JPH0536991A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

Info

Publication number
JPH0536991A
JPH0536991A JP3214451A JP21445191A JPH0536991A JP H0536991 A JPH0536991 A JP H0536991A JP 3214451 A JP3214451 A JP 3214451A JP 21445191 A JP21445191 A JP 21445191A JP H0536991 A JPH0536991 A JP H0536991A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
floating gate
dielectric film
silicon dioxide
silicon
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.)
Withdrawn
Application number
JP3214451A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Wada
俊男 和田
Yasuo Sato
康夫 佐藤
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel 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 Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP3214451A priority Critical patent/JPH0536991A/ja
Publication of JPH0536991A publication Critical patent/JPH0536991A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浮遊ゲート型メモリトランジスタからなるメ
モリセルを有するEEPROM等の不揮発性の半導体記
憶装置において、半導体基板と浮遊ゲートとの間に大き
な容量性結合を与えることを可能としてメモリセルの電
気的特性を向上させるとともに、高集積化に伴う製造歩
留の低下も防止する。 【構成】 シリコン基板10と浮遊ゲート25との間の
第1誘電体膜23を、二酸化シリコン膜11、窒化シリ
コン膜12及び二酸化シリコン膜13をこの順番でシリ
コン基板10上に積層した三層構造の複合誘電体膜で構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に関し、
特に、浮遊ゲートと制御ゲートを有する浮遊ゲート型メ
モリトランジスタから構成されるメモリセルを有してい
て、電気的に書き込みが可能な不揮発性の半導体記憶装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、不揮発性半導体記憶装置は、記憶
情報の書き換えや読出しが高速であることから、従来の
磁気記憶装置に代わる不揮発性記憶媒体として急激な発
展を遂げようとしている。特に、電気的に書込み可能な
EPROMや一括消去可能ないわゆるフラッシュ型EE
PROMは、大容量化が可能なことや、データ保持特性
が優れていること等から、次世代の不揮発性記憶装置と
して特に期待されている。フラッシュ型EEPROMに
ついては、例えば、"Digest of Technical PaperSymp.
VLSI Technology" 1988、PP31〜32において述べられて
いる。
【0003】フラッシュ型EEPROMのメモリセル
は、1セルあたり、主として1つの浮遊ゲート型メモリ
トランジスタから構成され、通常、第1導電型の半導体
基板上に第1誘電体膜を介して浮遊ゲートが設けられ、
この浮遊ゲートの上に第2の誘電体膜を介して制御ゲー
トが設けられている。また、半導体基板の表面領域に
は、浮遊ゲート及び制御ゲートにより離間される形で、
第2導電型のソース/ドレイン拡散層がそれぞれ形成さ
れている。この浮遊ゲート型メモリトランジスタへの情
報の書込み、消去及び読出し動作は、ソース/ドレイン
拡散層及び制御ゲートへの所定の電圧印加により行われ
る。
【0004】上述した浮遊ゲート型メモリトランジスタ
の電気的特性、例えば、書き込み時の電荷注入効率や読
み出し時のデータ遅延時間は、通常の半導体集積回路装
置で用いられるMOS型電界効果トランジスタと同様、
各部のスケーリング、すなわち、チャネル長の縮小やゲ
ート誘電体膜の薄膜化又はそれと同様の効果をもたらす
ゲート誘電体膜の高誘電率化によって、向上が期待でき
る。
【0005】ところで、浮遊ゲート型メモリトランジス
タの上述した第1及び第2誘電膜には、従来、一般的
に、二酸化シリコン膜が用いられてきたが、例えば上述
した電気的特性を損なうことなく、微細化による大容量
化を図っていくためには、誘電体膜として、二酸化シリ
コンよりも誘電率が高く、しかも、膜質が緻密であるこ
とからゲート間短絡による製造歩留の低下を防止するこ
とが可能となる窒化シリコンを含んだ膜を用いることが
望ましい。この改善された浮遊ゲート型メモリトランジ
スタとしては、例えば、"Technical Digest" 1987、IE
DM、pp 556〜559において、上述した第2誘電体膜に、
二酸化シリコン−窒化シリコン−二酸化シリコンの三層
膜を用いた例が報告されている。
【0006】また、浮遊ゲートを持たないMOS型電界
効果トランジスタにおいては、例えば、"Digest of Tec
hnical Paper Symp. VLSI Technology" 1990、 pp131〜
132に、ゲート誘電体膜として、二酸化シリコン−窒化
シリコン−二酸化シリコンの三層膜を用い、Nチャンネ
ルMOS型電界効果トランジスタのチャネル移動度を向
上した例が報告されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、浮遊ゲート
型メモリトランジスタにおける上述した第1誘電体膜に
ついては、その部分における電気的特性の向上や、高集
積化による歩留低下を防止することが必要であるにもか
かわらず、依然として、従来通りの二酸化シリコン膜が
用いられていた。
【0008】このため、書き込み時や消去時の低電圧化
及び高速化の要望から、この第1誘電体膜を200Å以
下にまで薄膜化するには、欠陥率増大による歩留の著し
い低下があり、高集積・高性能化を図っていくうえで大
きな障害となっていた。
【0009】そこで、本発明の目的は、浮遊ゲート型メ
モリトランジスタ等の微細化に伴う上述した問題点を解
決し、高集積・高性能な不揮発性の半導体記憶装置を提
供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では、半導体基板上に形成された第1の
誘電体膜と、この第1の誘電体膜の上に形成された浮遊
ゲートと、この浮遊ゲートの上に形成された第2の誘電
体膜と、この第2の誘電体膜の上に形成された制御ゲー
トとを有する半導体記憶装置において、前記第1の誘電
体膜が、窒化シリコン膜と二酸化シリコン膜を含む複合
誘電体膜で構成している。
【0011】その場合、前記第1の誘電体膜は、前記半
導体基板の上に形成された第1の二酸化シリコン膜と、
この第1の二酸化シリコン膜の上に形成された窒化シリ
コン膜と、この窒化シリコン膜の上に形成された第2の
二酸化シリコン膜とからなるのが好ましい。
【0012】
【作用】本発明においては、浮遊ゲート型メモリトラン
ジスタ等の浮遊ゲートと半導体基板間に、二酸化シリコ
ン膜と窒化シリコン膜の複合膜を用いているので、二酸
化シリコンの単一膜を用いた場合と比較して、この第1
の誘電体膜の膜厚を薄くした場合でも、その欠陥率を著
しく低下させることができる。このため、浮遊ゲートと
半導体基板間に、従来よりも大きな容量性結合を与える
ことが可能となり、その結果として、メモリセルの書き
込み時や読み出し時における電気的特性の向上と製造歩
留りの向上とを同時に実現することが可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例につき図面を参照して
説明する。
【0014】まず、図2に不揮発性メモリセルに用いら
れる本発明の一実施例による浮遊ゲート型メモリトラン
ジスタの構成を示す。
【0015】同図に示すように、本実施例による浮遊ゲ
ート型メモリトランジスタにおいては、p型Si基板1
0の表面に、二酸化シリコン(SiO2 )膜で構成され
るフィールド絶縁膜24が選択的に形成され、これによ
り素子間分離が行われている。そして、このフィールド
絶縁膜24で囲まれた活性領域の表面に、第1誘電体膜
23が形成されている。この第1誘電体膜23の組成及
び構成については、後に図1を参照して詳細に説明す
る。
【0016】この第1誘電体膜23の上には、不揮発性
メモリセルの電荷蓄積部分となる浮遊ゲート25が形成
されている。この浮遊ゲート25は、例えばリン(P)
のような不純物がドープされた導電性の多結晶シリコン
から構成される。そして、この浮遊ゲート25の上に、
第2誘電体膜26が形成されさらに、その上に、制御ゲ
ート27が形成されている。これらの第2誘電体膜26
及び制御ゲート27は、通常、それぞれ、複数の膜で構
成されているが、その構成については、後に図1を参照
して説明する。
【0017】また、p型Si基板10の表面領域には、
浮遊ゲート25及び制御ゲート27により離間される形
で、例えば高濃度にヒ素(As)をドープしたソース/
ドレイン拡散層21、22がそれぞれ形成されている。
【0018】図1は、図2に示した浮遊ゲート型メモリ
トランジスタのゲート電極部の構成を示す要部拡大断面
図である。
【0019】同図に示すように、本実施例による第1誘
電体膜23は、以下に示す3種の誘電体膜から構成され
た複合誘電体膜である。すなわち、p型Si基板10の
真上に、例えば800〜1000°Cの熱酸化により、
例えば10〜40Å程度に成長させた二酸化シリコン膜
11を形成し、その上に、例えば減圧CVD法により5
0〜150Å程度堆積させた窒化シリコン膜12を、さ
らに、その上に、例えば800〜1100°Cの熱酸化
により10〜40Å程度に成長させた二酸化シリコン膜
13を形成したものである。
【0020】そして、この第1誘電体膜23の上に、1
000〜3000Å程度の多結晶シリコンからなる浮遊
ゲート25が形成されている。また、この浮遊ゲート2
5の上には、上述した第1誘電体膜23と同様の構成
で、かつ、各誘電体膜15、16、17の膜厚が、上述
した第1誘電体膜23の各誘電体膜11、12、13の
それぞれ2倍程度である第2誘電体膜26が形成されて
いる。さらに、この第2誘電体膜26の上に、図2では
簡単のために一層構造として示したが、実際には、例え
ばリン(P)をドープした1000〜3000Åの多結
晶シリコン膜18と1000〜3000Åのタングステ
ンシリサイド膜19との二層構造で構成される制御ゲー
ト27が形成されている。
【0021】以上のように構成した本実施例の浮遊ゲー
ト型メモリトランジスタによれば、浮遊ゲート25とp
型Si基板10との間の第1誘電体膜23に、窒化シリ
コン膜12のような誘電率が高くかつ緻密な膜を含む複
合誘電体膜を用いているため、浮遊ゲート型メモリトラ
ンジスタの電気的特性、例えば、書き込み時の電荷注入
効率や読み出し時のデータ遅延時間等を大幅に改善する
ことが可能となり、同時に、高集積化に伴う薄膜化等の
際の製造歩留の低下を防止することも可能となる。
【0022】以上、本発明を一実施例につき説明した
が、本発明は、上述の実施例に限定されるものではな
い。
【0023】例えば、上述の実施例においては、第1誘
電体膜23として、二酸化シリコン膜11、窒化シリコ
ン膜12及び二酸化シリコン膜13からなる三層構造の
複合誘電体膜を用いたが、この第1誘電体膜23は必ず
しも三層構造である必要はなく、例えば、窒化シリコン
膜と二酸化シリコン膜からなる二層構造であっても良
い。
【0024】また、上述の実施例においては、第2誘電
体膜としても、二酸化シリコン膜15、窒化シリコン膜
16及び二酸化シリコン膜17からなる三層構造の複合
誘電体膜26を用いたが、この第2誘電体膜26として
は、種々の構造のものを用いることができ、例えば、や
はり、二酸化シリコン膜と窒化シリコン膜の二層構造の
ものを用いることもできる。
【0025】さらに、上述の実施例においては、浮遊ゲ
ート型メモリトランジスタとして、浮遊ゲート25と制
御ゲート27とが互いに自己整合的な位置に形成された
構造を用いているが、これら浮遊ゲート25と制御ゲー
ト27は必ずしもこのような位置関係に配置される必要
はなく、例えば、制御ゲート27が、浮遊ゲート25の
側部をも含めてオーバーラップする形の構造を用いるこ
とも可能である。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、浮遊ゲート型メモリト
ランジスタ等の不揮発性の半導体記憶装置において、浮
遊ゲートと半導体基板間に、従来よりも大きな容量性結
合を与えることが可能となり、その結果として、メモリ
セルの書き込み、読出し時等における電気的特性を向上
できるばかりでなく、高集積化に伴う製造歩留の低下を
防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例により構成された浮遊ゲート
型メモリトランジスタのゲート電極部分の要部拡大断面
図である。
【図2】本発明の一実施例により構成された浮遊ゲート
型メモリトランジスタの断面図である。
【符号の説明】
10 シリコン基板 11 二酸化シリコン膜 12 窒化シリコン膜 13 二酸化シリコン膜 15 二酸化シリコン膜 16 窒化シリコン膜 17 二酸化シリコン膜 18 多結晶シリコン膜 19 タングステンシリサイド膜 21、22 ソース/ドレイン拡散層 23 第1誘電体膜 24 フィールド酸化膜 25 浮遊ゲート 26 第2誘電体膜 27 制御ゲート

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に形成された第1の誘電体
    膜と、この第1の誘電体膜の上に形成された浮遊ゲート
    と、この浮遊ゲートの上に形成された第2の誘電体膜
    と、この第2の誘電体膜の上に形成された制御ゲートと
    を有する半導体記憶装置において、 前記第1の誘電体膜が、窒化シリコン膜と二酸化シリコ
    ン膜を含む複合誘電体膜であることを特徴とする半導体
    記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の誘電体膜が、前記半導体基板
    の上に形成された第1の二酸化シリコン膜と、この第1
    の二酸化シリコン膜の上に形成された窒化シリコン膜
    と、この窒化シリコン膜の上に形成された第2の二酸化
    シリコン膜とからなることを特徴とする請求項1に記載
    の半導体記憶装置。
JP3214451A 1991-07-31 1991-07-31 半導体記憶装置 Withdrawn JPH0536991A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3214451A JPH0536991A (ja) 1991-07-31 1991-07-31 半導体記憶装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3214451A JPH0536991A (ja) 1991-07-31 1991-07-31 半導体記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0536991A true JPH0536991A (ja) 1993-02-12

Family

ID=16655980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3214451A Withdrawn JPH0536991A (ja) 1991-07-31 1991-07-31 半導体記憶装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0536991A (ja)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1276148A2 (en) * 2001-06-26 2003-01-15 Fujitsu Limited Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2004134796A (ja) * 2002-10-14 2004-04-30 Samsung Electronics Co Ltd 非揮発性sonsnosメモリ
JP2004259986A (ja) * 2003-02-26 2004-09-16 Sharp Corp メモリ膜およびメモリ素子
JP2006216215A (ja) * 2005-01-27 2006-08-17 Micronics Internatl Co Ltd 不揮発性メモリセル、これを有するメモリアレイ、並びに、セル及びアレイの操作方法
JP2007184380A (ja) * 2006-01-05 2007-07-19 Micronics Internatl Co Ltd 不揮発性メモリセル、これを有するメモリアレイ、並びに、セル及びアレイの操作方法
JP2009152498A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Toshiba Corp 不揮発性半導体メモリ
US7619274B2 (en) 2004-06-23 2009-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
EP1677311B1 (en) * 2005-01-03 2010-12-15 Macronix International Co., Ltd. Non-volatile memory cells, memory arrays including the same and methods of operating cells and arrays
US7983438B2 (en) 2004-04-16 2011-07-19 Sony Corporation Headphone device
US8180092B2 (en) 2005-11-02 2012-05-15 Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg Converter system for an active noise compensation apparatus
US8264028B2 (en) 2005-01-03 2012-09-11 Macronix International Co., Ltd. Non-volatile memory cells, memory arrays including the same and methods of operating cells and arrays
USRE43939E1 (en) 1999-07-15 2013-01-22 Bose Corporation Headset noise reducing
US8526657B2 (en) 2008-12-26 2013-09-03 JVC Kenwood Corporation Headphone set
US8861766B2 (en) 2007-07-04 2014-10-14 Victor Company Of Japan, Ltd. Headphones
US9558729B2 (en) 2006-04-12 2017-01-31 Cirrus Logic, Inc. Digital circuit arrangements for ambient noise-reduction
US20200228890A1 (en) * 2019-01-11 2020-07-16 Tai-Sheng Han Headphone structure for extending and enhancing resonance
CN113188669A (zh) * 2021-04-29 2021-07-30 上海翼捷工业安全设备股份有限公司 红外吸收复合膜结构及二氧化碳热释电红外探测器

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE45151E1 (en) 1999-07-15 2014-09-23 Bose Corporation Headset noise reducing
USRE43939E1 (en) 1999-07-15 2013-01-22 Bose Corporation Headset noise reducing
EP1276148A3 (en) * 2001-06-26 2007-12-26 Fujitsu Limited Semiconductor device and method of manufacturing the same
EP1276148A2 (en) * 2001-06-26 2003-01-15 Fujitsu Limited Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2004134796A (ja) * 2002-10-14 2004-04-30 Samsung Electronics Co Ltd 非揮発性sonsnosメモリ
JP2004259986A (ja) * 2003-02-26 2004-09-16 Sharp Corp メモリ膜およびメモリ素子
US7983438B2 (en) 2004-04-16 2011-07-19 Sony Corporation Headphone device
US7985650B2 (en) 2004-06-23 2011-07-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
US7619274B2 (en) 2004-06-23 2009-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
EP2320426A1 (en) * 2005-01-03 2011-05-11 Macronix International Co., Ltd. Non-volatile memory memory arrays and methods of operating thereof
EP1677311B1 (en) * 2005-01-03 2010-12-15 Macronix International Co., Ltd. Non-volatile memory cells, memory arrays including the same and methods of operating cells and arrays
US8264028B2 (en) 2005-01-03 2012-09-11 Macronix International Co., Ltd. Non-volatile memory cells, memory arrays including the same and methods of operating cells and arrays
JP2006216215A (ja) * 2005-01-27 2006-08-17 Micronics Internatl Co Ltd 不揮発性メモリセル、これを有するメモリアレイ、並びに、セル及びアレイの操作方法
US8180092B2 (en) 2005-11-02 2012-05-15 Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg Converter system for an active noise compensation apparatus
JP2007184380A (ja) * 2006-01-05 2007-07-19 Micronics Internatl Co Ltd 不揮発性メモリセル、これを有するメモリアレイ、並びに、セル及びアレイの操作方法
US9558729B2 (en) 2006-04-12 2017-01-31 Cirrus Logic, Inc. Digital circuit arrangements for ambient noise-reduction
US10319361B2 (en) 2006-04-12 2019-06-11 Cirrus Logic, Inc. Digital circuit arrangements for ambient noise-reduction
US10818281B2 (en) 2006-04-12 2020-10-27 Cirrus Logic, Inc. Digital circuit arrangements for ambient noise-reduction
US8861766B2 (en) 2007-07-04 2014-10-14 Victor Company Of Japan, Ltd. Headphones
JP2009152498A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Toshiba Corp 不揮発性半導体メモリ
US8526657B2 (en) 2008-12-26 2013-09-03 JVC Kenwood Corporation Headphone set
US20200228890A1 (en) * 2019-01-11 2020-07-16 Tai-Sheng Han Headphone structure for extending and enhancing resonance
CN113188669A (zh) * 2021-04-29 2021-07-30 上海翼捷工业安全设备股份有限公司 红外吸收复合膜结构及二氧化碳热释电红外探测器
CN113188669B (zh) * 2021-04-29 2023-06-27 上海翼捷工业安全设备股份有限公司 红外吸收复合膜结构及二氧化碳热释电红外探测器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7768058B2 (en) NROM flash memory devices on ultrathin silicon
JP2817500B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置
US7132330B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device with improved gate oxide film arrangement
US20060125024A1 (en) Semiconductor device and a method of manufacturing the same
US5532181A (en) Method of manufacturing semiconductor non-volatile memory device having different gate insulating thicknesses
JPH0864699A (ja) 不揮発性半導体記憶装置
JPH0536991A (ja) 半導体記憶装置
JP2009054942A (ja) 不揮発性半導体記憶装置
JPH1022466A (ja) 強誘電体不揮発性メモリ・セルおよびメモリ・セルの形成方法
JP2776599B2 (ja) Mos型dram装置
JPH0548113A (ja) 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法
JP2002026151A (ja) 半導体メモリ装置
JP3173907B2 (ja) 不揮発性記憶素子およびその製造方法
JP3563310B2 (ja) 半導体記憶装置の製造方法
WO2009096083A1 (ja) 浮遊ゲート型不揮発性メモリ装置及びその製造方法
JP4016679B2 (ja) 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP2598523B2 (ja) 不揮発性の半導体記憶装置及びその製造方法
JPH0450754B2 (ja)
JPH05129612A (ja) 半導体記憶装置の製造方法
JPH06120453A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH1187538A (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
KR20040060583A (ko) 플래시 메모리 소자의 제조 방법
JPH1154639A (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法
JP2001007230A (ja) 半導体集積回路装置
JPH03283569A (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981008