DE19808182C1 - Elektrisch programmierbare Speicherzellenanordnung und ein Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Elektrisch programmierbare Speicherzellenanordnung und ein Verfahren zu deren HerstellungInfo
- Publication number
- DE19808182C1 DE19808182C1 DE19808182A DE19808182A DE19808182C1 DE 19808182 C1 DE19808182 C1 DE 19808182C1 DE 19808182 A DE19808182 A DE 19808182A DE 19808182 A DE19808182 A DE 19808182A DE 19808182 C1 DE19808182 C1 DE 19808182C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- trenches
- bit lines
- gate electrodes
- flanks
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B69/00—Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrisch programmierbare Spei
cherzellenanordnung und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Eine elektrisch programmierbare Speicherzellenanordnung, eine
sog. EEPROM-Anordnung, umfaßt Transistoren, die jeweils min
destens zwei unterschiedliche Einsatzspannungen aufweisen
können. Zum Auslesen einer in einem der Transistoren gespei
cherten Information wird an eine Kontroll-Gateelektrode des
Transistors eine Spannung angelegt, die zwischen den zwei
Einsatzspannungen liegt. Je nachdem ob die Einsatzspannung
des Transistors kleiner oder größer als die Spannung an der
Kontroll-Gateelektrode ist, fließt ein Strom durch den Tran
sistor oder nicht. Die Information ist in Form der Einsatz
spannung des Transistors gespeichert, die eine logische Grö
ße, 0 oder 1, darstellt.
Um die Information speichern zu können, d. h. um die entspre
chende Einsatzspannung einstellen zu können, ist eine elek
trisch isolierte Floating-Gateelektrode zwischen der Kon
troll-Gateelektrode und einem Kanalgebiet des Transistors an
geordnet. Die Einsatzspannung des Transistors kann durch Ver
änderung der Ladung auf der Floating-Gateelektrode verändert
werden. Eine Veränderung der Ladung auf der Floating-
Gateelektrode erfolgt durch Elektronen, die aufgrund eines
Spannungsabfalls zwischen der Kontroll-Gateelektrode und dem
Kanalgebiet oder einem Source/Drain-Gebiet des Transistors
durch ein dünnes Dielektrikum tunneln oder die Potentialbar
riere des Dielektrikums überwinden. Der Name der Floating-
Gateelektrode rührt daher, daß sie nicht an ein Potential an
geschlossen ist, und deshalb "floatet".
Tunneln die Elektronen bei angelegter Spannung durch das dün
ne Dielektrikum in die Floating-Gateelektrode, so spricht man
von Fowler-Nordheim-Tunneln (siehe S. M. Sze, Physics of Se
miconductor Devices, J. Wiley & Sons, N. Y. 1981, Seite 497).
Erfolgt das Speichern hingegen aufgrund eines hohen Stroms
durch den Transistor, d. h. liegt ein hoher Spannungsabfall
zwischen Source und Drain vor, dann können heiße Elektronen
in oder aus der Floating-Gateelektrode injiziert werden. Die
Injektion erfolgt in der Nähe des Drain-Gebiets, da dort der
Spannungsabfall besonders groß ist.
Entlang einer Bitleitung benachbarte Transistoren können in
Reihe (NAND-Architektur) oder parallel (NOR-Architektur) ge
schaltet sein.
In der VLSI-Technologie wird eine Erhöhung der Packungsdichte
von Schaltungsanordnungen angestrebt, um Prozeßkosten zu sen
ken und Schaltungsgeschwindigkeiten zu erhöhen.
In der deutschen Patentanmeldung DE 195 24 478 A1 ist eine
EEPROM-Anordnung in NOR-Architektur beschrieben, bei der ver
tikale MOS-Transistoren an mit ersten Dielektrika versehene
Flanken von in einem Substrat parallel zueinander verlaufen
den Gräben angeordnet sind. Entlang Böden der Gräben und zwi
schen den Gräben verlaufen Bitleitungen, und quer zu den Bit
leitungen verlaufen Wortleitungen. In den Gräben sind Floa
ting-Gateelektroden und Kontroll-Gateelektroden, die durch
zweite Dielektrika von den Floating-Gateelektroden getrennt
sind, angeordnet. Um einen Spannungsabfall zwischen den Kon
troll-Gateelektroden und den Floating-Gateelektroden klein zu
halten und damit die Betriebsspannung zu senken, ist die Aus
dehnung der Floating-Gateelektroden in vertikaler Richtung
größer als die Tiefe der Gräben und ragt über eine Hauptflä
che des Substrats hinaus. Durch die vertikale Ausdehnung wird
die Packungsdichte nicht verkleinert. Allerdings verringert
die Struktur der Floating-Gateelektroden die Prozeßsicher
heit, da die dünnen herausragenden Teile der Floating-
Gateelektroden mechanisch instabil sind. Mit dieser Anordnung
ist eine Zellfläche von 2 F2 realisierbar, wobei F die mini
male, in der jeweiligen Technologie lithographisch herstell
bare Strukturgröße ist.
Da beim Fowler-Nordheim-Tunneln zwei Transistoren, die eine
Bitleitung teilen, gleichzeitig programmiert werden würden,
kann die Programmierung einer EEPROM-Anordnung gemäß der
deutschen Patentanmeldung DE 195 24 478 A1 nur über die Injek
tion heißer Elektronen erfolgen. Dabei wird ein Teil der Bit
leitungen auf ein Potential und ein anderer Teil der Bitlei
tungen auf ein anderes Potential gelegt, wobei ein Spannungs
abfall zwischen benachbarten Bitleitungen nur für den zu pro
grammierenden Transistor vorliegt. Die Programmierung durch
Injektion von heißen Elektronen ist nachteilig, da hohe Pro
grammierströme und damit auch hohe Leistungen erforderlich
sind.
In Y. Yamauchi et al. "A Novel NOR Virtual-Ground Array Archi
tecture for High Density Flash, Extended Abstracts of the
1996 International Conference on Solid State Devices and Ma
terials", Yokohama, 1996, Seiten 269 bis 271, in Y. Yamauchi
et al. "A New Cell Strukture for Sub-quarter Micron High De
sity Flash Memory", IEDM 1995, S. 267-270 und in US 5053840
werden jeweils eine EEPROM-Anordnung mit planaren Transisto
ren in NOR-Architektur vorgeschlagen, bei der trotz gemeinsa
mer Bitleitungen benachbarter Transistoren die Programmierung
über Fowler-Nordheim-Tunneln erfolgen kann. Dazu weisen die
Bitleitungen jeweils einen ersten Teil und einen zweiten Teil
auf, wobei der erste Teil niedriger dotiert ist als der zwei
te Teil. Da in dem ersten Teil einer Bitleitung ein Span
nungsabfall bis zum Tunneloxid auftritt, wird nur die an den
zweiten Teil der Bitleitung angrenzende Floating-
Gateelektrode programmiert. Mit dieser Anordnung ist eine
Zellfläche von bis zu 5 F2 realisierbar.
Um einen Spannungsabfall zwischen der Kontroll-Gateelektrode
und der Floating-Gateelektrode klein zu halten und damit die
Betriebsspannung zu senken, wurde in H. Shirai et al. A
0.54 µm2 Self-Aligned, HSG Floating Gate Cell (SAHF Cell) for
256 Mbit Flash Memories, IEDM, Technical Digest, IEEE, New
York, 1995 Seiten 653 bis 656, eine Speicherzellenanordnung
vorgeschlagen, bei der die Kapazität, die durch die Kontroll-
Gateelektrode und die Floating-Gateelektrode gebildet wird,
durch Einsatz von hemispherical-grained Polysilizium als Ma
terial der Floating-Gateelektrode vergrößert wird. Durch das
hemispherical-grained Polysilizium wird eine Vergrößerung der
Oberfläche der Floating-Gateelektrode und damit der Koppel
fläche zwischen der Floating-Gateelektrode und der Kontroll-
Gateelektrode erzielt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine elektrisch
programmierbare Speicherzellenanordnung anzugeben, bei der
MOS-Transistoren in NOR-Architektur verschaltet sind, und die
mit im Vergleich zum Stand der Technik besonders hoher Pac
kungsdichte und besonders hoher Prozeßsicherheit herstellbar
ist. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen
elektrisch programmierbaren Speicherzellenanordnung angegeben
werden.
Dieses Problem wird gelöst, durch eine elektrisch program
mierbare Speicherzellenanordnung gemäß Anspruch 1 sowie durch
ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß Anspruch 4. Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den übrigen Ansprü
chen hervor.
Eine erfindungsgemäße Speicherzellenanordnung umfaßt minde
stens einen Teil eines Substrats, in dem im wesentlichen par
allel zueinander verlaufende Gräben vorgesehen sind, entlang
deren Böden untere Bitleitungen verlaufen. Zwischen den Grä
ben verlaufen obere Bitleitungen, die jeweils an zwei zuein
ander benachbarte Gräben angrenzen. Die oberen Bitleitungen
sind z. B. angrenzend an eine Oberfläche des Substrats oder in
einer über dem Substrat erzeugten leitenden Schicht angeord
net. Die oberen und unteren Bitleitungen können Halbleiterma
terial umfassen und zur Senkung ihres elektrischen Wider
stands durch ein Silizid verstärkt sein. Quer zu den oberen
und unteren Bitleitungen verlaufen Wortleitungen.
Eine Speicherzelle der Speicherzellenanordnung umfaßt einen
vertikalen MOS-Transistor, der an einer Flanke eines der Grä
ben ausgebildet ist. Zwei entlang einer der Wortleitungen be
nachbarte MOS-Transistoren verschiedener Speicherzellen sind
entweder an gegenüberliegenden Flanken eines der Gräben oder
an Flanken benachbarter Gräben angeordnet. Zwei entlang der
Wortleitung benachbarte MOS-Transistoren, die an gegenüber
liegenden Flanken des Grabens angeordnet sind, teilen sich
eine der unteren Bitleitungen. Zwei entlang der Wortleitung
benachbarte MOS-Transistoren, die an Flanken der benachbarten
Gräben angeordnet sind, teilen sich eine der oberen Bitlei
tungen. Teile der oberen und unteren Bitleitungen wirken als
Source/Drain-Gebiete der MOS-Transistoren. Zwischen Sour
ce/Drain-Gebieten des MOS-Transistors ist ein Kanalgebiet an
geordnet. Mindestens im Bereich des Kanalgebiets ist die zu
gehörige Flanke des Grabens mit einem ersten Dielektrikum
versehen, an das eine Floating-Gateelektrode des MOS-
Transistors angrenzt. Floating-Gateelektroden verschiedener
MOS-Transistoren sind voneinander getrennt. Kontroll-
Gateelektroden sind durch zweite Dielektrika von den Floa
ting-Gateelektroden getrennt und mit den Wortleitungen elek
trisch verbunden. Die Kontroll-Gateelektroden können Teile
der Wortleitungen sein, an die Wortleitungen angrenzen oder
über Kontakte mit den Wortleitungen verbunden sein. Kontroll-
Gateelektroden von entlang eines Grabens benachbarten Transi
storen sind voneinander getrennt.
Um Programmierströme möglichst klein zu halten, ist es vor
teilhaft, wenn die Programmierung über Fowler-Nordheim-
Tunneln erfolgt. Beim Programmieren des MOS-Transistors über
Fowler-Nordheim-Tunneln wird die Wortleitung des MOS-
Transistors auf eine erste Spannung und eine Bitleitung des
MOS-Transistors auf eine zweite Spannung gelegt. An die übri
gen Bitleitungen wird keine Spannung angelegt, d. h. sie floa
ten. Um zu verhindern, daß auch ein entlang der Wortleitung
zum MOS-Transistor benachbarter MOS-Transistor, der dieselbe
Bitleitung teilt, mitprogrammiert wird, umfassen die oberen
und unteren Bitleitungen entlang ersten Flanken der Gräben
verlaufende erste Teile und entlang zweiter Flanken der Grä
ben verlaufende zweite Teile, wobei die ersten Teile eine
niedrigere Dotierstoffkonzentration als die zweiten Teile
aufweisen. Aufgrund der niedrigen Dotierstoffkonzentration
der ersten Teile der Bitleitungen liegt beim Programmieren
des MOS-Transistors noch innerhalb des ersten Teils der Bit
leitung ein Spannungsabfall bis zum ersten Dielektrikum vor.
Die Dotierungen werden so gewählt, daß der Spannungsabfall
zwischen den gegenüberliegenden Flächen des ersten Dielektri
kums nicht ausreicht, um beim ersten Teil der Bitleitung ein
Tunneln auszulösen. Der zweite Teil der Bitleitung ist also
dem MOS-Transistor zuzuordnen, während der erste Teil der
Bitleitung dem benachbarten MOS-Transistor zuzuordnen ist.
MOS-Transistoren, die an den ersten Flanken der Gräben ange
ordnet sind, umfassen einen ersten Teil einer der oberen Bit
leitungen und einen zweiten Teil einer der unteren Bitleitun
gen. MOS-Transistoren, die an den zweiten Flanken der Gräben
angeordnet sind, umfassen einen ersten Teil einer der unteren
Bitleitungen und einen zweiten Teil einer der oberen Bitlei
tungen.
Die Speicherzelle läßt sich mit einer Fläche von 2 F2 her
stellen.
Die oberen Bitleitungen können erzeugt werden, indem vor Er
zeugung der Gräben eine dotierte Schicht erzeugt wird. Die
dotierte Schicht kann z. B. durch Epitaxie auf das Substrat
aufgewachsen oder durch Implantation des Substrats erzeugt
werden. Durch eine zusätzliche Implantation werden anschlie
ßend streifenförmige dotierte Gebiete erzeugt, die vom selben
Leitfähigkeitstyp wie die dotierte Schicht dotiert sind, aber
eine höhere Dotierstoffkonzentration aufweisen. Die dotierte
Schicht kann auch nach den streifenförmigen dotierten Gebie
ten erzeugt werden. Anschließend werden die Gräben erzeugt,
wobei sie parallel und versetzt zu den streifenförmigen do
tierten Gebieten verlaufen. Jeder Graben durchtrennt einen
Teil eines der streifenförmigen dotierten Gebiete und einen
Teil der dotierten Schicht. Um dies zu erreichen, ist es vor
teilhaft, wenn die Summe der Breite der Gräben und des Ab
standes zwischen benachbarten Gräben gleich der Summe der
Breite der streifenförmigen dotierten Gebiete und des Abstan
des zwischen zueinander benachbarten streifenförmigen dotier
ten Gebieten ist. Zur Erhöhung der Packungsdichte ist es vor
teilhaft, wenn die Breite der Gräben, der Abstand zwischen
den benachbarten Gräben, die Breite der streifenförmigen Ge
biete und der Abstand zwischen den zueinander benachbarten
streifenförmigen dotierten Gebieten jeweils F betragen.
Durch die Erzeugung der Gräben entstehen aus den übrigblei
benden Teilen der dotierten Schicht die ersten Teile der obe
ren Bitleitungen und aus den übrigbleibenden Teilen der
streifenförmigen Gebiete die zweiten Teile der oberen Bitlei
tungen. Dieser Prozeß hat den Vorteil, daß die Breite der er
sten Teile und der zweiten Teile der oberen Bitleitungen
kleiner als F, z. B. F/2 betragen können, was eine große Pac
kungsdichte zur Folge hat.
Die ersten Teile und/oder die zweiten Teile der oberen Bit
leitungen können auch nach den Gräben erzeugt werden.
Die unteren Bitleitungen können erzeugt werden, indem nach
Erzeugung der Gräben zunächst eine Implantation der Böden der
Gräben durchgeführt wird. Sind die oberen Bitleitungen be
reits erzeugt, so bedeckt dabei eine Maske die oberen Bitlei
tungen, wobei die Maske zur Prozeßvereinfachung vorzugsweise
mindestens teilweise als Maske bei der Erzeugung der Gräben
gewirkt hat. Da anschließend eine schräge zusätzliche Implan
tation durchgeführt wird, ist es vorteilhaft, wenn die Maske
auch mindestens die ersten Flanken der Gräben bedeckt, um sie
vor der zusätzlichen Implantation zu schützen. Die Richtung
der zusätzlichen Implantation wird so gewählt, daß die Böden
nur im Bereich von ersten Flanken der Gräben zusätzlich im
plantiert werden. In diesen Bereichen entstehen die höher do
tierten zweiten Teile der unteren Bitleitungen. Bei der zu
sätzlichen Implantation haben die zweiten Flanken eine ab
schattende Wirkung, weshalb die Böden in Bereichen der zwei
ten Flanken der Gräben nicht zusätzlich implantiert werden.
Dort entstehen die niedrig dotierten ersten Teile der unteren
Bitleitungen. Die Reihenfolge der Implantationen ist belie
big.
Statt schräg zu implantieren, kann auch mit Hilfe einer
streifenförmigen Maske implantiert werden, deren Streifen
parallel zu den Gräben verlaufen und die Böden in Bereichen
der zweiten Flanken der Gräben bedecken.
Es ist vorteilhaft, wenn ein Spannungsunterschied zwischen
einer Kontroll-Gateelektrode des MOS-Transistors und dem Ka
nalgebiet hauptsächlich an einer Kapazität, die durch die
Floating-Gateelektrode und dem Kanalgebiet gebildet wird, ab
fällt. Dazu muß die Kapazität, die durch die Floating-
Gateelektrode und dem Kanalgebiet gebildet wird, kleiner
sein, als eine dazu in Reihe geschaltete Kapazität, die durch
die Kontroll-Gateelektrode und der Floating-Gateelektrode ge
bildet wird. Eine Fläche zwischen der Floating-Gateelektrode
und dem Kanalgebiet sollte demnach kleiner als eine Koppel
fläche zwischen der Kontroll-Gateelektrode und der Floating-
Gateelektrode sein. Da eine Vergrößerung der Koppelfläche
parallel zum Verlauf der Wortleitungen durch Verbreiterung
der Gräben und der Abstände zwischen ihnen zu einer Verklei
nerung der Packungsdichte führen würde, ist es vorteilhaft,
die Vergrößerung der Koppelfläche entlang der Flanke des Gra
bens vorzusehen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Gräben nicht aufgefüllt und die
Kontroll-Gateelektroden in die Gräben hineinreichen, da da
durch die Koppelfläche vergrößert wird.
Es ist also vorteilhaft, wenn die Kanalweite, d. h. eine zum
Verlauf der Grabens parallele Abmessung des Kanalgebiets bzw.
des ersten Dielektrikums des MOS-Transistors kleiner ist als
eine zum Verlauf des Grabens parallele Abmessung der Floa
ting-Gateelektrode und der Kontroll-Gateelektrode. Um zu ver
hindern, daß die Vergrößerung der Floating-Gateelektrode ent
lang der Flanke des Grabens eine Vergrößerung der Kanalweite
nach sich zieht, sind isolierende Strukturen zwischen entlang
des Grabens benachbarten ersten Dielektrika angeordnet. Die
isolierenden Strukturen grenzen an Teile der Flanken der Grä
ben an und verhindern dort die Ausbildung von Kanälen. Außer
halb von Kanalgebieten überlappen die Floating-Gateelektroden
die isolierenden Strukturen.
Beispielsweise wird isolierendes Material durch Abscheiden
und Rückätzen spacerförmig strukturiert und anschließend mit
Hilfe einer streifenförmigen Maske, deren Streifen dünner
sind als die Abstände zwischen den Streifen und quer zu den
Gräben verlaufen weiter strukturiert, wodurch die isolieren
den Strukturen in Form von Spacern aus dem isolierenden Mate
rial entstehen.
Zur Erhöhung der Packungsdichte ist es statt dessen vorteil
haft, vor Erzeugung der Floating-Gateelektroden mit Hilfe ei
ner streifenförmigen Maske, deren Streifen quer zu den Gräben
verlaufen, eine thermische Oxidation durchzuführen. Da eine
Unterdiffusion von Sauerstoff unter die Maske stattfindet,
entstehen die isolierenden Strukturen teilweise auch unter
halb der Maske. Dadurch können Abstände zwischen den isolie
renden Strukturen, d. h. die Kanalweiten, weniger als die mi
nimale Strukturgröße F hergestellt werden.
Um die Kanalweite noch weiter zu verkleinern, ist es vorteil
haft, vor der thermischen Oxidation die Streifen der strei
fenförmigen Maske zu verengen. Dazu kann beispielsweise vor
Erzeugung der Floating-Gateelektroden eine erste Hilfsschicht
und darüber eine zweite Hilfsschicht erzeugt und streifenför
mig strukturiert werden, wobei aus der ersten Hilfsschicht
die streifenförmige Maske entsteht. Die Streifen der strei
fenförmigen Maske werden verengt, indem das Material der er
sten Hilfsschicht selektiv zur zweiten Hilfsschicht isotrop
geätzt wird, wodurch die strukturierte zweite Hilfsschicht
unterätzt wird. Auf diese Weise können die Breiten der Strei
fen der streifenförmigen Maske kleiner als F betragen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, wenn die oberen und die un
term Bitleitungen gleichzeitig erzeugt werden. Beispielswei
se werden nach Erzeugung der Gräben eine ganzflächige Implan
tation und eine weitere Implantation mit Hilfe einer strei
fenförmigen Maske, deren Streifen entweder zwischen den Gräben
und angrenzend an die ersten Flanken der Gräben oder in den
Gräben und angrenzend an die zweiten Flanken der Gräben ange
ordnet sind. Die Reihenfolge der Implantationen ist beliebig.
Zur Prozeßvereinfachung ist es vorteilhaft, wenn entlang der
Wortleitung benachbarte Kontroll-Gateelektroden aneinander
angrenzen und die Wortleitung bilden.
Zur Erhöhung der Packungsdichte ist es vorteilhaft, wenn Ab
stände zwischen entlang dem Graben benachbarten Kontroll-
Gateelektroden kleiner als deren Breiten, d. h. deren zum Ver
lauf des Grabens parallele Abmessungen, sind. Besonders vor
teilhaft ist es, wenn die Abstände zwischen den entlang dem
Graben benachbarten Kontroll-Gateelektroden kleiner als F be
tragen.
Zur Erzeugung der Kontroll-Gateelektroden kann nach Erzeugung
der zweiten Dielektrika leitendes Material abgeschieden wer
den, das mit Hilfe einer streifenförmigen Wortleitungs-Maske
strukturiert wird. Zur Erzeugung der Wortleitungs-Maske wird
Material abgeschieden und durch ein photolithographisches
Verfahren streifenförmig strukturiert. Vorzugsweise sind zur
Erhöhung der Packungsdichte Breiten der Streifen gleich Ab
ständen zwischen den Streifen, deren Größe F betragen. An
schließend wird weiteres Material abgeschieden und rückge
ätzt, so daß an den Flanken der Streifen Spacer entstehen.
Die Streifen und die Spacer bilden zusammen die Wortleitungs-
Maske.
Zur Prozeßvereinfachung ist es vorteilhaft, wenn die Wortlei
tungs-Maske auch als Maske bei der Erzeugung der zweiten Die
lektrika und der Floating-Gateelektroden mitwirkt.
Die zweiten Dielektrika werden beispielsweise durch Struktu
rierung einer ONO-Schicht, d. h. einer Schicht, die aus zwei
Oxid-Teilschichten und einer zwischen ihnen angeordneten Si
liziumnitrid-Teilschicht besteht, erzeugt. Die zweiten Die
lektrika können jedoch auch aus anderen isolierenden Materia
lien erzeugt werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, die
in den Figuren dargestellt sind, näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erstes Substrat,
nachdem eine Wanne, eine dotierte Schicht und strei
fenförmige dotierte Gebiete erzeugt wurden.
Fig. 2 zeigt den Querschnitt aus Fig. 1, nachdem eine erste
streifenförmige Maske, Gräben, erste Teile von oberen
Bitleitungen, zweite Teile der oberen Bitleitungen,
erste Spacer, erste Teile von unteren Bitleitungen
und zweite Teile der unteren Bitleitungen erzeugt
wurden.
Fig. 3 zeigt einen parallel zu einer Oberfläche des
Substrats verlaufenden Querschnitt durch das
Substrat, der durch die Gräben verläuft, nachdem eine
SiO2-Schicht und eine dritte streifenförmige Maske
erzeugt wurden.
Fig. 4 zeigt den Querschnitt aus Fig. 3, nachdem isolieren
de Strukturen erzeugt wurden.
Fig. 5a zeigt den Querschnitt aus Fig. 2, nachdem die SiO2-
Schicht entfernt und erste Dielektrika, Floating-
Gateelektroden, zweite Dielektrika und Kontroll-
Gateelektroden erzeugt wurden.
Fig. 5b zeigt den Querschnitt aus Fig. 4 nach den Prozeß
schritten aus Fig. 5a. Als Projektion ist der Ver
lauf von Streifen und zweiten Spacern dargestellt.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch ein zweites Substrat,
der parallel zu einer Oberfläche des zweiten
Substrats verläuft, nachdem obere und untere Bitlei
tungen (nicht dargestellt) und Gräben erzeugt und ei
ne erste und eine zweite Hilfsschicht strukturiert
wurden.
In einem ersten Ausführungsbeispiel ist ein erstes Substrat 1
aus Silizium vorgesehen, das eine an eine Oberfläche O des
ersten Substrats 1 angrenzende p-dotierte Wanne Wa umfaßt.
Die Dotierstoffkonzentration der Wanne Wa beträgt ca.
1017cm-3. Durch Implantation mit n-dotierenden Ionen wird ei
ne ca. 80 nm dicke dotierte Schicht S erzeugt, die eine Do
tierstoffkonzentration von ca. 5.1018 cm-3 aufweist (siehe
Fig. 1). Durch eine Implantation mit einer Photolackmaske
(nicht dargestellt) werden ca. 400 nm breite streifenförmige
n-dotierte Gebiete Ge erzeugt(siehe Fig. 1). Die streifen
förmigen dotierten Gebiete Ge weisen einen Abstand von ca.
400 nm voneinander auf. Ihre Dotierstoffkonzentration beträgt
ca. 5.1020 cm-3.
Zur Erzeugung einer streifenförmigen ersten Maske M1, deren
Streifen parallel zueinander verlaufen, ca. 400 nm breit sind
und einen Abstand von ca. 400 nm voneinander aufweisen, wird
SiO2 in einer Dicke von ca. 200 nm abgeschieden und durch ein
photolithographisches Verfahren strukturiert. Für die Struk
turierung durch Trockenätzung wird z. B. CHF3 als Ätzmittel
verwendet. Die Streifen der ersten Maske M1 verlaufen paral
lel zu den streifenförmigen dotierten Gebieten Ge und über
lappen jeweils ein streifenförmiges dotiertes Gebiet Ge und
einen Teil der dotierten Schicht S (siehe Fig. 2).
Zur Erzeugung von Gräben G wird mit Hilfe der ersten strei
fenförmigen Maske M1 Silizium mit z. B. HBr ca. 600 nm tief
geätzt (siehe Fig. 2). Dabei entstehen aus der dotierten
Schicht S erste Teile von oberen Bitleitungen Bo1, die an er
ste Flanken F1 der Gräben G angrenzen, und aus den dotierten
streifenförmigen Gebieten Ge zweite Teile der oberen Bitlei
tungen Bo2, die an zweite Flanken F2 der Gräben G angrenzen.
Zwischen jeweils zwei benachbarten Gräben G verläuft eine
obere Bitleitung Bo (siehe Fig. 2).
Zur Erzeugung von ersten Spacern Sp1 an den ersten Flanken F1
und an den zweiten Flanken F2 der Gräben G wird SiO2 in einer
Dicke von ca. 50 nm abgeschieden und rückgeätzt (siehe Fig.
2). Die ersten Spacer Sp1 und die streifenförmige erste Maske
M1 bilden zusammen eine zweite Maske, die Böden der Gräben G
nicht bedeckt. Zur Erzeugung eines Streuoxids (nicht darge
stellt) wird SiO2 in einer Dicke von ca. 15 nm abgeschieden.
Zur Erzeugung von ersten Teilen von unteren Bitleitungen Bu1
werden mit Hilfe der zweiten Maske die Böden der Gräben G mit
n-dotierenden Ionen implantiert (siehe Fig. 2). Die Dotier
stoffkonzentration der ersten Teile der unteren Bitleitungen
Bu1 beträgt ca. 5 . 1018 cm-3. Zur Erzeugung von zweiten Teilen
der unteren Bitleitungen Bu2 wird anschließend eine schräge
Implantation mit n-dotierenden Ionen durchgeführt. Die ersten
Spacer Sp1 der zweiten Maske schützen dabei die ersten Flan
ken F1 der Gräben G. Durch die abschattende Wirkung der zwei
ten Flanken F2 der Gräben G werden die Böden der Gräben G im
Bereich der zweiten Flanken F2 nicht zusätzlich implantiert.
Die zweiten Teile der unteren Bitleitungen Bu2, die aus der
zusätzlichen Implantation hervorgehen, sind im Bereich der
ersten Flanken F1 der Gräben G angeordnet und weisen eine Do
tierstoffkonzentration von ca. 5.1020 cm-3 auf (siehe Fig.
2). Durch einen Temperschritt wird der Dotierstoff der unte
ren Bitleitungen Bu aktiviert. Entlang der Böden der Gräben G
verläuft jeweils eine untere Bitleitung Bu.
Anschließend wird die zweite Maske und das Streuoxid mit z. B.
Flußsäure entfernt. Durch thermische Oxidation wird eine ca.
10 nm dicke SiO2-Schicht I1 erzeugt (siehe Fig. 3). Die
SiO2-Schicht I1, die später wieder entfernt wird, dient der
Entfernung von Ätzschäden der Flächen der Gräben G.
Anschließend wird zur Erzeugung einer streifenförmigen drit
ten Maske M3, deren Streifen im wesentlichen senkrecht zu den
Gräben G verlaufen, ca. 400 nm breit sind und einen Abstand
von ca. 400 nm voneinander aufweisen, Siliziumnitrid in einer
Dicke von ca. 50 nm abgeschieden und durch ein photolithogra
phisches Verfahren mit z. B. CF4 als Ätzmittel strukturiert
(siehe Fig. 3). Die SiO2-Schicht I1 dient dabei als Ätzstop
wird teilweise angeätzt. Außerdem schützt sie das Substrat 1
vor Kontakt mit dem Siliziumnitrid.
Zur Erzeugung von isolierenden Strukturen I wird anschließend
eine thermische Oxidation bei ca. 1000°C durchgeführt. Da
durch entstehen an den ersten Flanken F1 und an den zweiten
Flanken F2 der Gräben G die isolierenden Strukturen I mit ei
ner Dicke von ca. 70 nm, die durch Unterdiffusion von Sauer
stoff unter die streifenförmige dritte Maske M3 ca. 140 nm
tief in die Streifen der dritten Maske M3 hineinreichen
(siehe Fig. 4). Die dritte Maske M3 wird dabei etwas aufoxi
diert. Eine zu den Gräben G parallele Abmessung der isolie
renden Strukturen I beträgt ca. 680 nm. Abstände zwischen
entlang der Gräben G benachbarten isolierenden Strukturen I
betragen ca. 120 nm. Die SiO2-Schicht I1 wird teilweise in
die isolierenden Strukturen I eingebaut.
Anschließend wird aufoxidiertes Siliziumnitrid isotrop mit
z. B. verdünnter Flußsäure ca. 20 nm tief geätzt, bis Silizi
umnitrid der streifenförmigen dritten Maske M3 freigelegt.
Mit z. B. H3PO4 wird die streifenförmige dritte Maske M3 ent
fernt.
Zur Entfernung der SiO2-Schicht I1 wird SiO2 isotrop mit z. B.
verdünnter Flußsäure ca. 15 nm tief geätzt. Die isolierenden
Strukturen I sind jetzt ca. 55 nm dick.
Zur Erzeugung von ca. 8 nm dicken ersten Dielektrika D1, die
als Tunneloxide wirken, wird durch thermische Oxidation SiO2
aufgewachsen. Die ersten Dielektrika D1 entstehen zwischen
den isolierenden Strukturen I an den ersten Flanken F1 und an
den zweiten Flanken F2 der Gräben G (siehe Fig. 5a und 5b).
Da die zweiten Teile der unteren Bitleitungen Bu2 und die
zweiten Teile der oberen Bitleitungen Bo2 höher dotiert sind
als die ersten Teile der unteren Bitleitungen Bu1, die ersten
Teile der oberen Bitleitungen Bo1 und die Wanne Wa, sind die
ersten Dielektrika D1 in den erstgenannten Bereichen etwas
dicker (vgl. Fig. 5a).
Zur Erzeugung von Floating-Gateelektroden Gf wird in situ do
tiertes Polysilizium in einer Dicke von ca. 50 nm abgeschie
den und mit z. B. HBr rückgeätzt, bis das dotierte Polysilizi
um nur noch die ersten Flanken F1 und die zweiten Flanken F2
der Gräben G bedeckt.
Zur Erzeugung von zweiten Dielektrika D2 wird zunächst durch
thermische Oxidation ca. 3 nm SiO2 aufgewachsen. Anschließend
wird Siliziumnitrid in einer Dicke von ca. 10 nm abgeschieden
und solange aufoxidiert, bis sich eine oxidäquivalente Dicke
von 15 nm ergibt.
Zur Erzeugung von Kontroll-Gateelektroden Gk wird anschlie
ßend in situ dotiertes Polysilizium in einer Dicke von ca.
400 nm abgeschieden, wodurch die Gräben G gefüllt werden
(siehe Fig. 5a).
Zur Erzeugung einer Wortleitungs-Maske wird SiO2 in einer
Dicke von ca. 100 nm abgeschieden und durch ein photolitho
graphisches Verfahren so strukturiert, daß zur dritten Maske
M3 analoge Streifen St entstehen. Die Streifen St werden ver
breitert, indem anschließend SiO2 in einer Dicke von ca. 80
nm abgeschieden und rückgeätzt wird, wodurch an Flanken der
Streifen St zweite Spacer Sp2 entstehen. Die Streifen St und
die zweiten Spacer Sp2 bilden zusammen die Wortleitungs-Maske
(siehe Fig. 5b).
Mit Hilfe der Wortleitungs-Maske wird zunächst Polysilizium
mit z. B. HBr ca. 1000 nm tief geätzt, wodurch quer zu den
Gräben G verlaufende Wortleitungen erzeugt werden, die zu
gleich als Kontroll-Gateelektroden Gk dienen. Anschließend
wird aufoxidiertes Siliziumnitrid mit z. B. HF entfernt und
Siliziumnitrid mit z. B. CF4 ca. 10 nm tief und SiO2 mit z. B.
HF ca. 3 nm tief geätzt, wodurch die zweiten Dielektrika D2
entstehen. Anschließend wird Polysilizium mit z. B. HBr ca.
600 nm tief anisotrop geätzt, wodurch die voneinander ge
trennten Floating-Gateelektroden Gf entstehen.
Ein vertikaler Transistor umfaßt eines der ersten Dielektrika
D1, eine daran angrenzende Floating-Gateelektrode Gf, einen
daran angrenzenden Teil der zweiten Dielektrika D2 und eine
daran angrenzende Kontroll-Gateelektrode Gk. Ferner umfaßt er
einen an das erste Dielektrikum D1 angrenzenden Teil der Wan
ne Wa, der als Kanalgebiet Ka wirkt, sowie an das erste Die
lektrikum D1 angrenzende Teile einer oberen Bitleitung Bo und
einer unteren Bitleitung Bu, die als Source/Drain-Gebiete
wirken. Benachbarte Transistoren die an gegenüberliegenden
Flanken F1, F2 eines der Gräben G abgeordnet sind, teilen
sich eine untere Bitleitung Bu. Benachbarte Transistoren, die
an Flanken F1, F2 benachbarter Gräben G angeordnet sind, tei
len sich eine obere Bitleitung Bo.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel werden wie im ersten
Ausführungsbeispiel in einem zweiten Substrat aus Silizium
Gräben G', obere Bitleitungen, untere Bitleitungen und eine
SiO2-Schicht I1' erzeugt.
Zur Erzeugung einer streifenförmigen Maske wird eine erste
Hilfsschicht H1 erzeugt, indem Siliziumnitrid in einer Dicke
von ca. 50 nm abgeschieden wird. Darüber wird eine zweite
Hilfsschicht H2 erzeugt, indem SiO2 in einer Dicke von ca.
50 nm abgeschieden wird. Durch ein photolithographisches Ver
fahren werden Siliziumnitrid und SiO2 geätzt, wodurch die er
ste Hilfsschicht H1 und die zweite Hilfsschicht H2 in ca. 400
nm breite Streifen strukturiert werden, die einen Abstand von
ca. 400 nm voneinander aufweisen und im wesentlichen senk
recht zu den Gräben G' verlaufen. Anschließend wird Silizium
nitrid isotrop mit z. B. CF4 geätzt. Dabei wird die struktu
rierte zweite Hilfsschicht H2 unterätzt und die Streifen der
ersten Hilfsschicht H1 verengen sich auf eine Breite von ca.
300 nm (siehe Fig. 6).
Anschließend wird die zweite Hilfsschicht H2 durch isotropes
Ätzen mit z. B. verdünnter Flußsäure entfernt.
Die strukturierte erste Hilfsschicht H1 dient als zur dritten
Maske M3 des ersten Ausführungsbeispiels analoge Maske bei
der Erzeugung von isolierenden Strukturen.
Analog wie im ersten Ausführungsbeispiel werden dann erste
Dielektrika, Floating-Gateelektroden, zweite Dielektrika und
Kontroll-Gateelektroden erzeugt.
Da die Streifen der ersten Hilfsschicht H1 enger sind als die
Streifen der dritten Maske M3 des ersten Ausführungsbei
spiels, ist die Kanalweite eines Transistors, d. h. eine zu
den Gräben G' parallele Abmessung eines Kanalgebiets kleiner
als die des Transistors des ersten Ausführungsbeispiels. Das
bedeutet, daß eine Kapazität, die durch das Kanalgebiet und
die Floating-Gateelektrode gebildet wird, größer ist als beim
ersten Ausführungsbeispiel. Da eine Koppelkapazität zwischen
der Floating-Gateelektrode und der Kontroll-Gateelektrode und
die Kapazität, die durch das Kanalgebiet und die Floating-
Gateelektrode gebildet wird, in Reihe geschaltet sind, fällt
ein größerer Teil der Betriebsspannung an der letzteren Kapa
zität ab als beim ersten Ausführungsbeispiel. Die erforderli
che Schwellspannung für das Tunneln von Elektroden durch die
ersten Dielektrika wird also beim zweiten Ausführungsbeispiel
bei einer niedrigeren Betriebsspannung erreicht als beim er
sten Ausführungsbeispiel.
Es sind viele Variationen der Ausführungsbeispiele denkbar,
die ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegen. Insbesondere
können die Abmessungen der beschriebenen Schichten, Gebiete
und Gräben nach Belieben an die jeweiligen Erfordernisse an
gepaßt werden. Dasselbe gilt auch für die vorgeschlagenen Do
tierstoffkonzentrationen. Statt in situ dotiertes Polysilizi
um zu verwenden, kann Polysilizium nach seiner Abscheidung
dotiert werden. Das zweite Dielektrikum kann andere isolie
rende Materialien umfassen, oder z. B. nur SiO2 enthalten.
Im folgenden wird eine mögliche Betriebsweise der beschriebe
nen elektrisch programmierbaren virtual-ground-NOR-
Speicherzellenanordnungen beschrieben.
Zum Schreiben des logischen Werts 1 wird auf einen Transistor
die zugehörige Wortleitung auf eine Spannung von -12 Volt und
die dazugehörige Bitleitung auf eine Spannung von 5 Volt ge
legt. Die übrigen Wortleitungen und die übrigen Bitleitungen
liegen auf 0 Volt. Aufgrund des Spannungsabfalls zwischen der
Wortleitung, d. h. der Kontroll-Gateelektrode des Transistors
und der Bitleitung, d. h. einem Source/Drain-Gebiet des Tran
sistors tunneln Elektronen durch das erste Dielektrikum von
der Floating-Gateelektrode in das Source/Drain-Gebiet. Beim
Löschen liegt an der Bitleitung eine Spannung von 0 Volt an,
während die Wortleitung auf 17 Volt gelegt wird, so daß Elek
tronen aus dem Kanalgebiet in die Floating-Gateelektrode tun
neln können. Dies entspricht dem logischen Wert 0.
Zum Auslesen der Information des Transistors wird die zugehö
rige Wortleitung auf eine Spannung von ca. 2,5 Volt gelegt,
die zwischen den zwei möglichen Einsatzspannungen des Transi
stors, entsprechend den logischen Werten 0 oder 1, liegt.
Über die Bitleitung wird bewertet, ob ein Strom durch den
Transistor fließt oder nicht.
Claims (9)
1. Elektrisch programmierbare Speicherzellenanordnung,
- 1. bei der in einem Substrat (1) im wesentlichen parallel zu einander verlaufende Gräben (G) vorgesehen sind, entlang deren Böden untere Bitleitungen (Bu) verlaufen,
- 2. bei der quer zu den Gräben (G) Wortleitungen verlaufen,
- 3. bei der zwischen den Gräben (G) obere Bitleitungen (Bo) verlaufen, die jeweils an zwei zueinander benachbarte Grä ben (G) angrenzen,
- 4. bei der vertikale MOS-Transistoren als Source/Drain-Gebiete wirkende Teile der oberen Bitleitungen (Bo) und der unteren Bitleitungen (Bu) umfassen,
- 5. bei der sich zwei entlang einer der Wortleitungen benach barte MOS-Transistoren eine untere Bitleitung (Bu) oder ei ne obere Bitleitung teilen (Bo),
- 6. bei der an den Flanken (F1, F2) der Gräben (G) voneinander getrennte Floating-Gateelektroden (Gf) angeordnet sind, die durch erste Dielektrika (D1) von Kanalgebieten (Ka) der MOS-Transistoren getrennt sind,
- 7. bei der Kontroll-Gateelektroden (Gk) durch zweite Dielek trika (D2) von den Floating-Gateelektroden (Gf) getrennt und mit den Wortleitungen elektrisch verbunden sind,
- 8. bei der entlang eines der Gräben (G) benachbarte Kontroll- Gateelektroden (Gk) voneinander getrennt sind,
- 9. bei der die oberen und unteren Bitleitungen (Bu, Bo) je weils einen ersten Teil (Bu1, Bo1) und einen zweiten Teil (Bu2, Bo2), der eine höhere Dotierstoffkonzentration als der erste Teil (Bu1, Bo1) aufweist, umfassen, die jeweils parallel zu den Gräben (G) verlaufen und aneinander angren zen,
- 10. bei der zweite Teile der unteren Bitleitungen (Bu2) im Be reich von ersten Flanken (F1) der Gräben (G) angeordnet sind und zweite Teile der oberen Bitleitungen (Bo2) an zweite, den ersten Flanken (F1) gegenüberliegende Flanken (F2) der Gräben (G) angrenzen.
2. Speicherzellenanordnung nach Anspruch 1,
- 1. bei der die Kontroll-Gateelektroden (Gk) in die Gräben (G) hineinreichen,
- 2. bei der die Kanalweiten der MOS-Transistoren kleiner als die zum Verlauf der Gräben (G) parallelen Abmessungen der Floating-Gateelektroden (Gf) und der Kontroll- Gateelektroden (Gk) sind,
- 3. bei der zwischen entlang des Grabens (G) benachbarten er sten Dielektrika (D1) isolierende Strukturen (I) an die Flanken (F1, F2) der Gräben (G) angrenzen,
- 4. bei der die Floating-Gateelektroden (Gf) die isolierenden Strukturen (I) überlappen.
3. Speicherzellenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
- 1. bei der zum Verlauf der Gräben (G) parallele Abmessungen der Kontroll-Gateelektroden (Gk) und der Floating- Gateelektroden (Gf) größer sind als Abstände zwischen ent lang der Gräben (G) benachbarten Kontroll-Gateelektroden (Gk).
4. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch programmierba
ren Speicherzellenanordnung,
- 1. bei dem in einem Substrat (1) im wesentlichen parallel zu einander verlaufene Gräben (G) erzeugt werden,
- 2. bei dem entlang der Böden der Gräben (G) verlaufende untere Bitleitungen (Bu) erzeugt werden,
- 3. bei dem obere Bitleitungen (Bo) so erzeugt werden, daß sie zwischen den Gräben (G) verlaufen und jeweils an zwei zu einander benachbarte Gräben (G) angrenzen,
- 4. bei dem Flanken (F1, F2) der Gräben (G) mindestens teilwei se mit ersten Dielektrika (D1) versehen werden,
- 5. bei dem in den Gräben (G) an Teilen von ersten Flanken (F1) der Gräben (G) und an Teilen von zweiten, den ersten Flan ken (F1) gegenüberliegenden Flanken (F2) der Gräben (G) voneinander getrennte Floating-Gateelektroden (Gf) erzeugt werden, die an die ersten Dielektrika (D1) angrenzen,
- 6. bei dem zweite Dielektrika (D2) und Kontroll-Gateelektroden (Gk) so erzeugt werden, daß die Kontroll-Gateelektroden (Gk) durch die zweiten Dielektrika (D2) von den Floating- Gateelektroden (Gf) getrennt werden,
- 7. bei dem quer zu den Gräben (G) mit den Kontroll- Gateelektroden (Gk) verbundene Wortleitungen erzeugt wer den,
- 8. bei dem für die oberen Bitleitungen (Bo) und die unteren Bitleitungen (Bu) jeweils ein erster Teil (Bu1, Bo1) und ein zweiter Teil (Bu2, Bo2) erzeugt werden, die parallel zu den Gräben (G) verlaufen und aneinander angrenzen, wobei der erste Teil (Bu1, Bo1) eine niedrigere Dotierstoffkon zentration aufweist als der zweite Teil (Bu2, Bo2),
- 9. bei dem zweite Teile der unteren Bitleitungen (Bu2) in Be reichen von ersten Flanken (F1) der Gräben (G) erzeugt wer den, und zweite Teile der oberen Bitleitungen (Bo2) angren zend an zweite, den ersten Flanken (F1) gegenüberliegende Flanken (F2) der Gräben (G) erzeugt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
- 1. bei dem in dem Substrat (1) eine dotierte Schicht (S) er zeugt wird,
- 2. bei dem durch maskierte Implantation streifenförmige do tierte Gebiete (Ge) erzeugt werden, deren Dotierstoffkon zentration höher als die der dotierten Schicht (S) ist und die vom selben Leitfähigkeitstyp wie die dotierte Schicht (S) dotiert sind,
- 3. bei dem die Gräben (G) durch maskiertes Ätzen so erzeugt werden, daß sie parallel und versetzt zu den streifenförmi gen dotierten Gebieten (Ge) verlaufen und die dotierte Schicht (S) und die streifenförmigen dotierten Gebiete (Ge) durchtrennen, und daß dabei aus der dotierten Schicht (S) die ersten Teile der oberen Bitleitungen (Bo1) und aus den streifenförmigen dotierten Gebieten (Ge) die zweiten Teile der oberen Bitleitungen (Bo2) erzeugt werden,
- 4. bei dem zur Erzeugung der ersten Teile der unteren Bitlei tungen (Bu1) eine Implantation der Böden der Gräben (G) mit Hilfe einer Maske (M1, Sp1) durchgeführt wird, die die obe ren Bitleitungen (Bo) und mindestens die ersten Flanken (F1) der Gräben (G) bedeckt,
- 5. bei dem anschließend zusätzlich derart implantiert wird, daß im Bereich der ersten Flanken (F1) der Gräben (G) und angrenzend an die Böden der Gräben (G) die zweiten Teile der unteren Bitleitungen (Bu2) erzeugt werden, die eine hö here Dotierstoffkonzentration aufweisen, als die ersten Teile der unteren Bitleitungen (Bu1), da die ersten Teile der unteren Bitleitungen (Bu1) aufgrund einer abschattenden Wirkung der zweiten Flanken (F2) der Gräben (G) nicht zu sätzlich implantiert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
- 1. bei dem angrenzend an die Flanken (F1, F2) der Gräben (G) isolierende Strukturen (I) so erzeugt werden, daß nach Her stellung der Speicherzellenanordnung die an eine Flanke (F1, F2) eines Grabens (G) angrenzenden ersten Dielektrika (D1) durch die isolierenden Strukturen (I) voneinander ge trennt sind und an die isolierenden Strukturen (I) angren zen,
- 2. bei dem die Floating-Gateelektroden (Gf) und die Kontroll- Gateelektroden (Gk) so erzeugt werden, daß sie die isolie renden Strukturen (I) überlappen.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
- 1. bei dem mit Hilfe einer streifenförmigen Maske (M3), deren Streifen quer zu den Gräben (G) verlaufen, eine thermische Oxidation durchgeführt wird, wodurch die isolierenden Strukturen (I) erzeugt werden, die aufgrund von Unterdiffu sion teilweise bis unter die streifenförmige Maske (M3) reichen.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
- 1. bei dem vor Erzeugung der Floating-Gateelektroden eine er ste Hilfsschicht (H1) und darüber eine zweite Hilfsschicht (H2) erzeugt werden,
- 2. bei dem die erste Hilfsschicht (H1) und die zweite Hilfs schicht (H2) streifenförmig strukturiert werden, und dabei aus der ersten Hilfsschicht (H1) die streifenförmige Maske entsteht,
- 3. bei dem Streifen der streifenförmigen Maske verengt werden, indem sie selektiv zur strukturierten zweiten Hilfsschicht (H2) isotrop geätzt wird, wodurch die strukturierte zweite Hilfsschicht (H2) unterätzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
- 1. bei dem die Kontroll-Gateelektroden (Gk) als Teile der Wortleitungen erzeugt werden,
- 2. bei dem nach Erzeugung der zweiten Dielektrika (D2) leiten des Material abgeschieden wird,
- 3. bei dem zur Erzeugung einer Wortleitungs-Maske Material ab geschieden und durch ein photolithographisches Verfahren so strukturiert wird, daß Streifen (St) erzeugt werden, deren Breiten gleich den Abständen zwischen den Streifen (St) sind,
- 4. bei dem weiteres Material abgeschieden und rückgeätzt wird, so daß entlang der Streifen (St) beidseitig Spacer (Sp2) entstehen, die zusammen mit den Streifen (St) die Wortlei tungs-Maske bilden,
- 5. bei dem zur Erzeugung der Wortleitungen das leitende Mate rial mit Hilfe der Wortleitungs-Maske geätzt wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19808182A DE19808182C1 (de) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Elektrisch programmierbare Speicherzellenanordnung und ein Verfahren zu deren Herstellung |
US09/259,376 US6118159A (en) | 1998-02-26 | 1999-02-26 | Electrically programmable memory cell configuration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19808182A DE19808182C1 (de) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Elektrisch programmierbare Speicherzellenanordnung und ein Verfahren zu deren Herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19808182C1 true DE19808182C1 (de) | 1999-08-12 |
Family
ID=7859028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19808182A Expired - Fee Related DE19808182C1 (de) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Elektrisch programmierbare Speicherzellenanordnung und ein Verfahren zu deren Herstellung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6118159A (de) |
DE (1) | DE19808182C1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002045158A2 (en) * | 2000-12-01 | 2002-06-06 | Infineon Technologies North America Corp. | Memory cell with vertical floating gate transistor |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19913375B4 (de) * | 1999-03-24 | 2009-03-26 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung einer MOS-Transistorstruktur |
US6204529B1 (en) | 1999-08-27 | 2001-03-20 | Hsing Lan Lung | 8 bit per cell non-volatile semiconductor memory structure utilizing trench technology and dielectric floating gate |
US20060038223A1 (en) * | 2001-07-03 | 2006-02-23 | Siliconix Incorporated | Trench MOSFET having drain-drift region comprising stack of implanted regions |
US7291884B2 (en) * | 2001-07-03 | 2007-11-06 | Siliconix Incorporated | Trench MIS device having implanted drain-drift region and thick bottom oxide |
US7009247B2 (en) * | 2001-07-03 | 2006-03-07 | Siliconix Incorporated | Trench MIS device with thick oxide layer in bottom of gate contact trench |
US7033876B2 (en) * | 2001-07-03 | 2006-04-25 | Siliconix Incorporated | Trench MIS device having implanted drain-drift region and thick bottom oxide and process for manufacturing the same |
US6963103B2 (en) | 2001-08-30 | 2005-11-08 | Micron Technology, Inc. | SRAM cells with repressed floating gate memory, low tunnel barrier interpoly insulators |
US7476925B2 (en) | 2001-08-30 | 2009-01-13 | Micron Technology, Inc. | Atomic layer deposition of metal oxide and/or low asymmetrical tunnel barrier interploy insulators |
US7087954B2 (en) * | 2001-08-30 | 2006-08-08 | Micron Technology, Inc. | In service programmable logic arrays with low tunnel barrier interpoly insulators |
US7132711B2 (en) * | 2001-08-30 | 2006-11-07 | Micron Technology, Inc. | Programmable array logic or memory with p-channel devices and asymmetrical tunnel barriers |
US6778441B2 (en) * | 2001-08-30 | 2004-08-17 | Micron Technology, Inc. | Integrated circuit memory device and method |
US6541815B1 (en) * | 2001-10-11 | 2003-04-01 | International Business Machines Corporation | High-density dual-cell flash memory structure |
US7087950B2 (en) * | 2004-04-30 | 2006-08-08 | Infineon Technologies Ag | Flash memory cell, flash memory device and manufacturing method thereof |
US7326611B2 (en) * | 2005-02-03 | 2008-02-05 | Micron Technology, Inc. | DRAM arrays, vertical transistor structures and methods of forming transistor structures and DRAM arrays |
US7256098B2 (en) * | 2005-04-11 | 2007-08-14 | Infineon Technologies Ag | Method of manufacturing a memory device |
CN1862817B (zh) * | 2005-05-12 | 2010-07-21 | 旺宏电子股份有限公司 | Nor型快闪存储体及其制造方法 |
US8110469B2 (en) | 2005-08-30 | 2012-02-07 | Micron Technology, Inc. | Graded dielectric layers |
KR100672718B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2007-01-22 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 플래쉬 메모리 및 이의 제조방법 |
WO2011115633A1 (en) | 2010-03-15 | 2011-09-22 | Motor Excellence Llc | Transverse and/or commutated flux system for electric bicycles |
DK2548289T3 (da) | 2010-03-15 | 2020-02-17 | Motor Excellence Llc | Tværgående og/eller kommuterede strømningssystemer med faseforskydning |
WO2011115632A1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-09-22 | Motor Excellence Llc | Transverse and/or commutated flux systems configured to provide reduced flux leakage, hysteresis loss reduction, and phase matching |
US8854171B2 (en) | 2010-11-17 | 2014-10-07 | Electric Torque Machines Inc. | Transverse and/or commutated flux system coil concepts |
US8952590B2 (en) | 2010-11-17 | 2015-02-10 | Electric Torque Machines Inc | Transverse and/or commutated flux systems having laminated and powdered metal portions |
US8750040B2 (en) | 2011-01-21 | 2014-06-10 | Micron Technology, Inc. | Memory devices having source lines directly coupled to body regions and methods |
US9680473B1 (en) | 2016-02-18 | 2017-06-13 | International Business Machines Corporation | Ultra dense vertical transport FET circuits |
US9947664B1 (en) | 2016-10-14 | 2018-04-17 | International Business Machines Corporation | Semiconductor device and method of forming the semiconductor device |
US9991365B1 (en) | 2017-04-26 | 2018-06-05 | International Business Machines Corporation | Forming vertical transport field effect transistors with uniform bottom spacer thickness |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5053840A (en) * | 1988-09-26 | 1991-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having a gate electrode consisting of a plurality of layers |
DE19524478A1 (de) * | 1995-07-05 | 1997-01-09 | Siemens Ag | Elektrisch schreib- und löschbare Festwertspeicherzellenanordnung und Verfahren zu deren Herstellung |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19600423C2 (de) * | 1996-01-08 | 2001-07-05 | Siemens Ag | Elektrisch programmierbare Speicherzellenanordnung und Verfahren zu deren Herstellung |
-
1998
- 1998-02-26 DE DE19808182A patent/DE19808182C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-02-26 US US09/259,376 patent/US6118159A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5053840A (en) * | 1988-09-26 | 1991-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having a gate electrode consisting of a plurality of layers |
DE19524478A1 (de) * | 1995-07-05 | 1997-01-09 | Siemens Ag | Elektrisch schreib- und löschbare Festwertspeicherzellenanordnung und Verfahren zu deren Herstellung |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SHIRAI, H., et al.: A 0.54 mum·2· Self-Aligned, HSG Floating Gate Cell (SAHF Cell) for 256 Mbit Flash Memories in IEDM 1995, S. 653-656 * |
YAMAUCHI, Y., et al.: A New Cell Structure for Sub-quater Micron High Density Flash Memory in IEDM 1995, S. 267-270 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002045158A2 (en) * | 2000-12-01 | 2002-06-06 | Infineon Technologies North America Corp. | Memory cell with vertical floating gate transistor |
WO2002045158A3 (en) * | 2000-12-01 | 2003-05-01 | Infineon Technologies Corp | Memory cell with vertical floating gate transistor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6118159A (en) | 2000-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19808182C1 (de) | Elektrisch programmierbare Speicherzellenanordnung und ein Verfahren zu deren Herstellung | |
DE10129958B4 (de) | Speicherzellenanordnung und Herstellungsverfahren | |
DE10194689B4 (de) | Nichtflüchtige Halbleiterspeicher mit zwei Speichereinheiten und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE19617632C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer nichtflüchtigen Speicherzelle | |
DE10039441A1 (de) | Speicherzelle, Speicherzellenanordnung und Herstellungsverfahren | |
EP1179849A2 (de) | Speicherzelle und Herstellungsverfahren | |
EP0886884A1 (de) | Speicherzellenanordnung mit vertikalen mos-transistoren und deren herstellungsverfahren | |
DE4219854A1 (de) | Elektrisch loeschbare und programmierbare halbleiterspeichereinrichtung und verfahren zur herstellung derselben | |
DE19525070C2 (de) | Elektrisch schreib- und löschbare Festwertspeicherzellenanordnung und Verfahren zu deren Herstellung | |
EP0946985B1 (de) | Speicherzellenanordnung und verfahren zu deren herstellung | |
DE10258194B4 (de) | Halbleiterspeicher mit Charge-trapping-Speicherzellen und Herstellungsverfahren | |
EP1060515B1 (de) | Verfahren zur herstellung einer elektrisch programmierbaren speicherzellenanordnung | |
DE19807010B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer nichtflüchtigen Speichereinrichtung | |
EP0815594B1 (de) | Festwert-speicherzellenanordnung und verfahren zu deren herstellung | |
DE19646419C1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer elektrisch schreib- und löschbaren Festwertspeicherzellenanordnung | |
EP1518277B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines nrom-speicherzellenfeldes | |
DE102005001904A1 (de) | Halbleiterspeicher, Halbleiterbauteil und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE10226964A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer NROM-Speicherzellenanordnung | |
DE10225410A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von NROM-Speicherzellen mit Grabentransistoren | |
DE19857869C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines kontaktlosen Flash-EPROM mit einer Polysilizium-Isolierung | |
DE19817127C2 (de) | Nichtflüchtige Halbleiterspeichervorrichtungen mit schwebender Gateelektrode, Steuer- und Löschelektrode und zugehöriges Herstellungsverfahren | |
EP0924767A1 (de) | EEPROM-Anordnung und Verfahren zu deren Herstellung | |
EP1111682A2 (de) | DRAM-Zelle mit zwei MOS-Transistoren | |
EP1466370B1 (de) | Verfahren zur herstellung einer nichtflüchtigen dualbit halbleiter-speicherzelle | |
WO1999044239A1 (de) | Elektrisch programmierbare speicherzellenanordnung und verfahren zu deren herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |