KR20150120370A - 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치 - Google Patents

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Abstract

내습성이 높고, 또한, 자외선 소거 가능한 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치로 하기 위해, 보호막은, 실리콘 질화막(12) 및 실리콘 산질화막(13)을 구비하고, 실리콘 질화막(12) 및 실리콘 산질화막(13)은, 공동하여, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치로의 수분 진입을 방지함과 함께, 실리콘 질화막(12)은, 자외선 조사에 의한 불휘발성 반도체 기억 소자(17)의 데이터 소거 시간이 길어지지 않는 막두께를 가진다.

Description

자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치{ULTRAVIOLET-ERASABLE NONVOLATILE SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치에 관한 것이다.
반도체 집적 회로로 대표되는 반도체 장치에서는, 반도체 장치가 수분에 의해 침식되는 것이 염려된다. 그래서, 특허 문헌 1에 나타내는 바와 같이, 내습성이 우수한 질화막을 반도체 장치의 표면에 설치함으로써, 반도체 장치로의 수분의 침입을 방지하여, 반도체 장치의 내습성을 높게 하고 있다.
일본국 특허공개 2006-344956호 공보
그러나, 특허 문헌 1의 기술이 자외선으로 데이터를 소거할 수 있는 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치에 적용되면, 질화막에 의해, 반도체 장치의 내습성은 높아지지만, 자외선이 투과하기 어려워지므로, 자외선으로 데이터를 소거할 수 없거나, 혹은 소거하는데 다대한 시간이 걸리게 된다. 그래서, 내습성이 높고, 또한 자외선 소거 가능한 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치에 적합한 구조가 요망되고 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 내습성이 높고 또한 자외선 소거 가능한 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치를 제공한다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치에 있어서, 반도체 기판과, 상기 반도체 기판에 형성되는 불휘발성 반도체 기억 소자와, 상기 반도체 기판 상에 형성되는 탑 메탈과, 상기 탑 메탈 상에 형성되는 보호막을 구비하고, 상기 보호막은, 실리콘 질화막 및 실리콘 산질화막을 구비하고, 상기 실리콘 질화막 및 상기 실리콘 산질화막은, 협동하여, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치로의 수분 진입을 방지하며, 상기 실리콘 질화막은, 자외선 조사에 의한 상기 불휘발성 반도체 기억 소자의 데이터 소거 시간을 짧게 할 수 있는 막두께를 가지는 것을 특징으로 하는 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치를 제공한다.
본 발명의 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치는, 높은 내습성을 가지며, 또한, 자외선 소거 가능하게 된다.
도 1은 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치의 단면도이다.
도 2는 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치의 단면도이다.
도 3은 실리콘 질화막의 막두께와 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 기억 소자의 데이터 소거 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치에 대해서 설명한다. 도 1은, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치의 단면도이다. 도 3은, 실리콘 질화막의 막두께와 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 기억 소자의 데이터 소거 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치는, 반도체 기판(10), 반도체 기판(10)에 형성된 불휘발성 반도체 기억 소자(17), 반도체 기판(10) 상에 형성된 탑 메탈(11), 및, 탑 메탈(11) 상에 형성된 보호막을 가지며, 또한, 탑 메탈(11) 상의 보호막이 제거된 패드 개구부(14)를 일부에 구비하고 있다. 여기서, 보호막은, 실리콘 질화막(12) 및 실리콘 산질화막(13)의 2층으로 이루어져 있다.
패드 개구부(14)로부터는, 탑 메탈(11)의 일부가 노출되어 있으며, 여기로부터 필요한 신호의 주고 받기를 행한다. 실리콘 질화막(12) 및 실리콘 산질화막(13)은, 협동하여, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치로의 수분의 진입을 방지한다. 실리콘 질화막(12)은, 두께가 두꺼울수록 자외선을 투과하지 않게 되므로, 자외선 조사에 의한 불휘발성 반도체 기억 소자(17)의 데이터 소거 시간을 짧게 할 수 있는 막두께를 선택하고 있다.
공지의 반도체 제조 프로세스로, EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory) 등의 불휘발성 반도체 기억 소자(17)가, 반도체 기판(10)에 형성된다. 그 후, 층간 절연막(도시하지 않음) 등이 적층되고, 탑 메탈(11)이 적층된다. 그 후, 보호막으로서, 실리콘 질화막(12)이 적층되고, 실리콘 산질화막(13)이 적층된다. 그 후, 패드 개구부(14)가, 탑 메탈(11)의 일부 상의 보호막에 형성된다.
여기서, 실리콘 질화막(12)은, 내습성을 확보하기 위해 약 1000옹스트롬 이상의 막두께를 가지도록 형성한다. 또, 도 3에 나타내는 바와 같이, 실리콘 질화막(12)의 막두께가 약 2000옹스트롬을 넘으면, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 기억 소자의 데이터 소거 시간이 급격하게 길어진다. 그 때문에, 실리콘 질화막(12)의 막두께는 약 2000옹스트롬 이하가 되도록 하여, 데이터 소거 시간이 필요 이상으로 길어지지 않도록 할 필요가 있다. 그렇게 함으로써, 제조 공정에 있어서도 불휘발성 반도체 기억 소자(17)의 자외선 소거가 가능하게 된다.
또, 실리콘 산질화막(13)은, 1.65~1.85의 굴절률을 가지며, 또한, 약 7000옹스트롬 이상의 막두께를 가지도록 형성되므로, 내습성을 높게 할 수 있다. 또한, 실리콘 산질화막(13)은, 자외선의 진입을 저해하지 않는다.
이와 같이 함으로써, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치는, 높은 내습성을 가짐과 함께, 대량 생산이 가능한 시간에 자외선 소거를 실시하는 것이 가능하게 된다.
또한, 도 1에서는, 실리콘 질화막(12) 상에 실리콘 산질화막(13)을 적층하고 있다. 도시는 하지 않지만, 실리콘 산질화막(13) 상에 실리콘 질화막(12)을 적층해도 된다.
또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 보호막으로서 TEOS막(15)을 실리콘 질화막과 실리콘 산질화막의 사이에 추가해도 된다.
10 반도체 기판 11 탑 메탈
12 실리콘 질화막 13 실리콘 산질화막
14 패드 개구부 15 TEOS막
17 불휘발성 반도체 기억 소자

Claims (4)

  1. 반도체 기판과,
    상기 반도체 기판의 표면에 형성된 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 기억 소자와,
    상기 반도체 기판 상에 형성된 탑 메탈과,
    상기 불휘발성 반도체 기억 소자 및 상기 탑 메탈 상에 형성된, 실리콘 질화막 상에 실리콘 산질화막을 적층한 보호막을 구비한, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 실리콘 질화막은 1000옹스트롬 이상 2000옹스트롬 이하의 막두께를 가지는, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 실리콘 산질화막은 1.65~1.85의 굴절률을 가지는, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 실리콘 질화막과 상기 실리콘 산질화막 사이에 TEOS막을 가지는, 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치.
KR1020157022415A 2013-02-21 2014-01-22 자외선 소거형의 불휘발성 반도체 장치 KR20150120370A (ko)

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