Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3158551B2 - 不揮発性記憶装置 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3158551B2 - 不揮発性記憶装置 - Google Patents

不揮発性記憶装置

Info

Publication number
JP3158551B2
JP3158551B2 JP26748291A JP26748291A JP3158551B2 JP 3158551 B2 JP3158551 B2 JP 3158551B2 JP 26748291 A JP26748291 A JP 26748291A JP 26748291 A JP26748291 A JP 26748291A JP 3158551 B2 JP3158551 B2 JP 3158551B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
silicon
opening
layer
insulating layer
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
Application number
JP26748291A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05110008A (ja
Inventor
正一 木村
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson 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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP26748291A priority Critical patent/JP3158551B2/ja
Publication of JPH05110008A publication Critical patent/JPH05110008A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3158551B2 publication Critical patent/JP3158551B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はショットキー障壁ダイオ
ードを用いた不揮発性メモリーに適用して有効な技術に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の構造は、図3の様に、1は半導体
基板、2は第1絶縁膜、3は下層配線層(高濃度に不純
物を含んだ多結晶シリコンなど)、4は半導体膜(1×
1017atoms・cm-3程度の不純物を含んだ多結晶
シリコン膜など)、5は第2絶縁膜、6は金属膜(チタ
ンや白金など)、7はシリコン膜(不純物を意図的に注
入しない多結晶シリコン膜など)、8は配線層(アルミ
ニウム膜など)であった。
【0003】ダイオードとシリコン膜を1つのセルとし
て用いた不揮発性メモリーの一つに、図3にある様に、
金属膜6と半導体膜4とからなるショットキー障壁ダイ
オード上に、シリコン膜7を形成し、これを図4のよう
に格子状に配置した構造がある。ただし、図3は、より
良く説明するために、3個のセルの断面図を示してい
る。1つのセルはスイッチとダイオードで形成されてお
り、スイッチのONとOFFにより情報を判別する。こ
の構造は,1TIMEPROM(1度のみ電気的書き込
み可能型読みだし専用メモリー)と言われている。図4
において、ダイオードは、ショットキー障壁ダイオード
である。ダイオードは、格子状に配置した時に、他のセ
ルからの電流を阻止する役割を果たす。またスイッチ
は、前記シリコン膜7が役割を果たす。
【0004】すなわち、電気的に書き込む前は、前記シ
リコン膜7の抵抗が高い。すなわち5V程度の電圧を印
加しても微量の電流しか流れないので、スイッチが切れ
ている状態(OFF状態)である。電気的に書き込む場
合、すなわち20V前後の電圧を前記シリコン膜7に印
加すると、前記シリコン膜7に破壊が生じ電流が流れや
すくなり、スイッチが入った状態(ON状態)となる。
【0005】1TIMEPROMは、この前記シリコン
膜7の破壊前・後の電流の大・小により、情報を引き出
している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は、熱処理の際ショットキー障壁ダイオードである前記
半導体膜に、前記下層配線層3の不純物が流れ込み、
ショットキー障壁ダイオード特性を劣化させるという問
題点を有する。
【0007】セルを微細するために、前記下層配線層
3は高濃度(1ラ1021atoms・cm-3以上)に不
純物を注入したシリコン膜にするのが一般的である。な
ぜならシリコン膜は、細く加工できるからである。また
前記半導体膜4も微量の不純物が注入されている。それ
らの不純物を活性化させるために熱処理を行う。しかし
このとき、前記下層配線3の不純物が、前記半導体膜4
に雪崩込み、前記金属膜6まで達してしまう。これは前
記下層配線3と前記金属膜6との距離(前記半導体膜4
の膜厚)が短いためである。前記半導体膜の不純物
(リンまたはボロンまたは砒素など)濃度は、1ラ10
20atoms・cm-3などが適当である。濃度を高くし
すぎると、ショットキー障壁ダイオードの逆方向電流
(拡散電流)が増大してしまうという問題点を有する。
本発明の実験によると、ON電流とOFF電流の絶対値
の差は6ケタほどであった。しかし不純物が金属膜まで
達すると、1ケタ以下に低下してしまった。またこの様
なセルを1TIMEPROMのセルにすると、他のセル
からの電流を阻止できなくなってしまう。したがって、
ON電流とOFF電流との差も小さくなり、情報の有・
無を感知することは不可能であるという問題点を有す
る。
【0008】そこで本発明は、この様な問題点を解決す
るもので、その目的とするところは、熱処理をしても前
記下層配線3の不純物を、前記金属膜6まで達せさせな
い良好な特性を有するショットキー障壁ダイオード及び
1TIMEPROM用セルを提供するところにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の不揮発性記憶装
置は、半導体基板上に設置された第1絶縁層と、前記第
1絶縁層上に設置された不純物を含む第1シリコン層
と、前記第1シリコン層上に設置され、かつ所定部分に
第1開口部を有する第2絶縁層と、前記第1シリコン層
の上方に設置され、かつ前記第1開口部において前記第
1シリコン層に直接接触された第2シリコン層と、前記
第2シリコン層上に設置され、かつ前記第1の開口部と
は重ならない位置に第2開口部を有する第3絶縁層と、
前記第2開口部内で前記第2シリコン層上に設置された
金属シリサイド膜と、前記金属シリサイド膜上に設置さ
れた第3シリコン膜と、前記第3シリコン膜の上方に設
置された配線膜と、を含み、書き込みの際には高電圧を
前記第3シリコン膜に印加すること、を特徴とする。
【0010】また本発明の不揮発性記憶装置は、半導体
基板上に設置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層上に
設置された不純物を含む第1シリコン層と、前記第1シ
リコン層上に設置され、かつ所定部分に第1開口部を有
する第2絶縁層と、前記第1シリコン層の上方に設置さ
れ、かつ前記第1開口部において前記第1シリコン層に
直接接触された第2シリコン層と、前記第2シリコン層
上に設置され、かつ前記第1の開口部とは重ならない位
置に第2開口部を有する第3絶縁層と、前記第2開口部
内で前記第2シリコン層上に設置された金属シリサイド
膜と、前記金属シリサイド膜上に設置された窒化シリコ
ン膜と、前記窒化シリコン膜の上方に設置された配線膜
と、を含み、書き込みの際には高電圧を前記窒化シリコ
ン膜に印加すること、を特徴とする。
【0011】さらに本発明の不揮発性記憶装置は、半導
体基板上に設置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層上
に設置された不純物を含む第1シリコン層と、前記第1
シリコン層上に設置され、かつ所定部分に第1開口部を
有する第2絶縁層と、前記第1シリコン層の上方に設置
され、かつ前記第1開口部において前記第1シリコン層
に直接接触された第2シリコン層と、前記第2シリコン
層上に設置され、かつ前記第1の開口部とは重ならない
位置に第2開口部を有する第3絶縁層と、前記第2開口
部内で前記第2シリコン層上に設置された金属シリサイ
ド膜と、前記金属シリサイド膜上に設置された酸化シリ
コン膜と、前記酸化シリコン膜の上方に設置された配線
膜と、を含み、書き込みの際には高電圧を前記酸化シリ
コン膜に印加すること、を特徴とする。
【0012】
【実施例】図1は、本発明の一実施例における半導体装
置の断面図である。また図2(a)から図2(d)は、
その製造工程ごとの主要断面図である。なお、実施例の
全図において、同一の機能を有するものには、同一の符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また図1及
び図2(a)から図2(d)にわたり、より良く説明す
るために、3個のセルの断面図を示している。以下、図
2(a)から図2(d)に従い、説明していく。ここで
は説明の都合上、ショットキー障壁バリアダイオードを
用いた例につき説明する。
【0013】まず図2(a)の如く、半導体基板1上
に、CVD法(化学気相成長法)により第1絶縁膜2を
形成する.SiO2膜で200nmぐらいが適当であろ
う。そして前記第1絶縁膜2上に下層配線としてCVD
法により第1多結晶シリコン膜9を300nm程度形成
する。通常モノシランガスの熱分解により多結晶シリコ
ン9を堆積させる。そしてこの第1多結晶シリコン膜9
を低抵抗化するために、たとえばリン元素をイオン打ち
込みに法を用いて、6×1015atoms・cm-2以上
注入する。リンのかわりに砒素を用いても良い。そし
て、フォト及びエッチング法により、前記第1多結晶シ
リコン膜9を所定形にする。
【0014】そして、前記第1多結晶シリコン膜9上
に、CVD法により第2絶縁膜10を形成する.SiO
2膜で300nm程が適当であろう。そして、これ以後
に形成されるショットキー障壁ダイオードと接続するた
めに、第1コンタクトホールを、フォト及びエッチング
の工程により形成する。なおこの前記第1コンタクトホ
ールは、以後に形成するショットキー障壁ダイオードの
真下には作らないようにする。
【0015】次ぎに図2(c)の如く、層間の絶縁膜と
して、第3絶縁膜12を形成する。例えばCVD法によ
り、SiO2膜を300nmほど形成するのが適当であ
ろう。そして、フォト及びエッチング法により、ショッ
トキー障壁ダイオードを形成する箇所の前記第3絶縁膜
12を除去する。通常半導体装置を製造する時に用いら
れている有機レジストを用いフッ酸などでエッチングす
る。
【0016】そして全面に、例えば、チタン膜13をス
ッパッタ法により形成し、ハロゲンランプを用いて、7
00℃60秒ほど熱する。そのことにより、前記第3絶
縁膜12を除去した箇所のチタン膜13はその下の前記
第2多結晶シリコン膜11と反応して、チタンサリサイ
ドになる。その後、アンモニア及び水及び過酸化水素水
の混合液により、チタンサリサイドした部分以外の前記
チタン膜13をエッチングする。次ぎに図2(d)の如
く、スイッチとなるシリコン膜14を形成する。これ
も、前記第1多結晶シリコン膜9及び前記第2多結晶シ
リコン膜11と、同様に、CVD法により、200nm
形成する。そして、フォト及びエッチング法により、不
要部分を取り除く。
【0017】最後に、図1の如く、前記第3絶縁膜12
上及び前記シリコン膜14上に引出し配線15を形成す
る。アルミニウムをスパッタ法により形成し、フォト及
びエッチング法により不要な部分を排除するのが一般的
な方法であろう。
【0018】以上の工程を経て、本発明の1実施例を得
る。
【0019】この様に、ショットキー障壁ダイオードの
真下に、下層配線とのコンタクトホールを形成しないこ
とにより、下層配線層からショットキー障壁ダイオード
までの距離が長くなる。したがって、活性化のためにア
ニールなどの熱工程により、下層配線(前記第1多結晶
シリコン膜9)の不純物がショットキー障壁ダイオード
の半導体膜(前記第2多結晶シリコン膜9)の不純物
が、ショットキー障壁ダイオードの半導体膜(前記第2
多結晶シリコン膜11)に多少拡散しても、前記チタン
膜には達せずに、良好なショットキー障壁ダイオード特
性を保つことができる。また、1TIMEPROMの様
な配置にしてもショットキー障壁ダイオードの逆方向電
流も小さく,ON電流とOFF電流との差は大きく、安
定して情報の有・無を感知することが可能となる。
【0020】以上本発明者によってなされた発明を、前
記実施例に基づき、具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において、変形し得ることは勿論である。例え
ば、本実施例では、1TIMEPROMに関して述べた
が、TTLの入力回路やバイポーラTrとショットキー
障壁ダイオードを用いたメモリセルなどに対しても効果
的である。なお実施例では、下層配線に多結晶シリコン
膜を用いたが、半導体基板中に形成した不純物拡散層の
場合でも同じであることは言うまでもない。また本実施
例では、スイッチとしてシリコン膜をもちいたがON電
流とOFF電流との差が大きい窒化シリコン膜もしくは
酸化シリコン膜もしくはこれらの積層膜を用いればより
効果適である。
【0021】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、ショ
ットキー障壁ダイオードの下以下で、下層配線と接続す
ることにより、熱工程を経ても下層配線の不純物がショ
ットキー障壁ダイオードに達しない。したがって、逆方
向電流(拡散電流)も増加せずに、良好な電気特性を有
するショットキー障壁ダイオードを作ることができる。
また、1TIMEPROMに採用しても,ON電流とO
FF電流との差も大きく、安定動作が可能となり、信頼
性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の一実施例を示す主要断面
図である。
【図2】(a)から(d)は本発明の半導体装置の製造
方法の一例を工程順に説明するための主要断面図であ
る。
【図3】従来の半導体装置を示す主要断面図である。
【図4】ダイオードを用いた、1度のみ電気的書き込書
き込み可能型不揮発性メモリーの回路図である。
【符号の説明】
1・・・基板 2・・・第1絶縁膜 3・・・下層配線図 4・・・半導体膜 5・・・第2絶縁膜 6・・・金属膜 7・・・シリコン膜 8・・・上層配線膜 9・・・第1多結晶シリコン膜 10・・・第2絶縁膜 11・・・第2多結晶シリコン膜 12・・・第3絶縁膜 13・・・チタン膜 14・・・シリコン膜 15・・・配線 16・・・不純物イオンビーム

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に設置された第1絶縁層
    と、 前記第1絶縁層上に設置された不純物を含む第1シリコ
    ン層と、 前記第1シリコン層上に設置され、かつ所定部分に第1
    開口部を有する第2絶縁層と、 前記第1シリコン層の上方に設置され、かつ前記第1開
    口部において前記第1シリコン層に直接接触された第2
    シリコン層と、 前記第2シリコン層上に設置され、かつ前記第1の開口
    部とは重ならない位置に第2開口部を有する第3絶縁層
    と、 前記第2開口部内で前記第2シリコン層上に設置された
    金属シリサイド膜と、 前記金属シリサイド膜上に設置された第3シリコン膜
    と、 前記第3シリコン膜の上方に設置された配線膜と、を含
    み、 書き込みの際には高電圧を前記第3シリコン膜に印加す
    ること、を特徴とする不揮発性記憶装置。
  2. 【請求項2】 半導体基板上に設置された第1絶縁層
    と、 前記第1絶縁層上に設置された不純物を含む第1シリコ
    ン層と、 前記第1シリコン層上に設置され、かつ所定部分に第1
    開口部を有する第2絶縁層と、 前記第1シリコン層の上方に設置され、かつ前記第1開
    口部において前記第1シリコン層に直接接触された第2
    シリコン層と、 前記第2シリコン層上に設置され、かつ前記第1の開口
    部とは重ならない位置に第2開口部を有する第3絶縁層
    と、 前記第2開口部内で前記第2シリコン層上に設置された
    金属シリサイド膜と、 前記金属シリサイド膜上に設置された窒化シリコン膜
    と、 前記窒化シリコン膜の上方に設置された配線膜と、を含
    み、 書き込みの際には高電圧を前記窒化シリコン膜に印加す
    ること、を特徴とする不揮発性記憶装置。
  3. 【請求項3】 半導体基板上に設置された第1絶縁層
    と、 前記第1絶縁層上に設置された不純物を含む第1シリコ
    ン層と、 前記第1シリコン層上に設置され、かつ所定部分に第1
    開口部を有する第2絶縁層と、 前記第1シリコン層の上方に設置され、かつ前記第1開
    口部において前記第1シリコン層に直接接触された第2
    シリコン層と、 前記第2シリコン層上に設置され、かつ前記第1の開口
    部とは重ならない位置に第2開口部を有する第3絶縁層
    と、 前記第2開口部内で前記第2シリコン層上に設置された
    金属シリサイド膜と、 前記金属シリサイド膜上に設置された酸化シリコン膜
    と、 前記酸化シリコン膜の上方に設置された配線膜と、を含
    み、 書き込みの際には高電圧を前記酸化シリコン膜に印加す
    ること、を特徴とする不揮発性記憶装置。
JP26748291A 1991-10-16 1991-10-16 不揮発性記憶装置 Expired - Fee Related JP3158551B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26748291A JP3158551B2 (ja) 1991-10-16 1991-10-16 不揮発性記憶装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26748291A JP3158551B2 (ja) 1991-10-16 1991-10-16 不揮発性記憶装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05110008A JPH05110008A (ja) 1993-04-30
JP3158551B2 true JP3158551B2 (ja) 2001-04-23

Family

ID=17445465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26748291A Expired - Fee Related JP3158551B2 (ja) 1991-10-16 1991-10-16 不揮発性記憶装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3158551B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05110008A (ja) 1993-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0389762B1 (en) Memory semiconductor device employing a ferroelectric substance
US5353246A (en) Programmable semiconductor antifuse structure and method of fabricating
US5468684A (en) Integrated circuit with layered superlattice material and method of fabricating same
EP0365932B1 (en) Semiconductor device
KR20000029395A (ko) 양호한 전기적 특성과 높은 신뢰성을 갖는 반도체기억장치의 제조방법
WO1994010704A1 (en) Integrated circuit with layered superlattice material and method of fabricating same
US5920453A (en) Completely encapsulated top electrode of a ferroelectric capacitor
JPH0818028A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US5622884A (en) Method for manufacturing a semiconductor memory cell and a polysilicon load resistor of the semiconductor memory cell
US6146963A (en) Methods for forming ferroelectric capacitors having a bottom electrode with decreased leakage current
JP3158551B2 (ja) 不揮発性記憶装置
EP0287031B1 (en) High breakdown voltage insulating film provided between polysilicon layers
US6946340B2 (en) Method of fabricating ferroelectric memory device with photoresist and capping layer
JP2913752B2 (ja) 不揮発性メモリー
JP3089644B2 (ja) 半導体装置
KR910001191B1 (ko) 반도체장치의 제조방법
JPH02288361A (ja) 半導体装置
JPH0736438B2 (ja) 半導体装置
JP2952990B2 (ja) 半導体装置
JPH02281654A (ja) 半導体記憶装置
JPH06132496A (ja) 半導体記憶装置およびその製造方法
JP3257070B2 (ja) 半導体記憶装置
JPH0613573A (ja) 半導体記憶装置及びその製造方法
JPH0296367A (ja) 半導体記憶装置の製造方法
JPH07111969B2 (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080216

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090216

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090216

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100216

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees