JPS6289364A - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents
不揮発性半導体記憶装置Info
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- JPS6289364A JPS6289364A JP60230184A JP23018485A JPS6289364A JP S6289364 A JPS6289364 A JP S6289364A JP 60230184 A JP60230184 A JP 60230184A JP 23018485 A JP23018485 A JP 23018485A JP S6289364 A JPS6289364 A JP S6289364A
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
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-
- 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
- H01L29/7883—Programmable transistors with only two possible levels of programmation charging by tunnelling of carriers, e.g. Fowler-Nordheim tunnelling
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電気的に書き込み・消去を容易に行えるフロ
ーティングゲート型不揮発性半導体記憶装置(以下、フ
ローティングゲート型EEPROMと呼ぶことにする。
ーティングゲート型不揮発性半導体記憶装置(以下、フ
ローティングゲート型EEPROMと呼ぶことにする。
)に関する。
この発明はフローティングゲート型EEPROMの浮遊
ゲート電極と電荷をやりとりするトンネル酸化膜をCV
D絶縁膜を使用することによって、従来の熱酸化膜に比
べ、多数回の書き込み・消去を可能としたものである。
ゲート電極と電荷をやりとりするトンネル酸化膜をCV
D絶縁膜を使用することによって、従来の熱酸化膜に比
べ、多数回の書き込み・消去を可能としたものである。
従来のフローティングゲート型EEPROMの断面を第
2図に示す。フローティングゲート型EEFROMの書
き込み・消去は、薄い酸化膜(100〜150人)を介
してFowler−Nordheimトンネル電流で行
われている。従来、前記書き込み・消去用の薄い酸化膜
は、熱酸化膜によって形成されていた。
2図に示す。フローティングゲート型EEFROMの書
き込み・消去は、薄い酸化膜(100〜150人)を介
してFowler−Nordheimトンネル電流で行
われている。従来、前記書き込み・消去用の薄い酸化膜
は、熱酸化膜によって形成されていた。
しかしながら、従来の書き込み・消去用の熱酸化膜15
は、書き込み・消去回数が104回程度になると絶縁破
壊を生ずるという欠点を有していた。
は、書き込み・消去回数が104回程度になると絶縁破
壊を生ずるという欠点を有していた。
上記問題点を解決するために、この発明は書き込み消去
用絶縁膜を熱酸化膜を用いずに、CVD絶縁膜を用いる
。従来CVD絶縁膜は密度が低く、リーク電流が多い等
熱酸化膜に比べ、特性が劣るといわれていたが、700
℃以上の高温で作成した高温CVD酸化膜は熱酸化膜よ
り特性が優れていることがわかった。
用絶縁膜を熱酸化膜を用いずに、CVD絶縁膜を用いる
。従来CVD絶縁膜は密度が低く、リーク電流が多い等
熱酸化膜に比べ、特性が劣るといわれていたが、700
℃以上の高温で作成した高温CVD酸化膜は熱酸化膜よ
り特性が優れていることがわかった。
すなわち、CVD絶縁膜は100人と薄い領域において
熱酸化膜に比べ破壊電流密度が大きく、絶縁破壊しにく
い優れた特性のCVD絶縁膜が得られた。このCVD絶
縁膜をトンネル絶縁膜として使用した。
熱酸化膜に比べ破壊電流密度が大きく、絶縁破壊しにく
い優れた特性のCVD絶縁膜が得られた。このCVD絶
縁膜をトンネル絶縁膜として使用した。
上記のようにフローティングゲート型EEPROMの書
き込み・消去用絶縁膜をCVD絶縁膜を用いれば、書き
込み・消去回数を106回程度と従来に比べ100倍以
上と大幅に増大させる事ができた。
き込み・消去用絶縁膜をCVD絶縁膜を用いれば、書き
込み・消去回数を106回程度と従来に比べ100倍以
上と大幅に増大させる事ができた。
以下、本発明を実施例を用いて説明する。第1図は本発
明の第1の実施例を示すフローティングゲート型EEF
ROMの断面図である。
明の第1の実施例を示すフローティングゲート型EEF
ROMの断面図である。
P型の半導体基板1の表面にN1導電型のソース領域2
とドレイン領域3、その上にゲート酸化膜4があり、ド
レイン近傍の小領域上に100人のCVD絶縁膜5、そ
の上に浮遊ゲート電極6と第2ゲート酸化膜7と制御ゲ
ート電極8がある。
とドレイン領域3、その上にゲート酸化膜4があり、ド
レイン近傍の小領域上に100人のCVD絶縁膜5、そ
の上に浮遊ゲート電極6と第2ゲート酸化膜7と制御ゲ
ート電極8がある。
前記CVD絶縁膜5はジクロルシラン(SiHzCβ2
)と亜酸化チッ素(N2 o)を用い、生成温度として
700〜900℃の減圧下で生成した膜である。このC
VD絶縁膜5は、100人と薄い領域において熱酸化膜
15に比べ、破壊電流密度が大きく、絶縁破壊しにくい
ので書き込み・消去回数を大幅に増大させることができ
る。
)と亜酸化チッ素(N2 o)を用い、生成温度として
700〜900℃の減圧下で生成した膜である。このC
VD絶縁膜5は、100人と薄い領域において熱酸化膜
15に比べ、破壊電流密度が大きく、絶縁破壊しにくい
ので書き込み・消去回数を大幅に増大させることができ
る。
なお、本実施例ではCVD絶縁膜5はCVD酸化膜を用
いたが、CVD酸化膜に限ることはない。
いたが、CVD酸化膜に限ることはない。
第4図に本発明の第1の実施例のCVD絶縁膜を用いた
フローティングゲート型EEPROMと従来の熱酸化膜
を用いたEEPROMの書き換え特性を示す。第4図は
、横軸に書き込み・消去回数、縦軸にしきい値(VTR
)をとったものである。
フローティングゲート型EEPROMと従来の熱酸化膜
を用いたEEPROMの書き換え特性を示す。第4図は
、横軸に書き込み・消去回数、縦軸にしきい値(VTR
)をとったものである。
この図より、熱酸化膜15を用いたEEFROMは、1
04回程度の書き込み・消去回数で絶縁破壊するのに対
し、CVD絶縁膜5を用いたEEPROMは、106回
程度まで破壊せず、しきい値変化も小さく信転性の高い
EEPROMであることが、わかる。
04回程度の書き込み・消去回数で絶縁破壊するのに対
し、CVD絶縁膜5を用いたEEPROMは、106回
程度まで破壊せず、しきい値変化も小さく信転性の高い
EEPROMであることが、わかる。
その理由を以下に記す。CVD絶縁膜5と熱酸化膜15
の破壊電流密度を第5図に示す。第5図は横軸に酸化膜
厚、縦軸に破壊電流密度をとったものである。この図よ
り、CVD絶縁膜5は、熱酸化膜15に比べ、大きな破
壊電流密度を示すことがわかる。したがってCVD絶縁
膜5は、熱酸化膜15に比べ、書き込み・消去回数を大
幅に増加させることができる。
の破壊電流密度を第5図に示す。第5図は横軸に酸化膜
厚、縦軸に破壊電流密度をとったものである。この図よ
り、CVD絶縁膜5は、熱酸化膜15に比べ、大きな破
壊電流密度を示すことがわかる。したがってCVD絶縁
膜5は、熱酸化膜15に比べ、書き込み・消去回数を大
幅に増加させることができる。
第3図は本発明の第2の実施例を示すフローティングゲ
ート型EEPROMの断面図である。
ート型EEPROMの断面図である。
P型の半導体基板21の表面にN+導電型のソース領域
22とドレイン領域23、その上にゲート酸化膜24と
浮遊ゲート電極26、さらに前記浮遊ゲート電極26の
左上に第2ゲート酸化膜27と制御ゲート電極28があ
り、前記浮遊ゲート電極26の右上には、100人のC
VD絶縁膜と前記浮遊ゲート電極26と電荷をやりとり
する電極29がある。
22とドレイン領域23、その上にゲート酸化膜24と
浮遊ゲート電極26、さらに前記浮遊ゲート電極26の
左上に第2ゲート酸化膜27と制御ゲート電極28があ
り、前記浮遊ゲート電極26の右上には、100人のC
VD絶縁膜と前記浮遊ゲート電極26と電荷をやりとり
する電極29がある。
本実施例においてCVD絶縁膜25の下にある浮遊ゲー
ト電極26が多結晶シリコンで形成されている場合もあ
る。このような場合でもCVD絶縁膜25を用いたEE
FROMは、第1の実施例と同様に熱酸化膜を用いたE
EPROMに比べ、書き込み・消去回数を大幅に増大さ
せる事ができる。
ト電極26が多結晶シリコンで形成されている場合もあ
る。このような場合でもCVD絶縁膜25を用いたEE
FROMは、第1の実施例と同様に熱酸化膜を用いたE
EPROMに比べ、書き込み・消去回数を大幅に増大さ
せる事ができる。
この発明は以上の説明で明らかなようにフローティング
ゲート型EEPROMのトンネル酸化膜をCVD絶縁膜
5を使用することによって、従来の熱酸化膜15に比べ
、書き込み・消去回数を100倍程度増大させることが
できる効果を有する。
ゲート型EEPROMのトンネル酸化膜をCVD絶縁膜
5を使用することによって、従来の熱酸化膜15に比べ
、書き込み・消去回数を100倍程度増大させることが
できる効果を有する。
したがって、本発明は信顛性の高いフローティングゲー
ト型EEFROMを提供できる。
ト型EEFROMを提供できる。
第1図は本発明の第1の実施例のフローティングゲート
型EEPROMの断面図、第2図は従来のフローティン
グゲート型EEPROMの断面図、第3図は本発明の第
2の実施例のフローティングゲート型EEPROMの断
面図、第4図は本発明のCVD絶縁膜を用いたE E
P R,OMと従来の熱酸化膜を用いたEEPROMの
書き換え特性を示す図、第5図はCVD絶縁膜及び熱酸
化膜の破壊電流密度を示す図である。 1 、 21−−−−−P型シリコン基板2.22−−
−−−−−ソース領域 3.23−−・−ドレイン領域 4.24=−−・−ゲート酸化膜 5.25−−−・−CVD絶縁膜 6 、 26−=−−−−浮遊ゲート電極7.27−・
−第2のゲート酸化膜 8 、 28−−−−−−−制御ゲート電極15−−−
−−−一熱酸化膜 29−−−−−一浮遊ゲート電極と電荷をやりとりする
電極 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 呑針 /乙 且虻 刀7 (A) 第4回
型EEPROMの断面図、第2図は従来のフローティン
グゲート型EEPROMの断面図、第3図は本発明の第
2の実施例のフローティングゲート型EEPROMの断
面図、第4図は本発明のCVD絶縁膜を用いたE E
P R,OMと従来の熱酸化膜を用いたEEPROMの
書き換え特性を示す図、第5図はCVD絶縁膜及び熱酸
化膜の破壊電流密度を示す図である。 1 、 21−−−−−P型シリコン基板2.22−−
−−−−−ソース領域 3.23−−・−ドレイン領域 4.24=−−・−ゲート酸化膜 5.25−−−・−CVD絶縁膜 6 、 26−=−−−−浮遊ゲート電極7.27−・
−第2のゲート酸化膜 8 、 28−−−−−−−制御ゲート電極15−−−
−−−一熱酸化膜 29−−−−−一浮遊ゲート電極と電荷をやりとりする
電極 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 呑針 /乙 且虻 刀7 (A) 第4回
Claims (3)
- (1)一導電型の半導体基板の所定の領域に反対導電型
のソース領域とドレイン領域と、前記両領域間の基板表
面上のゲート絶縁膜と前記ゲート絶縁膜上の浮遊ゲート
電極と前記浮遊ゲート電極とトンネル絶縁膜を介して形
成された前記浮遊ゲート電極と電荷をやりとりする電極
とさらに前記浮遊ゲート電極上に絶縁膜を介して設けら
れた制御ゲート電極とからなる不揮発性半導体記憶装置
において前記トンネル絶縁膜が、CVD絶縁膜からなる
ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - (2)前記CVD絶縁膜が、形成温度700℃以上のC
VDシリコン酸化膜からなることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の不揮発性半導体記憶装置。 - (3)浮遊ゲート電極と前記電荷をやりとりする電極を
前記ドレイン領域が兼ねていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項または第2項記載の不揮発性半導体記憶
装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60230184A JPS6289364A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 不揮発性半導体記憶装置 |
EP86307290A EP0219241A3 (en) | 1985-10-16 | 1986-09-23 | Non-volatile semiconductor memory |
US07/241,752 US5122847A (en) | 1985-10-16 | 1988-09-07 | Non-volatile semiconductor memory with CVD tunnel oxide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60230184A JPS6289364A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 不揮発性半導体記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6289364A true JPS6289364A (ja) | 1987-04-23 |
Family
ID=16903913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60230184A Pending JPS6289364A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 不揮発性半導体記憶装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5122847A (ja) |
EP (1) | EP0219241A3 (ja) |
JP (1) | JPS6289364A (ja) |
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JPH01289282A (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-21 | Ricoh Co Ltd | 半導体記憶装置 |
US6884295B2 (en) | 2000-05-29 | 2005-04-26 | Tokyo Electron Limited | Method of forming oxynitride film or the like and system for carrying out the same |
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KR890003030A (ko) * | 1987-07-08 | 1989-04-12 | 미다 가쓰시게 | 플로팅 게이트를 갖는 반도체장치 |
US5095344A (en) * | 1988-06-08 | 1992-03-10 | Eliyahou Harari | Highly compact eprom and flash eeprom devices |
US5168465A (en) * | 1988-06-08 | 1992-12-01 | Eliyahou Harari | Highly compact EPROM and flash EEPROM devices |
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JP2846822B2 (ja) * | 1994-11-28 | 1999-01-13 | モトローラ株式会社 | 2層フローティングゲート構造のマルチビット対応セルを有する不揮発性メモリ及びそのプログラム方法 |
JP3805825B2 (ja) | 1995-09-19 | 2006-08-09 | 株式会社東芝 | 絶縁膜の形成方法 |
US5869370A (en) * | 1997-12-29 | 1999-02-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Ultra thin tunneling oxide using buffer CVD to improve edge thinning |
TW454354B (en) * | 1998-07-22 | 2001-09-11 | Winbond Electronics Corp | Improved structure of nonvolatile memory and the manufacturing process thereof |
EP2423247A1 (de) | 2010-08-30 | 2012-02-29 | Rhein Chemie Rheinau GmbH | Neuartige wässrige Resorcin-Formaldehyd-Latex-Dispersionen, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
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US4288256A (en) * | 1977-12-23 | 1981-09-08 | International Business Machines Corporation | Method of making FET containing stacked gates |
US4274012A (en) * | 1979-01-24 | 1981-06-16 | Xicor, Inc. | Substrate coupled floating gate memory cell |
DE2916884C3 (de) * | 1979-04-26 | 1981-12-10 | Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg | Programmierbare Halbleiterspeicherzelle |
DE3007892C2 (de) * | 1980-03-01 | 1982-06-09 | Deutsche Itt Industries Gmbh, 7800 Freiburg | Floating-Gate-Speicherzelle |
US4535349A (en) * | 1981-12-31 | 1985-08-13 | International Business Machines Corporation | Non-volatile memory cell using a crystalline storage element with capacitively coupled sensing |
JPS59112657A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-06-29 | フエアチアイルド・カメラ・アンド・インストルメント・コ−ポレ−シヨン | 書込可能なリ−ドオンリ−メモリ |
US4688078A (en) * | 1982-09-30 | 1987-08-18 | Ning Hseih | Partially relaxable composite dielectric structure |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP60230184A patent/JPS6289364A/ja active Pending
-
1986
- 1986-09-23 EP EP86307290A patent/EP0219241A3/en not_active Withdrawn
-
1988
- 1988-09-07 US US07/241,752 patent/US5122847A/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01289282A (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-21 | Ricoh Co Ltd | 半導体記憶装置 |
US6884295B2 (en) | 2000-05-29 | 2005-04-26 | Tokyo Electron Limited | Method of forming oxynitride film or the like and system for carrying out the same |
US7211295B2 (en) | 2000-05-29 | 2007-05-01 | Tokyo Electron Limited | Silicon dioxide film forming method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0219241A3 (en) | 1988-08-24 |
US5122847A (en) | 1992-06-16 |
EP0219241A2 (en) | 1987-04-22 |
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