
ッシュメモリーに類した不揮発性半導体記憶素子におい
て、データの保持特性、書き込み/消去繰り返し耐性を
向上させることを目的とする。
On the other hand, an object of the present invention is to improve the data retention characteristics and the write / erase repetition resistance in a nonvolatile semiconductor memory device similar to a MONOS type flash memory.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のMO
NOS型フラッシュメモリー100では、ゲート絶縁膜
7中のトラップとして、Si窒化膜5と、このSi窒化
膜5の熱酸化により形成されるSi酸化膜6との界面近
傍に離散的に形成されるSiON遷移層を使用している
が、ゲート絶縁膜中に、原子層化学的気相成長法(Atom
ic Layer Chemical Vapor Deposition: ALCVD)等によ
り高融点金属を含む離散的極薄層を形成するとこれがト
ラップとなること、この高融点金属を含む離散的極薄層
からなるトラップは高密度で制御性よく、所望の深さに
形成することができ、データの保持特性、書き込み/消
去繰り返し耐性を向上させることができること、また、
このトラップによればメモリー効果としての閾値電圧の
差を大きくとることができるので、多値化にも有利とな
ることを見出した。
Means for Solving the Problems The present inventor has developed a conventional MO.
In the NOS type flash memory 100, as a trap in the gate insulating film 7, SiON discretely formed near the interface between the Si nitride film 5 and the Si oxide film 6 formed by thermal oxidation of the Si nitride film 5 is used. Although a transition layer is used, an atomic layer chemical vapor deposition (Atom)
ic Layer Chemical Vapor Deposition (ALCVD), etc., forms a discrete ultra-thin layer containing a high melting point metal, which becomes a trap. , And can be formed at a desired depth to improve data retention characteristics and write / erase repetition resistance.
According to this trap, the difference in threshold voltage as a memory effect can be made large, and it has been found that this trap is also advantageous for multi-value.

【0015】即ち、本発明は、MIS型トランジスタの
ゲート電極と半導体基板との間に離散的トラップを有す
るゲート絶縁膜が設けられており、トラップに充放電さ
せることによりデータの記憶、消去を行う不揮発性半導
体記憶素子であって、ゲート絶縁膜中にトラップの形成
層として高融点金属を含む離散的極薄膜が設けられてい
ることを特徴とする不揮発性半導体記憶素子を提供す
る。
That is, in the present invention, a gate insulating film having discrete traps is provided between a gate electrode of a MIS transistor and a semiconductor substrate, and data is stored and erased by charging and discharging the traps. Provided is a nonvolatile semiconductor memory element, wherein a discrete ultrathin film containing a high melting point metal is provided as a trap formation layer in a gate insulating film.

【0016】また、この不揮発性半導体記憶素子の製造
方法として、MIS型トランジスタのゲート電極と半導
体基板との間に離散的トラップを有するゲート絶縁膜が
設けられており、トラップに充放電させることによりデ
ータの記憶、消去を行う不揮発性半導体記憶素子の製造
方法であって、半導体基板上にSi酸化膜を形成後、そ
のSi酸化膜上にトラップの形成層として、原子層化学
的気相成長法により高融点金属を含む離散的極薄膜を形
成し、さらに絶縁膜を積層することによりゲート絶縁膜
を形成することを特徴とする不揮発性半導体記憶素子の
製造方法を提供する。
As a method of manufacturing this nonvolatile semiconductor memory element, a gate insulating film having discrete traps is provided between the gate electrode of the MIS transistor and the semiconductor substrate. A method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory element for storing and erasing data, comprising forming an Si oxide film on a semiconductor substrate, and forming a trap on the Si oxide film by an atomic layer chemical vapor deposition method. Forming a discrete ultrathin film containing a high melting point metal, and then forming a gate insulating film by laminating an insulating film.

【0017】なお、本発明において離散的とは、フロー
ティングゲート型フラッシュメモリーのフローティング
ゲート電極のような電気的に連続な膜ではなく、電気的
に不連続な膜が形成されている状態をいう。また、高融
点金属を含む離散的な膜が極薄であるとは、平均膜厚が
0.1nm以下であることをいう。
In the present invention, the term "discrete" refers to a state in which an electrically discontinuous film is formed instead of an electrically continuous film such as a floating gate electrode of a floating gate type flash memory. Further, that the discrete film containing the high melting point metal is extremely thin means that the average film thickness is 0.1 nm or less.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明を
具体的に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は
同等の構成要素を表している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. In each of the drawings, the same reference numerals represent the same or equivalent components.

【0019】実施例1 図1は、本発明の不揮発性半導体記憶素子の一実施例の
製造工程図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a manufacturing process diagram of an embodiment of a nonvolatile semiconductor memory device of the present invention.

【0020】まず、Si基板1等の半導体基板に、ウェ
ル分離あるいは素子分離膜2を通常のロコス法、シャロ
ートレンチ法等により形成し、閾値電圧調整のための埋
込層3をイオン注入法により形成し(同図(a))、こ
の基板に800〜850℃、15〜20分程度の熱酸化
により、Si酸化膜(トンネル酸化膜)4を形成する
(同図(b))。ここで、Si基板1としては、シリコ
ン単結晶ウエハ等の半導体基板や、任意の基板上に形成
したエピタキシャルシリコン層、ポリシリコン層、アモ
ルファスシリコン層等を使用することができる。また、
本発明において半導体基板としては、上述のSi基板の
他、任意の基板上に形成された半導体層を有する基板を
使用することができる。
First, a well isolation or element isolation film 2 is formed on a semiconductor substrate such as an Si substrate 1 by a usual LOCOS method, a shallow trench method, or the like, and a buried layer 3 for adjusting a threshold voltage is formed by an ion implantation method. Then, an Si oxide film (tunnel oxide film) 4 is formed on the substrate by thermal oxidation at 800 to 850 ° C. for about 15 to 20 minutes (FIG. 12B). Here, as the Si substrate 1, a semiconductor substrate such as a silicon single crystal wafer, or an epitaxial silicon layer, a polysilicon layer, an amorphous silicon layer, or the like formed on an arbitrary substrate can be used. Also,
In the present invention, a substrate having a semiconductor layer formed on an arbitrary substrate can be used as the semiconductor substrate in addition to the above-described Si substrate.

【0021】また、Si酸化膜(トンネル酸化膜)4の
最適膜厚は、イオン注入の機構によって異なり、例え
ば、Fowler Mordheimトンネル電流によってイオン注入
する場合、約2.5〜3.5nm程度とし、チャネルホ
ットキャリアによりイオン注入する場合、約7nm程度
とする。
The optimum thickness of the Si oxide film (tunnel oxide film) 4 varies depending on the ion implantation mechanism. For example, when the ion implantation is performed by a Fowler Mordheim tunnel current, the thickness is about 2.5 to 3.5 nm. When ion implantation is performed using channel hot carriers, the thickness is about 7 nm.

【0022】次に、原子層化学的気相成長法を用いて
W、WN、TiN、MoN等の高融点金属を含む離散的
極薄膜12をトンネル酸化膜4上に形成する。より具体
的には、原子層化学的気相成長法の場合、まず、形成し
ようとする離散的極薄膜12の膜種に応じてその前駆体
のガスを選択する。例えば、W膜を形成する場合にはW
、WN膜を形成する場合にはWF/NH、Ti
N膜を形成する場合にはTiCl/NH、MoN膜
を形成する場合にはMoCl/NHを使用する。そ
して、チャンバー内で前駆体のガスを温度300〜40
0℃でトンネル酸化膜4上に吸着させ、次いで前駆体の
ガスの供給を止め、チャンバー内にアンモニア、あるい
は水素(又は水素ラジカル)を導入し、それぞれ窒化あ
るいは還元による熱分解を行い、W、WN、TiN、M
oN等の薄膜を堆積させる。この1サイクルの堆積によ
り、前駆体の分子の大きさにも依存するが、トンネル酸
化膜4上の表面吸着サイトの1/3から1/10程度を
覆う原子層あるいは分子層が形成される。したがって、
離散的極薄膜12を制御性よく形成することが可能とな
り、トラップ密度を1〜5×1014個/cm程度に
形成することができる。ここで、トラップ密度は、電子
注入前後のVFBの差により測定される値である(IEEE
Elect.Dev.,ED30(2),122(1983))。
Next, a discrete ultrathin film 12 containing a high melting point metal such as W, WN, TiN, MoN is formed on the tunnel oxide film 4 by using an atomic layer chemical vapor deposition method. More specifically, in the case of the atomic layer chemical vapor deposition method, first, a precursor gas is selected according to the kind of the discrete ultrathin film 12 to be formed. For example, when forming a W film, W
WF 6 / NH 3 , Ti when forming a F 6 , WN film
TiCl 4 / NH 3 is used when forming an N film, and MoCl 5 / NH 3 is used when forming a MoN film. Then, the precursor gas is heated to a temperature of 300 to 40 in the chamber.
At 0 ° C., it is adsorbed on the tunnel oxide film 4, then the supply of the precursor gas is stopped, ammonia or hydrogen (or hydrogen radical) is introduced into the chamber, and thermal decomposition is performed by nitridation or reduction, respectively. WN, TiN, M
A thin film such as oN is deposited. By this one-cycle deposition, an atomic layer or a molecular layer covering about 1/3 to 1/10 of the surface adsorption sites on the tunnel oxide film 4 is formed, depending on the size of the precursor molecule. Therefore,
The discrete ultrathin film 12 can be formed with good controllability, and the trap density can be formed to be about 1 to 5 × 10 14 / cm 2 . Here, the trap density is a value measured by a difference between VFB before and after electron injection (IEEE).
Elect. Dev., ED30 (2), 122 (1983)).

【0023】また、この方法で離散的極薄膜12の離散
度合を大きくするためには、比較的大きな分子の前駆体
を用い、形成される極薄膜の表面占有率を低くすればよ
い。
Further, in order to increase the degree of discreteness of the discrete ultrathin film 12 by this method, it is only necessary to use a precursor of a relatively large molecule and reduce the surface occupancy of the ultrathin film to be formed.

【0024】なお、原子層化学的気相成長法によれば、
極薄膜の堆積処理を数サイクルから10サイクル程度繰
り返すことにより、1原子層あるいは1分子層の連続膜
を形成することが可能となるが、本発明ではトラップを
離散的に形成するので、1原子層あるいは1分子層の連
続膜は形成しない。
According to the atomic layer chemical vapor deposition method,
By repeating the deposition process of an extremely thin film from several cycles to about 10 cycles, a continuous film of one atomic layer or one molecular layer can be formed. However, in the present invention, since traps are formed discretely, one atomic layer or one atomic layer is formed. No continuous layer or monolayer is formed.

【0025】高融点金属を含む離散的極薄膜12の形成
後、通常のCVD法により厚さ5〜10nm程度のSi
酸化膜13を形成する。こうして、高融点金属を含む離
散的極薄膜12をトラップとして有するゲート絶縁膜7
を形成することができる。
After the formation of the discrete ultrathin film 12 containing a high melting point metal, the Si film having a thickness of about 5 to 10 nm is formed by a normal CVD method.
An oxide film 13 is formed. Thus, the gate insulating film 7 having the discrete ultrathin film 12 containing the high melting point metal as a trap.
Can be formed.

【0026】なお、本実施例のように、高融点金属を含
む離散的極薄膜12上へSi酸化膜13を形成すると、
Si酸化膜13は禁制帯幅が広く、電荷がリークし難
く、ゲート絶縁膜7の構造も単純であるため素子の信頼
性を向上させることができるが、本発明において、高融
点金属を含む離散的極薄膜12上に形成する層は、ゲー
ト電極Gと良好な密着性を持つ限り、特に制限はない。
例えば、図4に示したMONOS型フラッシュメモリー
と同様に、Si窒化膜をCVD法により堆積した後、再
酸化する方法等で形成する。
When the Si oxide film 13 is formed on the discrete ultra-thin film 12 containing a high melting point metal as in this embodiment,
The Si oxide film 13 has a wide forbidden band width, hardly leaks electric charge, and has a simple structure of the gate insulating film 7, so that the reliability of the device can be improved. The layer formed on the target ultrathin film 12 is not particularly limited as long as it has good adhesion to the gate electrode G.
For example, as in the case of the MONOS type flash memory shown in FIG. 4, a Si nitride film is deposited by a CVD method and then formed by a method of reoxidizing.

【0027】Si酸化膜13の形成後は、図4に示した
MONOS型フラッシュメモリーと同様に、リン等を高
濃度に含むポリSi及びWSiを順次堆積してゲート電
極層8を形成し(同図(d))、それをリソグラフィー
技術及びRIE技術を用いてパターニングしてゲート電
極Gを形成し、このゲート電極Gをマスクとして、リン
あるいは砒素を、例えば5×1013/cm程度の濃
度でイオン注入することにより低濃度領域LDD、L
DDを形成する(同図(e))。
After the formation of the Si oxide film 13, similarly to the MONOS type flash memory shown in FIG. 4, poly-Si and WSi containing phosphorus or the like at a high concentration are sequentially deposited to form a gate electrode layer 8 (see FIG. 4). As shown in FIG. 3D, it is patterned by using lithography and RIE techniques to form a gate electrode G. Using this gate electrode G as a mask, phosphorus or arsenic is doped at a concentration of, for example, about 5 × 10 13 / cm 2. The low-concentration regions LDD a , L
Forming a DD b (FIG. (E)).

【0028】次に、通常のCVDとエッチバック法を用
いてゲート電極Gの側壁9をSi酸化膜で形成し、これ
をマスクとして、例えば、リン等を5×1015/cm
程度の濃度でイオン注入することによりソースS及び
ドレインDの不純物を導入する。次いでこの不純物を活
性化するため、電気炉加熱で900℃、30分程度の熱
処理を行うか、あるいは急速熱処理(RTP)装置で1
050℃、10秒程度の熱処理を行う(同図(f))。
Next, the side wall 9 of the gate electrode G is formed of a Si oxide film using a normal CVD and etch-back method, and using this as a mask, for example, phosphorus or the like is 5 × 10 15 / cm
Impurities of the source S and the drain D are introduced by ion implantation at a concentration of about 2 . Then, in order to activate these impurities, heat treatment is performed at 900 ° C. for about 30 minutes by heating in an electric furnace, or 1 hour by a rapid heat treatment (RTP) apparatus.
Heat treatment is performed at 050 ° C. for about 10 seconds (FIG. 6F).

【0029】次に、Si酸化膜などの層間絶縁膜10を
形成し(同図(g))、接続孔を開口してWあるいはポ
リSi等からなるプラグ11を形成する。こうして、図
4のMONOS型フラッシュメモリー100に類した不
揮発性半導体記憶素子200を得る(同図(h))。
Next, an interlayer insulating film 10 such as a Si oxide film is formed (FIG. 9G), and a connection hole is opened to form a plug 11 made of W or poly-Si. Thus, a nonvolatile semiconductor memory device 200 similar to the MONOS type flash memory 100 of FIG. 4 is obtained (FIG. 4H).

【0030】実施例2 図2は、本発明の不揮発性半導体記憶素子の他の実施例
の製造工程図であり、ダミーゲート法を用いて形成した
ダミー溝に、高融点金属を含む極薄膜を形成した例であ
る。
Embodiment 2 FIG. 2 is a manufacturing process diagram of another embodiment of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention. An ultra-thin film containing a refractory metal is placed in a dummy groove formed by using a dummy gate method. This is an example of forming.

【0031】即ち、上述の実施例1と同様に、Si基板
1にウェル分離あるいは素子分離膜2を通常のロコス
法、シャロートレンチ法等により形成し、閾値電圧調整
のための埋込層3をイオン注入法により形成する(同図
(a))。
That is, similarly to the first embodiment, a well isolation or element isolation film 2 is formed on a Si substrate 1 by a normal LOCOS method, a shallow trench method, or the like, and a buried layer 3 for adjusting a threshold voltage is formed. It is formed by an ion implantation method (FIG. 3A).

【0032】次に、この基板に800〜850℃、15
〜20分程度の熱酸化によりSi酸化膜(トンネル酸化
膜)4を形成する。ここで、Si酸化膜(トンネル酸化
膜)4の最適膜厚は、イオン注入の機構によって異な
り、例えば、Fowler Mordheimトンネル電流によってイ
オン注入する場合、約2.5〜3.5nm程度とし、チ
ャネルホットキャリアによりイオン注入する場合、約7
nm程度とする。
Next, the substrate is placed at 800-850 ° C., 15 ° C.
An Si oxide film (tunnel oxide film) 4 is formed by thermal oxidation for about 20 minutes. Here, the optimum thickness of the Si oxide film (tunnel oxide film) 4 differs depending on the ion implantation mechanism. For example, when the ion implantation is performed by a Fowler Mordheim tunnel current, the thickness is about 2.5 to 3.5 nm. In case of ion implantation by carrier, about 7
nm.

【0033】Si酸化膜(トンネル酸化膜)4の上に
は、ダミーゲートDGとなる厚さ500〜600nm程
度のポリSi膜14をLP−CVD等により形成する
(同図(b))。
On the Si oxide film (tunnel oxide film) 4, a poly Si film 14 having a thickness of about 500 to 600 nm to be a dummy gate DG is formed by LP-CVD or the like (FIG. 2B).

【0034】この積層構造に対してリソグラフィー技術
及びRIE技術を用いてパターニングすることにより例
えば、0.13μm幅のダミーゲートDGを形成し、ダ
ミーゲートDGをマスクとして、例えば、リンあるいは
砒素を5×1013/cm程度の濃度でイオン注入す
ることにより低濃度領域LDD、LDDを形成する
(同図(c))。
By patterning the laminated structure using lithography and RIE techniques, a dummy gate DG having a width of, for example, 0.13 μm is formed. Using the dummy gate DG as a mask, for example, 5 × phosphor or arsenic is deposited. Low-concentration regions LDD a and LDD b are formed by ion implantation at a concentration of about 10 13 / cm 2 (FIG. 3C).

【0035】次に、通常のCVDとエッチバック法を用
いてダミーゲートDGに側壁9をSi酸化膜で形成し、
これをマスクとして、例えば、リン等を5×1015
cm 程度の濃度でイオン注入することによりソースS
及びドレインDの不純物を導入し、これらを活性化する
ため電気炉加熱で850〜950℃、20〜30分程度
の熱処理を行うか、あるいは急速熱処理(RTP)装置
で1000〜1100℃、5〜10秒程度の熱処理を行
う(同図(d))。
Next, a normal CVD and etch-back method are used.
Then, the side wall 9 is formed with a Si oxide film on the dummy gate DG,
Using this as a mask, for example, phosphorusFifteen/
cm 2The source S can be obtained by ion-implanting
And impurities of the drain D are introduced to activate them.
850 to 950 ° C by electric furnace heating, about 20 to 30 minutes
Heat treatment or rapid heat treatment (RTP) equipment
Heat treatment at 1000-1100 ° C for about 5-10 seconds
(FIG. 3D).

【0036】次に、Si酸化膜などを堆積させることに
よりダミーゲートDGとその周囲を覆う層間絶縁膜10
を形成する。そして、CMP等の平坦化技術により層間
絶縁膜10を平坦化してダミーゲートDGを露出させ、
露出したダミーゲートDGをエッチング法により除去
し、ゲート溝15を形成する(同図(e))。
Next, the dummy gate DG and the interlayer insulating film 10 surrounding the dummy gate DG are deposited by depositing a Si oxide film or the like.
To form Then, the interlayer insulating film 10 is flattened by a flattening technique such as CMP to expose the dummy gate DG,
The exposed dummy gate DG is removed by an etching method to form a gate groove 15 (FIG. 3E).

【0037】ダミーゲートDGの下地になっていたトン
ネル酸化膜4は、ダミーゲートDGのエッチング後に残
るようにしてもよく、あるいはダミーゲートDGの除去
に引き続き、エッチングにより除去してもよい。トンネ
ル酸化膜4を除去した場合には、ゲート溝15の底面に
トンネル酸化膜4を再度形成する。
The tunnel oxide film 4 which has been the base of the dummy gate DG may be left after the etching of the dummy gate DG, or may be removed by etching following the removal of the dummy gate DG. When the tunnel oxide film 4 has been removed, the tunnel oxide film 4 is formed again on the bottom surface of the gate groove 15.

【0038】次に、ゲート溝15内の底面及び側面の全
面に、原子層化学的気相成長法を用いてW、WN、Ti
N、MoN等の高融点金属を含む離散的極薄膜12を形
成する。この場合も、高融点金属を含む離散的極薄膜1
2の、Si酸化膜の吸着サイトの被覆率は、1/3から
1/10程度とすることが好ましい。離散的極薄膜12
上には、通常のCVD法によりSi酸化膜13を厚さ5
〜10nm程度形成する(同図(f))。
Next, W, WN and Ti are formed on the entire bottom and side surfaces in the gate groove 15 by atomic layer chemical vapor deposition.
A discrete ultrathin film 12 containing a high melting point metal such as N or MoN is formed. In this case, too, the discrete ultrathin film 1 containing a high melting point metal is used.
2, the coverage of the adsorption site of the Si oxide film is preferably about 1/3 to 1/10. Discrete ultra-thin film 12
An Si oxide film 13 having a thickness of 5
It is formed to a thickness of about 10 to 10 nm (FIG. 6F).

【0039】次に、全面にリン等を高濃度に含むポリS
iとWSiの層間絶縁膜10を成膜してゲート溝15を
埋め込む。そして、CMP法により不要なWSiとポリ
Siを除去することにより平坦化し、ゲート電極Gを形
成する(同図(g))。そして層間絶縁膜10に接続孔
を開口してWあるいはポリSi等からなるプラグ11を
形成し、本発明の不揮発性半導体記憶素子201を得る
(同図(h))。
Next, poly S containing phosphorus or the like in high concentration on the entire surface
A gate groove 15 is buried by forming an interlayer insulating film 10 of i and WSi. Then, unnecessary WSi and poly-Si are removed by a CMP method to planarize the structure, thereby forming a gate electrode G (FIG. 9G). Then, a connection hole is opened in the interlayer insulating film 10 to form a plug 11 made of W, poly-Si, or the like, thereby obtaining a nonvolatile semiconductor memory element 201 of the present invention (FIG. 1H).

【0040】この不揮発性半導体記憶素子201では、
トラップとなる、高融点金属を含む離散的極薄膜12の
形成前に、ソースSあるいはドレインDの不純物を導入
するイオン注入を行うので、高融点金属を含む離散的極
薄膜12の形成後には450℃以上に加熱する工程がな
い。そのため、一旦形成されたトラップは安定な状態で
存在する。また、これによりトラップのセンターとな
る、高融点金属の拡散が少なくなるため、トンネル酸化
膜4を薄く形成することができる。よって、書き込み電
圧を低くすることができる。
In this nonvolatile semiconductor memory element 201,
Before the formation of the discrete ultrathin film 12 containing a high melting point metal, ion implantation for introducing impurities of the source S or the drain D is performed before the formation of the discrete ultrathin film 12 containing the high melting point metal. There is no step of heating above ℃. Therefore, the trap once formed exists in a stable state. In addition, since the diffusion of the high melting point metal, which is the center of the trap, is reduced, the tunnel oxide film 4 can be formed thin. Therefore, the writing voltage can be reduced.

【0041】実施例3 図3は、本発明のさらに異なる実施例の製造工程図であ
り、高融点金属を含む離散的極薄膜とSi酸化膜とを多
層化し、書き込み電圧を多値化したものである。
Embodiment 3 FIG. 3 is a manufacturing process diagram of still another embodiment of the present invention, in which a discrete ultrathin film containing a high melting point metal and a Si oxide film are multilayered and the write voltage is multivalued. It is.

【0042】即ち、この不揮発性半導体記憶素子202
の製造工程においては、実施例1と同様に、高融点金属
を含む離散的極薄膜12を形成し、その上に厚さ0.5
〜1.0nm程度のSi酸化膜13を形成し(図3
(a))、引き続き、再度、高融点金属を含む離散的極
薄膜12の形成とSi酸化膜13の形成を繰り返し、高
融点金属を含む離散的極薄膜12とSi酸化膜13の多
層膜16を形成することによりゲート絶縁膜7を形成す
る(図3(b))。次に、多層膜16上に、リン等を高
濃度に含むポリSi及びWSiを順次堆積してゲート電
極層8を形成し(同図(c))、それをゲート電極Gに
パターニングし(同図(d))、低濃度領域LDD
LDDb、の形成、側壁9の形成、ソースS及びドレイ
ンDの不純物の導入、層間絶縁膜10の形成、プラグ1
1の形成を順次行う(同図(e))。
That is, the nonvolatile semiconductor memory element 202
In the manufacturing process, a discrete ultrathin film 12 containing a high-melting-point metal is formed and a thickness of 0.5
A silicon oxide film 13 having a thickness of about 1.0 nm is formed.
(A)) Subsequently, the formation of the discrete ultrathin film 12 containing the high melting point metal and the formation of the Si oxide film 13 are repeated again, and the multilayer film 16 of the discrete ultrathin film 12 containing the high melting point metal and the Si oxide film 13 is repeated. Is formed to form the gate insulating film 7 (FIG. 3B). Next, poly-Si and WSi containing phosphorus or the like at a high concentration are sequentially deposited on the multilayer film 16 to form a gate electrode layer 8 (FIG. 3C), which is patterned into a gate electrode G (FIG. 3C). (D), the low-concentration region LDD a ,
LDD b, formation of side wall 9, introduction of impurity of source S and drain D, formation of interlayer insulating film 10, plug 1
1 are sequentially formed (FIG. 3E).

【0043】こうして得られた不揮発性半導体記憶素子
202のゲート絶縁膜7は、より密度の高いトラップを
有するので、ON/OFFに対応する閾値電圧の差を大
きくとることができる。
The gate insulating film 7 of the non-volatile semiconductor storage element 202 thus obtained has a trap having a higher density, so that a difference in threshold voltage corresponding to ON / OFF can be made large.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明の不揮発性半導体記憶素子によれ
ば、MONOS型フラッシュメモリーのゲート絶縁膜中
のトラップを、原子層化学的気相成長法等により、高融
点金属の離散的極薄膜で形成するので、トラップの位
置、密度等について制御よく形成することができ、デー
タの保持特性や、書き込み/消去の繰り返しに対するエ
ンデュランスを向上させることができる。
According to the nonvolatile semiconductor memory element of the present invention, traps in the gate insulating film of the MONOS type flash memory are formed by a discrete ultrathin film of a high melting point metal by an atomic layer chemical vapor deposition method or the like. Since the trap is formed, the position, density, and the like of the trap can be formed with good control, and the data retention characteristics and the endurance for repeated writing / erasing can be improved.

【0045】また、本発明の不揮発性半導体記憶素子
は、ON/OFFに対応する閾値電圧の差を大きくとる
ことができるので、メモリーの多値化にも適したものと
なる。
Further, the nonvolatile semiconductor memory element of the present invention can make a difference between threshold voltages corresponding to ON / OFF large, so that it is suitable for multi-valued memory.

【0046】さらに、高融点金属の離散的極薄膜の形成
を、ソースあるいはドレインへのイオン注入後に行うこ
とにより、素子作製時の熱履歴を少なくすることができ
る。よって、ゲート絶縁膜中でのトラップの拡散を少な
くすることができ、さらに書き込み電圧を低くすること
ができる。
Further, by forming a discrete ultra-thin film of a high melting point metal after ion implantation into a source or a drain, the heat history at the time of device fabrication can be reduced. Therefore, the diffusion of traps in the gate insulating film can be reduced, and the writing voltage can be further reduced.

【0047】また、高融点金属の離散的極薄膜とSi酸
化膜とを多層化することにより総トラップ密度を高くす
ることができ、ON/OFFの閾値電圧の差をさらに大
きくとることが可能となる。
Further, by forming a multilayer of a discrete ultrathin film of a high melting point metal and a Si oxide film, the total trap density can be increased, and the difference between ON / OFF threshold voltages can be further increased. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例の不揮発性半導体記憶素子の製造工程
の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a manufacturing process of a nonvolatile semiconductor memory element according to an embodiment.

【図2】 実施例の不揮発性半導体記憶素子の製造工程
の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory element according to the embodiment.

【図3】 実施例の不揮発性半導体記憶素子の製造工程
の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory element of the embodiment.

【図4】 従来のMONOS型フラッシュメモリーの製
造工程の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a manufacturing process of a conventional MONOS type flash memory.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…Si基板、 2…素子分離膜、 3…埋込層、 4
…トンネル酸化膜、5…Si窒化膜、 6…Si酸化
膜、 7…ゲート絶縁膜、 8…ゲート電極層、 9…
側壁、 10…層間絶縁膜、 11…プラグ、 12…
高融点金属を含む離散的極薄膜、 13…Si酸化膜、
14…ポリSi膜(ダミーゲート)、15…ゲート
溝、 16…高融点金属を含む離散的極薄膜とSi酸化
膜の多層膜、 200、201、202…不揮発性半導
体記憶素子、 DG…ダミーゲート、 G…ゲート電
極、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Si substrate, 2 ... Element isolation film, 3 ... Embedding layer, 4
... tunnel oxide film, 5 ... Si nitride film, 6 ... Si oxide film, 7 ... gate insulating film, 8 ... gate electrode layer, 9 ...
Side wall, 10 ... interlayer insulating film, 11: plug, 12 ...
Discrete ultra-thin film containing refractory metal, 13 ... Si oxide film,
14: Poly Si film (dummy gate), 15: Gate groove, 16: Multi-layer film of discrete ultra-thin film containing refractory metal and Si oxide film, 200, 201, 202: Non-volatile semiconductor storage element, DG: Dummy gate , G: gate electrode,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F001 AA11 AC02 AC06 AD17 AG02 AG12 AG21 AG30 5F083 EP17 EP50 EP63 EP68 ER03 ER09 GA21 JA35 MA06 MA19 NA01 NA08 PR12 PR21 PR34 PR39 PR40 5F101 BA41 BC02 BC11 BD07 BH02 BH03 BH09 BH16  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F001 AA11 AC02 AC06 AD17 AG02 AG12 AG21 AG30 5F083 EP17 EP50 EP63 EP68 ER03 ER09 GA21 JA35 MA06 MA19 NA01 NA08 PR12 PR21 PR34 PR39 PR40 5F101 BA41 BC02 BC11 BD07 BH02 BH03 BH09 BH16

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 MIS型トランジスタのゲート電極と半
導体基板との間に離散的トラップを有するゲート絶縁膜
が設けられており、トラップに充放電させることにより
データの記憶、消去を行う不揮発性半導体記憶素子であ
って、ゲート絶縁膜中にトラップの形成層として高融点
金属を含む離散的極薄膜が設けられていることを特徴と
する不揮発性半導体記憶素子。
A non-volatile semiconductor memory, wherein a gate insulating film having a discrete trap is provided between a gate electrode of a MIS transistor and a semiconductor substrate, and data is stored and erased by charging and discharging the trap. A non-volatile semiconductor storage element, wherein a discrete ultrathin film containing a high melting point metal is provided as a trap formation layer in a gate insulating film.
【請求項2】 トラップの形成層が、原子層化学的気相
成長法により成膜されたW、WN、TiN又はMoNの
離散的極薄膜からなる請求項1記載の不揮発性半導体記
憶素子。
2. The non-volatile semiconductor storage element according to claim 1, wherein the trap formation layer is made of a W, WN, TiN or MoN discrete ultra-thin film formed by an atomic layer chemical vapor deposition method.
【請求項3】 高融点金属を含む離散的極薄膜の半導体
基板側に熱酸化によるSi酸化膜を有し、トラップのゲ
ート電極側にCVD法によるSi酸化膜を有する請求項
1又は2記載の不揮発性半導体記憶素子。
3. The method according to claim 1, wherein the discrete ultrathin film containing a high melting point metal has a Si oxide film formed by thermal oxidation on the semiconductor substrate side and a Si oxide film formed by a CVD method on the gate electrode side of the trap. Non-volatile semiconductor storage element.
【請求項4】 高融点金属を含む離散的極薄膜の半導体
基板側に熱酸化によるSi酸化膜を有し、トラップのゲ
ート電極側にCVD法によるSi窒化膜を有する請求項
1又は2記載の不揮発性半導体記憶素子。
4. The discrete ultra-thin film containing a high melting point metal has a Si oxide film by thermal oxidation on the semiconductor substrate side and a Si nitride film by a CVD method on the gate electrode side of the trap. Non-volatile semiconductor storage element.
【請求項5】 ゲート絶縁膜において、高融点金属を含
む離散的極薄層とSi酸化膜又はSi窒化膜とが交互に
複数積層している請求項1〜4のいずれかに記載の不揮
発性半導体素子。
5. The non-volatile memory according to claim 1, wherein a plurality of discrete ultra-thin layers containing a high melting point metal and Si oxide films or Si nitride films are alternately stacked in the gate insulating film. Semiconductor element.
【請求項6】 MIS型トランジスタのゲート電極と半
導体基板との間に離散的トラップを有するゲート絶縁膜
が設けられており、トラップに充放電させることにより
データの記憶、消去を行う不揮発性半導体記憶素子の製
造方法であって、半導体基板上にSi酸化膜を形成後、
そのSi酸化膜上にトラップの形成層として、原子層化
学的気相成長法により高融点金属を含む離散的極薄膜を
形成し、さらに絶縁膜を積層することによりゲート絶縁
膜を形成することを特徴とする不揮発性半導体記憶素子
の製造方法。
6. A nonvolatile semiconductor memory in which a gate insulating film having a discrete trap is provided between a gate electrode of a MIS transistor and a semiconductor substrate, and data is stored and erased by charging and discharging the trap. A method for manufacturing a device, comprising: after forming a Si oxide film on a semiconductor substrate,
As a trap formation layer on the Si oxide film, a discrete ultrathin film containing a refractory metal is formed by atomic layer chemical vapor deposition, and a gate insulating film is formed by further laminating an insulating film. A method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory element.
【請求項7】 トラップの形成層として、W、WN、T
iN又はMoNの離散的極薄膜を形成する請求項6記載
の不揮発性半導体素子の製造方法。
7. W, WN, T
7. The method according to claim 6, wherein a discrete ultrathin film of iN or MoN is formed.
【請求項8】 半導体基板の表面に熱酸化によりSi酸
化膜を形成し、そのSi酸化膜上に、原子層化学的気相
成長法により高融点金属を含む離散的極薄層を形成し、
その上にSi酸化膜をCVD法により形成する請求項6
又は7記載の不揮発性半導体記憶素子の製造方法。
8. An Si oxide film is formed on a surface of a semiconductor substrate by thermal oxidation, and a discrete ultra-thin layer containing a refractory metal is formed on the Si oxide film by atomic layer chemical vapor deposition.
7. An Si oxide film is formed thereon by a CVD method.
Or a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory element according to item 7.
【請求項9】 半導体基板の表面に熱酸化によりSi酸
化膜を形成し、そのSi酸化膜上に、原子層化学的気相
成長法により高融点金属を含む離散的極薄層を形成し、
その上にSi窒化膜をCVD法により形成する請求項6
又は7記載の不揮発性半導体記憶素子の製造方法。
9. An Si oxide film is formed on a surface of a semiconductor substrate by thermal oxidation, and a discrete ultra-thin layer containing a refractory metal is formed on the Si oxide film by atomic layer chemical vapor deposition.
7. An Si nitride film is formed thereon by a CVD method.
Or a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory element according to item 7.
【請求項10】 トランジスタのソース及びドレインを
形成した後、高融点金属を含む離散的極薄層を形成する
請求項6〜9のいずれかに記載の不揮発性半導体記憶素
子の製造方法。
10. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 6, wherein after forming a source and a drain of the transistor, a discrete ultrathin layer containing a high melting point metal is formed.
【請求項11】 高融点金属を含む離散的極薄層の形成
とSi酸化膜又はSi窒化膜の形成とを交互に複数回繰
り返す請求項6〜10のいずれかに記載の不揮発性半導
体素子の製造方法。
11. The nonvolatile semiconductor device according to claim 6, wherein formation of a discrete ultrathin layer containing a high melting point metal and formation of a Si oxide film or a Si nitride film are alternately repeated a plurality of times. Production method.
JP2001016773A 2001-01-25 2001-01-25 Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JP4590744B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001016773A JP4590744B2 (en) 2001-01-25 2001-01-25 Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001016773A JP4590744B2 (en) 2001-01-25 2001-01-25 Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002222875A true JP2002222875A (en) 2002-08-09
JP4590744B2 JP4590744B2 (en) 2010-12-01

Family

ID=18883080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001016773A Expired - Fee Related JP4590744B2 (en) 2001-01-25 2001-01-25 Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4590744B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066896A (en) * 2004-08-24 2006-03-09 Samsung Electronics Co Ltd Method for manufacturing non-volatile memory element having nanocrystal
WO2008069325A1 (en) * 2006-12-07 2008-06-12 Nec Corporation Semiconductor storage device and semiconductor device
JP2020074392A (en) * 2019-10-28 2020-05-14 キオクシア株式会社 Nonvolatile semiconductor storage device and manufacturing method for the same

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51102477A (en) * 1976-02-02 1976-09-09 Tdk Electronics Co Ltd HANDOTAI MEMORIS OCHI
JPS524151B1 (en) * 1975-08-28 1977-02-01
JPS5256857A (en) * 1975-11-05 1977-05-10 Nec Corp Production of vapor phase growing multilayer film having high impurity concentration thin layer region
JPS54139383A (en) * 1978-04-20 1979-10-29 Nec Corp Non-volatile semiconductor memory device
JPS5585074A (en) * 1978-12-20 1980-06-26 Nec Corp Control of dispersive quantity of metal fine grain
JPS55142488A (en) * 1979-04-24 1980-11-07 Nec Corp Semiconductor nonvolatile memory unit
JPS5550394B1 (en) * 1970-10-27 1980-12-17
JPS6059779A (en) * 1983-09-13 1985-04-06 Matsushita Electronics Corp Manufacture of semiconductor memory
JPH05267281A (en) * 1992-03-18 1993-10-15 Fujitsu Ltd Method for forming silicon oxide layer
JPH10125813A (en) * 1996-10-15 1998-05-15 Sony Corp Nonvolatile semiconductor storage device and manufacture thereof
JPH11111869A (en) * 1997-10-03 1999-04-23 Sharp Corp Semiconductor storage element
JP2000106401A (en) * 1998-09-29 2000-04-11 Sony Corp Memory element, manufacture thereof and integrated circuit
JP2000160342A (en) * 1998-10-16 2000-06-13 Samsung Electronics Co Ltd Production of thin film
JP2001152339A (en) * 1999-10-06 2001-06-05 Samsung Electronics Co Ltd Thin film deposition method using an atomic layer vapor deposition method
JP2001254181A (en) * 2000-01-06 2001-09-18 Tokyo Electron Ltd Film depositing apparatus and film depositing method

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5550394B1 (en) * 1970-10-27 1980-12-17
JPS524151B1 (en) * 1975-08-28 1977-02-01
JPS5256857A (en) * 1975-11-05 1977-05-10 Nec Corp Production of vapor phase growing multilayer film having high impurity concentration thin layer region
JPS51102477A (en) * 1976-02-02 1976-09-09 Tdk Electronics Co Ltd HANDOTAI MEMORIS OCHI
JPS54139383A (en) * 1978-04-20 1979-10-29 Nec Corp Non-volatile semiconductor memory device
JPS5585074A (en) * 1978-12-20 1980-06-26 Nec Corp Control of dispersive quantity of metal fine grain
JPS55142488A (en) * 1979-04-24 1980-11-07 Nec Corp Semiconductor nonvolatile memory unit
JPS6059779A (en) * 1983-09-13 1985-04-06 Matsushita Electronics Corp Manufacture of semiconductor memory
JPH05267281A (en) * 1992-03-18 1993-10-15 Fujitsu Ltd Method for forming silicon oxide layer
JPH10125813A (en) * 1996-10-15 1998-05-15 Sony Corp Nonvolatile semiconductor storage device and manufacture thereof
JPH11111869A (en) * 1997-10-03 1999-04-23 Sharp Corp Semiconductor storage element
JP2000106401A (en) * 1998-09-29 2000-04-11 Sony Corp Memory element, manufacture thereof and integrated circuit
JP2000160342A (en) * 1998-10-16 2000-06-13 Samsung Electronics Co Ltd Production of thin film
JP2001152339A (en) * 1999-10-06 2001-06-05 Samsung Electronics Co Ltd Thin film deposition method using an atomic layer vapor deposition method
JP2001254181A (en) * 2000-01-06 2001-09-18 Tokyo Electron Ltd Film depositing apparatus and film depositing method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006066896A (en) * 2004-08-24 2006-03-09 Samsung Electronics Co Ltd Method for manufacturing non-volatile memory element having nanocrystal
WO2008069325A1 (en) * 2006-12-07 2008-06-12 Nec Corporation Semiconductor storage device and semiconductor device
JPWO2008069325A1 (en) * 2006-12-07 2010-03-25 日本電気株式会社 Semiconductor memory device and semiconductor device
JP2020074392A (en) * 2019-10-28 2020-05-14 キオクシア株式会社 Nonvolatile semiconductor storage device and manufacturing method for the same
JP7079762B2 (en) 2019-10-28 2022-06-02 キオクシア株式会社 Non-volatile semiconductor storage device and its manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP4590744B2 (en) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6835621B2 (en) Method of fabricating non-volatile memory device having a structure of silicon-oxide-nitride-oxide-silicon
US9219076B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and method for manufacturing the same
JP5032056B2 (en) Method for manufacturing nonvolatile semiconductor memory device
TWI591723B (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US6818558B1 (en) Method of manufacturing a dielectric layer for a silicon-oxide-nitride-oxide-silicon (SONOS) type devices
US7067871B2 (en) Stacked gate semiconductor memory
US7700437B2 (en) Non-volatile memory device with buried control gate and method of fabricating the same
EP1353372A1 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and its manufacturing method
JP2004522312A (en) Source / drain injection during ONO formation to improve SONOS-type device isolation
JP2003318290A (en) Nonvolatile semiconductor memory and its fabricating method
JP2013033984A (en) Non-volatile memory device with conductive sidewall spacers and method of manufacturing the same
JP2010140996A (en) Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JP2007258612A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP2002009179A (en) Non-volatile semiconductor storage device and its manufacturing method
JP2003282748A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
TWI229922B (en) Method for forming non-volatile memory cell and non-volatile memory array including such memory cells
JP2002222876A (en) Non-volatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
WO2002045175A1 (en) Nonvolatile storage device and method for manufacturing nonvolatile storage device
US7704878B2 (en) Contact spacer formation using atomic layer deposition
JP4590744B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof
US20110316070A1 (en) Charge trapping non-volatile semiconductor memory device and method of making
TWI239598B (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
KR20080010514A (en) Method of forming a dielectric layer structure and method of forming a non-volatile memory device using the same
JP2004014711A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
KR20050080864A (en) Non-volatile memory device and method for fabricating the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100420

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100728

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100817

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100830

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4590744

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees