发明名称 一种非挥发性半导体记忆细胞元阵列及其制法
摘要 本发明提出一种非挥发性半导体记忆细胞元阵列及其制法,其设计是除了传统的浮动闸极、控制闸极、细胞源极和细胞汲极的安排外,特别是增加区域源极的设计,以提升元件之运作,同时此设计可使细胞元阵列减少许多接触窗的数目,而进一步缩小细胞元阵列的尺寸大小,此外,本发明在每两条金属线中多增设一个隔离区,以避免该细胞元阵列在缩小尺寸后容易发生短路(cross talk)的可能,而进一步提高其可靠性。
申请公布号 TW318279 申请公布日期 1997.10.21
申请号 TW085116194 申请日期 1996.12.27
申请人 合泰半导体股份有限公司 发明人 陈领;廖修汉
分类号 H01L27/00 主分类号 H01L27/00
代理机构 代理人 陈惠蓉 台北巿松德路一七一号二楼
主权项 1.一种非挥发性半导体记忆细胞元阵列,系包含:数个浮动闸极,成行成列地排列于一矽基板之上;数个控制闸极,成列且连续地排列于浮动闸极之上;数条区域位元线,成行且连续地排列于矽基板上;数个细胞源极与细胞汲极,成行地交错位于区域位元线下方之矽基板内,而细胞源极与细胞汲极之间,系以浮动闸极分隔之;数个区域源极,位于矽基板内,成列地与细胞汲极交错排列;数个隔离区,位于矽基板上,成行地位于区域位元线之间,系隔离该列相邻细胞汲极与区域源极。2.如申请专利范围第1项的阵列,其中所述区域源极呈整个相连于共同区域源极。3.一种非挥发性半导体记忆细胞元的制法,其步骤系包含:(A)提供一面P型矽基板;(B)于所述矽基板上形成隔离用的场氧化层区域;(C)连续沈积一隧道氧化层和第一复晶矽层于所述矽基板表面;(D)利用微影及蚀刻技术,制定复晶矽浮动闸极的图案;(E)再连续沈积第一介电层、金属矽化物层以及第二介电层,并在其上制定出控制闸极的图案于所述浮动闸极之上;(F)于所述矽基选定的区域内,植入N型离子以形成细胞源极和汲极;(G)沈积一层细胞源极/汲极氧化层;(H)再沈积一层较厚的氧化层,并以垂直非均向性电浆蚀刻法,形成侧壁子;以及(I)沈积一层导电层,并以微影和蚀刻技术,同时形成区域位元线和区域源极。4.如申请专利范围第3项的制法,其中所述第一复晶矽层其厚度为500到2000埃之间。5.如申请专利范围第3项的制法,其中所述金属矽化物其厚度为1000到3000埃之间。6.如申请专利范围第3项的制法,其中该第一介电层的材料是氧化矽/氮化矽/氧化矽之ONO夹心结构,其等效厚度介于100到300埃之间。7.如申请专利范围第3项的制法,其中所述N型离子系为砷离子,其离子植入能量为20到80keV之间,而离子植入剂量介于1E15到5E15离子/平方公分之间。8.如申请专利范围第3项的制法,其中所述导电层其厚度为2000到4000埃之间。9.如申请专利范围第8项的制法,其中所述导电层的材料系选自复晶矽、钨、钨化矽、钛化矽族群之一。图示简单说明:第一图为传统堆叠式非挥发性记忆细胞元之剖面图。第二图为传统堆叠式非挥发性记忆细胞元之布局(layout)图。第三A图为本发明实施例具有共同区域源极之非挥发性半导体记忆细胞元阵列的布局图。第三B图为第三A图之等效电路图。第三C图为本发明另一实施例具有独立区域源极之非挥发性半导体记忆细胞元阵列的布局图。第三D图为第三C图之等效电路图。第三E图至第三K图为本发明非挥发性记忆细胞元之制程剖面图。第三L图为本发明非挥发性半导体记忆细胞元之工作原理。第三M图为本发明非挥发性半导体记忆细胞元之操作示意图。
地址 新竹巿科学工业园区研新二路五号