Способ изготовления элемента памяти

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 С 11 С 11/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4112596/24-24 (22) 23.06. 86 (46) 23.05.88. Бюл. Ф 19 (71) Институт физики полупроводников

СО AH СССР (72) В.М. Ефимов и С.П. Синица (53) 681. 327.66(088. 8) (56) IEEE Trans. Electron Devices

ЕД- t 9, р. 1280, 1972. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА ПАМЯТИ

„„SU,„, 1397970 A 1 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки и хране ния информации. Целью изобретения является повышение времени хранения информации элемента памяти. Поставленная цель достигается тем, что проводят термообработку слоя двуокиси кремния в атмосфере аммиака. Слой двуокиси кремния после обработки становится туннельно-прозрачным для инжекции дырок. 4 ил,, 1397970 резкое увеличение тока инжекции дырок через этот слой, достигающее десяти порядков. При этом дырочный ток становится сравнимым с электронным током, что наблюдается только для туннельно-тонких слоев двуокиси кремния.

45

Способ представляет следукщую последовательность операций.

На полупроводниковую подложку 1 и типа проводимости наносят слой 9 двуокиси кремния. Фотолитографией вскрывают отверстие в месте расположения элемента памяти. Затем выращивают термическим окислением полупроводниковой подложки 1 в атмосфере сухого кислорода слой двуокиси кремния и фотолитографией формируют обИзобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в устройствах обработки и хранения цифровой информации.

Целью изобретения является повышение времени хранения информации.

На фиг.1-4 дана диаграмма и схемг, поясняющие предлагаемый способ.

Элемент памяти (фиг.3) состоит из 10 полупроводниковой подложки 1 п типа проводимости, области 2 двуокиси кремния, области 3 нитрида кремния, первой проводящей области 4, диффузионных областей 5 второго типа про- 15 водимости, контактных областей 6-8, истока и затвора, слоя двуокиси кремния 9, контактной области 10 к полупроводниковой подложке, 11 — второй проводящей области. 20

На фиг. 1 приведена зонная диаграмма МНОП-структуры в процессе туннелирования дырок, где V — приложенное к ИНОП-структуре напряжение записи;

Ф вЂ” потенциальный барьер для туннели- 25 рования дырок. После отжига слоя двуокиси кремния в атмосфере аммиака происходит увеличение тока.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в процессе высо- 30 котемпературного отжига двуокиси кремния в атмосфере аммиака происходят изменения свойств диэлектрика, приводящие к тому, что он частично приобретает качества туннельно-тонкого

SiQ . Установлено, что после отжига слоя двуокиси кремния толщиной около

10 нм в атмосфере аммиака, в диапазоне температур 1300- 1500 К происходит ласть двуокиси кремния толщиной 10 нм.

Проводят отжиг структуры в атмосфере аммиака при температуре 1400 К в течение 20 мин. Осаждением из газовой фазы при взаимодействии силана с аммиаком при температуре 1260 К формируют область нитрида кремния. После чего наносят первую проводящую область 4.

Формирование диффузионных областей 5 проводят внедрением ионов легирующей, примеси в приповерхностную область полупроводниковой подложки 1 с последующим отжигом. Нанесением второй проводящей области 11 формируют контактные области 6 — 8 к стоку, истоку и затвору и контактную область 10 к полупроводниковой подложке 1.

На фиг.4 приведены характеристики хранения элемента памяти, изготовленного по приведенной технологии. По вертикальной оси — величина заряда в структуре элемента памяти в процентах по отношению к исходному его значению. Штрихпунктирной линией приведена для сравнения характеристика элемента памяти с туннельно-тонким окислом. Время хранения заряда в структуре, изготовленной по приведенной технологии, превышает время хранения заряда элемента памяти с туннельно-тонким окислом.

Формула из обре те ния

Способ изготовления элемента памяти, включающий нанесение на поверхность полупроводниковой подложки первого типа проводимости слоя двуокиси кремния с отверстиями, нанесение области двуокиси кремния на поверхность полупроводниковой подложки, нанесение нитрида кремния на поверхность облас ти двуокиси кремния, нанесение первой проводящей области на поверхность области нитрида кремния, формирование первой и второй диффузионных областей второго типа проводимости в приповерхностной области полупроводниковой подложки, нанесение второй и третьей проводящих областей на поверхности полупроводниковой подложки и первого слоя диэлектрика, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения времени хранения информации в элементе памяти, после нанесения области двуокиси кремния проводят термообработку в атмосфере аммиака при температуре

1300 — 1500 К в течение 5-60 мин.

1391970

1397970

25 фиа. Ф

Составитель Б. Венков

Те хред М. Дидык Корректор И. Поко

Редактор Л. Гратилло

Заказ 227 3/50 Тираж 590 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4