JPH1092959A - Double-layer polycrystalline silicon eeprom - Google Patents
Double-layer polycrystalline silicon eepromInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一種のEEPRO
M(イーイーピーロム.電気的消去可能ROM)に関
し、特に、一種の、二層のポリシリコンと金属と、酸化
物と、ニトロ化物と、酸化物と、半導体からなるMON
OS(metal/oxide/nitraide/o
xide/semiconductor)構造を有する
EEPROMに関するものである。The present invention relates to a kind of EEPRO
In particular, the present invention relates to an M (Epirom. Electrically erasable ROM), and more particularly to a MON comprising a kind of double-layered polysilicon, metal, oxide, nitrate, oxide, and semiconductor.
OS (metal / oxide / nitride / o
The present invention relates to an EEPROM having an xide / semiconductor structure.
【0002】[0002]
【従来の技術】メモリはその使用の目的により大きく4
つに分類される。それは、電気的に変更可能なROM
(electrically alterable R
OM;EAROM)、電気的に消去可能なROM(el
ectrically erasable progr
ammablc ROM;EEPROM)、EEPRO
M−EAROM 及び不揮発性メモリであるスタティッ
クRAM(staticRAM;SRAM)である。異
なる素子がすでに開発され、異なる場合の需要に供され
ている。2. Description of the Related Art There are four types of memories depending on the purpose of use.
Are classified into two types. It is an electrically changeable ROM
(Electrically alterable R
OM; EAROM), electrically erasable ROM (el
electrically erasable progr
ammablc ROM; EEPROM), EEPROM
An M-EAROM and a static RAM (SRAM) which is a nonvolatile memory. Different devices have already been developed and are serving different demands.
【0003】上述のメモリは基本上は、いずれもFow
ler−Nordheimトンネルを利用している。F
owler−Nordhejmトンネルは、キャリアが
ケイ素と酸化ケイ素との界面エネルギーのポテンシャル
障壁を透過して酸化物に進入する導帯である。1970
年代早期のEAROMは、金属とニトロ化物とシリコン
を利用してp型チャネルメモリセルのゲート極領域とし
ていた。一つの電圧がゲート極に印加されると、この薄
い酸化シリコン層をキャリアが透過して、このキャリア
は酸化物とニトロ化物の界面に落ち込んだ。二層ポリシ
リコンROMは、一つのMONOS(metal/ox
ide/nitride/semiconducto
r)トランジスタと一つの選択トランジスタ(sele
ct transistor)とを含む一つのメモリセ
ルを含む。消去モードでは、一つの正向電圧がソース極
とドレイン極に加えられ、基板とゲート極は接地し、反
対に、プログラミングモードでは、一つの負向電圧がゲ
ート極に加えられ、ソース極とドレイン極は接地する。[0003] Basically, all of the above memories are Fow.
The ler-Nordheim tunnel is used. F
The Owler-Nordhejm tunnel is a conduction band in which carriers penetrate a potential barrier of interfacial energy between silicon and silicon oxide and enter an oxide. 1970
Early EAROMs used metal, nitrates and silicon as the gate pole region of p-type channel memory cells. When one voltage was applied to the gate electrode, carriers penetrated the thin silicon oxide layer, and the carriers fell into the oxide-nitride interface. The double-layer polysilicon ROM has one MONOS (metal / ox)
Ide / nitride / semiconductor
r) Transistor and one select transistor (cell
cttransistor). In erase mode, one positive voltage is applied to the source and drain poles, and the substrate and gate are grounded; conversely, in programming mode, one negative voltage is applied to the gate pole and the source and drain The pole is grounded.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一種
の二層ポリシリコンEEPROMを提供することにあ
り、特に、本発明の構造は、酸化物薄膜層とニトロ化物
薄膜層と酸化物薄膜層からなる構造(O/N/O薄膜構
造)を選択ゲート極(select gate)と制御
ゲート極(control gate)の間に介在させ
たものとする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a kind of double-layer polysilicon EEPROM. In particular, the structure of the present invention comprises an oxide thin film layer, a nitride thin film layer and an oxide thin film. It is assumed that a layered structure (O / N / O thin film structure) is interposed between a select gate electrode (select gate) and a control gate electrode (control gate).
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、二層
のポリシリコンと、金属、酸化物、ニトロ化物、酸化
物、半導体からなるMONOS(metal/oxid
e/nitraide/oxide/semicond
uctor)構造とを有する一種のEEPROM(el
ectrically erasable progr
ammableROM,電気的消去可能ROM)であ
り、ドレイン極とゲート極ドープ領域で、場酸化層の間
に形成されたものと、ゲート酸化層で、基板上に形成さ
れて絶縁層とされるものと、選択ゲート極で、該ゲート
酸化層の上に形成され、該ゲート酸化層とキャリアチャ
ネルを隔離するものと、誘電層で、該選択ゲートと該キ
ャリアチャネルの上に形成されて電荷の保存に用いられ
るものと、制御ゲート極で、該誘電層の上に形成され
て、該EEPROMの状態の制御に用いられるものと、
を含む、二層ポリシリコンEEPROMとしている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a MONOS (metal / oxide) comprising two layers of polysilicon, a metal, an oxide, a nitride, an oxide, and a semiconductor.
e / nitride / oxide / semicond
a type of EEPROM (el
electrically erasable progr
an electrically erasable ROM (electrically erasable ROM) including a drain electrode and a gate electrode doped region formed between a field oxide layer and a gate oxide layer formed on a substrate to form an insulating layer. A select gate electrode formed on the gate oxide layer to isolate the gate oxide layer and the carrier channel; and a dielectric layer formed on the select gate and the carrier channel to store charge. A control gate pole formed on the dielectric layer and used to control the state of the EEPROM;
And a two-layer polysilicon EEPROM.
【0006】請求項2の発明は、請求項1に記載の二層
ポリシリコンEEPROMで、その中、上述の酸化物、
ニトロ化物、酸化物からなる複合層が選択ゲート極とキ
ャリアチャネルの土に形成された、二層ポリシリコンE
EPROMとしている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a double-layer polysilicon EEPROM according to the first aspect, wherein the oxide includes:
Double-layer polysilicon E with a composite layer of nitrates and oxides formed in the soil of the select gate electrode and carrier channel
EPROM.
【0007】請求項3の発明は、請求項1に記載の二層
ポリシリコンEEPROMで、その中、上述の選択ゲー
ト極はポリシリコンで組成されている、二層ポリシリコ
ンEEPROMとしている。According to a third aspect of the present invention, there is provided a double-layer polysilicon EEPROM according to the first aspect, wherein the selection gate electrode is made of polysilicon.
【0008】請求項4の発明は、請求項1に記載の二層
ポリシリコンEEPROMで、その中、ゲート酸化層
が、二酸化ケイ素で組成された、二層ポリシリコンEE
PROMとしている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a double-layer polysilicon EEPROM according to the first aspect, wherein the gate oxide layer is composed of silicon dioxide.
It is a PROM.
【0009】請求項5の発明は、請求項1に記載の二層
ポリシリコンEEPROMで、その中、誘電層が、酸化
物、ニトロ化物、酸化物からなる複合層で組成された、
二層ポリシリコンEEPROMとしている。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a double-layer polysilicon EEPROM according to the first aspect, wherein the dielectric layer is composed of a composite layer made of an oxide, a nitride, and an oxide.
It is a two-layer polysilicon EEPROM.
【0010】請求項6の発明は、請求項1に記載の二層
ポリシリコンEEPROMで、その中、制御ゲート極は
ポリシリコン層で組成されている、二層ポリシリコンE
EPROMとしている。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a double-layer polysilicon EEPROM according to the first aspect, wherein the control gate electrode is composed of a polysilicon layer.
EPROM.
【0011】請求項7の発明は、請求項1に記載の二層
ポリシリコンEEPROMで、さらに、ライトドープド
レイン極(lightly doped drain;
LDD)を包括している、二層ポリシリコンEEPRO
Mとしている。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the double-layer polysilicon EEPROM according to the first aspect, further comprising a lightly doped drain electrode (lightly doped drain;
LDD), double-layer polysilicon EEPRO
M.
【0012】請求項8の発明は、一種の、二層ポリシリ
コンEEPROMを半導体基板上に形成する方法であ
り、第1二酸化ケイ素層を半導体基板上に形成し、第1
ポリシリコン層を第1二酸化ケイ素層の上に形成し、第
1ホトレジストを第1ポリシリコン層の上に定義し、第
1ポリシリコン層と第1二酸化ケイ素層をエッチングし
て選択ゲート極とゲート酸化物を形成し、第2二酸化ケ
イ素層を該選択ゲート極と該基板の上に形成し、第2二
酸化ケイ素層をエッチングして側壁スペーサを形成し、
不純物をドープしてライトドープドレイン極(ligh
tly dopeddrain;LDD)を形成し、側
壁スペーサを除去し、該選択ゲート極と該基板の上に誘
電層を形成し、第2ポリシリコン層を該誘電層の上に形
成し、第2ホトレジストを該第2ポリシリコン層の上に
定義し、第2ポリシリコン層と該誘電層をエッチング
し、不純物をドープしてドレイン極とソース極を形成す
る、以上を包括する、二層ポリシリコンEEPROMの
製造方法としている。An eighth aspect of the present invention is a method for forming a double-layer polysilicon EEPROM on a semiconductor substrate, wherein the first silicon dioxide layer is formed on the semiconductor substrate,
Forming a polysilicon layer on the first silicon dioxide layer, defining a first photoresist on the first polysilicon layer, etching the first polysilicon layer and the first silicon dioxide layer to select gate electrode and gate; Forming an oxide, forming a second silicon dioxide layer on the select gate electrode and the substrate, etching the second silicon dioxide layer to form sidewall spacers;
The lightly doped drain electrode (light
ly doped drain (LDD), remove sidewall spacers, form a dielectric layer on the select gate electrode and the substrate, form a second polysilicon layer on the dielectric layer, and form a second photoresist. A dual-polysilicon EEPROM, defined above the second polysilicon layer, wherein the second polysilicon layer and the dielectric layer are etched and doped with impurities to form drain and source poles. Manufacturing method.
【0013】請求項9の発明は、請求項8に記載の二層
ポリシリコンEEPROMの製造方法で、その中、上述
の誘電層は酸化物、ニトロ化物、酸化物からなる複合層
で組成する、二層ポリシリコンEEPROMの製造方法
としている。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a two-layer polysilicon EEPROM according to the eighth aspect, wherein the dielectric layer is composed of a composite layer made of an oxide, a nitride, and an oxide. This is a method for manufacturing a two-layer polysilicon EEPROM.
【0014】請求項10の発明は、請求項9に記載の二
層ポリシリコンEEPROMの製造方法で、その中、上
述の酸化物、ニトロ化物、酸化物からなる複合層の厚さ
は200から300オングストロームとする、二層ポリ
シリコンEEPROMの製造方法としている。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a two-layer polysilicon EEPROM according to the ninth aspect, wherein the thickness of the composite layer comprising the oxide, the nitride and the oxide is 200 to 300. Angstrom, a method of manufacturing a two-layer polysilicon EEPROM.
【0015】請求項11の発明は、請求項8に記載の二
層ポリシリコンEEPROMの製造方法で、その中、第
1ポリシリコン層は選択ゲート極を形成するのに用い
る、二層ポリシリコンEEPROMの製造方法としてい
る。According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a two-layer polysilicon EEPROM according to the eighth aspect, wherein the first polysilicon layer is used for forming a select gate electrode. Manufacturing method.
【0016】請求項12の発明は、請求項8に記載の二
層ポリシリコンEEPROMの製造方法で、その中、第
2ポリシリコン層は制御ゲート極を形成するのに用い
る、二層ポリシリコンEEPROMの製造方法としてい
る。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a two-layer polysilicon EEPROM according to the eighth aspect, wherein the second polysilicon layer is used for forming a control gate electrode. Manufacturing method.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明は、二層ポリシリコンEE
PROMを提供するものであり、その構造は、金属と、
酸化物と、ニトロ化物と、酸化物と、半導体からなるM
ONOS構造を有する。本発明のEEPROM(イーイ
ーピーロム,電気的消去可能ROM)は、選択ゲート極
を基板上に形成し、酸化物と、ニトロ化物と、酸化物の
膜層(O/N/O膜層)を選択ゲート極の上に形成し、
制御ゲート極をO/N/O膜層の上に形成し、ライトド
ープのドレイン極(LDD)をドレイン極とチャネルの
間に形成してなる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a two-layer polysilicon EE.
A PROM is provided, the structure of which is metal,
M consisting of oxide, nitrate, oxide, and semiconductor
It has an ONOS structure. In the EEPROM (E-PROM, electrically erasable ROM) of the present invention, a select gate electrode is formed on a substrate, and an oxide, a nitrate, and an oxide film layer (O / N / O film layer) are formed. Formed on the select gate pole,
A control gate electrode is formed on the O / N / O film layer, and a lightly doped drain electrode (LDD) is formed between the drain electrode and the channel.
【0018】本発明のEEPROMは、選択ゲート極を
含み、この選択ゲート極は素子チャネル上に位置し、選
択ゲート極の長さは、チャネルの長さより短く、O/N
/O薄膜構造の一部分は、素子チャネルの上を被覆して
おり、制御ゲート極はO/N/O薄膜構造の上に形成さ
れ、ライトドープドレイン極(LLD)がドレイン極と
チャネルの間に形成されている。本発明のEEPROM
の構造は、比較的厚いトンネル酸化層に用いられ、比較
的良好なデータ保存を行わせ、且つそれを低い操作電圧
のみ必要とさせる。このほか、本発明は比較的強い抗放
射性を有しているため、軍事用途に応用可能である。The EEPROM of the present invention includes a select gate electrode, the select gate electrode is located on an element channel, the length of the select gate electrode is shorter than the length of the channel, and the O / N
A portion of the / O thin film structure covers the device channel, the control gate electrode is formed on the O / N / O thin film structure, and a lightly doped drain electrode (LLD) is provided between the drain electrode and the channel. Is formed. EEPROM of the present invention
This structure is used for a relatively thick tunnel oxide layer, provides relatively good data storage, and requires only low operating voltages. In addition, the present invention has a relatively strong anti-radiation property and can be applied to military use.
【0019】[0019]
【実施例】図1に示される本発明の二層ポリシリコンE
EPROMは、素子のドープ領域に形成されたドレイン
極とソース極を含む。ライトドープドレイン(LDD1
1)は、ドレイン極とチャネルの間に形成され、ドレイ
ン極接面付近のホットキャリア効果を減少し、高電場を
低くするのに用いられる。また、一つの二酸化ケイ素層
5が素子チャネルの上に形成されて、ゲート酸化物5を
形成しゲート極とキャリアのチャネルを隔離するのに用
いられる。選択ゲート極7はゲート酸化物5の上に形成
され、この選択ゲート極7は第1ポリシリコン層7より
組成されている。一つの複合層13が選択ゲート極7の
上に形成され、この複合層13は、酸化物薄膜層とニト
ロ化物薄膜層と酸化物薄膜層からなる構造(O/N/O
薄膜構造)とされ、電荷の保存に用いられる。この複合
層13の一部は選択ゲート極7の上に形成され、一部は
キャリアのチャネルの上に形成されている。さらに、一
つの制御ゲート極15が複合層13に沿って複合層13
の上に形成され、この制御ゲート極15は第2ポリシリ
コン層よりなる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The double-layer polysilicon E of the present invention shown in FIG.
EPROMs include a drain pole and a source pole formed in a doped region of the device. Lightly doped drain (LDD1
1) is formed between the drain electrode and the channel, and is used to reduce the hot carrier effect near the drain electrode contact surface and reduce the high electric field. Also, a single silicon dioxide layer 5 is formed over the device channel and is used to form the gate oxide 5 and isolate the gate electrode and the carrier channel. The select gate electrode 7 is formed on the gate oxide 5, and the select gate electrode 7 is composed of the first polysilicon layer 7. One composite layer 13 is formed on the select gate electrode 7, and the composite layer 13 has a structure (O / N / O) composed of an oxide thin film layer, a nitride thin film layer, and an oxide thin film layer.
Thin film structure) and is used for storing electric charges. Part of the composite layer 13 is formed on the select gate electrode 7 and part is formed on the channel of the carrier. Further, one control gate electrode 15 is disposed along the composite layer 13 along the composite layer 13.
The control gate electrode 15 is formed of a second polysilicon layer.
【0020】プログラミングモード(programm
ing mode)では、ホットキャリアはチャネルよ
りO/N/O薄膜構造を有する複合層13中に透過し、
ホットキャリアは複合層13に捕獲されて複合層13内
に落ち込む。この時、制御ゲート極、制御ゲート極とド
レイン極には、負向電圧がかけられてソース極は接地す
る。消去モード(erasure mode)では、キ
ャリアは、複合層13中より釈放されてドレイン極に至
り、この時、ドレイン極に正向電圧がかかり、選択ゲー
ト極7はオフとなり、このためチャネルは不導通状態と
なり、キャリアはチャネル中を流動せず、選択ゲート極
7には即ち負向電圧がかかる。本発明のEEPROM
は、比較的厚いトンネル酸化層に用いられ、それに比較
的良好なデータ保存を行わせ、且つそれに低い操作電圧
のみ必要とさせる。このほか、本発明は比較的強い抗放
射性を有しているため、軍事用途に応用可能である。The programming mode (programmm
In the ing mode, hot carriers permeate through the channel into the composite layer 13 having an O / N / O thin film structure,
The hot carriers are captured by the composite layer 13 and fall into the composite layer 13. At this time, a negative voltage is applied to the control gate, the control gate and the drain, and the source is grounded. In the erase mode, carriers are released from the composite layer 13 and reach the drain electrode. At this time, a positive voltage is applied to the drain electrode, and the select gate electrode 7 is turned off. In this state, carriers do not flow in the channel, and a negative voltage is applied to the select gate electrode 7. EEPROM of the present invention
Is used for relatively thick tunnel oxide layers, making it perform relatively well, and requires only low operating voltages. In addition, the present invention has a relatively strong anti-radiation property and can be applied to military use.
【0021】本発明のEEPROMの製造方法は以下の
とおりである。図2に示されるように、結晶面が(10
0)の一つのシリコン半導体を半導体基板1とし、場酸
化層領域3(field oxide region)
を半導体基板1上に形成して主動領域を隔離する絶縁層
となす。場酸化層領域3は、リソグラフィーとドライエ
ッチング工程でニトロ化ケイ素と二酸化ケイ素の複合層
を形成し、続いてホトレジストを除去し、且つ注意深く
湿式エッチングし乾燥させた後、酸素蒸気環境下に置い
て熱酸化処理を行い、ウエハー上のニトロ化ケイ素−二
酸化ケイ素複合層をマスクとして約850℃から105
0℃の間で二酸化ケイ素を発生させてなり、場酸化層領
域3の厚さは4000オングストロームから6000オ
ングストロームとされる。さらに、熱いりん酸でニトロ
化ケイ素層を除去し、フッ化水素酸溶液で二酸化ケイ素
層を除去し、この酸化物の複合層のマスクを除去する。
さらに、非場酸化の領域を酸素蒸気環境下で約850℃
から1000℃で、厚さが150オングストロームから
350オングストロームの二酸化ケイ素層を形成し、第
1絶縁層5となす。この酸化層はゲート酸化物5を形成
するのに用いる。The method of manufacturing the EEPROM of the present invention is as follows. As shown in FIG. 2, the crystal plane is (10
0) is used as a semiconductor substrate 1 and a field oxide region 3
Is formed on the semiconductor substrate 1 to form an insulating layer for isolating the active region. The in-situ oxide layer region 3 is formed by forming a composite layer of silicon nitride and silicon dioxide by lithography and dry etching steps, followed by removing the photoresist, carefully wet-etching and drying, and then placing it in an oxygen vapor environment. A thermal oxidation treatment is performed, and a temperature of about 850 ° C. to 105
The silicon dioxide is generated between 0 ° C., and the thickness of the in-situ oxide layer region 3 is set to 4000 Å to 6000 Å. Further, the nitrated silicon layer is removed with hot phosphoric acid, the silicon dioxide layer is removed with a hydrofluoric acid solution, and the mask of the composite layer of this oxide is removed.
Furthermore, the region of in-situ oxidation is set to about 850 ° C.
To 1000 ° C. and a thickness of 150 Å to 350 Å, forming a first insulating layer 5. This oxide layer is used to form the gate oxide 5.
【0022】続いて、第1ポリシリコン層7を第1絶縁
層の上に形成する。この第1ポリシリコン層7上にホト
レジストを定義し、その後、エッチング技術を用いて第
1ポリシリコン層7と第1絶縁層をエッチングし、以て
選択ゲート極7とゲート酸化物5を形成する。その後、
硫酸溶液でホトレジストを除去する。この第1ポリシリ
コン層7は化学気相成長法を用いて形成し、厚さは20
00オングストロームとする。第1ポリシリコン層7
は、ポリシリコン層にさらに不純物をドープしたものと
する、或いはすでにドープしてあるポリシリコン(in
−situ doped polysilicon)と
する。Subsequently, a first polysilicon layer 7 is formed on the first insulating layer. A photoresist is defined on the first polysilicon layer 7, and thereafter, the first polysilicon layer 7 and the first insulating layer are etched by using an etching technique, thereby forming the select gate electrode 7 and the gate oxide 5. . afterwards,
The photoresist is removed with a sulfuric acid solution. The first polysilicon layer 7 is formed by using a chemical vapor deposition method and has a thickness of 20.
00 angstrom. First polysilicon layer 7
May be made by further doping the polysilicon layer with impurities, or by using already doped polysilicon (in
-Situ doped polysilicon).
【0023】図3に示されるように、第2二酸化ケイ素
層9が選択ゲート極7、ゲート酸化物5と場酸化層区域
3の上に形成される。非等向性ドライエッチングで、上
述の第2二酸化ケイ素層9をエッチングし、以て図4に
示されるように側壁スペーサ9(side−wall
spacer)を形成する。エッチングイオンには酸素
ガスが使用可能である。続いて、不純物をドープし、以
てライトドープドレイン(lightly doped
drain;LDD)11を形成し、その後、湿式エ
ッチングで側壁スペーサ9を除去する。As shown in FIG. 3, a second silicon dioxide layer 9 is formed over the select gate electrode 7, gate oxide 5 and field oxide layer area 3. The above-mentioned second silicon dioxide layer 9 is etched by non-directional dry etching, so that the side wall spacer 9 (side-wall) is formed as shown in FIG.
spacer). Oxygen gas can be used for etching ions. Subsequently, an impurity is doped, whereby a lightly doped drain (lightly doped drain) is formed.
drain (LDD) 11 is formed, and then the sidewall spacers 9 are removed by wet etching.
【0024】さらに、図5に示されるように、一つの誘
電層13を選択ゲート極7と基板1の上に形成する。こ
の誘電層13は酸化物薄膜層とニトロ化物薄膜層と酸化
物薄膜層からなる構造(O/N/O薄膜構造)とし、電
荷の保存に用いる。この誘電層13の厚さは200から
300オングストロームとする。続いて、第2ポリシリ
コン層15を誘電層13の上に形成する。第2ポリシリ
コン層15は制御ゲート極を形成するのに用いる。ホト
レジストを第2ポリシリコン層15の上に定義し、その
後、エッチング技術で第2ポリシリコン層15と複合層
13をエッチングし、以て制御ゲート極15と複合層1
3を形成し、その後、ホトレジストを除去する。Further, as shown in FIG. 5, one dielectric layer 13 is formed on the select gate electrode 7 and the substrate 1. The dielectric layer 13 has a structure including an oxide thin film layer, a nitride thin film layer, and an oxide thin film layer (O / N / O thin film structure), and is used for storing electric charges. The thickness of the dielectric layer 13 is 200 to 300 angstroms. Subsequently, a second polysilicon layer 15 is formed on the dielectric layer 13. The second polysilicon layer 15 is used for forming a control gate electrode. A photoresist is defined on the second polysilicon layer 15, and then the second polysilicon layer 15 and the composite layer 13 are etched by an etching technique, so that the control gate electrode 15 and the composite layer 1 are etched.
3 is formed, and then the photoresist is removed.
【0025】図7に示されるように、イオン植え込みと
熱処理により、不純物を基板1中に導入し、以て比較的
濃く不純物をドープしたドレイン極とゲート極を形成す
る。最後に本発明のEEPROMを完成する。As shown in FIG. 7, impurities are introduced into the substrate 1 by ion implantation and heat treatment to form a drain electrode and a gate electrode which are relatively heavily doped with impurities. Finally, the EEPROM of the present invention is completed.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明のEEPROMは、選択ゲート極
を含み、この選択ゲート極は素子チャネル上に位置し、
選択ゲート極の長さは、チャネルの長さより短く、O/
N/O薄膜構造の一部分は、素子チャネルの上を被覆し
ており、制御ゲート極はO/N/O薄膜構造の上に形成
され、ライトドープドレイン極(LLD)がドレイン極
とチャネルの間に形成されている。本発明のEEPRO
Mの構造は、比較的厚いトンネル酸化層に用いられ、比
較的良好なデータ保存を行わせ、且つそれを低い操作電
圧のみ必要とさせる。このほか、本発明は比較的強い抗
放射性を有しているため、軍事用途に応用可能である。The EEPROM of the present invention includes a select gate electrode, which is located on the device channel,
The length of the select gate pole is shorter than the length of the channel, and O /
A portion of the N / O thin film structure covers the device channel, the control gate electrode is formed on the O / N / O thin film structure, and a lightly doped drain electrode (LLD) is formed between the drain electrode and the channel. Is formed. EEPRO of the present invention
The M structure is used for a relatively thick tunnel oxide layer, provides relatively good data storage, and requires only low operating voltages. In addition, the present invention has a relatively strong anti-radiation property and can be applied to military use.
【図1】本発明の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of the present invention.
【図2】本発明の制御ゲート極形成とゲート酸化物形成
ステップを示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a control gate electrode formation and gate oxide formation step of the present invention.
【図3】本発明の二酸化ケイ素層の制御ゲート極上への
形成ステップを示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a step of forming a silicon dioxide layer on a control gate electrode according to the present invention.
【図4】本発明のライトドープドレイン極(LDD)形
成ステップを示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a step of forming a lightly doped drain electrode (LDD) of the present invention.
【図5】本発明の酸化物薄膜層とニトロ化物薄膜層と酸
化物薄膜層からなる構造(O/N/O薄膜構造)とポリ
シリコン層の制御ゲート極上への形成ステップを示す断
面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a structure (O / N / O thin film structure) comprising an oxide thin film layer, a nitride thin film layer and an oxide thin film layer of the present invention and a step of forming a polysilicon layer on a control gate electrode. is there.
【図6】本発明の制御ゲート極形成ステップを示す断面
図である。FIG. 6 is a sectional view showing a control gate electrode forming step of the present invention.
【図7】本発明のドープしたドレイン極とソース極形成
ステップの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a step of forming a doped drain electrode and a source electrode according to the present invention.
5・・・二酸化ケイ素層 又は ゲート酸化物 又は
第1絶縁層 7・・・第1ポリシリコン層 又は選択ゲート極 13・・・複合層 15・・・第2ポリシリコン層 又
は 制御ゲート極 1・・・基板 3・・・場酸化層領域 9・・・第2二酸化ケイ素層 又は 側壁スペーサ5 ... silicon dioxide layer or gate oxide or
1st insulating layer 7 1st polysilicon layer or selection gate electrode 13 composite layer 15 2nd polysilicon layer or control gate electrode 1 substrate 3 field oxide layer region 9 ... Second silicon dioxide layer or side wall spacer
Claims (12)
ニトロ化物、酸化物、半導体からなるMONOS(me
tal/oxide/nitraide/oxide/
semiconductor)構造とを有する一種のE
EPROM(electrically erasab
le programmable ROM,電気的消去
可能ROM)であり、 ドレイン極とゲート極ドープ領域で、場酸化層の間に形
成されたものと、 ゲート酸化層で、基板上に形成されて絶縁層とされるも
のと、 選択ゲート極で、該ゲート酸化層の上に形成され、該ゲ
ート酸化層とキャリアチャネルを隔離するものと、 誘電層で、該選択ゲートと該キャリアチャネルの上に形
成されて電荷の保存に用いられるものと、 制御ゲート極で、該誘電層の土に形成されて、該EEP
ROMの状態の制御に用いられるものと、を含む、二層
ポリシリコンEEPROM。Claims 1. A two-layer polysilicon, metal, oxide,
MONOS composed of nitrates, oxides and semiconductors (me
tal / oxide / nitride / oxide /
a kind of E having a semiconductor structure
EPROM (electrically erasab
le programmable ROM (electrically erasable ROM), which is formed between a field oxide layer in a drain electrode and a gate electrode doping region, and is formed on a substrate as a gate oxide layer to form an insulating layer. And a select gate electrode formed on the gate oxide layer and separating the gate oxide layer and the carrier channel; and a dielectric layer formed on the select gate and the carrier channel and storing charge. A storage gate and a control gate electrode, formed in the soil of the dielectric layer and the EEP
A double-layer polysilicon EEPROM, including: one used to control the state of the ROM.
PROMで、その中、上述の酸化物、ニトロ化物、酸化
物からなる複合層が選択ゲート極とキャリアチャネルの
上に形成された、二層ポリシリコンEEPROM。2. The double-layer polysilicon EE according to claim 1.
PROM, a double-layer polysilicon EEPROM in which a composite layer of the oxide, nitrate, and oxide described above is formed over a select gate electrode and a carrier channel.
PROMで、その中、上述の選択ゲート極はポリシリコ
ンで組成されている、二層ポリシリコンEEPROM。3. The double-layer polysilicon EE according to claim 1,
A two-layer polysilicon EEPROM, wherein the select gate electrode is comprised of polysilicon.
PROMで、その中、ゲート酸化層が、二酸化ケイ素で
組成された、二層ポリシリコンEEPROM。4. The double-layer polysilicon EE according to claim 1.
A PROM, wherein the gate oxide layer is comprised of silicon dioxide, a two-layer polysilicon EEPROM.
PROMで、その中、誘電層が、酸化物、ニトロ化物、
酸化物からなる複合層で組成された、二層ポリシリコン
EEPROM。5. The double-layer polysilicon EE according to claim 1,
In a PROM, wherein the dielectric layer comprises oxides, nitrates,
A two-layer polysilicon EEPROM composed of a composite layer made of an oxide.
PROMで、その中、制御ゲート極はポリシリコン層で
組成されている、二層ポリシリコンEEPROM。6. The double-layer polysilicon EE according to claim 1, wherein:
A two-layer polysilicon EEPROM, wherein the control gate electrode is comprised of a polysilicon layer.
PROMで、さらに、ライトドープドレイン極(lig
htly doped drain;LDD)を包括し
ている、二層ポリシリコンEEPROM。7. The double-layer polysilicon EE according to claim 1, wherein:
In PROM, a lightly doped drain electrode (lig)
A double-layer polysilicon EEPROM, including HTLY doped drain (LDD).
を半導体基板上に形成する方法であり、 第1二酸化ケイ素層を半導体基板上に形成し、 第1ポリシリコン層を第1二酸化ケイ素層の上に形成
し、 第1ホトレジストを第1ポリシリコン層の上に定義し、 第1ポリシリコン層と第1二酸化ケイ素層をエッチング
して選択ゲート極とゲート酸化物を形成し、 第2二酸化ケイ素層を該選択ゲート極と該基板の上に形
成し、 第2二酸化ケイ素層をエッチングして側壁スペーサを形
成し、 不純物をドープしてライトドープドレイン極(ligh
tly dopeddrain;LDD)を形成し、 側壁スペーサを除去し、 該選択ゲート極と該基板の上に誘電層を形成し、 第2ポリシリコン層を該誘電層の上に形成し、 第2ホトレジストを該第2ポリシリコン層の上に定義
し、 第2ポリシリコン層と該誘電層をエッチングし、 不純物をドープしてドレイン極とソース極を形成する、 以上を包括する、二層ポリシリコンEEPROMの製造
方法。8. A type of double-layer polysilicon EEPROM.
Forming a first silicon dioxide layer on the semiconductor substrate, forming a first polysilicon layer on the first silicon dioxide layer, and forming a first photoresist on the first polysilicon layer. Etching the first polysilicon layer and the first silicon dioxide layer to form a select gate electrode and a gate oxide; and forming a second silicon dioxide layer on the select gate electrode and the substrate. Etching the second silicon dioxide layer to form sidewall spacers and doping impurities to form a lightly doped drain electrode (light);
ly doped drain (LDD), removing a sidewall spacer, forming a dielectric layer on the select gate electrode and the substrate, forming a second polysilicon layer on the dielectric layer, and forming a second photoresist. Defining the second polysilicon layer, etching the second polysilicon layer and the dielectric layer, and doping impurities to form a drain electrode and a source electrode; Production method.
PROMの製造方法で、その中、上述の誘電層は酸化
物、ニトロ化物、酸化物からなる複合層で組成する、二
層ポリシリコンEEPROMの製造方法。9. The double-layer polysilicon EE according to claim 8.
A method of manufacturing a PROM, wherein the dielectric layer is composed of a composite layer comprising an oxide, a nitride, and an oxide.
EPROMの製造方法で、その中、上述の酸化物、ニト
ロ化物、酸化物からなる複合層の厚さは200から30
0オングストロームとする、二層ポリシリコンEEPR
OMの製造方法。10. The double-layer polysilicon E according to claim 9,
In the method of manufacturing an EPROM, the thickness of the composite layer composed of the above-mentioned oxide, nitrate and oxide is 200 to 30.
Double-layer polysilicon EEPR with 0 Å
OM manufacturing method.
EPROMの製造方法で、その中、第1ポリシリコン層
は選択ゲート極を形成するのに用いる、二層ポリシリコ
ンEEPROMの製造方法。11. The double-layer polysilicon E according to claim 8, wherein
A method for manufacturing a two-layer polysilicon EEPROM, wherein the first polysilicon layer is used for forming a select gate electrode.
EPROMの製造方法で、その中、第2ポリシリコン層
は制御ゲート極を形成するのに用いる、二層ポリシリコ
ンEEPROMの製造方法。12. The double-layer polysilicon E according to claim 8,
A method for manufacturing a two-layer polysilicon EEPROM, wherein the second polysilicon layer is used to form a control gate electrode.
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KR100606928B1 (en) | 2004-05-06 | 2006-08-01 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Non-volatile memory device and fabricating method for the same |
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