JP2008078376A - 半導体記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御電極34と、第1及び第2不純物拡散領域24a及び24bと、第1及び第2抵抗変化部22a及び22bと、第1及び第2電荷蓄積部40a及び40bとを備えている。第1及び第2電荷蓄積部は、第1及び第2抵抗変化部上に設けられている。第1及び第2電荷蓄積部は、それぞれ、トンネル酸化膜41、電荷蓄積膜43、及びトップ酸化膜47を備えている。電荷蓄積膜は、トンネル酸化膜上に形成されたSiリッチな第1シリコン窒化膜44と、第1シリコン窒化膜上に形成されたNリッチな第2シリコン窒化膜45の2層構造で形成される。
【選択図】図1
Description
図1を参照して、第1実施形態の半導体記憶装置を、サイドウォール型の半導体不揮発性メモリ(サイドウォール型メモリ)を例にとって説明する。図1は、第1実施形態の半導体記憶装置として、サイドウォール型メモリを説明するための概略図である。図1(A)は、サイドウォール型メモリの主要部の切断端面を示す図であり、図1(B)は、サイドウォール型メモリのバンド構造を示す模式図である。
図1(A)を参照して、第1実施形態のサイドウォール型メモリの製造方法について説明する。なお、上述した第1実施形態のサイドウォール型メモリは、電荷蓄積膜の構造が従来のサイドウォール型メモリと異なっており、他の部分は従来周知の構成にすることができる。そこで、ここでは、電荷蓄積部40a、特に電荷蓄積膜43を形成する工程について説明し、他の工程についての説明は省略する。
図2を参照して、第2実施形態の半導体記憶装置を、サイドウォール型メモリを例にとって説明する。図2は、第2実施形態の半導体記憶装置として、サイドウォール型メモリを説明するための概略図である。図2(A)は、サイドウォール型メモリの主要部の切断端面を示す図であり、図2(B)は、サイドウォール型メモリのバンド構造を示す模式図である。
21、122 アクティブ領域
22a、222a 第1抵抗変化部
22b、222b 第2抵抗変化部
24a、124a、224a 第1不純物拡散領域
24b、124b、224b 第2不純物拡散領域
32、232 ゲート酸化膜
34、134、234 ゲート電極
35、135、235 ポリシリコン膜
36、136、236 タングステンシリサイド膜
38 フローティング電極
40a、50a、240a 第1電荷蓄積部
40b、50b、240b 第2電荷蓄積部
41、141、241 トンネル酸化膜
43、142、143、243 電荷蓄積膜
44、144 第1シリコン窒化膜
45、145 第2シリコン窒化膜
46 ONO積層絶縁膜
47、48、247 トップ酸化膜
49 サイドウォール酸化膜
147 ブロッキング酸化膜
150 中間絶縁膜
155 タングステンプラグ
160 Al配線
241a 界面
Claims (6)
- 半導体基板の一方の主表面上にゲート絶縁膜を介して設けられた制御電極と、
前記半導体基板の一方の主表面側の表層領域であってかつ前記制御電極を挟む位置に設けられた、一対の不純物拡散領域である第1及び第2不純物拡散領域と、
前記半導体基板の一方の主表面側の表層領域のうち、前記第1及び第2不純物拡散領域と、前記制御電極の直下の領域とによって挟まれる部分に設けられた、第1及び第2不純物拡散領域よりも不純物濃度の低い第1及び第2抵抗変化部と、
前記第1及び第2抵抗変化部上にそれぞれ形成された、トンネル酸化膜、電荷蓄積膜、及びトップ酸化膜が順次に積層されて構成される第1及び第2電荷蓄積部と
を備え、
前記電荷蓄積膜は、前記トンネル酸化膜上に形成されたSiリッチな第1シリコン窒化膜と、前記第1シリコン窒化膜上に形成されたストイキオメトリ又はNリッチな第2シリコン窒化膜の2層構造である
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記第1シリコン窒化膜は、窒素原子数(y)に対するシリコン原子数(x)の比(x/y)が最小でも0.8であることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
- 前記第2シリコン窒化膜は、窒素原子数(y)に対するシリコン原子数(x)の比(x/y)が最大でも0.7であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体記憶装置。
- 前記第1シリコン窒化膜及び第2シリコン窒化膜の厚みは1〜5nmであり、及び
前記第1シリコン窒化膜の厚みが、前記第2シリコン窒化膜の厚み以下である
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体記憶装置。 - 半導体基板の一方の主表面上にゲート絶縁膜を介して設けられた制御電極と、
前記半導体基板の一方の主表面側の表層領域であってかつ前記制御電極を挟む位置に設けられた、一対の不純物拡散領域である第1及び第2不純物拡散領域と、
前記半導体基板の一方の主表面側の表層領域のうち、前記第1及び第2不純物拡散領域と、前記制御電極の直下の領域とによって挟まれる部分に設けられた、第1及び第2不純物拡散領域よりも不純物濃度の低い第1及び第2抵抗変化部と、
前記第1及び第2抵抗変化部上にそれぞれ形成された、トンネル酸化膜、電荷蓄積膜、及びトップ酸化膜が順次に積層されて構成される第1及び第2電荷蓄積部と
を備え、
前記電荷蓄積膜は、前記トンネル酸化膜上に形成された厚さが最大でも1nmのアモルファスSi膜と、該アモルファスSi膜上に形成されたストイキオメトリ又はNリッチなシリコン窒化膜の2層構造である
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記電荷蓄積部が、前記トップ酸化膜上に、フローティング電極と該フローティング電極を覆うサイドウォール酸化膜を備える
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体記憶装置。
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