JP2006013003A - 不揮発性半導体メモリ装置及びその製造方法 - Google Patents
不揮発性半導体メモリ装置及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006013003A JP2006013003A JP2004185497A JP2004185497A JP2006013003A JP 2006013003 A JP2006013003 A JP 2006013003A JP 2004185497 A JP2004185497 A JP 2004185497A JP 2004185497 A JP2004185497 A JP 2004185497A JP 2006013003 A JP2006013003 A JP 2006013003A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- gate electrode
- insulating film
- substrate
- silicon nitride
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 144
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 144
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 83
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 67
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 67
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 57
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims description 22
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 8
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 2
- 229910052914 metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 9
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- LPQOADBMXVRBNX-UHFFFAOYSA-N ac1ldcw0 Chemical compound Cl.C1CN(C)CCN1C1=C(F)C=C2C(=O)C(C(O)=O)=CN3CCSC1=C32 LPQOADBMXVRBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 229960001730 nitrous oxide Drugs 0.000 description 2
- 235000013842 nitrous oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015868 MSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N dichlorosilicon Chemical compound Cl[Si]Cl BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005524 hole trap Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002829 nitrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28158—Making the insulator
- H01L21/28167—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation
- H01L21/28202—Making the insulator on single crystalline silicon, e.g. using a liquid, i.e. chemical oxidation in a nitrogen-containing ambient, e.g. nitride deposition, growth, oxynitridation, NH3 nitridation, N2O oxidation, thermal nitridation, RTN, plasma nitridation, RPN
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/40114—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes the electrodes comprising a conductor-insulator-conductor-insulator-semiconductor structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/51—Insulating materials associated therewith
- H01L29/511—Insulating materials associated therewith with a compositional variation, e.g. multilayer structures
- H01L29/513—Insulating materials associated therewith with a compositional variation, e.g. multilayer structures the variation being perpendicular to the channel plane
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/51—Insulating materials associated therewith
- H01L29/518—Insulating materials associated therewith the insulating material containing nitrogen, e.g. nitride, oxynitride, nitrogen-doped material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66825—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a floating gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/788—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with floating gate
- H01L29/7881—Programmable transistors with only two possible levels of programmation
- H01L29/7884—Programmable transistors with only two possible levels of programmation charging by hot carrier injection
- H01L29/7885—Hot carrier injection from the channel
Abstract
【解決手段】 第1導電型の半導体基板11の主面上に第1のゲート絶縁膜13を介して選択的に形成されたフローティングゲート電極14と、フローティングゲート電極14上に第2のゲート絶縁膜15を介して形成されたコントロールゲート電極16と、各ゲート電極に対応して基板11の主面に形成された第2導電型のソース・ドレイン領域18とを具備してなる不揮発性半導体メモリ装置であって、第1のゲート絶縁膜13は、シリコン窒化膜13aをシリコン酸化膜13b,13cで挟んで形成された3層構造であり、且つシリコン窒化膜13aは三配位の窒素結合となっている。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係わる不揮発性半導体メモリ装置の概略構造を示す断面図である。
図7は、本発明の第2の実施形態に係わる不揮発性半導体メモリ装置の製造工程を示す断面図である。
図13及び図14は、本発明の第3の実施形態に係わる不揮発性半導体メモリ装置の製造工程を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
図15は、本発明の第4の実施形態に係わる不揮発性半導体メモリ装置の製造工程を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
図17は、本発明の第5の実施形態に係わる不揮発性半導体メモリ装置の概略構造を示す断面図である。
図18は、本発明の第6の実施形態に係わる不揮発性半導体メモリ装置の製造工程を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
図19は、本発明の第7の実施形態に係わる不揮発性半導体メモリ装置の製造工程を示す断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではない。実施形態では基板としてシリコンを用いたが、他の半導体基板を用いることも可能である。また、第2のゲート絶縁膜として単層の膜を用いる場合は、コントロールゲート電極とフローティングゲート電極とのカップリング比を高くするために、シリコン酸化膜よりも高い誘電率を有する絶縁体、例えば金属酸化物,金属シリケート膜,又は金属アルミネート膜を用いるのが望ましい。
12…素子分離絶縁膜
13…トンネル絶縁膜
13a,33a…シリコン窒化膜
13b,13c,23a,33b,33c…シリコン酸化膜
14…フローティングゲート電極
15…ONO膜
16…コントロールゲート電極
17…シリコン酸化膜
18…ソース/ドレイン拡散層
21…レジストマスク
22…金属不純物
23…シリコン窒化膜
24…シリコン粒
25…酸化アルミニウム膜
Claims (13)
- 第1導電型の半導体基板の主面上に第1のゲート絶縁膜を介して選択的に形成されたフローティングゲート電極と、前記フローティングゲート電極上に第2のゲート絶縁膜を介して形成されたコントロールゲート電極と、前記各ゲート電極に対応して前記基板の主面に形成された第2導電型のソース・ドレイン領域と、を具備してなり、
第1のゲート絶縁膜は、シリコン窒化膜をシリコン酸化膜で挟んで形成された3層構造であり、且つ前記シリコン窒化膜は三配位の窒素結合となっていることを特徴とする不揮発性半導体メモリ装置。 - 前記半導体基板は、シリコン基板であることを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体メモリ装置。
- 第1のゲート絶縁膜中のシリコン窒化膜は、表面凹凸の差の平均が0.14nm以上であり、且つ面内方向に連続して形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の不揮発性半導体メモリ装置。
- 第2のゲート絶縁膜は、シリコン酸化膜よりも高い誘電率を有する絶縁体からなることを特徴とする請求項1又は2記載の不揮発性半導体メモリ装置。
- 第2のゲート絶縁膜は、金属酸化物膜,金属シリケート膜,金属アルミネート膜のいずれかであることを特徴とする請求項4記載の不揮発性半導体メモリ装置。
- 第1導電型の半導体基板の主面上に第1のゲート絶縁膜を介して選択的に形成されたフローティングゲート電極と、前記フローティングゲート電極上に第2のゲート絶縁膜を介して形成されたコントロールゲート電極と、前記各ゲート電極に対応して前記基板の主面に形成された第2導電型のソース・ドレイン領域と、を具備してなり、
第1及び第2のゲート絶縁膜は、シリコン窒化膜をシリコン酸化膜で挟んで形成された3層構造であり、且つ前記シリコン窒化膜は三配位の窒素結合となっていることを特徴とする不揮発性半導体メモリ装置。 - 第1導電型のシリコン基板の主面上に第1のゲート絶縁膜を形成する工程と、第1のゲート絶縁膜上にフローティングゲート電極を形成する工程と、前記フローティングゲート電極上に第2のゲート絶縁膜を形成する工程と、第2のゲート絶縁膜上にコントロールゲート電極を形成する工程と、前記各ゲート電極と対応する前記基板の主面に第2導電型のソース・ドレイン領域を形成する工程と、を含み、
第1のゲート絶縁膜を形成する工程として、前記基板の主面を直接窒化してシリコン窒化膜を形成した後、前記基板を酸化雰囲気中で加熱することにより、前記シリコン窒化膜と前記基板との界面及び該シリコン窒化膜上にそれぞれシリコン酸化膜を形成することを特徴とする不揮発性半導体メモリ装置の製造方法。 - 前記基板の主面を直接窒化するために、前記基板をプラズマ窒化法により窒化することを特徴とする請求項7記載の不揮発性半導体メモリ装置の製造方法。
- 前記基板をプラズマ窒化法により窒化する際の基板加熱温度を、800℃以上に設定したことを特徴とする請求項8記載の不揮発性半導体メモリ装置の製造方法。
- 前記基板をプラズマ窒化法により窒化する際の雰囲気圧力を、13Pa以上に設定したことを特徴とする請求項8又は9記載の不揮発性半導体メモリ装置の製造方法。
- 前記シリコン窒化膜を酸化する際の基板加熱温度を、900℃以上に設定したことを特徴とする請求項7記載の不揮発性半導体メモリ装置の製造方法。
- 第1導電型のシリコン基板の主面上に第1のゲート絶縁膜を形成する工程と、第1のゲート絶縁膜上にフローティングゲート電極を形成する工程と、前記フローティングゲート電極上に第2のゲート絶縁膜を形成する工程と、第2のゲート絶縁膜上にコントロールゲート電極を形成する工程と、前記各ゲート電極と対応する前記基板の主面に第2導電型のソース・ドレイン領域を形成する工程と、を含み、
第1のゲート絶縁膜を形成する工程として、前記基板の主面を直接窒化してシリコン窒化膜を形成した後、前記シリコン窒化膜上にシリコン膜を形成し、次いで前記基板を酸化性雰囲気中で加熱することにより、前記シリコン膜を酸化してシリコン酸化膜を形成すると共に、前記シリコン窒化膜と前記基板との界面にシリコン酸化膜を形成することを特徴とする不揮発性半導体メモリ装置の製造方法。 - 第1導電型のシリコン基板の主面上に第1のゲート絶縁膜を形成する工程と、第1のゲート絶縁膜上にポリシリコン膜からなるフローティングゲート電極を形成する工程と、前記フローティングゲート電極上に第2のゲート絶縁膜を形成する工程と、第2のゲート絶縁膜上にコントロールゲート電極を形成する工程と、前記各ゲート電極と対応する前記基板の主面に第2導電型のソース・ドレイン領域を形成する工程と、を含み、
第1のゲート絶縁膜を形成する工程として、前記基板の主面を直接窒化して第1のシリコン窒化膜を形成した後、前記基板を酸化性雰囲気中で加熱することにより、第1のシリコン窒化膜と前記基板との界面及び第1のシリコン窒化膜上にそれぞれシリコン酸化膜を形成し、
第2のゲート絶縁膜を形成する工程として、前記フローティングゲート電極の表面を直接窒化して第2のシリコン窒化膜を形成した後、前記基板を酸化性雰囲気中で加熱することにより、第2のシリコン窒化膜と前記フローティングゲート電極との界面及び第2のシリコン窒化膜上にそれぞれシリコン酸化膜を形成することを特徴とする不揮発性半導体メモリ装置の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004185497A JP4296128B2 (ja) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | 不揮発性半導体メモリ装置及びその製造方法 |
US11/083,035 US7619274B2 (en) | 2004-06-23 | 2005-03-18 | Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
KR1020050053941A KR100803861B1 (ko) | 2004-06-23 | 2005-06-22 | 비휘발성 반도체 메모리 디바이스 및 그 제조 방법 |
CNB2005100794647A CN100452440C (zh) | 2004-06-23 | 2005-06-23 | 非易失性半导体存储器件 |
CNA2008100741588A CN101241881A (zh) | 2004-06-23 | 2005-06-23 | 非易失性半导体存储器件的制造方法 |
US12/604,950 US7985650B2 (en) | 2004-06-23 | 2009-10-23 | Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004185497A JP4296128B2 (ja) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | 不揮発性半導体メモリ装置及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006013003A true JP2006013003A (ja) | 2006-01-12 |
JP4296128B2 JP4296128B2 (ja) | 2009-07-15 |
Family
ID=35504707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004185497A Expired - Fee Related JP4296128B2 (ja) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | 不揮発性半導体メモリ装置及びその製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7619274B2 (ja) |
JP (1) | JP4296128B2 (ja) |
KR (1) | KR100803861B1 (ja) |
CN (2) | CN100452440C (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007194483A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Toshiba Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
JP2008177492A (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2009152498A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Toshiba Corp | 不揮発性半導体メモリ |
US7989876B2 (en) | 2006-09-22 | 2011-08-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory device |
JP2012084808A (ja) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2012522399A (ja) * | 2009-03-31 | 2012-09-20 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 選択的窒素化の方法 |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004111538A (ja) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Fujitsu Ltd | 半導体装置、半導体装置の製造方法と評価方法、及びプロセス条件評価方法 |
US20070063252A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Yuan Diana D | Non-volatile memory and SRAM based on resonant tunneling devices |
JP4528718B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2010-08-18 | 株式会社東芝 | 不揮発性半導体メモリの製造方法 |
KR100771807B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2007-10-30 | 주식회사 하이닉스반도체 | 플래쉬 메모리 소자 및 그의 제조방법 |
JP2009130120A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
JP5443873B2 (ja) * | 2008-07-28 | 2014-03-19 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2010045239A (ja) * | 2008-08-14 | 2010-02-25 | Toshiba Corp | 不揮発性半導体記憶装置の製造方法 |
JP5416936B2 (ja) * | 2008-09-02 | 2014-02-12 | 株式会社東芝 | 半導体装置およびその製造方法 |
KR101340098B1 (ko) * | 2009-09-17 | 2014-01-02 | 가부시끼가이샤 도시바 | 반도체 장치의 제조 방법 |
WO2011036775A1 (ja) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | 株式会社 東芝 | 不揮発性半導体メモリ |
US8633119B2 (en) * | 2011-05-10 | 2014-01-21 | Applied Materials, Inc. | Methods for manufacturing high dielectric constant films |
CN103000526B (zh) * | 2011-09-15 | 2016-03-30 | 北大方正集团有限公司 | 一种电可擦除只读存储器以及制作方法 |
CN102646595A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-08-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 薄膜晶体管及其制造方法、显示器件 |
US8759172B2 (en) * | 2012-04-18 | 2014-06-24 | International Business Machines Corporation | Etch stop layer formation in metal gate process |
US20140015031A1 (en) * | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Apparatus and Method for Memory Device |
JP7089967B2 (ja) * | 2018-07-17 | 2022-06-23 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
JP7163175B2 (ja) * | 2018-12-26 | 2022-10-31 | 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 |
US11114569B2 (en) * | 2019-11-26 | 2021-09-07 | Nanya Technology Corporation | Semiconductor device with an oxidized intervention and method for fabricating the same |
US11302827B2 (en) * | 2020-01-23 | 2022-04-12 | Nanya Technology Corp. | Semiconductor device with sidewall oxidized dielectric and method for fabricating the same |
CN112490119A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-03-12 | 上海华力微电子有限公司 | 一种改善隧穿氧化层可靠性的方法 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01169932A (ja) | 1987-12-24 | 1989-07-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP2696103B2 (ja) | 1988-06-06 | 1998-01-14 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 半導体不揮発性メモリの製造方法 |
US5739569A (en) | 1991-05-15 | 1998-04-14 | Texas Instruments Incorporated | Non-volatile memory cell with oxide and nitride tunneling layers |
JPH0536991A (ja) | 1991-07-31 | 1993-02-12 | Nippon Steel Corp | 半導体記憶装置 |
JP3429567B2 (ja) | 1994-07-08 | 2003-07-22 | 株式会社リコー | Mos半導体装置の製造方法 |
JPH0964205A (ja) | 1995-08-22 | 1997-03-07 | Sony Corp | 窒化シリコン膜の形成方法 |
JPH09153492A (ja) | 1995-11-30 | 1997-06-10 | Sony Corp | 絶縁膜の形成方法 |
JPH10209305A (ja) | 1997-01-17 | 1998-08-07 | Sony Corp | 不揮発性半導体記憶装置 |
JP4810712B2 (ja) * | 1997-11-05 | 2011-11-09 | ソニー株式会社 | 不揮発性半導体記憶装置及びその読み出し方法 |
KR100567299B1 (ko) | 1998-03-27 | 2006-04-04 | 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드 | 반도체 장치 및 반도체 장치의 게이트 구조 제조 방법 |
JP2000200842A (ja) * | 1998-11-04 | 2000-07-18 | Sony Corp | 不揮発性半導体記憶装置、製造方法および書き込み方法 |
US6709927B1 (en) * | 2000-08-11 | 2004-03-23 | Advanced Micro Devices, Inc. | Process for treating ONO dielectric film of a floating gate memory cell |
DE60143541D1 (de) * | 2000-09-19 | 2011-01-05 | Mattson Tech Inc | Verfahren zur ausbildung dielektrischer filme |
US6487114B2 (en) * | 2001-02-28 | 2002-11-26 | Macronix International Co., Ltd. | Method of reading two-bit memories of NROM cell |
JP4901048B2 (ja) * | 2001-06-28 | 2012-03-21 | 三星電子株式会社 | 浮遊トラップ型不揮発性メモリ素子 |
JP2003163289A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体メモリの製造方法、及び該半導体メモリを含む半導体装置の製造方法 |
US6674138B1 (en) | 2001-12-31 | 2004-01-06 | Advanced Micro Devices, Inc. | Use of high-k dielectric materials in modified ONO structure for semiconductor devices |
US20030153149A1 (en) * | 2002-02-08 | 2003-08-14 | Zhong Dong | Floating gate nitridation |
US7651910B2 (en) * | 2002-05-17 | 2010-01-26 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming programmable memory devices |
JP3637332B2 (ja) | 2002-05-29 | 2005-04-13 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
AU2003246154A1 (en) | 2002-08-30 | 2004-03-29 | Fujitsu Amd Semiconductor Limited | Semiconductor device and its manufacturing method |
JP2004095918A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Fasl Japan Ltd | 半導体記憶装置及び半導体装置の製造方法 |
KR100469129B1 (ko) * | 2002-09-30 | 2005-01-29 | 삼성전자주식회사 | 불휘발성 메모리 장치 및 그 제조방법 |
JP2005095918A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Hisao Yamazaki | 積層金型の製造方法 |
US7229880B2 (en) * | 2003-11-19 | 2007-06-12 | Promos Technologies Inc. | Precision creation of inter-gates insulator |
-
2004
- 2004-06-23 JP JP2004185497A patent/JP4296128B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-03-18 US US11/083,035 patent/US7619274B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-06-22 KR KR1020050053941A patent/KR100803861B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2005-06-23 CN CNB2005100794647A patent/CN100452440C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-06-23 CN CNA2008100741588A patent/CN101241881A/zh active Pending
-
2009
- 2009-10-23 US US12/604,950 patent/US7985650B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007194483A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Toshiba Corp | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
US7897455B2 (en) | 2006-01-20 | 2011-03-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
US7989876B2 (en) | 2006-09-22 | 2011-08-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory device |
JP2008177492A (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JP2009152498A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Toshiba Corp | 不揮発性半導体メモリ |
JP2012522399A (ja) * | 2009-03-31 | 2012-09-20 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 選択的窒素化の方法 |
JP2012084808A (ja) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20100041193A1 (en) | 2010-02-18 |
JP4296128B2 (ja) | 2009-07-15 |
KR20060048477A (ko) | 2006-05-18 |
CN1713389A (zh) | 2005-12-28 |
KR100803861B1 (ko) | 2008-02-14 |
CN100452440C (zh) | 2009-01-14 |
US7985650B2 (en) | 2011-07-26 |
US20050285180A1 (en) | 2005-12-29 |
CN101241881A (zh) | 2008-08-13 |
US7619274B2 (en) | 2009-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4296128B2 (ja) | 不揮発性半導体メモリ装置及びその製造方法 | |
JP5032056B2 (ja) | 不揮発性半導体メモリ装置の製造方法 | |
JP5416936B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
KR100949231B1 (ko) | 불휘발성 반도체 메모리 장치 및 그 제조 방법 | |
JP2007251132A (ja) | Monos型不揮発性メモリセル、不揮発性メモリおよびその製造方法 | |
JP2007287859A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP4855958B2 (ja) | 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法 | |
KR101294495B1 (ko) | 반도체 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 | |
KR101139556B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
US8860118B2 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
JP2008244108A (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
JP5010222B2 (ja) | 不揮発性半導体記憶装置 | |
JP2010027967A (ja) | 不揮発性半導体記憶装置の製造方法 | |
JP2009147135A (ja) | 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法 | |
KR100905276B1 (ko) | 다층 터널 절연막을 포함하는 플래시 메모리 소자 및 그제조 방법 | |
JP5931611B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH10233504A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP2009277737A (ja) | 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090302 |
|
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: 20090324 |
|
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: 20090413 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120417 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130417 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |