JP5328145B2 - 不揮発性メモリデバイス及びその製造方法 - Google Patents
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Description
まず、シリコン基板10上にシリコン酸化膜32、ポリシリコン膜22、WSi膜24、シリコン窒化膜26を積層形成する。
まず、図8に示すように、メモリセル部及び周辺回路部の双方において、シリコン基板110上にシリコン酸化膜(ゲート絶縁膜)116、ポリシリコン膜122、WSi膜124、シリコン窒化膜126を積層形成する。例えば、ゲート長=0.13μmの時には、シリコン酸化膜116の厚さを90Åとし、ポリシリコン膜122の厚さを700Åとし、WSi膜124の厚さを1000Åとし、シリコン窒化膜126の厚さを2000Åとする。
まず、ソース領域112Sに正電圧(+Vsr)を印加し、ゲート電極に正電圧(+Vgr)を印加し、ドレイン領域112Dを接地電圧にする。論理値“0”が書き込まれているドレイン領域112D側では、電荷蓄積部118に電荷(電子)が蓄積されているため、ドレイン側N−型領域114Dの抵抗値が上昇する。その結果、チャネル形成領域にキャリアが供給され難い状態となり、充分な電流が流れなくなる。一方、初期状態である、論理値“1”のままである場合には、電荷蓄積部118に電荷が蓄積されていないため、ドレイン側N−型領域114Dの抵抗値は変動しない。その結果、チャネル形成領域にキャリアが供給されて、充分な電流が流れる。このように、流れる電流値の違いを利用して、論理値“1”又は“0”のどちらが書き込まれているかを確実に判別することが出来る。
ドレイン領域112D側の情報の消去について説明する。例えば、論理値“0”が書き込まれている、ドレイン領域112D側の電荷蓄積部118に対して、この電荷蓄積部118に蓄積されている電荷の中和を目的とする、紫外線の照射や加熱処理(高温雰囲気下での放置を含む。)等を行う。
116 シリコン酸化膜(ゲート絶縁膜)
118 シリコン窒化膜(電荷蓄積膜)
120 シリコン酸化膜
122,124,126 ゲート電極
Claims (5)
- 半導体層上に形成された情報格納用のメモリセル部と;前記半導体層上に形成された前記メモリセル部以外の周辺回路部とを同時に形成してなる不揮発性メモリデバイスであり、前記メモリセル部は、前記半導体層上に形成されたゲート電極と;前記ゲート電極の下端両側に食い込むノッチ上に形成された絶縁膜よりなる電荷蓄積層とを備え、前記周辺回路部は、電荷蓄積層を備えない、不揮発性メモリデバイスの製造方法において、
前記半導体層上に前記ゲート電極を形成した後、当該ゲート電極の表面に熱酸化膜及びNSG膜を積層形成し;
その後、前記メモリセル部でのみHF処理によって前記NSG膜を除去することにより、前記ゲート電極下端に食い込むノッチを形成し;
その後、前記ノッチ内部を含む前記ゲート電極表面に前記電荷蓄積膜を形成し;
その後、前記メモリセル部の前記ノッチ内部にのみ前記電荷蓄積膜が残るように、当該電荷蓄積膜をエッチングすることを特徴とする不揮発性メモリデバイスの製造方法。 - 前記メモリセル部は、前記ゲート電極の下端両側に形成された前記電荷蓄積層により、片側に1ビットずつの情報を記憶可能な構造であることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性メモリデバイスの製造方法。
- 前記電荷蓄積層は、2層のシリコン酸化膜に挟まれたシリコン窒化膜であり、これによってONO積層構造膜が形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の不揮発性メモリデバイスの製造方法。
- 前記メモリセル部において、前記ONO積層構造膜の下部にLDD層が形成され、
前記ONO積層構造膜の上部の前記ゲート電極の側面にはサイドウォール絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の不揮発性メモリデバイスの製造方法。 - 前記サイドウォールは、シリコン窒化膜からなることを特徴とする請求項4に記載の不揮発性メモリデバイスの製造方法。
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