发明名称 具新颖规划设计架构之高密度电气可抹除可程式唯读记忆体元件陈列及其制造方法
摘要 一种高密度电气可抹除可程式唯读记忆体(EEPROM)元件,其制造方法是首先在一个P阱形成第一和第二之第一场氧化物(FOX1)区域,用来在其间界定一个P型活动装置区域。其次,在P阱形成第一和第二N + 埋入位元线分别邻近该第一和第二FOX1区域,促成N +位元线在其间界定一个P型通道区域。然后形成第一和第二之第二场氧化物(FOX2)区域分别邻近该FOX1区域,和分别重叠在N+ 位元线。然后在FOX2区域之间之P阱上形成厚度大约为300-500A之一层闸化物。然后在该闸氧化物界定一个大约为80-100A厚之隧道氧化物之窗。然后在闸氧化物上形成一层聚矽使其经由隧道氧化物延伸进入该隧道窗,用来界定该元件之浮动闸极。然后在浮动闸极上形成一层ONO层。最后在ONO上形成第二层上聚矽/钨矽化物藉以界定该元件之控制闸极。上述之EEPROM元件之规划设计方法是将该元件之控制闸极保持在规划计计电压,将位元线保持在低供给电压,和将P阱接地。在维持这些条件之同时,共用第一和第二位元线之相邻之EEPROM元件之字线亦被接地。共用相同控制线之相邻之元件之第一和第二位元线被保持在规划设计电压。该元件之抹除方法是将其控制闸极保持在低供给电压,将位元线保持在规划设计电压,和将P阱保持在规划电压。在维持上述条件之同时,共用相同之字线之相邻之 EEPROM元件之位元线被保持在规划设计电压。另外,共用该第一和第二位元线之相邻之字线被保持在规划设计电压。
申请公布号 TW225043 申请公布日期 1994.06.11
申请号 TW082105213 申请日期 1993.06.30
申请人 国家半导体公司 发明人 亚伯特.伯格蒙特
分类号 H01L27/115 主分类号 H01L27/115
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1﹒一种制造P型导电性之半导体材料之电气可抹除可程式唯读记忆体(EEPROM)元件之方法,该方法所包含之步骤有:(a)在P型半导体材料形成第一和第二隔开之第一场氧化物(FOX1)区域,用来在其间界定一个P型活动装置区域;(b)在P型半导体材料形成V型导电性之第一和第二隔开之位元线分别邻近该第一和第二FOX1区域,使第一和第二位元线在其间界定一个P型通道区域;(C)形成第一和第二隔开之第二场氧化物(FOX2)区域分别邻近该第一和第二FOX1区域,和分别重叠在该第一和第二位元线上;(a)在第一和第二FOX2区域之间之P型半导体材料上形成一层闸介质材料;(e)在闸介质材料界定一个隧道介质材料之窗,使隧道介质材料之厚度小于闸介质材料之厚度;(f)在闸介质材料上形成一层第一导料电材料,和使其延伸经过隧道介质材料进入隧道窗,用来界定该EEPROM元件的一个浮动闸极;(g)在该浮动闸极上形成一层中间介质材料;和(h)在该层中间介质材料上形成一层第二导电材料,用来界定该EEPROM元件的一个控制闸极。2﹒如申请专利范围第1项之方法,其中该第一导电材料层形成连续的延伸经过整个P型通道区域。3﹒如申请专利范围第1项之方法,其中该层第一导电材料形成只延伸经过P型通道区域之第一部份,使该层第二导电材料直接形成在闸介质材料上,重叠在该通道区域之第二部份,用以界定该EEPROM元件之内部存取电晶体之闸极。4﹒如申请专利范围第1项之方法,其中该闸介质材料和该隧道介质材料包含有矽二氧化物。5﹒如申请专利范围第4项之方法,其中该第一导电材料包含有聚矽。6﹒如申请专利范围第5项之方法,其中该中间介质材料包含有氧化物/氮化物/氧化物之复合物。7﹒如申请专利范围第6项之方法,其中该第二导电材料包含有聚矽。8﹒如申请专利范围第6项之方法,其中该第二导电材料包含有聚矽和重叠之钨矽化物。9﹒如申请专利范围第1项之方法,其中该P型半导体材料包含有P型导电性的一个阱,形成在N型导电性的一个矽基体。10﹒一种形成在P型醇电性之半导体材料之电气可抹除可程式唯读记忆体(EEPROM)元件,该EEPROM元件包含有(a)第一和第二隔开之第一场氧化物(FOX2)区域,形成在P型半导体材料,用来在其间界定一个P型活动装置区域;(b)N型导电性之第一和第二隔开之位元线,形成在P型半导体材料,分别邻近该第一和第二FOX1区域,使第一和第二位元线在其间界定一个p型通道区域;(c)第一和第二隔开之第二场氧化物(FOX2)区域,分别形成邻近该第一和第二FOX1区域,和分别重叠在该第一和第二位元线上;(d)一层闸介质材料﹒形成在第一和第二FOX2区域之间之P型半导体材料上和具有隧道介质材料的一个窗形成在其中,使隧道介质材料之厚度小于闸介质材料之厚度有矽二氧化物。14﹒如申请专利范围第13项之EEPROM元件,其中该第一导电材料包含有聚矽。15﹒如申请专利范围第14项之EEPROM元件,其中该中间介质材料包含有氧化物/氧化物/氧化物之复合物。16﹒如申请专利范围第15项之EEPROM元件,其中该第二导电材料包含有聚矽。17﹒如申请专利范围第15项之EEPROM元件,其中该第二导电材料包含有聚矽和重叠之钨矽化物。18﹒如申请专利范围第10项之EEPROM元件,其中该P型半导体材料包含有P型导电性的一个阱,形成在N型导电性的一个矽基体上。19﹒一种用以规划设计申请专利范围第10项所述之电气可抹除唯读记忆体(EEPROM)元件之方法该方法所包含之步骤有:(a)将EEPROM元件之控制闸极保持在规划设计电压;(b)将第一和第二位元线保持在低供给电压;(c)将P型半导体材料保持在低供给电压(e)一层第一导电材料,形成在该闸介质材料上,和经由隧道介质材料延伸进入隧道窗,用来界定该EEPROM元件的一个浮动闸极;(f)一层中间介质材料,形成在该浮动闸极上;和(K)一层第二导电材料,形成在该中间介质材料上,用来界定该EEPROM元件的一个控制闸极。11﹒如申请专利范围第10项之EEPROM元件,其中该第一导电材料层形成连续的延伸经过整个P型通道区域。12﹒如申请专利范围第10项之EEPROM元件,其中该层第一导电材料形成只延伸经过P型通道区域之第一部份,使该层第二导电材料直接形成在闸介质材料上,重叠在该通道区域之第二部份,用以界定该EEFROM元件之内部存取闸。13﹒如申请专利范围第12项之EEPROM元件,其中该闸介质材料和该隧道介质材料包含(d)在维持上述步骤(a)─(c)之条件之同时,将共用第一和第二位元线之相邻之EEPROM元件之控制闸极保在低供给电压;和(e)在维持上述步骤(a)─(d)之条件之同时, 将共用相同控制闸极线之相邻之EEPROM元件之第一和第二位元线保持在规剖设计电压。20﹒一种用之抹除申请专利范围第10项所述之电气可抹除唯读记忆体(EEPROM)元件之方法,该方法所包含之步骤有:(a)将EEPROM元件之控制闸极保持在低供给电压;(b)将EEPROM元件之第一和第二位元线保持在规划设计电压;(c)将P型半导体材料保持在规划设计电压;(d)在维持上述步骤(a)─(c)之条件之同时, 将共用相同控制闸极线之相邻之EEPROM元件之第一和第二元位线保持在规到设计电压;和(e)在维持上述步骤(a)─(d)之条件之同时,将共同第一和第二位元线之相邻之EEPROM元件之控制闸极保持在规划设计电压。图示简单说明:图1是剖面图,用来表示使用有另外之存取电晶体之传统式之EEPR0M元件结构图2是布置图,用来表示图1之元件结构。图3是剖面图,用来表示习知技术之EEPROM元件,它被制作在P阱上和使用有一个内部存取电晶体。图4是剖面图,用来表示三阱结构适于用以制造依照本发明之高密度EEPR0M元件阵列。图5一7是剖面图,用来表示依照本发明之高密度EEPR0M元件之制作。图8是布置图,用来表示图7之元件结构。图9是剖面图,用来表示依照本发明之高密度EEPRm元件之另一实施例。图10是布置图,用来表示图9之元件结构。图11是剖面图,用来表示当规划设计时在图7/8和图8/9之元件之规划禁止状态。图12是概略图,用来表示依照本发明之高密度EEPR0M元件陈列之一部份。
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