DE3149240A1 - ELECTRICALLY CHANGEABLE FIXED VALUE STORAGE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents

ELECTRICALLY CHANGEABLE FIXED VALUE STORAGE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Info

Publication number
DE3149240A1
DE3149240A1 DE19813149240 DE3149240A DE3149240A1 DE 3149240 A1 DE3149240 A1 DE 3149240A1 DE 19813149240 DE19813149240 DE 19813149240 DE 3149240 A DE3149240 A DE 3149240A DE 3149240 A1 DE3149240 A1 DE 3149240A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
memory
read
conductivity type
source
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.)
Granted
Application number
DE19813149240
Other languages
German (de)
Other versions
DE3149240C2 (en
Inventor
Jagir S. Dix Hills N.Y. Multani
Kamal Rajkanan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arris Technology Inc
Original Assignee
Arris Technology Inc
General Instrument Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arris Technology Inc, General Instrument Corp filed Critical Arris Technology Inc
Publication of DE3149240A1 publication Critical patent/DE3149240A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3149240C2 publication Critical patent/DE3149240C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor 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
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/792Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with charge trapping gate insulator, e.g. MNOS-memory transistors

Description

GEYER, ΗΑ&ΕΜΑΉΝ &» PARTNER· ··GEYER, ΗΑ & ΕΜΑΉΝ & »PARTNER · ··

PROM SSlONAl. KU'RISlNTATIvisliFfOKI 1 nf ΤιΓιΓοΓμ AN ί'ΛΙ I nT Ol I K IPROM SSlONAl. KU'RISlNTATIvisliFfOKI 1 nf ΤιΓιΓοΓμ AN ί'ΛΙ I nT Ol I K I

Κμι.ιμιμ|;ι·ι SImKi» K)H HO(K) Miiik hen HO ■ lclcfiiii C) ()ll'l/')ll()?.i1- 1Ί -Icli-x Ί-2ΙΙΊ1 K) Ιι.ιμι· il -1Ij1Ic1JjMIiIm h.icryp.ilrnl ■ ii-li-kti|ucii 1I till111PHOMlΚμι.ιμιμ |; ι · ι SImKi »K) H HO (K) Miiik hen HO ■ lclcfiiii C) () ll'l / ') ll () ?. i1- 1Ί -Icli-x Ί-2ΙΙΊ1 K) Ιι .ιμι · il - 1 Ij 1 Ic 1 JjMIiIm h.icryp.ilrnl ■ ii-li-kti | ucii 1 I till 1 1 1 PHOMl

lliii'f.mstdrill. I'oMf.uh HM) I?') · HOOl) Munition lldlliii'f.mstdrill. I'oMf.uh HM) I? ') HOOl) ammunition lld

u.Zo % Pat 187/3-81E GM 187/4-81Eand Zo% Pat 187 / 3-81E GM 187 / 4-81E

München, den 11 ο Dezember 1981 VS/6/nbMunich , December 11th, 1981 VS / 6 / nb

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

West John Street
Hicksville, New York 11802
West John Street
Hicksville, New York 11802

V.StoÄ=V.StoÄ =

ELEKTRISCH VERÄNDERBARER FESTWERTSPEICHER UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG ELECTRICALLY MODIFICATION OF FIXED VALUE STORAGE AND METHOD FOR MANUFACTURING IT

Beanspruchte Priorität; Claimed priority ;

Datum; 12. Dezember 1980 Land; V.St.A. Az.; 215,224 Date; December 12, 1980 land; V.St.A. Az .; 215.224

GEYER,HAGEMANN & PARTNER·:GEYER, HAGEMANN & PARTNER:

H92 4 O PATENTANWÄLTEH92 4 O PATENT LAWYERS

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICEPROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

lsmaninger Straße108 · 8(KX) München 80 ·Telefon O 089/980731-34 -Telex 5-216136 hage d -Telegramm hageypatent -TelckoniertT 089.-98073Ilsmaninger Strasse 108 8 (KX) Munich 80 Telephone O 089 / 980731-34 -Telex 5-216136 hage d -Telegram hageypatent -TelckoniertT 089.-98073I

Briefanschrift: Postfach 860329 · 8000 München 86Postal address: P.O. Box 860329 8000 Munich 86

General Instrument Corporation München/ denGeneral Instrument Corporation Munich / den

Hicksville, New York 11802 11. Dezember 1981Hicksville, New York 11802 December 11, 1981

V. St.A. VS/6/nbV. St.A. VS / 6 / nb

u.Z.: Pat 187/3-81E
GM 187/4-81E
uZ: Pat 187 / 3-81E
GM 187 / 4-81E

Elektrisch veränderbarer Festwertspeicher und Verfahren zu dessen HerstellungElectrically changeable read-only memory and process for its production

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch veränderbaren Halbleiter-Festwertspeicher der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to an electrically variable semiconductor read-only memory as described in the preamble of claim 1 specified genus.

Ein elektrisch veränderbarer Festwertspeicher (Electrically Alterable Read Only Memory - EAROM) wird als programmierbarer nichtflüchtiger Halbleiterspeicher verwendet. Derartige Speicher sind aus einzelnen Speicherzellen aus Metall-Nitrid-Oxid-Halbleiteranordnungen (Metal Nitride-Oxide Semiconductor - MNOS) .aufgebaut. Die Speicherzellen weisen jeweils Source- und Drainbereiche sowie einen Speichergatebereich auf. Der Speichergatebereich seinerseits weist im wesentlichen eine Grenzfläche zwischen Isolatormatorialen, beispielsweise zwischen einer Siliziumdioxid- und einer Siliziumnitridschicht auf. EAROM-Speicher können in integrierten Schaltungen (ICs) nach einem vorgegebenem Muster mit hoher Dichte kostengünstig hergestellt werden.An electrically changeable read-only memory (Electrically Alterable Read Only Memory - EAROM) is called a programmable non-volatile semiconductor memory used. Such memories are made up of individual memory cells made of metal-nitride-oxide semiconductor arrangements (Metal Nitride-Oxide Semiconductor - MNOS). The memory cells each have source and drain regions and a memory gate area. The memory gate area in turn essentially has an interface between Isolatormatoriale, for example between a silicon dioxide and a silicon nitride layer. EAROM memories can be manufactured inexpensively in integrated circuits (ICs) according to a predetermined pattern with high density will.

Die IC's enthalten ferner Schaltkreise zur Durchführung logischer Operationen, zur Adressierung und Decodierung, mittels welchen die Speicherzellen gruppenweise oder einzeln ausgewählt werden können. Im allgemeinen wird mittels einer Speicherzellengruppe ein Wort realisiert. EAROM1s haben einen geringen Leistungsverbrauch und sind durch Anlegen geeigneter Spannungen an die Gate-The ICs also contain circuits for performing logical operations, for addressing and decoding, by means of which the memory cells can be selected in groups or individually. In general, one word is implemented by means of a memory cell group. EAROM 1 s have a low power consumption and can be achieved by applying suitable voltages to the gate

— D —- D -

3H92A03H92A0

Elektroden der Speicherzellen relativ einfach zu löschen und zu beschreiben« Sie haben ein weit gestreutes Anwendungsfeld , beispielsweise bei Radio- und Fernseh-Tunern, Programmspeichereinheiten oder dergleichen gefunden« The electrodes of the memory cells are relatively easy to erase and write on. «They have a wide range of applications , for example found in radio and television tuners, program storage units or the like «

Bei derartigen EÄROM-Speichern ist jede Speicherzelle von der ihr benachbarten Speicherzelle isoliert, so daß eine beliebige Speicherzelle ausgewählt und gelesen, beschriebenIn such EÄROM memories, each memory cell is from of its neighboring memory cell isolated so that one any memory cell selected and read, written

£0 oder gelöscht werden kann, ohne hierdurch die benachbarte Zelle zu beeinflussenο Derartige Isolationen werden häufig durch sogenannte Kanalbegrenzungen zwischen benachbarten Speicherzellengruppen realisiert« Unter einer Kanalbegrenzung versteht man einen auf dem Halbleitersubstrat zwisehen benachbarten Speicherzellen angeordneten Bereich mit hoher Schwellwertspannung zur Verhinderung unerwünschten Informationsflusses zwischen einander nicht zugeordneten Source- und Drain-Diffusionsbereichen. Eine solche Kanalbegrenzung kann beispielsweise durch eine dicke Isolierschicht über einem stark dotierten Substrätbereich zwischen zitfei einander nicht zugeordneten Source-Drain-Diffusionsbereichen realisiert sein. Bei einem N-Kanal EÄROM bestehen die Kanalbegrenzungen beispielsweise aus P Material mit einer dicken Feldisolation. Trotz derartiger Kanalbegrenzungen ist nicht immer sichergestellt, daß die zu einem einer Schreiboperation unterworfenen Speicherzelle (Bit) benachbarten Speicherzellen(Bits) von eben dieser Schreiboperation abgeschirmt sind«,£ 0 or can be deleted without affecting the neighboring Affecting the cell o Such isolations are common implemented by so-called channel delimitation between adjacent memory cell groups «Under a channel delimitation one understands a region arranged on the semiconductor substrate between adjacent memory cells with high threshold voltage to prevent undesired flow of information between not assigned Source and drain diffusion regions. Such a channel limitation can, for example, by a thick insulating layer over a heavily doped substrate region between some source-drain diffusion regions that are not assigned to one another be realized. In the case of an N-channel EÄROM, for example, the channel limits exist made of P material with a thick field insulation. Despite such channel limitations, it is not always ensured that the memory cells (bits) adjacent to a memory cell (bit) subjected to a write operation of are shielded from this write operation «,

in EAROM-Speichern ist eine Kanalabschirmung definiert als die Fähigkeit,ausgewählte Speicherzellen vom gelöschten Zustand in den beschriebenen Zustand überführen zu können r ohne daß hierbei die anderen gelöschten Speicherzellen beeinflußt werden. Mit anderen Worten versteht man unter der Kanalabschirmung die Fähig-in EAROM memories is a channel shielding defined as the ability to convert selected memory cells from the erased state in the written state r without affecting the other erased memory cells are affected. In other words, the channel shielding is understood to mean the ability

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 7 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 7 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

-K--K-

keit, gelöschte Speicherzellen gegen ein Beschreiben abzuschirmen, wenn benachbarte Speicherzellen beschrieben werden. Für große Speicherstrukturen mit hoher Dichte ist eine Kanalabschirmung nicht nur wünschenswert, sondern auch notwendig. Hierbei wird eine gute Kanalabschirmung für möglichst .viele Lösch-Schreib-Zyklen angestrebt, da hierdurch die Gebrauchsfähigkeit des Festwertspeichers verbessert wird.ability to shield erased memory cells from being written to, when writing to adjacent memory cells. For large storage structures with high density Channel shielding is not only desirable but also necessary. Good duct shielding is required here for as many erase-write cycles as possible, there this improves the usability of the read-only memory.

Im Kanalabschirm-Mode werden die Source- und Drainbereiche (Spalten) der nicht ausgewählten gelöschten Bits (Bits, die von den benachbarten Bits.kanalabgeschirmt werden sollen) mit einer Schreibspannung vorgespannt. Die Vorspannung beträgt beispielsweise etwa 25 Volt für N-Kanal-EAROM1S. Das Gate (Wortleitung) wird ebenfalls auf die-Schreibspannung angehoben. Das Substrat befindet sich;.auf Massenpotential. Demnach befinden sich hierbei die Source, der Drain und das Gate auf gleichem Potential, wobei die Sources und Drainanschlüsse in Sperrichtung vorgespannt sind. Der Gate-Elektrodenstrom, der sonst zum Beschreiben des in Rede stehenden Bits bzw. der Speicherzelle verwendet werden muß, ist hierbei im wesentlichen durch die Vorspannung von Source und Drain in Sperrichtung geshunted. .Läßt man die Wirkung eines möglicherweisen bestehenden Reststromes vom Gate zum Substrat außer Betracht, dann wird das in Rede stehende Bit nicht beschrie-" ben. Je geringer die Größe dieses Restgatestromes ist, umso besser ist die Kanalabschirmung. Eine Wiederholung der Lösch-Schreiboperation führt zu einer Akkumulation dieses Reststromes, bis schließlich das Bit bzw. die Speicherzelle ihren ursprünglich gelöschten Zustand verliert. Demgemäß beeinträchtigen die Zeit und die Anzahl der Lösch- und Schreib-Zyklen die Kanalabschirmung. Es wird nun angestrebt, diesen Restgatestrom im Kanalabschirm-Mode zu verringern und hierdurch die Anzahl der Lösch-Pat 187/3-81E, GM 187/4-81% - 8 -In the channel shielding mode, the source and drain areas (columns) of the unselected erased bits (bits that are to be shielded from the neighboring Bits.kanalabshielded) are biased with a write voltage. For example, the bias is about 25 volts for N-channel EAROM 1 S. The gate (word line) is also raised to the write voltage. The substrate is at mass potential. Accordingly, the source, drain and gate are at the same potential, with the sources and drain connections being reverse biased. The gate electrode current, which otherwise has to be used to write the bit or the memory cell in question, is here essentially shunted by the bias of the source and drain in the reverse direction. If one ignores the effect of a possibly existing residual current from the gate to the substrate, then the bit in question is not written. The smaller the size of this residual gate current, the better the channel shielding. Repeating the erase-write operation results This residual current accumulates until the bit or the memory cell finally loses its originally erased state. Accordingly, the time and the number of erase and write cycles impair the channel shielding. The aim is now to reduce this residual gate current in the channel shielding mode and thereby the number of Lösch-Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81% - 8 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

OOOO

Schreib-Zyklen bei wirksamer Kanalabschirmung zu erhöhen.Increase write cycles with effective channel shielding.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen elektrisch veränderbaren.FestwertrHalbleiterspeicher derart weiterzuentwickeln, daß dessen Kanalabschirmung unter weitest gehender Beibehaltung seiner bisherigen Vorteile erhöht wird.The invention now has for its object to further develop the generic electrically veränderbaren.FestwertrHalbleiterspeicher such that its channel shielding is increased while substantially maintaining its previous advantages.

Diese Aufgabe wir durch die kennzeichnenden jyferkmale des Anspruchs gelöst«This task is achieved through the characteristic features of the claim solved"

Die angegebene Lösung hat den Vorteil, daß die Kanalabschirmung auch bei einer größeren Anzahl von Lösch-Schreib-Zyklen wirksam bleibt, als bei bisher bekannten vergleichbaren EAROM=Festwertspeichern„The specified solution has the advantage that the channel shield even with a larger number of erase-write cycles remains effective than with comparable EAROM = read-only memories known up to now "

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines elektrisch veränderbaren Halbleiter-Festwertspeichers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13 angegebenen Gattung» .
Dar Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren unter weitestgehender Beibehaltung seiner bisherigen Vorteile derart weiterzuentwickeln, daß durch eine vergleichsweise einfache Verfahrensführung ein elektrisch veränderbarer Halbleiter-Festwertspeicher mit
The invention relates to a method for producing an electrically variable semiconductor read-only memory according to the preamble of claim 13 specified type ».
The invention is also based on the object of further developing the generic method while largely retaining its previous advantages in such a way that an electrically changeable semiconductor read-only memory is provided through a comparatively simple process management

verbesserter Kanalabschirmung herstellbar ist. 25improved channel shielding can be produced. 25th

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 13 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 13.

Die angegebene Lösung ermöglicht einen besonders gut steuerbaren Aufbau eines Fremdstoff-Oberflächenkonzentra-H tionsprofils im Speicherbereich.The specified solution enables a particularly well controllable build-up of a foreign matter surface concentration H tion profile in the storage area.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird das Speichergatefeld durch geeigneten Aufbau eines Fremdstoff-Konzentrationsprofils unterhalb des Speichergatekanals reduziert»As a result of the solution according to the invention, the memory gate field is created by suitable construction of an impurity concentration profile reduced below the memory gate channel »

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 9 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 9 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

AQAQ

-B--B-

Im einzelnen wird hierbei das Fremdstoff-Konzentrationsprofil so aufgebaut bzw. die Fremdstoffdotierung so geführt, daß die Fremdstoff-Konzentration an der Oberfläche relativ gering ist und hierdurch das Gatefeld reduziert, die Schwellspannung der Speicherzelle dagegen im wesentlichen unverändert belassen wird.In detail, the foreign matter concentration profile is built up in this way or the foreign matter doping is so led that the impurity concentration on the surface is relatively low and thereby the gate field reduced, the threshold voltage of the memory cell on the other hand is left essentially unchanged.

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-12 wiedergegeben.Further preferred exemplary embodiments of the invention are given in claims 2-12.

Hierbei wird bei einem N-Kanal EAROM die Gate Schwell- ' spannung, d.h. die Spannung bei welcher das EAROM vom einen Zustand in den anderen schaltet, dadurch festgelegt, daß ein erster geeigneter Fremdstoff, beispiels— weise Bor,in den Spaltgatebereichen implantiert wird. Zusätzlich wird ein zweiter Fremdstoff mit entgegengesetztem Leitungstyp, implantiert. Bei einem N-Kanal EAROM ist dieser Fremdstoff beispielsweise Phosphor. Hierdurch wird die durch den ersten Fremdstoff bewirkte Oberflächenkonzentration verringert und als Folge hiervon auch das Feld unter dem Gate. Die erforderliche Schwellspannung wird dagegen durch diesen zweiten Fremdstoff praktisch nicht beeinflußt. Das reduzierte Gatefeld vergrößert die Kanalabschirmung dadurch, daß die Ladungsträgerbeweglichkeit im dielektrischen Gatebereich und als Folge hiervon der elektrische Strom vom Gate zum Substrat verringert wird. Letzterer ist aber die Hauptursache für eine unzureichende Kanalabschirmung.With an N-channel EAROM, the gate threshold ' voltage, i.e. the voltage at which the EAROM switches from one state to the other, determined by that a first suitable foreign substance, for example wise boron, is implanted in the fission gate areas. In addition, a second foreign substance with the opposite conductivity type is implanted. With an N-channel EAROM is this foreign substance, for example phosphorus. This is the effect caused by the first foreign matter Surface concentration is reduced and, as a consequence, so is the field under the gate. The required threshold voltage on the other hand, this second foreign matter makes it practical unaffected. The reduced gate field increases the channel shielding by reducing the charge carrier mobility in the gate dielectric region and, as a result, the electric current from the gate to the Substrate is reduced. However, the latter is the main cause of inadequate duct shielding.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten schemati- = üeh'en Zeichnungen noch näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments with reference to the attached schematic = üeh'en drawings.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

··

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 10 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 10 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

-VQ--VQ-

Fig, 1i eine Seitenansicht eines Querschnittes durch eine vollständige Spaltgate EAROM-Speicherzelle?
Fig» 2; eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Auswirkung auf die Oberflächenkonzentration des
1i shows a side view of a cross section through a complete gap gate EAROM memory cell?
Fig. 2; a graph to explain the effect on the surface concentration of the

ersten Fremdstoffes in Folge der zusätzlichenfirst foreign matter as a result of the additional

Dotierung mit dem zweiten Fremdstoff;Doping with the second impurity;

r\C\chif. Fig. 3a bis 3^s einzelne Verfahrensstufen zur Herstel- (\Q(\ n d. " ■ r \ C \ chif. Fig. 3a to 3 ^ s individual process stages for the production (\ Q (\ n d. "■

ü lung eines EAROM-Festwertspexchers. ü development of an EAROM fixed value spexcher.

1010

In Fig= 1 ist ein Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen vollständigen EAROM-Spaltgate-Speicherzelle 10 dargestellt» Die Speicherzelle 10 ist stark vergrößert und nicht maßstabsgerecht wiederge- :In Fig = 1 is a cross section through an embodiment a complete EAROM gap gate memory cell according to the invention 10 shown »The memory cell 10 is greatly enlarged and not to scale.

geben» Im Folgenden wird nur eine Speicherzelle 10 beschrieben. Wie jedoch bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen üblich, können selbstverständlich mehrere derartige Speicherzellen gleichzeitig hergestellt werden, gegebenenfalls gemeinsam mit weiteren anderen Halbleiterschaltkreisen,, die zur Durchführung logischer Operationen, zur Decodierung und/oder Adressierung ausgelegt sind. Die letztgenannten Halbleiterbauelemente werden im Folgenden nicht dargestellt, da sie nicht Teil der erfindungsgemäßen Lehre sind« Im übrigen werden mehrere Speicherzellen gewohnlich gruppen-' oder wortweise angeordnet«give »In the following, only one memory cell 10 is described. However, as is customary in the manufacture of semiconductor components, several can of course such memory cells are produced at the same time, possibly together with other other semiconductor circuits, which are designed for performing logical operations, for decoding and / or addressing. the The latter semiconductor components are not shown below, since they are not part of the invention Doctrine are «Incidentally, several storage cells are common arranged in groups or words «

Die dargestellte EÄROM-Speicherzelle 10 ist eine N-MNOS-Speicherzelleo Stattdessen kann die Speicherzelle auch als P-MNOS-Speicherzelle aufgebaut werden» Die Speicher-The illustrated EÄROM memory cell 10 is an N-MNOS memory cell Instead, the memory cell can also be constructed as a P-MNOS memory cell »The memory

3030th

zelle 10 weist ein geeignetes Substrat 12 auf, das beispielsweise aus Silizium besteht und mit einem N-Fremdstoff beispielsweise Arsen dotiert ist« Das Substrat 12 dient als Halterung für eine darauf aufgewachsene Epitaxieschicht 14, die mit einem P-Fremdstoffbeispielsweisecell 10 comprises a suitable substrate 12, made for example of silicon and having an N-type impurity such as arsenic is doped "The substrate 12 serves as a support for a grown thereon epitaxial layer 14 with a P-type impurity", for example,

oror

Bor, dotiert ist» Der Dotierungsstoffpegel in der Epi-Boron, is doped »The dopant level in the epi-

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 11 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 11 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

taxieschicht 14 kann beispielsweise in der Größenordnung von etwa 1 χ 10 Atomen/cm bis 1x10 Atomen/cm liegen. Die Speicherzelle 10 ist begrenzt, beispiels1-weise durch zu beiden Seiten angeordnete Diffusions-Isolationsbereiche 16. Die Diffusions-Isolationsbereiche 16 werden durch eine durch die Epitaxieschicht 14 bis. in '·:. das Substrat 12 führende Diffusion aufgebaut und weisen eine N-Fremdstoffdotierung auf.Taxie layer 14 can, for example, be on the order of about 1 × 10 atoms / cm to 1 × 10 atoms / cm. The memory cell 10 is delimited, for example 1 by diffusion insulation regions 16 arranged on both sides. The diffusion insulation regions 16 are formed by a through the epitaxial layer 14 to 14. in '·:. the substrate 12 is built up leading diffusion and have an N-impurity doping.

Ein als Source und Drain dienendes Paar von Anschlußbereichen 20 und 22 .ist beispielsweise durch Diffusion in der Epitaxieschicht 14 ausgebildet. Die Source- und Drain-Bereiche 20 und 22 sind mit einem N-Fremdstoff dotiert. Die Herstellung derartiger Source- und Drain-Bereiche 20 und 22 durch Diffusion ist an· sich bekannt, so daß diesbezüglich auf übliche Verfahren zurückgegriffen werden kann, beispielsweise auf eine Ionenimplantation. Die durch Diffusion erzeugten Kanäle bzw. Zonen für die Source- und Drain-Bereiche können beispielsweise durch Implantation von Arsen/Phosphorionen mit einem Fremdstoffpegel in derA pair of connection regions 20 and 22 serving as source and drain is, for example, by diffusion in of the epitaxial layer 14 is formed. The source and drain regions 20 and 22 are doped with an N-type impurity. The production of such source and drain regions 20 and 22 by diffusion is known per se, so that in this regard common methods can be used, for example ion implantation. By Channels or zones generated by diffusion for the source and drain regions can, for example, by implantation of arsenic / phosphorus ions with a level of impurities in the

19 3 21 Größenordnung von ungefähr 10 Atomen/cm bis 10 Atomen/ cm hergestellt werden.19 3 21 order of magnitude of about 10 atoms / cm to 10 atoms / cm.

Ein aus einem dicken Isolatormaterial aufgebauter Bereich, im Folgenden Feldoxid-Bereich 26 genannt, ist beispielsweise aus einer mehrere Tausend Angström dicken Siliziumdioxidschicht auf der oberen Oberfläche der Epitaxieschicht 14 aufgebaut. Der Feldoxid-Bereich 26 reicht bis an die Außenkanten der Source- und Drain-Bereiche 20 und 22. Der Feldoxid-Bereich 26 isoliert die Speicherzelle 10 von benachbarten Speicherzellen und bildet die einleitend genannten Kanalsperrbereiche. Elektroden 50 und 52 für einen elektrischen Anschluß an den Source-Bereich 20 und den Drain-Bereich 22 sind über öffnungen durch den Feldoxid-Bereich-26 geführt. Die Elektroden 50 und 52 be-An area made up of a thick insulator material, hereinafter referred to as field oxide region 26, is, for example, made of a silicon dioxide layer several thousand angstroms thick built on the top surface of the epitaxial layer 14. The field oxide region 26 extends to to the outer edges of the source and drain regions 20 and 22. The field oxide region 26 insulates the memory cell 10 of adjacent memory cells and forms the channel blocking areas mentioned in the introduction. Electrodes 50 and 52 for an electrical connection to the source region 20 and the drain region 22 are via openings through the field oxide region 26 guided. The electrodes 50 and 52 are

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E " - 12 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E "- 12 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATION'GENERAL INSTRUMENT CORPORATION '

. stehen beispielsweise aus Aluminium,,. are made of aluminum, for example,

Die Speicherzelle 10 xtfeist einen Speichergatebereich 30, der zwischen zwei vertikalen Isolierstegen 29 des Feldoxid-Bereiches 26 angeordnet ist« An jeder Seite des Speichergatebereiches 30 ist ein Spaltgatebereich 32 angeordnet, der im Folgenden auch Gateoxid genannt wird und aus einem einige Hundert Angström dicken Isolator besteht, beispielsweise aus Siliziumdioxid. Zwischen den beiden Spaltgatebereichen 32 befindet sich ein Tunnelbereich 34 mit einer darauf angeordneten Tunnelgateschicht 36= Die Tunnelgateschicht 36 besteht wiederum aus einem Isolator, beispielsweise Siliziumdioxid (SiC^). Die Spaltgatebereiche 32 sind die Bereiche,, in denen keine Durchtunnelung stattfindet„ Sie sind dicker als die Gatetunne!schicht .36 J Beispielsweise sind die Spaltgatebereiche 32 etwa 400-600 Angstrom dick, die Gatetunne.1-schicht 36 dagegen nur etwa 10-40 Angström. Vorgenannte DiGken bestimmen die Schalteigenschaften und die Gedächtnisqualitäti. d.h. das Vermögen eine gespeicherte Information zu halten, der Speicherzelle»The memory cell 10 xtfe is a memory gate area 30, which is arranged between two vertical insulating webs 29 of the field oxide area 26 «on each side A gap gate region 32, which is also called gate oxide in the following, is arranged in the memory gate region 30 and consists of an insulator several hundred angstroms thick, such as silicon dioxide. Between the two gap gate areas 32 is a tunnel area 34 with a tunnel gate layer arranged thereon 36 = The tunnel gate layer 36 in turn consists of an insulator, for example silicon dioxide (SiC ^). The gap gate areas 32 are the areas in which none Tunneling takes place “They are thicker than the gate tunnel! .36 J For example, the fission gate areas 32 are approximately 400-600 Angstroms thick, the gate tunnel.1-layer 36 on the other hand only about 10-40 angstroms. The aforementioned DiGken determine the switching properties and the memory qualityi. i.e. the ability to hold stored information, the memory cell »

Eine weitere Isolierschicht 40, die beispielsweise aus Siliziumnitrid (Si^N^) aufgebaut ist, ist auf der Oberfläche des Feldoxid-Bereiches 26 angeordnet, und zwar unter den. Elektroden 50 und 52 für die Source- und Drain-Bereiche 20 und 22 sowie im Speichergatebereich 30 oberhalb der Spaltgatebereiche 32 und des Tunnelbereiches Die weitere Isolierschicht 40, im Folgenden auch Nitrid-Another insulating layer 40 , which is made up of silicon nitride (Si ^ N ^), for example, is arranged on the surface of the field oxide region 26, namely under the. Electrodes 50 and 52 for the source and drain regions 20 and 22 and in the memory gate region 30 above the gap gate regions 32 and the tunnel region.

schicht 40 genannt, ist etwa 300-600 Angström dick. Infolge der Kristallstrukturen von SiO2 und Si3N4 befindet sich an der Grenzfläche 46 zwischen der Tunnelgateschicht 36 und der Nitridschicht 40 ein Ladungsspeicherbereich, Dieser LadungsSpeicherbereich reicht ein Stück in diecalled layer 40, is about 300-600 angstroms thick. As a result of the crystal structures of SiO 2 and Si 3 N 4 , a charge storage area is located at the interface 46 between the tunnel gate layer 36 and the nitride layer 40. This charge storage area extends a little into the

Nitridschicht 40 hinein. Zur Vervollständigung derNitride layer 40 into it. To complete the

Pat 187/3-81E, Gm 187/4-81E - 13 -Pat 187 / 3-81E, Gm 187 / 4-81E - 13 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

-ΜΙ Speicherzelle 10 wird eine Gateelektrode 54, beispielsweise aus Aluminium, im Bereich des Speichergatebereiches 30 auf der Nitridschicht 40 angeordnet.-ΜΙ Memory cell 10 becomes a gate electrode 54, for example made of aluminum, arranged on the nitride layer 40 in the area of the memory gate area 30.

Im Speichergatebereich 30 sind in die Epitaxieschicht 14 zwischen dem Source- und dem Drain-Bereich 20 und 22 Fremdstoffe mit einander entgegengesetztem Leitungstyp und vorgegebener Konzentration implantiert. In einer N-Kanal-Speicherzelle ist beispielsweise der eine Fremdstoff Bor und der andere Phosphor oder Arsen. Die Implantationsdosis und -energie von Bor bestimmt die Schwellspannung in einer N-Kanal-Speicherzelle. Die Implantation von Phosphor oder Arsen wird dagegen dazu verwendet, die Kanalabschirmung zu verbessern. Die Zweifach-Implantation dieser Fremdstoffe reduziert das Feld im Speichetgatebe-;ireich 30 und verbessert hierdurch die Kanalabschirmung. Dieser Effekt wird nachstehend noch beschrieben.In the memory gate region 30 there are in the epitaxial layer 14 between the source and drain regions 20 and 22 Foreign matter of opposite conductivity type and a given concentration. In an N-channel memory cell, for example, the one foreign substance is Boron and the other phosphorus or arsenic. The implantation dose and energy of boron determine the threshold voltage in an N-channel memory cell. The implantation of phosphorus or arsenic, on the other hand, is used to reduce the Improve duct shielding. The double implantation of these foreign substances reduces the field in the salivary gate area 30 and thereby improves the channel shielding. This effect will be described later.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten EAROM-Spaltgate-Speicherzelle 10 werde zunächst angenommen, daß der Drain-Bereich 22 und der Source-Bereich 20 auf Massepotential liegen. Wird nun eine Spannung geeigneter Größe und Polarität an die Gateelektrode 54 angelegt, dann werden Ladungen der entgegengesetzten 2^ Polarität aus der Epitaxieschicht 14 angezogen. Wird beispielsweise eine negative Spannung an die Gateelektrode 54 angelegt, dann werden positive Ladungsträger (Löcher) aus der Epitaxieschicht angezogen, tunneln durch die aus . Siliziumdioxid aufgebaute Tunnelgateschicht 36 und werdenTo explain the mode of operation of the EAROM gap-gate memory cell 10 shown in FIG. 1, it is initially assumed that the drain region 22 and the source region 20 are at ground potential. If a voltage of a suitable magnitude and polarity is now applied to the gate electrode 54, charges of the opposite 2 ^ polarity are attracted from the epitaxial layer 14. If, for example, a negative voltage is applied to the gate electrode 54, then positive charge carriers (holes) are attracted from the epitaxial layer and tunnel out through it. Tunnel gate layer 36 and are built up silicon dioxide

an der Grenzschicht 46 eingefangen bzw. festgehalten. Die Ladungsträger tunneln auch bis in die Nitridschicht 40 hinein und werden dort festgehalten. Da Siliziumdioxid-Siliziumnitrid Isolatoren ausgezeichneter Qualität sind, verbleiben die Ladungen an ihren Fangstellen eine extrem lange Zeit.captured at the boundary layer 46. The charge carriers also tunnel into the nitride layer 40 in and are held there. Since silicon dioxide silicon nitride insulators are excellent quality, the cargoes remain at their trapping points for an extremely long time.

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E ' - 14 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E '- 14 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATION -GENERAL INSTRUMENT CORPORATION -

-ΜΙ Die N-Kanal EAROM-Spaltgate-Speicherzelle 10 wird in einen Zustand geringer Leitfähigkeit (oder ausgeschalteten Zustand) dadurch "geschrieben", daß eine positive Spannung von etwa 25 Volt an die Gateelektrode 54 angelegt wird. Hierdurch werden negative Ladugen an der Siliziumdioxid-Siliziumnitrid-Grenzflache 46 gespeichert. Diese negativen Ladungen heben die Schwellspannung auf einen höheren positiven Pegel. Im "beschriebenen" -Zustand arbeitet die EAROM-Speicherzelle 10 im Anreicherungszustand, dh., daß eine positive Spannung an die Gateelektrode 54 angelegt werden muß, um den Kanal zwischen dem Source-Bereich 20 und dem Drain-Bereich 22 leitend zu machen. Eine für den "beschriebenen" -Zustand typische Schwellwertspannung für eine -ΜΙ The N-channel EAROM split gate memory cell 10 is thus "written" in a low conductivity state (or OFF state), that a positive voltage of about 25 volts to the gate electrode 54 is applied. As a result, negative charges are stored at the silicon dioxide-silicon nitride interface 46. These negative charges raise the threshold voltage to a higher positive level. In "written" state, the EAROM memory cell 10 is operating in the enrichment condition, ie., That a positive voltage must be applied to the gate electrode 54, in order to make the channel between the source region 20 and the drain region 22 conductive. A threshold voltage typical of the "written" state for a

N-Kanal EAROM-Speicherzelle 10 beträgt etwa 6 Volt. 15N-channel EAROM memory cell 10 is approximately 6 volts. 15th

Die Speicherzelle wird auf eine geringe Schwellspannung (oder einen hochleitenden Zustand) dadurch "gelöscht)' daß eine negative Spannung von beispielsweise -25 Volt an die Gateelektrode 54 angelegt wird. Diese negative Spannung zieht positive Ladungsträger (Löcher) zur Grenzfläche 4 6 an. Die positive Ladung ihrerseits führt zu einem leitendem Kanal unter der Tunnelgateschicht 36. Im gelöschten Zustand arbeitet . der unter der Tunnelgateschicht 36 befindliche Bereich isa Verarmungs mode = Demgemäß sindThe memory cell is thereby "erased" to a low threshold voltage (or a highly conductive state) a negative voltage of, for example, -25 volts is applied to the gate electrode 54. This negative tension attracts positive charge carriers (holes) to the interface 4 6. The positive charge in turn leads to a conductive one Channel under the tunnel gate layer 36. In the erased state is working . the area under the tunnel gate layer 36 is a depletion mode = accordingly

^5 die beiden für eine Speicherung nicht vorgesehenen und wie Anreicherungsanofdnungen wirkenden Spaltgatebereiche 32 in Serie geschaltet.^ 5 the two not intended for storage and Fission gate regions 32 acting as enrichment arrangements are connected in series.

Die Schwellspannung für den gelöschten Zustand wird dem-The threshold voltage for the deleted state is therefore

gemäß durch die Dicke des Gates in den für Speicherzwecke nicht vorgesehenen Spaltgatebereichen 32 der Speicherzelle 10 festgelegt. Die Schwellwertspannung für den gelöschten Zustand liegt in der Größenordnung von beispielsweise 1j5 Volt, Der vergleichsweise große Unterschied bzw. das Fenster zwischen den Schwellwertspannungen für den be-in accordance with the thickness of the gate in the gap gate areas 32 of the memory cell not provided for storage purposes 10 set. The threshold voltage for the deleted State is in the order of magnitude of, for example, 1j5 volts, the comparatively large difference or that Window between the threshold voltages for the

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 15 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 15 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

schriebenen und den gelöschten Zustand erlaubt eine zuverlässige Datendecodierung.written and erased states allow reliable data decoding.

Es ist bekannt, die Schwellwertspannung V_,, bei welcher die Speicherzelle vom einen Zustand (AN/AUS) in den anderen Zustand (AUS/AN) umschaltet,durch Implantation geeigneter Fremdstoffe in das unter dem Speichergatebereich 30 liegende Silizium zu steuern. Beispielsweise wird eine ■ N-Kanal-Speicherzelle durch verstärkte Implantation von Borionen mehr in den Anreicherungszustand verschoben. D.h./ daß die Schwellwertspannung mehr positiv wird. In einer P-Kanal-Speicherzelle führt eine derartige Implantation von Borionen zu einem umgekehrten Effekt, d.h., daß eine höhere Bordosis eine P-Kanal-Speicherzelle vom Anreicherungstyp in den Verarmungstyp verschiebt (die Schwellwertspannung wird weniger positiv und schließlich negativ).It is known that the threshold voltage V_ ,, at which the memory cell switches from one state (ON / OFF) to the other state (OFF / ON) by implantation suitable foreign matter in the underlying the memory gate area 30 silicon to control. For example becomes an n-channel memory cell through increased implantation shifted more to the enrichment state of boron ions. I.e./ that the threshold voltage is more positive will. Such a memory cell leads to a P-channel memory cell Implantation of boron ions has the opposite effect, i.e. a higher boron dose a P-channel memory cell from the enrichment type to the depletion type shifts (the threshold voltage becomes less positive and eventually negative).

In Fig. 2 ist die auf der vertikalen Achse angegebene Fremdstoffkonzentration als Funktion von deren Eindringtiefe in die Epitaxieschicht 14 bzw. das Substrat aufgezeichnet. Die in Fig. 2 wiedergegebene vertikale Linie stellt die Grenzfläche 60 zwischen der Tunnelgateschicht 36 aus Siliziumdioxid und der auf dem Substrat angeordneten Epitaxieschicht 14 aus Silizium dar.In FIG. 2, the concentration of foreign matter indicated on the vertical axis is a function of its depth of penetration recorded in the epitaxial layer 14 or the substrate. The vertical line shown in FIG represents the interface 60 between the tunnel gate layer 36 made of silicon dioxide and the epitaxial layer 14 made of silicon arranged on the substrate.

Die ausgezogene Kurve 62 gibt die durch Implantation von Borionen erzielte Fremdstoffkonzentration unter der Tunnelgateschicht 36 der N-Kanal EAROM-Speicherzelle 10The solid curve 62 gives the impurity concentration achieved by implantation of boron ions under the tunnel gate layer 36 of the N-channel EAROM memory cell 10

° wieder. Aus Fig. 2 ergibt sich, daß das Peak der Bor-Fremdstoffkonzentration etwas unterhalb der Grenzfläche liegt.° again. From Fig. 2, the peak of the boron impurity concentration lies slightly below the interface.

Im Kanalabschirmungszustand sind das Gate und der DrainThe gate and drain are in the channel shielding state

des gelöschten Speichertransistors mit einer Schreibspan-of the erased memory transistor with a write chip

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 16 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 16 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

3U92A03U92A0

nung von ungefähr+25 Volt für N-EAROM Speicherzellen vorgespannt. Die Source wird hierbei "schwimmend" gehalten, so daß sie floatet. Da die gelöschte, als N-Kanal dienende Tunnelgateschicht 36 eine Verarmungsanordnung ist und die für Speicherfunktionen nicht vorgesehenen (Anreicherungsr)Spaltgatebereiche 32 wegen der +25 Volt eingeschaltet sind, floatet auch die Source 20 auf +25 Volt, wenn Gate und Drain mit 25 Volt vorgespannt sind. Das bedeutet, das Source und Drain hinsichtlich des Substrats in Sperrichtung vorgespannt sind und die Source, das Gate und der Drain auf gleichem Potential liegen.voltage of approximately +25 volts for N-EAROM memory cells biased. The source is kept "floating" so that it floats. Since the deleted, as an N channel serving tunnel gate layer 36 is a depletion arrangement and the (enrichmentr) gap gate regions not intended for storage functions 32 are switched on because of the +25 volts, the source 20 also floats +25 volts when the gate and drain are biased at 25 volts. That is, the source and drain with respect to the substrate are reverse biased and the source, gate and drain are at the same potential.

Bislang hatte man angenommen, daß der gelöschte Zustand erhalten bleibt, da die Source, das Gate und der Drain auf gleichem Potential liegen. Jedoch wurde gefunden, daß das an der Inversionsschicht im Silizium endende elektrische Feld im Speichergatebereich zu einer Rückverschiebung der Ladungen in der Nitridschicht führt. Da das Gate hinsichtlich des Siliziums positiv vorgespannt ist ,können die in der Siliziumdioxid-Siliziumnitridgrenzschicht eingefangenen Löcher (hierbei wird daran erinnert, daß sich die Speicherzelle im gelöschten Zustand befindet) in das Silizium und die Elektronen von der Inversionsschicht in die Speichergrenzfläche injiziert werden.Up until now it was assumed that the erased state would be retained because the source, gate and drain are at the same potential. However, this has been found to end at the inversion layer in the silicon electric field in the memory gate area leads to a back shift of the charges in the nitride layer. Since the gate is positively biased with respect to the silicon, those in the silicon dioxide-silicon nitride boundary layer captured holes (this is a reminder that the memory cell is in the erased State) into the silicon and the electrons from the inversion layer are injected into the storage interface will.

Infolge derartiger Ladungsbewegungen kann schließlich die Speicherzelle nach längerer Zeit in den eingeschriebenen Zustand gelangen. Diese Tatsache wirft das Problem ow der Kanalabschirmung auf. Das Problem der Kanalabschirmung könnte dadurch angegangen werden, daß das elektrische Feld, das im Speicherzustand zu einer Ladungsverschiebung führtr so gering als möglich gehalten wird. Dies könnte dadurch erreicht werden, daß die Fremdstoff-Oberflächenkonzentration im Silizium verringert wird. Wird jedoch diese Oberflächenkonzentration willkürlich verringert, dann wird für Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 17 -As a result of such charge movements, the memory cell can finally reach the written state after a long period of time. This fact poses the problem of duct shielding. The problem of channel shielding could be addressed by keeping the electric field that leads to a charge shift in the storage state as low as possible. This could be achieved by reducing the surface concentration of impurities in the silicon. However, if this surface concentration is arbitrarily reduced, then for Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 17 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

- γι -- γι -

SpaltgatespeicHerzellen auch das bereits genannte Lösch-Schreib-Fenster schmaler. Dies wiederum wirft Potentialprobleme hinsichtlich des Beschreibens und Löschens der Speicherzelle auf. Diese Potentialprobleme sind aber ebenso unerwünscht wie die Kanalabschirmungsprobleme. Demgemäß würde eine Lösung, mit der gleichzeitig die Potentialprobleme und die Kanalabschirmungsprobleme gemeistert werden , r.zu einem beachtlichen Fortschritt führen.Split gate storage cells also use the erase / write window mentioned above narrower. This in turn raises potential problems with regard to writing and erasing the Memory cell on. However, these potential problems are just as undesirable as the channel shielding problems. Accordingly would provide a solution that simultaneously overcomes the potential problems and the duct shielding problems will lead to considerable progress.

Im allgemeinen hängt die Kanalabschirmung von der Dicke der Nitridschicht 40 und der Fremdstoff-Oberflächenkonzentration in der Siliziumepitaxieschicht 14 ab. Je höher die Fremdstoffkonzentration an der Oberfläche der Epitaxieschicht 14 ist,um so größer ist die Feldstärke und um so leichter ist es für Ladungen von der Nitridschicht 40 wegzuwandern und den gelöschten Zustand umzukehren. Anmelderseits wurde daher angestrebt, das Maximum der Fremdstoffkonzentration von der Grenzfläche 60 weg mehr nach unten (in die Epitaxieschicht 14) zu verschieben. Zu diesem Zweck wurde ein Fremdstoff entgegengesetzten. Leitungstyps, beispielsweise Phosphor in die unmittelbare Umgebung der Si-SiO2 Grenzfläche 60 implantiert. Hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit wirkt Phosphor dem Bor entgegen. Dies führt im Ergebnis dazu, daß das Peak der Oberflächenkonzentration mehr nach rechts (in Fig. 2), also mehr in die Epitaxieschicht 14 hineinverschoben wird - mit der Folge, daß die Fremdstoff-Oberflächenkonzentration an der Oberfläche bzw. Grenzschicht 60 verringert wird. Da die beiden Fremdstoffkonzentrationen einander im subtraktiven Sinne (nicht im additiven Sinne) überlagern,erhält man im Ergebnis statt des ursprüngliehen Bor-Konzentrationsprofils 62 ein Konzentrationsprofil entsprechend der Kurve 66. Im Ergebnis wird also die \ wirksame Fremdstoff-Oberflächenkonzentration an der Grenzfläche 60 verringert.In general, the channel shielding depends on the thickness of the nitride layer 40 and the surface concentration of impurities in the silicon epitaxial layer 14. The higher the concentration of impurities on the surface of the epitaxial layer 14, the greater the field strength and the easier it is for charges to migrate away from the nitride layer 40 and to reverse the erased state. On the application side, the aim was therefore to shift the maximum of the foreign matter concentration away from the interface 60 more downwards (into the epitaxial layer 14). To this end, a foreign matter was opposed. Conductivity type, for example phosphorus implanted in the immediate vicinity of the Si-SiO 2 interface 60. In terms of electrical conductivity, phosphorus counteracts boron. The result of this is that the peak of the surface concentration is shifted more to the right (in FIG. 2), that is to say more into the epitaxial layer 14 - with the result that the surface concentration of impurities at the surface or boundary layer 60 is reduced. Since the two impurity concentrations (not additive purposes) overlap each other in the subtractive sense is obtained as a result, instead of the ursprüngliehen boron concentration profile 62 a concentration profile corresponding to the curve 66. As a result, the \ effective impurity surface concentration therefore is reduced at the interface 60th

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 18 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 18 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

-Vi--Vi-

Diese zusätzliche flache Implantation von Phosphor führt nicht zu einer stärkeren Änderung der Breite der Verarmungsschicht, was durch den gestrichelten Bereich 68 in Fig. 2 veranschaulicht ist. Demgemäß wird die Schwellwertspannung VT praktisch nicht geändert und das bereits erwähnte Schwellwert-Spannugnsfenster bleibt im wesentlichen konstant.This additional shallow implantation of phosphorus does not result in a greater change in the width of the depletion layer, which is illustrated by the dashed area 68 in FIG. Accordingly, the threshold voltage V T is practically not changed and the aforementioned threshold voltage window remains essentially constant.

Anders ausgedrückt, der Phosphor kompensiert das Bor an der Oberfläche. Das elektrische Feld zwischen dem Gate und dem Silizium hängt von der Fremdstoff-Oberflächenkonzentration ab. Da die Oberflächenkonzentration verringert worden ist, wird auch das elektrische Feld schwächer. Wie bereits dargelegt, führt dies zu einer Verbesserung der Kanalab-1^ schirmung.In other words, the phosphorus compensates for the boron on the surface. The electric field between the gate and the silicon depends on the surface concentration of impurities. As the surface concentration has been decreased, the electric field also becomes weaker. As explained above, this leads to an improvement in Kanalab- 1 ^ shielding.

An Hand der Figuren 3A bis 3F werden die Schritte zur Herstellung einer erfindungsgemäßen EAROM Spaltgate-Speicherzelle erläutert. Ein N-Substrat 12 dient als mechanischer 2^ Träger ausreichender Festigkeit für eine auf dem Substrat 12 aufgewachsene P-leitende Epitaxieschicht 14. Durch Diffusion läßt man die als Kanalbegrenzer dienenden, N-leitenden Diffusion-Isolationsbereiche 16 in die Epitaxieschicht 14 einwachsen. Auf der gesamten Oberfläche der Epitaxieschicht 14 wird eine Siliziumdioxidschicht 19 aufgebracht, beispielsweise durch bekannte Oxidationstechniken. The steps for producing an EAROM gap-gate memory cell according to the invention are explained with reference to FIGS. 3A to 3F. An N-type substrate 12 serves as a mechanical 2 ^ carrier sufficient strength for a grown on the substrate 12. P-type epitaxial layer 14 by diffusion is allowed serving as channel stopper, N-type diffusion isolation regions 16 in the epitaxial layer 14 grow. A silicon dioxide layer 19 is applied to the entire surface of the epitaxial layer 14, for example by known oxidation techniques.

Anschließend werden in der Epitaxieschicht die N-leitenden Source- und Drainbereiche 20 und 22 durch Diffusion ausgebildet. Die Ausbildung der aus N-leitendem Material aufgebauten Source- und Drainbereiche 20 und 22 geschieht in üblicher Weise durch die Siliziumdioxidschicht 19 hindurch.Then the N-conducting layers are in the epitaxial layer Source and drain regions 20 and 22 formed by diffusion. The formation of the N-conductive Source and drain regions 20 and 22 made up of material occur in the usual manner through the silicon dioxide layer 19 through.

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 19 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 19 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

3H92403H9240

-VS---VS--

Gemäß Fig. 3C wird eine weitere Oxidschicht auf die obere Oberfläche der vorangehenden Siliziumdioxidschicht 19 zur Herstellung der Feldoxidschicht 26 aufgebracht, und zwar durch eine konventionelle pyrolytische Reaktion.According to FIG. 3C, a further oxide layer is deposited on the upper surface of the preceding silicon dioxide layer 19 applied to produce the field oxide layer 26 by a conventional pyrolytic reaction.

Die Feldoxidschicht 26 ist ausreichend dick, beispielsweise 1-2μπι.The field oxide layer 26 is sufficiently thick, for example 1-2μπι.

Gemäß Fig. 3D wird die Feldoxidschicht 26 partial derart geätzt, daß die vertikalen Isolierstege '29 zur Begrenzung des Speichergatebereiches 30 ausgebildet werden. Im geätzten Speichergatebereich 30 werden dann die Siliziumoxid-Spaltgatebereiche 32 bis zu einer Dicke von etwa 400-600 Angström thermisch aufgewachsen. Der für Speicherzwecke dienende Tunnelbereich 34 wird anschließend durch photolithographisehe Verfahren festgelegt.According to FIG. 3D, the field oxide layer 26 is partially etched in such a way that the vertical insulating webs 29 for delimitation of the memory gate area 30 can be formed. The silicon oxide gap gate regions are then formed in the etched memory gate region 30 32 thermally grown to a thickness of about 400-600 angstroms. The one for storage purposes The tunnel region 34 serving is then defined by photolithographic processes.

Die Fremdstoff-Implantation wird im Speichergatebereich und dem Tunnelbereich 34 durchgeführt. Die Implantation im Tunnelbereich 34 spielt hierbei eine besonders bedeutende Rolle, da sie die Speichercharakteristik und die Kanalabschirmung steuert. Bei Implantation der Fremdstoffe mittels Ionenimplantation werden bevorzugt folgende Parameter eingehalten:The foreign matter implantation takes place in the memory gate area and the tunnel area 34. The implantation in the tunnel area 34 plays a particularly important role here Role as it controls the storage characteristics and channel shielding. When the foreign matter is implanted The following parameters are preferably adhered to by means of ion implantation:

Bor 5,5 χ 1012cm~2 bei 35 KeV typischBoron 5.5 χ 10 12 cm 2 at 35 KeV typical

12-212-2

Phosphor 1,7 χ 10 cm bei 80 KeV typischPhosphorus 1.7 χ 10 cm at 80 KeV typical

Der Tunnelbereich 34 wird nun bis zur Oberfläche der Epitaxieschicht 14 weggeätzt, um den Tunnelbereich im Speichergatebereich 30 ausbilden zu können. Im Tunnelbe-The tunnel area 34 is now up to the surface of the epitaxial layer 14 etched away in order to be able to form the tunnel area in the memory gate area 30. In the tunnel

reich 34 wird daraufhin die Siliziumdioxid-Tunnelgate-30 The silicon dioxide tunnel gate 30 then becomes rich 34

schicht 36 mit. einer Dicke von etwa 10-40 Angström aufgewachsen. Das Aufwachsen geschieht durch thermische Reaktion von Sauerstoff mit dem Siliziumsubstrat bzw. der Epitaxieschicht 14. Das Aufwachsen der Tunnelgateschicht 36 kann bei atmosphärischem Druck durchgeführt werden. Sollen jedoch die Speichereigenschaften der EAROM Speicher-layer 36 with. grown to a thickness of about 10-40 angstroms. The growth takes place through thermal reaction of oxygen with the silicon substrate or the Epitaxial layer 14. The growth of the tunnel gate layer 36 can be carried out at atmospheric pressure. However, if the storage properties of the EAROM storage

Pat 187/3-81E,. GM 187/4-81E - 20 -Pat 187 / 3-81E ,. GM 187 / 4-81E - 20 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

zelle verbessert werden,, dann wird das Aufwachsen der Siliziumoxid-Tunnelgateschicht 36 mittels einer bei niedrigem Druck stattfindenden Oxidationsreaktion durchgeführt= Diese Art des AufWachsens ist in der deutschen Patentanmeldung P 31 04892«7 des Anmelders oder in dessen US-Patentanmeldung 120,791 vom 12„ Februar.1980 beschrieben worden»cell will be improved, then the growing up of the Silicon oxide tunnel gate layer 36 carried out by means of an oxidation reaction taking place at low pressure = This type of growing up is in the German patent application P 31 04892 «7 of the applicant or in his U.S. Patent Application 120,791 filed February 12, 1980 been »

Im Anschluß hieran wird die Siliziumnitridschicht 40 auf die gesamte Speicherzelle aufgebracht? vorzugsweise mittels einer chemischen Dampfabscheidetechniko Bevorzugt wird hierbei Ammoniakgas (WH^) mit geringer Geschwindigkeit und geringem Druck zusammen mit einem anderen Gas, beispielsweise Dichlorosilan (SiH9Cl9) in einen Ofen eingeführt ο Die Zuführung von Ammoniak und Dichlorosilan wirdFollowing this, the silicon nitride layer 40 is applied to the entire memory cell? preferably by means of a chemical vapor separation technique. Ammonia gas (WH ^) is preferably introduced into a furnace at low speed and low pressure together with another gas, for example dichlorosilane (SiH 9 Cl 9)

solange aufrecht erhalten,, bis die Siliziumnitridschicht die gewünschte Dicke erreicht hat. Diese Dicke beträgt beispielsweise 300-600 Angström» Das Verhältnis von Ammoniak zu Dichlorosilan liegt im Bereich von 50:1. 20as long as maintained, until the silicon nitride layer has reached the desired thickness. This thickness is, for example, 300-600 angstroms »the ratio of Ammonia to dichlorosilane is in the range of 50: 1. 20th

Das Aufbringen der Siliziumnitridschicht 40 führt zur Grenzfläche 46 im Speicherkanal zwischen der Tunnelgateschicht 36 und der Siliziumnitridschicht 40. Das Durchtunneln der dünnen Tunnelgateschicht 36 mit der nach- 2^ folgenden Ladungsspeicherung an der Grenzfläche 46 führt zu den bereits beschriebenen Speichereigenschaften der Speicherzelle 10.The application of the silicon nitride layer 40 results in the interface 46 in the memory channel between the tunnel gate layer 36 and the silicon nitride layer 40. The tunneling through the thin tunnel gate layer 36 to the demand 2 ^ following charge storage at the interface 46 results in the previously described storage characteristics of the memory cell 10th

Die bereits beschriebene Pig= 1 zeigt schließlich dieThe Pig = 1 already described finally shows the

vollständig hergestellte EAROM Spaltgate=Speicherzelle Die Zwischenschritte zur Herstellung von Kontaktlöchern ι die durch die Nitrid- und Öxidschichten 40 und 26 bis zu den Source= und Drainbereichen 20 und 22 führen, sind im einzelnen nicht dargestellt worden» Zur Vervollständigung der Speicherzelle i-jerden noch, die ElektrodenFully manufactured EAROM gap gate = memory cell The intermediate steps for manufacturing contact holes ι which lead through the nitride and oxide layers 40 and 26 to the source and drain regions 20 and 22, have not been shown in detail »To complete the memory cell i-jerden who have favourited electrodes

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 21 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 21 -

GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION

3U92403U9240

50 und 52 für den Source- und den Drainbereich 20 und 22 sowie die Gateelektrode 54 für den Turinelbereich 34 angebracht/ beispielsweise durch geeignete Verdampfungstechniken. Die genaue Lage der Elektroden 50 bis 54 wird mittels photolithographischer Prozesse festgelegt.50 and 52 for the source and drain regions 20 and 22 and the gate electrode 54 for the Turinel area 34 attached / for example by suitable evaporation techniques. The exact location of the electrodes 50 to 54 is determined by means of photolithographic processes.

Die Verwendung der Zweifachimplantation von Fremdstoffen vergrößert die_ Fähigkeit zur Kanalabschirmung in der EAROM Speicherzelle gegenüber solchen EAROM Speicherzellen, bei welchen lediglich eine einzige vergleichbare Fremdstoffimplantation durchgeführt worden ist.The use of double implantation of foreign matter increases the ability of channel shielding in the EAROM memory cell compared to such EAROM memory cells, in which only a single comparable foreign matter implantation has been carried out.

Die Erfindung wurde vorliegend an Hand einer EAROM Spaltgate-Speicherzelle (auch split gate SpeicherzelleIn the present case, the invention was carried out on the basis of an EAROM Split gate memory cell (also split gate memory cell

!5 genannt) beschrieben. Die erfindungsgemäße Lehre ist aber nicht auf derartige Speicherzellen beschränkt. Vielmehr ist sie auch auf Speicherzellen mit einem flachen bzw. ebenen Gate anwendbar, also mit einem Gate ohne die Spaltgatebereiche 32. Hierbei erstreckt sich der Speicherkanal zwischen den IsolierStegen 29 über den • gesamten Speichergatebereich 30.! 5). The teaching of the invention is but not limited to such memory cells. Rather, it is also on memory cells with a flat or planar gate can be used, that is to say with a gate without the gap gate regions 32 the storage channel between the IsolierStegen 29 over the • entire memory gate area 30.

Die erfindungsgemäße Lehre kann darüber hinaus auch an einer P-Kanal-rEAROM-Speicherzelle verwirklciht werden. Hierbei wird als Fremdstoff, mittels dessen Konzentration die Schwellwertspannung VT gesteuert wird, beispielsweise Phosphor oder Arsen verwendet. Zur Verschiebung des Konzentrations-Peaks dient in diesem Fall dann beispielsweiseThe teaching according to the invention can also be implemented on a P-channel rEAROM memory cell. In this case, phosphorus or arsenic, for example, is used as a foreign substance, by means of whose concentration the threshold voltage V T is controlled. In this case, for example, is used to shift the concentration peak

Bor.
30
Boron.
30th

Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E
GENERAL INSTRUMENT CORPORATION
Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E
GENERAL INSTRUMENT CORPORATION

Claims (1)

AnsprücheExpectations Elektrisch veränderbarer Halbleiter-Festwertspeicher mitElectrically changeable semiconductor read-only memory with a) einem Substrat (12,14) aus einem Material eines ersten Leitungstyps,a) a substrate (12, 14) made of a material of a first conductivity type, b) im Substrat (12,14) ausgebildeten Source- und Drainbereichen (20,22) eines zweiten Leitungstyps, undb) source and drain regions formed in the substrate (12, 14) (20,22) of a second conductivity type, and c) einem zwischen dem Source- und dem Drainbereich (20,22) angeordnetem Speichergatebereich (30), der aufweist:c) a memory gate region (30) which is arranged between the source region and the drain region (20, 22) and has: Co1) zwei innerhalb des Speichergatebereiches (30) auf dem Substrat (12,14) übereinander angeordnete Isolator™ schichten (35,40),Co1) two within the memory gate area (30) on the Substrate (12,14) stacked Isolator ™ layers (35,40), c„2) an der Grenzfläche (45) zwischen den beiden Isolatorschichten (36,40) speicherbare elektrische Ladungen undc “2) at the interface (45) between the two insulator layers (36,40) storable electrical charges and Co3) Anschlußelektroden (50,52,54) für den Source- und den Drainbereich (20,22) sowie die obere Isolatorschicht (40) im Speichergatebereich (30),Co3) connection electrodes (50,52,54) for the source and the Drain area (20,22) and the upper insulator layer (40) in the memory gate area (30), dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that d) das Substrat (12,14) im Speichergatebereich (30) derart mit Fremdstoffen dotiert ist, daß das Maximum des Profils (66) der wirksamen Oberflächenkonzentration eines'ersten Fremdstoffes eines ersten Leitangstyps von der Substrat-Oberfläche (60) weg in Richtung des Substratinnern verschoben ist οd) the substrate (12, 14) in the memory gate area (30) in this way is doped with foreign substances that the maximum of the profile (66) of the effective surface concentration of a'ersten Foreign matter of a first conductivity type from the substrate surface (60) moved away in the direction of the substrate interior is ο 2ο Festwertspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung des Oberflächen-Konzentrationsprofils der Fremd-2ο read-only memory according to claim 1, characterized in that to develop the surface concentration profile of the foreign 0 - 0 - stoffe in das Substrat (12,14) im Speichergatebereich (30) zusätzlich Fremdstoffe eines zweiten Leitungstyps dotiert sind und hierbei der erste und der zweite Leitungstyp einander entgegengesetztes : Leitungsverhalten zeigen.substances in the substrate (12,14) in the memory gate area (30) In addition, impurities of a second conductivity type are doped, and in this case the first and the second conductivity type opposite: show leadership behavior. 3. Festwertspeicher nach Anspruch 1 oder. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander angeordneten Isolatorschichten (36,40) im wesentlichen aus einer auf der Substratoberfläche angeordneten Siliziumdioxidschicht (36) und einer auf der Siliziumdioxidschicht (36) angeordneten Siliziumnitridschicht (40) bestehen.3. Read-only memory according to claim 1 or. 2, characterized in that that the superposed insulator layers (36, 40) essentially consist of one on the substrate surface arranged silicon dioxide layer (36) and arranged on the silicon dioxide layer (36) Silicon nitride layer (40) exist. 4. Festwertspeicher nach wenigstens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (12,14) im Speichergatebereich (30) mit dem Fremdstoff (62) des ersten Leitungstyps derart dotiert ist, daß eine vorgegebene Schwellspannung V™ zur Überführung des Festwertspeichers in den eingeschriebenen Zustand erzielt wird.4. Read-only memory according to at least one of the claims 1-3, characterized in that the substrate (12,14) in the memory gate area (30) with the foreign matter (62) of the first conductivity type is doped in such a way that a predetermined threshold voltage V ™ for transferring the read-only memory is achieved in the enrolled state. 5. Festwertspeicher nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremdstoff (62) des ersten Leitungstyps einen zum Leitungstyps der Source- und Drainbereiche (20,22) entgegengesetzten Leitungstyp hat.5. Read-only memory according to at least one of claims 1-4, characterized in that the foreign substance (62) of the first conductivity type is opposite to the conductivity type of the source and drain regions (20, 22) Has line type. 6. Festwertspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremdstoff mit dem zweiten Leitungstyp den gleichen Leitungstyp wie der Source- und der Drainbereich (20,22) hat.6. Read-only memory according to claim 5, characterized in that the foreign matter with the second conductivity type is the same Conduction type like the source and drain regions (20,22). 7. Festwertspeicher nach wenigstens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (12,14) aus einem P-leitenden Material und der Source- sowie der Drainbereich (20,22) aus einem N-leitenden Material aufgebaut sind.7. Read-only memory according to at least one of the claims 1-6, characterized in that the substrate (12,14) made of a P-conductive material and the source as well the drain region (20, 22) are constructed from an N-conductive material. Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 3 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 3 - GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION 8» Festwertspeicher nach Anspruch T0 dadurch gekennzeichnet, daß der Fremdstoff mit dem erten Leitungstyp Bor ist.8 »Read-only memory according to claim T 0, characterized in that the foreign substance with the first conductivity type is boron. „ Festwertspeicher nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremdstoff mit dem zweiten Leitungstyp ein Fremdstoff aus der aus Phosphor und Arsen bestehenden Gruppe ist»"Read-only memory according to claim 7 or 8, characterized in that that the impurity of the second conductivity type is an impurity composed of phosphorus and arsenic Group is » 1Oo Festwertspeicher nach wenigstens einem der Ansprüche 4-9 j, gekennzeichnet durch eine durch Ionenimplantation erhaltene Bordotierung.1Oo read-only memory according to at least one of the claims 4-9 j, characterized by an ion implantation received boron endowment. 11. Festwertspeicher nach Anspruch 10, gekannzeichnet durch11. Read-only memory according to claim 10, characterized by ip _3 ίο -3ip _3 ίο -3 eine mit etwa 5 χ 10 cm bis 7x10 cm Borionen mit einer Energie von 30-40 KeV in das Substrat (12,14) implantierte Dotierung.one with about 5 × 10 cm to 7x10 cm boron ions with an energy of 30-40 KeV into the substrate (12,14) implanted doping. 12. Festwertspeicher nach wenigstens einem der Ansprüche12. Read-only memory according to at least one of the claims 7—11 ρ gekennzeichnet durch eine Fremdstoffdotierung, die durch Ionenimplantation von Phosphor in das Substrat (12,14) im Speichergatebereich (30) mit etwa 1x1012 7-11 ρ characterized by a foreign substance doping, which by ion implantation of phosphorus in the substrate (12,14) in the memory gate area (30) with about 1x10 12 12
Atomen /dm3 bis 2x10 Atomen/cm3 und einer Energie von 70-80 KeV erhältlich ist»
12th
Atoms / dm 3 to 2x10 atoms / cm 3 and an energy of 70-80 KeV is available »
ο Verfahren zur Herstellung eines elektrisch veränderbaren Halbleiter-Festwertspeichers, bei welchemο method of making an electrically modifiable Semiconductor read-only memory, in which a) ein Substrat (12,14) aus einem Material eines ersten Leitungstyps aufgebaut wird,a) a substrate (12, 14) made of a material of a first Line type is established, b) Source- und Drainbereiche (20,22) eines zweiten Leitungstyps im Substrat (12,14) ausgebildet werdenb) source and drain regions (20,22) of a second conductivity type are formed in the substrate (12,14) undand c) zwischen dem Source- und dem Drainbereich (20,22) ein Speichergatebereich (30) durchc) a memory gate region (30) through between the source and drain regions (20, 22) c,1) überlagern von zwei Isolatorschichten (36,40) aufc, 1) superimpose two insulator layers (36, 40) dem Substrat (12,14) im Speichergatebereich (30), 35the substrate (12, 14) in the memory gate area (30), 35 Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 4 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 4 - GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION c.2) Vorsehen von an der Grenzfläche (46) zwischen den beiden Isolatorschichten (36,40) speicherbaren elektrischen Ladungen undc.2) Provision of storable at the interface (46) between the two insulator layers (36, 40) electrical charges and c.3) Abschließen von Elektroden (50,52,54) an den Sourcebereich (20), den Drainbereich (22) undc.3) Terminating electrodes (50,52,54) on the Source region (20), the drain region (22) and die obere Isolatorschicht (40) im Speichergatebereich (30)
aufgebaut wird,
the upper insulator layer (40) in the memory gate area (30)
is built,
dadurch gekennzeichnet, daß ä) das Substrat (12,14) im Speichergatebereich (30) mit einem ersten Fremdstoff (62) eines ersten Leitungstyps und einem zweiten Fremdstoff eines zum ersten Leitungstyp entgegengesetzten zweiten Leitungstyps derart dotiert wird, daß ein gewünschtes Fremdstoff-Konzentrationsprofil im Ober-*characterized in that the like) as s in the memory gate region (30) having a first impurity (62) of a first conductivity type and a second impurity of an opposite first conductivity type said second conductivity type is doped in such a substrate (12,14), that a desired impurity concentration profile in the upper * flächenbereich (60) des Substrates (12,14) im Speichergatebereich (30) entsteht.surface area (60) of the substrate (12,14) in Memory gate area (30) is created. Pat 187/3-81E, GM 187/4-81E - 5 -Pat 187 / 3-81E, GM 187 / 4-81E - 5 - GENERAL INSTRUMENT CORPORATIONGENERAL INSTRUMENT CORPORATION
DE19813149240 1980-12-11 1981-12-11 ELECTRICALLY CHANGEABLE FIXED VALUE STORAGE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF Granted DE3149240A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US21522480A 1980-12-11 1980-12-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3149240A1 true DE3149240A1 (en) 1982-08-05
DE3149240C2 DE3149240C2 (en) 1992-09-24

Family

ID=22802154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813149240 Granted DE3149240A1 (en) 1980-12-11 1981-12-11 ELECTRICALLY CHANGEABLE FIXED VALUE STORAGE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS57145366A (en)
DE (1) DE3149240A1 (en)
GB (1) GB2089566B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2837821B2 (en) * 1994-04-15 1998-12-16 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション Semiconductor device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4017888A (en) * 1975-12-31 1977-04-12 International Business Machines Corporation Non-volatile metal nitride oxide semiconductor device
US4198252A (en) * 1978-04-06 1980-04-15 Rca Corporation MNOS memory device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4017888A (en) * 1975-12-31 1977-04-12 International Business Machines Corporation Non-volatile metal nitride oxide semiconductor device
US4198252A (en) * 1978-04-06 1980-04-15 Rca Corporation MNOS memory device

Also Published As

Publication number Publication date
GB2089566B (en) 1985-07-24
GB2089566A (en) 1982-06-23
JPS57145366A (en) 1982-09-08
JPH0219631B2 (en) 1990-05-02
DE3149240C2 (en) 1992-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4241457B4 (en) Poly-silicon P-type floating gate for use with a semiconductor device transistor element and flash E2PROM fabricated therefrom
DE102018204283B4 (en) PROGRAMMABLE LOGIC ELEMENTS AND PROCEDURES FOR OPERATING THE SAME
DE2807181C2 (en) Semiconductor memory device
DE4335834C2 (en) Non-volatile memory cell with an L-shaped floating gate electrode and method for its production
DE19610907B4 (en) Ferroelectric semiconductor memory device and method for its production
DE69633958T2 (en) Method and device for injection of hot charge carriers
DE2829966C2 (en) Semiconductor memory device
DE19808182C1 (en) Electrically programmable memory cell arrangement
DE60023247T2 (en) METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING EMBEDDED INTEGRATED FLAT MEMORIES
DE3117719A1 (en) Non-volatile EPROM and EEPROM of increased efficiency
DE2409568C2 (en) Semiconductor memory element
DE3029125A1 (en) SEMICONDUCTOR STORAGE
DE2512373A1 (en) BARRIER LAYER SURFACE FIELD EFFECT TRANSISTOR
DE2838937A1 (en) ROM STORAGE ARRANGEMENT WITH FIELD EFFECT TRANSISTORS
DE2627827A1 (en) INTEGRATION TECHNOLOGY FOR N-CHANNEL MNOSFET SEMICONDUCTOR COMPONENTS WITH FIXED AND VARIABLE THRESHOLD VALUE
DE3029539A1 (en) NON-VOLATILE PROGRAMMABLE INTEGRATED SEMICONDUCTOR MEMORY CELL
DE3009719A1 (en) ELECTRICALLY ERASABLE AND REPEAT PROGRAMMABLE STORAGE ELEMENT FOR PERMANENT STORAGE
DE3031748A1 (en) ELECTRICALLY ERASABLE AND REPEAT PROGRAMMABLE STORAGE ELEMENT FOR PERMANENT STORAGE
DE2614698C2 (en) Semiconductor memory
EP1060519A1 (en) Mos transistor memory cell and method for producing the same
EP0035160A1 (en) Semi-conductor floating gate memory cell with write and erase electrodes
DE19748495C2 (en) EEPROM cell structure and method for programming or deleting selected EEPROM cell structures and EEPROM cell field
DE2758161A1 (en) ELECTRICALLY PROGRAMMABLE SEMI-CONDUCTOR PERMANENT MEMORY MATRIX
EP1060515A1 (en) Electrically programmable memory cell arrangement and method for producing the same
DE19807010A1 (en) Non-volatile memory e.g. EEPROM production

Legal Events

Date Code Title Description
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: GEYER, W., DIPL.-ING. DR.-ING. HAGEMANN, H., DIPL.

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: HAGEMANN, H., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. KEHL, G., DI

8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: KEHL, G., DIPL.-PHYS., PAT.-ANW., 81679 MUENCHEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee