專利名稱：非易失性半導(dǎo)體存儲裝置以及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠電寫入、電讀取以及電擦除的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置以及其制造方法。本發(fā)明特別涉及該非易失性半導(dǎo)體存儲裝置中的電荷存儲層的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體存儲器中之一，能夠?qū)?shù)據(jù)電重寫并且在切斷電源后也能夠存儲數(shù)據(jù)的非易失性存儲器的市場正在擴大。非易失性存儲器的特征在于其具有與MOS晶體管相似的結(jié)構(gòu)，并且在溝道形成區(qū)的上方設(shè)置能夠長時間地存儲電荷的區(qū)域。浮動?xùn)判头且资源鎯ζ鹘?jīng)由在溝道形成區(qū)的上方的隧道絕緣膜將電荷注入于浮動?xùn)哦３蛛姾?。此外，在MONOS(Metal-Oxide-Nitride-Oxide Semiconductor，金屬氧化氮氧化半導(dǎo)體)型非易失性存儲器中，利用氮化硅膜的陷阱(trap)或硅團簇(silicon cluster)作為電荷保持載體。
在圖16中示出非易失性存儲器的典型結(jié)構(gòu)。非易失性存儲器在形成溝道形成區(qū)的半導(dǎo)體膜800上具有也被稱為隧道絕緣膜的第一絕緣膜801、也被稱為浮動?xùn)诺碾姾纱鎯?02、第二絕緣膜803、控制柵極804、源805以及漏806。
這種非易失性存儲器可以在一個晶體管中存儲一位數(shù)據(jù)。當(dāng)寫入數(shù)據(jù)時，對源805和漏806之間，以及對半導(dǎo)體膜800和控制柵極804之間施加電壓，并經(jīng)由第一絕緣膜801將電荷從半導(dǎo)體膜800注入到電荷存儲層802，且在與周圍電絕緣的電荷存儲層802中存儲電荷。當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時，根據(jù)電荷存儲層802中是否存在電荷，MOS晶體管的閾值電壓變化，因此可以利用該特性而讀取數(shù)據(jù)。換言之，可以存儲和讀取“0”和“1”的數(shù)據(jù)。當(dāng)擦除數(shù)據(jù)時，反之，對半導(dǎo)體膜800或源805施加高電壓，并且經(jīng)由第一絕緣膜801從電荷存儲層802抽出電荷。
通過使施加到半導(dǎo)體膜800和控制柵極804之間的電壓變成高，并且利用由于強電場而流過于第一絕緣膜801的F-N(Fowler-Nordheim)型隧道電流(NAND型)或熱電子(NOR型)，而進行對電荷存儲層802的電荷的注入。無論是哪種情況，都在半導(dǎo)體膜800和控制柵極804之間施加高電場，并且電荷被注入于被形成得很薄的絕緣膜中。
包括電荷存儲層802的非易失性存儲器被要求具有能夠?qū)Υ嬖陔姾纱鎯?02中的電荷保持十年或更長的特性，以便保證可靠性。因此，第一絕緣膜801以及第二絕緣膜803被要求具有高絕緣性，以便防止電荷從電荷存儲層802泄漏。由于在浮動?xùn)判偷姆且资源鎯ζ髦?，難以將第一絕緣膜801形成為能使F-N型隧道電流流過程度的薄(當(dāng)為SiO2膜時，其厚度為7至8nm)，因而難以謀求實現(xiàn)寫入電壓和擦除電壓的低電壓化(10至20V)。此外，MONOS型的非易失性存儲器被要求具有體積比較大的氮化硅膜，以便使氮化硅膜中的陷阱或硅團族保持電荷，而且使MOS晶體管的閾值電壓變化。因此，被認(rèn)為元件的微小化和低電壓化有限度。
為了謀求實現(xiàn)非易失性存儲器的寫入電壓的低電壓化或電荷保持特性的改善，由多個絕緣膜構(gòu)成圖16中的第二絕緣膜803，并且將深陷阱級設(shè)置得成為高濃度的非易失性存儲器被周知(例如，參照專利文件1)。此外，通過控制用于電荷存儲層802的氮化硅的氫濃度而謀求改善電荷保持特性的MONOS型非易失性存儲器被周知(例如，參照專利文件2)。
專利申請公開Hei11-40682號[專利文件2]專利申請公開2004-221448號發(fā)明內(nèi)容即使改善圖16中的第二絕緣膜803和電荷存儲層802，如果要維持電荷保持特性，則需要使第一絕緣膜801變薄。然而，使第一絕緣膜801變薄有限度，所以發(fā)生一個問題，即如果不能使第一絕緣膜801的厚度變薄，則不能降低寫入電壓。另外，即使只改善電荷存儲層802的電荷保持特性，也不能降低寫入電壓。
此外，在使用薄膜晶體管等的元件而在玻璃等耐熱性低的襯底的上方形成非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的情況下，難以使用熱氧化法而形成絕緣膜。因此，在將第一絕緣膜801形成得成為薄的情況下，需要使用CVD法或濺射法以幾nm的膜厚度而形成。然而，使用CVD法或濺射法以幾nm的膜厚度而形成的第一絕緣膜801在其膜內(nèi)部具有缺陷并且其膜質(zhì)不夠好，所以發(fā)生如下問題，即漏電流發(fā)生且半導(dǎo)體膜800和電荷存儲層802形成短路等，結(jié)果使非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的可靠性降低(發(fā)生寫入或讀取不良)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠以低電壓且高效率進行寫入，并且優(yōu)越于電荷保持特性的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置以及其制造方法。
本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置包括具有彼此相離而形成的一對雜質(zhì)區(qū)以及在其之間的溝道形成區(qū)的半導(dǎo)體膜；設(shè)置在溝道形成區(qū)的上方的第一絕緣膜、電荷存儲層、第二絕緣膜、用作柵極層的導(dǎo)電膜，其中，由對抗電荷存儲層的電荷的第一絕緣膜形成的第二勢壘比由對抗半導(dǎo)體膜的電荷的第一絕緣膜形成的第一勢壘能量高。
本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置包括具有彼此相離而形成的一對雜質(zhì)區(qū)以及在其之間的溝道形成區(qū)的半導(dǎo)體膜；設(shè)置在溝道形成區(qū)的上方的第一絕緣膜、電荷存儲層、第二絕緣膜、用作柵極層的導(dǎo)電膜，其中，電荷存儲層由比半導(dǎo)體膜能隙(帶隙)小的材料、或者由比半導(dǎo)體膜電子親和力大的材料形成。
本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法包括如下步驟在襯底的上方形成半導(dǎo)體膜；通過進行高密度等離子體處理，在半導(dǎo)體膜的表面上形成含有氧或/和氮的第一絕緣膜；在第一絕緣膜的上方形成具有比半導(dǎo)體膜能隙小的材料、或者比半導(dǎo)體膜電子親和力大的材料的電荷存儲層；在電荷存儲層的上方形成含有氮的第二絕緣膜；在第二絕緣膜的上方形成導(dǎo)電膜；在半導(dǎo)體膜的上方選擇性地形成抗蝕劑；通過將第一絕緣膜、電荷存儲層、第二絕緣膜以及導(dǎo)電膜選擇性地去掉，而與半導(dǎo)體膜的至少一部分重疊地保留第一絕緣膜、電荷存儲層、第二絕緣膜以及導(dǎo)電膜；通過將留下了的導(dǎo)電膜作為掩模而導(dǎo)入雜質(zhì)元素，在半導(dǎo)體膜中形成雜質(zhì)區(qū)。
本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法包括如下步驟在襯底的上方形成半導(dǎo)體膜；通過在氧氣氛中進行第一高密度等離子體處理后，接著在氮氣氛中進行第二高密度等離子體處理，而在半導(dǎo)體膜的表面上形成包括氧化膜和含有氧和氮的膜的疊層膜的第一絕緣膜；在第一絕緣膜的上方形成具有比半導(dǎo)體膜能隙小的材料、或者比半導(dǎo)體膜電子親和力大的材料的電荷存儲層；在電荷存儲層的上方形成含有氮的第二絕緣膜；通過在氧氣氛中進行第三高密度等離子體處理，而使含有氮的第二絕緣膜的表面氧化；在其表面被氧化了的第二絕緣膜的上方形成導(dǎo)電膜；通過將第一絕緣膜、電荷存儲層、第二絕緣膜以及導(dǎo)電膜選擇性地去掉，而與半導(dǎo)體膜的至少一部分重疊地保留第一絕緣膜、電荷存儲層、第二絕緣膜以及導(dǎo)電膜；通過將留下了的導(dǎo)電膜作為掩模而導(dǎo)入雜質(zhì)元素，在半導(dǎo)體膜中形成雜質(zhì)區(qū)。
本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法包括如下步驟在襯底的上方形成第一半導(dǎo)體膜和第二半導(dǎo)體膜；通過在氧氣氛中進行第一高密度等離子體處理后，接著在氮氣氛中進行第二高密度等離子體處理，而在第一半導(dǎo)體膜和第二半導(dǎo)體膜的表面上形成第一絕緣膜；在第一絕緣膜的上方形成具有比第一半導(dǎo)體膜以及第二半導(dǎo)體膜能隙小的材料、或者比第一半導(dǎo)體膜以及第二半導(dǎo)體膜電子親和力大的材料的電荷存儲層；在電荷存儲層的上方形成含有氮的第二絕緣膜；將形成在第二半導(dǎo)體膜的上方的第一絕緣膜、電荷存儲層以及第二絕緣膜選擇性地去掉，而使第二半導(dǎo)體膜的表面露出；通過在氧氣氛中進行第三高密度等離子體處理，而使形成在第一半導(dǎo)體膜的上方的含有氮的第二絕緣膜的表面氧化的同時，在第二半導(dǎo)體膜的表面上形成柵絕緣膜；在其表面被氧化了的第二絕緣膜的上方以及柵絕緣膜的上方形成導(dǎo)電膜；通過將第一絕緣膜、電荷存儲層、第二絕緣膜、柵絕緣膜以及導(dǎo)電膜選擇性地去掉，而與第一半導(dǎo)體膜的至少一部分重疊地保留第一絕緣膜、電荷存儲層、第二絕緣膜、以及導(dǎo)電膜，并且與第二半導(dǎo)體膜的至少一部分重疊地保留柵絕緣膜以及導(dǎo)電膜；通過將留下了的導(dǎo)電膜作為掩模而導(dǎo)入雜質(zhì)元素，在第一半導(dǎo)體膜以及第二半導(dǎo)體膜中形成雜質(zhì)區(qū)。
在本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置中，所述半導(dǎo)體膜也可以形成在具有絕緣表面的襯底的上方。另外，在本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置中，所述一對雜質(zhì)區(qū)和所述溝道形成區(qū)也可以形成在單晶硅襯底中。注意，高密度等離子體處理指的是使用高頻率在電子密度為1×1011cm-3至1×1013cm-3(包括1×1011cm-3和1×1013cm-3)且電子溫度為0.5eV至1.5eV(包括0.5eV和1.5eV)的條件下進行的等離子體處理。
當(dāng)在半導(dǎo)體膜的上方中間夾用作隧道氧化膜的絕緣膜形成電荷存儲層時，通過采用由對抗電荷存儲層的電荷的絕緣膜形成的第二勢壘的能級高于由對抗半導(dǎo)體膜的電荷的絕緣膜形成的第一勢壘的結(jié)構(gòu)，可以使從半導(dǎo)體膜到電荷存儲層的電荷的注入變得容易且防止電荷從電荷存儲層消失。
此外，在半導(dǎo)體膜的上方中間夾用作隧道氧化膜的絕緣膜形成電荷存儲層的情況下，通過使用比半導(dǎo)體膜的材料能隙小的材料、或者比半導(dǎo)體膜的材料電子親和力大的材料而設(shè)置電荷存儲層，可以使從半導(dǎo)體膜到電荷存儲層的電荷的注入變得容易且防止電荷從電荷存儲層消失。結(jié)果，可以制造以低電壓且高效率進行寫入，并且優(yōu)越于電荷保持特性的可靠性高的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置。


圖1A至1E為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法的一個例子的圖；圖2A至2E為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法的一個例子的圖；圖3A至3C為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法的一個例子的圖；圖4A至4D為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法的一個例子的圖；圖5A至5C為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法的一個例子的圖；圖6A和6B為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法的一個例子的圖；圖7A和7B為表示制造本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的設(shè)備的例子的圖；圖8為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的一個例子的圖；圖9A至9C為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法的一個例子的圖；圖10A至10C為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法的一個例子的圖；圖11A至11C為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法的一個例子的圖；圖12A和12B為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的一個例子的圖；圖13A至13C為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的使用形態(tài)的例子的圖；圖14A至14H為表示本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的使用形態(tài)的例子的圖；圖15A和15B為說明本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的電荷的移動的圖；圖16為表示現(xiàn)有非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的一個例子的圖。
本發(fā)明的選擇圖為圖1。
具體實施例方式
下面，關(guān)于本發(fā)明的實施方式將參照附圖給予說明。但是，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通人員可以很容易地理解一個事實，就是本發(fā)明不局限于以下的說明，其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以被變換為各種各樣的形式而不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍。因此，本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在以下示出的實施方式所記載的內(nèi)容中。注意，在以下說明的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，表示相同對象的附圖標(biāo)記在不同的附圖中有時共同使用。
實施方式1在本實施方式中，關(guān)于非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的一個例子將參照附圖而說明。注意，在此示出將構(gòu)成非易失性半導(dǎo)體存儲裝置中的存儲器部分的存儲元件、構(gòu)成設(shè)置在與該存儲器部分相同的襯底的上方且進行對存儲元件的寫入和讀取的控制等的邏輯部分的晶體管等的元件同時形成的情況。
首先，在襯底101的上方中間夾絕緣膜102形成島狀半導(dǎo)體膜103a、103b(圖1A)。島狀半導(dǎo)體膜103a、103b可以通過如下步驟而被提供。即，在預(yù)先在襯底101的上方形成有的絕緣膜102的上方通過濺射法、LPCVD法、等離子體CVD法等且使用以硅(Si)為主要成分的材料(例如，SixGe1-x等)等形成非晶體半導(dǎo)體膜，并且使該非晶體半導(dǎo)體膜晶化后選擇性地蝕刻該被晶化了的半導(dǎo)體膜。注意，可以通過激光晶化法、使用RTA或退火爐的熱結(jié)晶法、使用促進晶化的金屬元件的熱結(jié)晶法、將這些方法組合的方法等而進行非晶體半導(dǎo)體膜的晶化。
襯底101是從玻璃襯底、石英襯底、金屬襯底(例如，不銹鋼襯底等)、陶瓷襯底、Si襯底等的半導(dǎo)體襯底中選擇的。另外，作為塑料襯底可以選擇由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、丙烯等構(gòu)成的襯底。
絕緣膜102通過CVD法或濺射法等且使用氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiOxNy)(x＞y＞0)、氮氧化硅(SiNxOy)(x＞y＞0)等的絕緣材料而形成。例如，當(dāng)將絕緣膜102作為兩層結(jié)構(gòu)時，優(yōu)選作為第一層絕緣膜形成氮氧化硅膜并作為第二層絕緣膜形成氧氮化硅膜。此外，也可以作為第一層絕緣膜形成氮化硅膜并作為第二層絕緣膜形成氧化硅膜。如此，通過形成用作阻擋層的絕緣膜102，可以防止襯底101中的Na等堿金屬或堿土金屬帶給在該絕緣膜102的上方形成的元件的負(fù)面影響。注意，在使用石英作為襯底101的情況下，也可以不形成絕緣膜102。
下面，通過高密度等離子體處理而對半導(dǎo)體膜103a、103b進行氧化處理、氮化處理或氧氮化處理，在該半導(dǎo)體膜103a、103b的表面上分別形成成為氧化膜、氮化膜或含有氧和氮的膜的第一絕緣膜104(以下，寫為絕緣膜104)(圖1B)。
例如，在使用以Si為主要成分的半導(dǎo)體膜作為半導(dǎo)體膜103a、103b且對該半導(dǎo)體膜103a、103b進行氧化處理或氮化處理的情況下，作為絕緣膜104形成氧化硅膜、氮化硅膜。另外，也可以通過高密度等離子體處理對半導(dǎo)體膜103a、103b進行氧化處理后，再度進行高密度等離子體處理，而進行氮化處理。在此情況下，與半導(dǎo)體膜103a、103b接觸地形成氧化硅膜，并在該氧化硅膜的上方形成含有氧和氮的膜，且絕緣膜104成為氧化硅膜和含有氧和氮的膜的疊層膜。
在此，以1至10nm的厚度，優(yōu)選以1至5nm的厚度而形成絕緣膜104。例如，通過高密度等離子體處理對半導(dǎo)體膜103a、103b進行氧化處理，而在半導(dǎo)體膜103a、103b的表面上形成厚度為大約5nm的氧化硅膜后，通過高密度等離子體處理在氧化硅膜的表面上形成厚度為大約2nm的含有氧和氮的膜。在此情況下，在半導(dǎo)體膜103a、103b的表面上形成的氧化硅膜的厚度大體上成為3nm。這是因為氧化硅膜被減少含有氧和氮的膜所形成的程度的緣故。另外，此時，優(yōu)選一次也不被暴露于大氣，而連續(xù)進行利用高密度等離子體處理的氧化處理和氮化處理。通過連續(xù)進行高密度等離子體處理，可以防止污染物的混入并提高成品效率。
在通過高密度等離子體處理使半導(dǎo)體膜氧化的情況下，在氧氣氛中(例如，氧(O2)和稀有氣體(包括He、Ne、Ar、Kr、Xe中的至少一個)的氣氛中，一氧化二氮(N2O)和稀有氣體的氣氛中，氧、氫(H2)和稀有氣體的氣氛中，或者一氧化二氮、氫(H2)和稀有氣體的氣氛中)進行該處理。另一方面，在通過高密度等離子體處理使半導(dǎo)體膜氮化的情況下，在氮氣氛中(例如，氮(N2)和稀有氣體(包括He、Ne、Ar、Kr、Xe中的至少一個)的氣氛中，在氮、氫和稀有氣體的氣氛中，或者在NH3和稀有氣體的氣氛中)進行該處理。
作為稀有氣體，例如可以使用Ar。此外，也可以使用Ar和Kr的混合氣體。當(dāng)在稀有氣體氣氛中進行高密度等離子體處理時，絕緣膜104有時包括用于等離子體處理的稀有氣體(包括He、Ne、Ar、Kr、Xe中的至少一個)，當(dāng)使用Ar時，絕緣膜104有時包括Ar。
此外，高密度等離子體處理是在上述氣體的氣氛中以電子密度為1×1011cm-5或更大且等離子體的電子溫度為1.5eV或更小進行的。更具體地，高密度等離子體處理是以電子密度為1×1011cm-3至1×1013cm-3(包括1×1011cm-3和1×1013cm-3)且等離子體的電子溫度為0.5eV至1.5eV(包括0.5eV和1.5eV)進行的。等離子體的電子密度高且形成在襯底101的上方的被處理物(在此，半導(dǎo)體膜103a、103b)附近的電子溫度低，因此，可以防止被處理物受到的由等離子體帶來的損傷。此外，等離子體的電子密度為1×1011cm-3或更大的高密度，因此，通過利用等離子體處理而使被照射物氧化或氮化來形成的氧化膜或氮化膜，與利用CVD法或濺射法等而形成的膜相比，膜厚等具有良好的均勻性，并且可以成為細(xì)致的膜。此外，等離子體的電子溫度為1.5eV或更小的低溫度，因此，與現(xiàn)有的等離子體處理或熱氧化法相比，可以以低溫度進行氧化或氮化處理。例如，即使以低于玻璃襯底的應(yīng)變點100度或更大(包括100度)的溫度進行等離子體處理，也可以進行足夠的氧化或氮化處理。作為用于形成等離子體的頻率，可以使用微波(例如，2.45GHz)等的高頻率。
在本實施方式中，形成在存儲器部分中的半導(dǎo)體膜103a的上方的絕緣膜104在以后完成的存儲元件中起隧道氧化膜的作用。因此，絕緣膜104的膜厚越薄，隧道電流越容易流過，而可以進行作為存儲器的高速工作。另外，絕緣膜104的膜厚越薄，就越有可能以低電壓將電荷存儲在以后形成的電荷存儲層中，因此可以減少半導(dǎo)體裝置的耗電量。所以，優(yōu)選將絕緣膜104的膜厚形成為薄。
作為在半導(dǎo)體膜的上方將絕緣膜形成為薄的方法，一般有熱氧化法。然而，當(dāng)在玻璃襯底等的熔點不十分高的襯底的上方提供存儲元件時，通過熱氧化法而形成絕緣膜104非常困難。另外，由于通過CVD法或濺射法形成的絕緣膜在其膜內(nèi)部含有缺陷，因此其膜質(zhì)不夠好，并且在將絕緣膜的膜厚形成為薄的情況下，有發(fā)生針孔等的缺陷的問題。另外，在通過CVD法或濺射法形成絕緣膜的情況下，有時由于半導(dǎo)體膜的端部的被覆率不足夠，而使以后在絕緣膜104的上方形成的導(dǎo)電膜等和半導(dǎo)體膜有可能彼此接觸而發(fā)生漏泄。因此，如本實施方式所示，通過利用高密度等離子體處理形成絕緣膜104，可以形成比利用CVD法或濺射法等形成的絕緣膜更細(xì)致的絕緣膜104，還可以使用絕緣膜104充分地覆蓋半導(dǎo)體膜的端部。結(jié)果，可以進行作為存儲器的高速工作，且減少半導(dǎo)體裝置的耗電量。
下面，在絕緣膜104的上方形成電荷存儲層105(圖1C)。電荷存儲層105在以后完成的存儲元件中起將電荷存儲的層的作用，一般地，有時也將它稱為浮動?xùn)拧Ｗ鳛殡姾纱鎯?05，優(yōu)選使用比用于半導(dǎo)體膜103a、103b的物質(zhì)能隙(帶隙)小的材料，例如可以使用鍺(Ge)、硅鍺合金等而形成電荷存儲層105。此外，如果為比用于半導(dǎo)體膜103a、103b的物質(zhì)能隙(帶隙)小的材料，則可以使用其他導(dǎo)電膜或半導(dǎo)體膜而作為電荷存儲層105。另外，也可以使用比用于半導(dǎo)體膜103a、103b的物質(zhì)電子親和力大的材料而作為電荷存儲層105。
在此，作為電荷存儲層105，通過在含有鍺元素的氣氛中(例如，GeH4)進行等離子體CVD法，以1至20nm的厚度，優(yōu)選以5至10nm的厚度形成以鍺為主要成分的膜。如此，在使用以Si為主要成分的材料形成半導(dǎo)體膜，并且在該半導(dǎo)體膜的上方中間夾用作隧道氧化膜的絕緣膜將比Si能隙小的含有鍺的膜作為電荷存儲層而設(shè)置的情況下，跟由對抗半導(dǎo)體膜的電荷的絕緣膜形成的第一勢壘相比，由對抗電荷存儲層的電荷的絕緣膜形成的第二勢壘的能量成為高。結(jié)果，可以使從半導(dǎo)體膜到電荷存儲層的電荷的注入變得容易，并且防止電荷從電荷存儲層消失。換言之，在作為存儲器工作的情況下，可以以低電壓且高效率進行寫入，并且可以提高電荷保持特性。
下面，在電荷存儲層105的上方形成包括氧氮化硅膜、氮化硅膜或者氮氧化硅膜等的第二絕緣膜107(圖1D)。可以通過使用LPCVD法、等離子體CVD法等而形成絕緣膜107，在此通過等離子體CVD法以1至20nm的厚度，優(yōu)選以5至10nm的厚度形成氮化硅膜或氮氧化硅膜而作為絕緣膜107。另外，還可以通過對電荷存儲層105進行高密度等離子體處理，來進行氮化處理，而在電荷存儲層105的表面上形成氮化膜(例如，在使用以鍺為主要成分的膜作為電荷存儲層105的情況下，GeNx)。在此情況下，既可以使用通過氮化處理得到的氮化膜作為絕緣膜107，又可以在通過氮化處理得到的氮化膜的上方另外形成上述絕緣膜作為絕緣膜107。此外，還可以由氧化鋁(AlOx)、氧化鉿(HfOx)、或者氧化鉭(TaOx)形成第二絕緣膜107。
注意，在上述步驟中，優(yōu)選將電荷存儲層105和絕緣膜107一次也不暴露于大氣地連續(xù)形成。通過連續(xù)形成電荷存儲層105和絕緣膜107，可以防止污染物的混入并且可以提高生產(chǎn)效率。例如，使用等離子體CVD法，將電荷存儲層105和絕緣膜107一次也不暴露于大氣地連續(xù)形成。
下面，在覆蓋構(gòu)成存儲器部分的元件地將抗蝕劑108選擇性地形成后，將形成在構(gòu)成邏輯部分的元件的上方的絕緣膜104、電荷存儲層105以及絕緣膜107選擇性地去掉(圖1E)。在此，在覆蓋形成在半導(dǎo)體膜103a的上方的絕緣膜107地將抗蝕劑108選擇性地形成后，將形成在半導(dǎo)體膜103b的上方的絕緣膜104、電荷存儲層105以及絕緣膜107選擇性地去掉，而使半導(dǎo)體膜103b露出。
下面，通過高密度等離子體處理而進行氧化處理、氮化處理或氧氮化處理(圖2A)。結(jié)果，在第二絕緣膜107的表面上形成絕緣膜110，且在半導(dǎo)體膜103b的表面上形成絕緣膜109。在此，通過對由氮化硅膜或氮氧化硅膜形成的絕緣膜107在氧氣氛中進行高密度等離子體處理，在絕緣膜107的表面上形成具有含有氧和氮的膜(在此，氮氧化硅膜或氧氮化硅膜)的絕緣膜110。另外，同時，在半導(dǎo)體膜103b的表面上形成具有氧化硅膜的絕緣膜109。絕緣膜109起柵絕緣膜的作用。也可以通過利用掩模等覆蓋第二絕緣膜107，而不形成絕緣膜110。注意，可以通過與上述圖1B中的對半導(dǎo)體膜103a、103b進行的高密度等離子體處理類似的條件和方法，而進行高密度等離子體處理。
此外，在圖2A中，還可以通過等離子體CVD法等而形成絕緣膜109來代替高密度等離子體處理。在此情況下，既可以在第二絕緣膜107上形成絕緣膜，又可以在第二絕緣膜107的上方不形成絕緣膜。
下面，在半導(dǎo)體膜103a以及半導(dǎo)體膜103b的上方形成導(dǎo)電膜(圖2B)。在此，示出作為導(dǎo)電膜將導(dǎo)電膜111a和導(dǎo)電膜111b堆疊而形成的例子。當(dāng)然，也可以以單層或三層或更多的疊層結(jié)構(gòu)而形成導(dǎo)電膜。
作為導(dǎo)電膜111a、111b，可以由選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鈮(Nb)等的元素、以這些元素為主要成分的合金材料或化合物材料形成。另外，還可以由以將磷等雜質(zhì)元素?fù)诫s了的多晶硅為代表的半導(dǎo)體材料而形成導(dǎo)電膜111a、111b。在此，使用氮化鉭而形成導(dǎo)電膜111a，并且在其上使用鎢而形成導(dǎo)電膜111b。另外，作為導(dǎo)電膜111a，可以使用氮化鎢、氮化鉬、氮化鈦，并作為導(dǎo)電膜111b，可以使用鉭、鉬、鈦等，且可以將這些材料自由組合而形成導(dǎo)電膜111a以及導(dǎo)電膜111b。
下面，在形成在半導(dǎo)體膜103a、103b的上方的導(dǎo)電膜111b的上方選擇性地形成抗蝕劑112。然后，將該抗蝕劑112作為掩模，將設(shè)置在半導(dǎo)體膜103a的上方的絕緣膜104、電荷存儲層105、絕緣膜107、絕緣膜110、導(dǎo)電膜111a、導(dǎo)電膜111b，以及設(shè)置在半導(dǎo)體膜103b的上方的絕緣膜109、導(dǎo)電膜111a、導(dǎo)電膜111b選擇性地去掉(圖2C)。
接著，通過將雜質(zhì)元素導(dǎo)入于半導(dǎo)體膜103a以及半導(dǎo)體膜103b，在半導(dǎo)體膜103a以及半導(dǎo)體膜103b中形成能夠用作源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)114a，并且在彼此相離而設(shè)置的雜質(zhì)區(qū)114a之間形成溝道形成區(qū)114b(圖2D)。當(dāng)將雜質(zhì)元素導(dǎo)入于半導(dǎo)體膜103a、103b時，通過將用作柵極的導(dǎo)電膜113a、113b作為掩模使用，可以自對準(zhǔn)地(自動調(diào)準(zhǔn)地)形成雜質(zhì)區(qū)114a以及溝道形成區(qū)114b。
接著，在半導(dǎo)體膜103a、103b以及導(dǎo)電膜113a、113b的上方形成絕緣膜(圖2E)。在此，示出作為絕緣膜將絕緣膜115a和絕緣膜115b堆疊而形成的例子。此外，也可以由單層或三層或更多的疊層結(jié)構(gòu)形成絕緣膜。然后，在絕緣膜115a、115b中選擇性地形成接觸孔，而使半導(dǎo)體膜103a、103b露出，并且填充該接觸孔地選擇性地形成導(dǎo)電膜116。導(dǎo)電膜116與半導(dǎo)體膜103a、103b的雜質(zhì)區(qū)114a電連接。
通過上述步驟，可以制造具有包括存儲元件的存儲元件部分和邏輯部分的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置。另外，在圖1A至2E所示的制造方法中，可以將絕緣膜104和絕緣膜109以不同的厚度或不同的材料而設(shè)置。
在本實施方式中，示出了使用形成在襯底的上方的半導(dǎo)體膜而形成薄膜晶體管(TFT)的例子，然而本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置不局限于此。例如，如圖8所示，還可以使用這樣一種電場效應(yīng)晶體管(FET)，即，使用Si等的半導(dǎo)體襯底而直接在襯底中形成溝道形成區(qū)。
電場效應(yīng)晶體管在單晶半導(dǎo)體襯底301上形成。在單晶半導(dǎo)體襯底301中形成n井或p井302，并且由場氧化膜303將n井或p井302分開。此外，當(dāng)使用n型單晶半導(dǎo)體襯底時，優(yōu)選采用只設(shè)置p井的結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)使用p型單晶半導(dǎo)體襯底時，優(yōu)選采用只設(shè)置n井的結(jié)構(gòu)。柵絕緣膜304、305為通過高密度等離子體處理或熱氧化法而形成的薄膜。電荷存儲層105、絕緣膜107、絕緣膜110、導(dǎo)電膜113a、113b、116等可以使用上述實施方式所示的材料和方法而形成。
如上所示，當(dāng)在半導(dǎo)體膜的上方中間夾用作隧道氧化膜的絕緣膜形成電荷存儲層時，通過采用由對抗電荷存儲層的電荷的絕緣膜形成的第二勢壘的能量比由對抗半導(dǎo)體膜的電荷的絕緣膜形成的第一勢壘的能量高的結(jié)構(gòu)，可以使從半導(dǎo)體膜到電荷存儲層的電荷的注入變得容易且防止電荷從電荷存儲層消失。此外，當(dāng)在半導(dǎo)體膜的上方中間夾用作隧道氧化膜的絕緣膜形成電荷存儲層時，通過使用比半導(dǎo)體膜的材料能隙(帶隙)小的材料而設(shè)置電荷存儲層，可以使從半導(dǎo)體膜到電荷存儲層的電荷的注入變得容易且防止電荷從電荷存儲層消失。結(jié)果，可以制造能夠以低電壓且高效率進行寫入并且優(yōu)越于電荷保持特性的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置。
實施方式2在本實施方式中，參照圖15A和15B而說明對于上述實施方式所示的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的存儲部分中的電荷存儲層的電荷的注入以及在該電荷存儲層中的電荷的保持。
圖15A和15B表示上述實施方式1的存儲元件的帶圖(banddiagram)，且它示出半導(dǎo)體膜103a、第一絕緣膜104、電荷存儲層105、第二絕緣膜107(或者第二絕緣膜107和絕緣膜110的疊層膜)、用作柵極的導(dǎo)電膜113a被堆疊的狀態(tài)。在圖15A和15B中示出半導(dǎo)體膜103a為p型的情況。
在圖15A中，示出對導(dǎo)電膜113a不施加電壓且半導(dǎo)體膜103a的費密能級Ef和導(dǎo)電膜113a的費密能級Efm相等的情況。在圖15B中，示出對導(dǎo)電膜113a施加電壓而由電荷存儲層105保持電子的情況。
中間夾著第一絕緣膜104，半導(dǎo)體膜103a和電荷存儲層105由不同材料而形成。在此情況下，半導(dǎo)體膜103a的帶隙(傳導(dǎo)帶的下端Ec和價電子帶的上端Ev的能量差)和電荷存儲層105的帶隙不同，并且電荷存儲層105的帶隙比半導(dǎo)體膜103a的帶隙小。例如，當(dāng)半導(dǎo)體膜103a由硅(1.12eV)構(gòu)成時，電荷存儲層105可以由鍺(0.72eV)或硅鍺(0.73至1.1eV)構(gòu)成。在此情況下，對抗電子的能量勢壘，即第一勢壘Be1和第二勢壘Be2成為不同的值，而且第二勢壘Be2＞第一勢壘Be1。
作為將電子注入于電荷存儲層105的方法，可以舉出利用熱電子的方法、利用F-N型隧道電流的方法。在利用熱電子的情況下，對用作柵極的導(dǎo)電膜113a施加正電壓。在此情況下，當(dāng)對漏施加高電壓來使熱電子發(fā)生時，可以將能夠跨過第一勢壘的熱電子注入于電荷存儲層105。當(dāng)利用F-N型隧道電流時，不需要將能夠跨過第一勢壘的能量給予電子，而通過量子力學(xué)的隧道效應(yīng)，將電子注入于電荷存儲層105。
在由電荷存儲層105保持電子的期間，晶體管的閾值電壓向正方向偏移。可以將這種狀態(tài)作為信息“0”被寫入了的狀態(tài)。當(dāng)在電荷存儲層105不保持電荷的情況下施加使晶體管接通的柵電壓時，利用檢測電路檢驗出晶體管不接通的事實，而可以檢測出該“0”的信息。
將在電荷存儲層105中存儲的電子保持的特性很重要，然而通過使第二勢壘Be2成為大，而根據(jù)量子力學(xué)的隧道電流使流入到半導(dǎo)體膜103a的電子的數(shù)量概率性地變少，另外也可以減少經(jīng)由第二絕緣膜104流入于導(dǎo)電膜113a的電子的數(shù)量。即，作為將電荷存儲層105所存儲的電子長時間保持的方法，通過使第二勢壘Be2的高度大于第一勢壘Be1，可以防止在對導(dǎo)電膜113a不施加電壓的存儲保持的情況下，電荷流向半導(dǎo)體膜103a的方向而消失。
通過利用上述結(jié)構(gòu)而設(shè)置存儲元件，可以使從半導(dǎo)體膜到電荷存儲層的電荷的注入變得容易，并且防止電荷從電荷存儲層消失。換言之，在作為存儲器工作的情況下，可以以低電壓且高效率進行寫入，并且提高電荷保持特性。
實施方式3在本實施方式中，參照附圖而說明與上述實施方式不同的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法。具體地，對使用含有分散粒子的絕緣膜作為電荷存儲層的情況進行說明。
首先，在襯底101的上方中間夾絕緣膜102形成島狀半導(dǎo)體膜103a、103b，并且通過高密度等離子體處理在半導(dǎo)體膜103a、103b的表面上形成第一絕緣膜104(圖3A)。作為具體的形成方法，可以以相同方法進行直到上述圖1B的步驟。
下面，覆蓋絕緣膜104地形成具有將電荷捕捉的特性的絕緣膜106b(電荷存儲層106b)。作為絕緣膜106b，優(yōu)選使用在其膜中具有將電荷捕捉的缺陷的絕緣膜、包含導(dǎo)電粒子或半導(dǎo)體粒子106a(以下，也寫為分散粒子106a)的絕緣膜，例如，可以使用氧化鍺(GeOx)膜、氮化鍺(GeNx)膜等(圖3B)。作為含有分散粒子106a的電荷存儲層106b，例如可以使用包括金屬元素的絕緣膜，具體地可以使用金屬氧化膜、金屬氮化膜、或含有氧和氮的金屬膜等。作為分散粒子106a，可以包括鍺(Ge)、硅鍺合金等的粒子。
例如，通過在含有鍺元素的氣氛中(例如，GeH4)進行等離子體CVD法，可以形成厚度為1至20nm，優(yōu)選為5至10nm的含有鍺的絕緣膜而作為電荷存儲層106b。通過在含有GeH4和氧和/或氨的氣氛中進行等離子體CVD法，可以形成氧化鍺(GeOx)膜、氮化鍺(GeNx)膜等的含有鍺的絕緣膜。
當(dāng)由以Si為主要成分的材料形成半導(dǎo)體膜，并且在該半導(dǎo)體膜的上方中間夾用作隧道氧化膜的絕緣膜而設(shè)置由在其膜中具有將電荷捕捉的缺陷的含有鍺的絕緣膜(例如，GeNx)或含有鍺粒子的絕緣膜構(gòu)成的電荷存儲層時，從半導(dǎo)體膜中介絕緣膜注入了的載流子被含有在電荷存儲層中的缺陷或鍺粒子捕捉而被保持。
然后，通過實施上述圖1D至圖2E所示的步驟，可以制造具有存儲元件的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置(圖3C)。
如本實施方式所示，通過由在其膜中具有將電荷捕捉的缺陷的絕緣膜或含有分散粒子的絕緣膜形成電荷存儲層，即使在用作隧道氧化膜的絕緣膜具有缺陷的情況下，也可以避免存儲在電荷存儲層中的所有電荷從該絕緣膜的缺陷流出于半導(dǎo)體膜中。由含有分散粒子的鍺的氧化膜或氮化膜形成的電荷存儲層的由該分散粒子形成的能帶成為如圖15A和15B所示的狀態(tài)，而也可以取得同樣的作用和效果。因此，通過采用本實施方式所示的結(jié)構(gòu)，可以得到容易寫入數(shù)據(jù)、被存儲了的電荷不容易消失、并且可靠性高的存儲元件。
實施方式4在本實施方式中，參照附圖而說明與上述實施方式不同的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法。
首先，在襯底101的上方中間夾絕緣膜102形成島狀半導(dǎo)體膜103a、103b，并且覆蓋該島狀半導(dǎo)體膜103a、103地形成絕緣膜104、電荷存儲層106b、絕緣膜107(圖4A)。作為制造方法可以采用與上述圖1A至1D同樣的方法。此外，在本實施方式中，作為電荷存儲層，使用上述實施方式2所示的電荷存儲層，然而也可以使用上述實施方式1所示的電荷存儲層105。
接著，覆蓋構(gòu)成存儲器部分的元件的至少一部分地將抗蝕劑108選擇性地形成后，將在沒有被抗蝕劑108覆蓋的構(gòu)成存儲器部分的元件的上方以及構(gòu)成邏輯部分的元件的上方形成的絕緣膜104、電荷存儲層105以及絕緣膜107選擇性地去掉(圖4B)。在此，覆蓋形成在半導(dǎo)體膜103a的上方的絕緣膜107的至少一部分地將抗蝕劑108選擇性地形成后，將在沒有被抗蝕劑108覆蓋的半導(dǎo)體膜103a的上方以及半導(dǎo)體膜103b的上方形成的絕緣膜104、電荷存儲層105以及絕緣膜107選擇性地去掉。結(jié)果，半導(dǎo)體膜103a的一部分的表面和半導(dǎo)體膜103b的表面露出。
接著，通過高密度等離子體處理進行氧化處理、氮化處理或氧氮化處理(圖4C)。結(jié)果，在絕緣膜107的表面上形成絕緣膜110，并且在露出的半導(dǎo)體膜103a、103b的表面上形成絕緣膜109。在此，通過在氧氣氛中對由氮化硅膜或氮氧化硅膜形成的絕緣膜107進行高密度等離子體處理，在絕緣膜107的表面上形成包括含有氧和氮的膜(在此，氮氧化硅膜或氧氮化硅膜)的絕緣膜110。另外，同時，在半導(dǎo)體膜103b的表面上形成具有氧化硅膜的絕緣膜109。注意，高密度等離子體處理可以通過使用上述圖1B所示的條件和方法而進行。
下面，在半導(dǎo)體膜103a以及半導(dǎo)體膜103b的上方形成導(dǎo)電膜(圖4D)。在此，示出作為導(dǎo)電膜將導(dǎo)電膜111a和導(dǎo)電膜111b堆疊而形成的例子。當(dāng)然，也可以以單層或三層或更多的疊層結(jié)構(gòu)而形成導(dǎo)電膜。
作為導(dǎo)電膜111a、111b，可以由選自鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鈮(Nb)等的元素、以這些元素為主要成分的合金材料或化合物材料而形成。另外，還可以由以將磷等雜質(zhì)元素?fù)诫s了的多晶硅為代表的半導(dǎo)體材料而形成導(dǎo)電膜111a、111b。在此，使用氮化鉭而形成導(dǎo)電膜111a，并且在其上使用鎢而形成導(dǎo)電膜111b。另外，作為導(dǎo)電膜111a，可以使用氮化鎢、氮化鉬、氮化鈦，并作為導(dǎo)電膜111b，可以使用鉭、鉬、鈦等，且將這些材料自由組合而形成導(dǎo)電膜111a以及導(dǎo)電膜111b。
下面，在形成在半導(dǎo)體膜103a、103b的上方的導(dǎo)電膜111b的上方選擇性地形成抗蝕劑112。然后，將該抗蝕劑112作為掩模，將設(shè)置在半導(dǎo)體膜103a的上方的絕緣膜104、電荷存儲層105、絕緣膜107、絕緣膜110、導(dǎo)電膜111a、導(dǎo)電膜111b，以及設(shè)置在半導(dǎo)體膜103b的上方的絕緣膜109、導(dǎo)電膜111a、導(dǎo)電膜111b選擇性地去掉(圖5A)。
在本實施方式中，在半導(dǎo)體膜103a的上方形成的抗蝕劑112的寬度與在導(dǎo)電膜111a以及111b的下方形成的由絕緣膜104、電荷存儲層105、絕緣膜107以及絕緣膜110構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)的寬度大體上一致或成為更小地形成。結(jié)果，得到的導(dǎo)電膜113a的寬度與在導(dǎo)電膜111a以及111b的下方形成的由絕緣膜104、電荷存儲層105、絕緣膜107以及絕緣膜110構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)的寬度大體上一致或成為更小。
下面，通過將雜質(zhì)元素導(dǎo)入于半導(dǎo)體膜103a和半導(dǎo)體膜103b，在半導(dǎo)體膜103a和半導(dǎo)體膜103b中形成能夠用作源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)114a，并且在彼此相離而設(shè)置的雜質(zhì)區(qū)114a之間形成溝道形成區(qū)114b(圖5B)。當(dāng)將雜質(zhì)元素導(dǎo)入于半導(dǎo)體膜103b時，通過將用作柵極的導(dǎo)電膜113b用作為掩模，可以在半導(dǎo)體膜103b中自對準(zhǔn)地(自動調(diào)準(zhǔn)地)形成雜質(zhì)區(qū)114a以及溝道形成區(qū)114b。
下面，在半導(dǎo)體膜103a、103b以及導(dǎo)電膜113a、113b的上方形成絕緣膜(圖5C)。在此，示出將絕緣膜115a和絕緣膜115b堆疊而形成絕緣膜的例子。另外，絕緣膜也可以由單層或三層或更多的疊層結(jié)構(gòu)而形成。然后，在絕緣膜115a、115b中選擇性地形成接觸孔而使半導(dǎo)體膜103a、103b露出，并且填充該接觸孔地將導(dǎo)電膜116選擇性地形成。導(dǎo)電膜116與半導(dǎo)體膜103a、103b的雜質(zhì)區(qū)114a電連接。
在形成在半導(dǎo)體膜103a的上方的導(dǎo)電膜113a的寬度小于由絕緣膜104、電荷存儲層105、絕緣膜107以及絕緣膜110構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)的寬度的情況下，通過控制在上述圖5B中的當(dāng)將雜質(zhì)元素導(dǎo)入于半導(dǎo)體膜103a、103b時的條件，可以在半導(dǎo)體膜103a中形成輸入有比雜質(zhì)區(qū)114a低濃度的雜質(zhì)元素的低濃度雜質(zhì)區(qū)117(圖6A)。低濃度雜質(zhì)區(qū)形成在位于絕緣膜104的下方的半導(dǎo)體膜103a中，即形成在位于導(dǎo)電膜113a與由絕緣膜104、電荷存儲層105、絕緣膜107以及絕緣膜110構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)不重疊的區(qū)域的下方的半導(dǎo)體膜103a(溝道形成區(qū)114b與導(dǎo)電膜113a不重疊的區(qū)域)中。
然后，通過與圖5C同樣地形成絕緣膜115a、115b以及導(dǎo)電膜116，可以得到具有存儲元件的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置(圖6B)。
本實施方式可以與上述實施方式自由組合而進行。
實施方式5在本實施方式中，關(guān)于在非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造步驟中，將連續(xù)進行絕緣膜、導(dǎo)電膜或半導(dǎo)體膜的沉積以及等離子體處理的半導(dǎo)體裝置的制造方法，參照附圖而說明。
在連續(xù)地進行絕緣膜、導(dǎo)電膜或半導(dǎo)體膜的沉積和等離子體處理的情況下，可以使用具有多個腔的設(shè)備。圖7A示出具有多個腔的設(shè)備的一個例子。注意，圖7A是本實施方式所示的設(shè)備(連續(xù)沉積系統(tǒng))的一個結(jié)構(gòu)例子的俯視圖。
圖7A所示的設(shè)備具有第一腔311、第二腔312、第三腔313、第四腔314、樣品交換艙(load lock chamber)310和315、公共腔320，并且每個腔都有密封性。每個腔具有真空排氣泵、惰性氣體的導(dǎo)入系統(tǒng)。
樣品交換艙310和315是用于將樣品(待處理的襯底)傳送到系統(tǒng)的腔。此外，第一至第四腔是用于在襯底101的上方形成導(dǎo)電膜、絕緣膜、半導(dǎo)體膜，進行蝕刻、等離子體處理等的腔。提供公共腔320以共同地用于各個樣品交換艙310、315以及第一至第四腔。另外，在公共腔320和樣品交換艙310、315之間，以及在公共腔320和第一至第四腔311至314之間提供閘閥322至327。在公共腔320中提供機械手321，并且由機械手321將襯底101傳遞于各腔。
作為具體例子，下面示出，在第一腔311中通過等離子體處理使形成在襯底101的上方的半導(dǎo)體膜氧化，并在第二腔312中通過等離子體處理使該半導(dǎo)體膜氮化，且在第三腔313中將電荷存儲層沉積，然后在第四腔314中形成絕緣膜的例子。
首先，將收納有多個襯底101的盒子328傳遞到樣品交換艙310。將盒子328傳遞到樣品交換艙310之后，關(guān)閉樣品交換艙310的入口。在此情況下，打開閘閥322從盒子328中取出一個待處理的襯底，然后通過機械手321將該襯底配置在公共腔320中。此時，在公共腔320中進行襯底101的位置的對準(zhǔn)。
下面，關(guān)閉閘閥322，接著打開閘閥324。然后，將形成有島狀半導(dǎo)體膜的襯底101輸送于第一腔311。在第一腔311中進行第一高密度等離子體處理。在此，在第一腔311中，在氧氣氛中進行高密度等離子體處理，而在半導(dǎo)體膜的表面上形成氧化膜。注意，可以使用上述實施方式1所示的條件而進行高密度等離子體處理。
然后，利用機械手321將襯底101拿出到公共腔320，然后將襯底101輸送到第二腔312。在第二腔312中，進行第二高密度等離子體處理。在此，在氮氣氛中進行第二高密度等離子體處理，而使形成在半導(dǎo)體膜的表面上的氧化膜氮化。
接著，利用機械手321將襯底101拿出到公共腔320，然后將襯底101輸送到第三腔313。在第三腔313中，通過等離子體CVD法形成電荷存儲層。作為電荷存儲層，可以使用上述實施方式1或2所示的材料而形成。在此，通過等離子體CVD法形成含鍺的膜。在此示出了利用等離子體CVD法形成電荷存儲層的例子，然而也可以通過采用使用靶子的濺射法形成電荷存儲層。
接著，利用機械手321將襯底101拿出到公共腔320，然后將襯底101輸送到第四腔314。在第四腔314中，通過等離子體CVD法形成絕緣膜。例如，使用等離子體CVD法形成含氮的絕緣膜。
接著，利用機械手321將襯底101輸送到樣品交換艙315，然后將襯底101收納在盒子329中。
注意，圖7A所示的只是一個例子，還可以增加腔的數(shù)目。另外，在圖7A中示出了作為第一至第四腔311至314使用單腔型的例子，然而也可以使用將多個襯底同時處理的多腔型結(jié)構(gòu)。
如此，通過使用本實施方式所示的設(shè)備，可以一次也不暴露于大氣地連續(xù)進行導(dǎo)電膜、絕緣膜或半導(dǎo)體膜的沉積以及高密度等離子體處理。因此，可以防止污染物的混入并提高生產(chǎn)率。
下面，參照圖7B而說明當(dāng)在本發(fā)明中進行高密度等離子體處理時使用的設(shè)備的一個例子。
圖7B所示的設(shè)備包括用于將要進行高密度等離子體處理的被處理物331配置的支撐臺351；用于將氣體導(dǎo)入的氣體供應(yīng)部分352；排氣口353；天線354；電介質(zhì)板355；將用于使高密度等離子體發(fā)生的高頻率供應(yīng)的高頻率供應(yīng)部分356。另外，也可以通過給支撐臺351提供溫度控制部分357，而控制被處理物331的溫度。下面，對高密度等離子體處理的一個例子進行說明。作為被處理物，可以使用接受了在上述實施方式中進行的等離子體處理的被處理物。
首先，使處理腔成為真空，然后從氣體供應(yīng)部分352將含氧或氮的氣體引入。例如，作為含氧的氣體，可以引入氧(O2)和稀有氣體的混合氣體、或者氧、氫和稀有氣體的混合氣體。此外，作為含氮的氣體，可以引入氮和稀有氣體的混合氣體、或者NH3和稀有氣體的混合氣體。其次，將被處理物331配置在具有溫度控制部分357的支撐臺351上，并且將被處理物331加熱到100℃至550℃。注意，被處理物331和電介質(zhì)板355之間的距離在20至80mm(優(yōu)選為20至60mm)的范圍內(nèi)。
下面，從高頻率供應(yīng)部分356將微波提供給天線354。在此，供給具有2.45GHz頻率的微波。然后，從天線354經(jīng)電介質(zhì)板355將微波引入到處理腔中，通過等離子體激發(fā)來產(chǎn)生被激活了的高密度等離子體358。例如，當(dāng)在含有NH3氣體和Ar氣體的氛圍中進行等離子體處理時，由微波產(chǎn)生將NH3氣體和Ar氣體混合的高密度激發(fā)等離子體。在將NH3氣體和Ar氣體混合的高密度激發(fā)等離子體中，通過引入了的微波來使Ar氣體激發(fā)而產(chǎn)生自由基(Ar·)，并且通過該Ar自由基和NH3分子彼此沖撞而產(chǎn)生自由基(NH·)。該NH·和被處理物331發(fā)生反應(yīng)，而可以使該被處理物331氮化。之后，將NH3氣體和Ar氣體從排氣口353排除到處理腔的外面。
如此，通過使用圖7B所示的設(shè)備來進行等離子體處理，因為電子溫度低(1.5eV或更小)且電子密度高(1×1011cm-3或更大)，所以可以形成等離子體的損傷非常少的被處理物。
注意，本實施方式可以與上述實施方式自由組合而進行。
實施方式6在本實施方式中，參照附圖而說明與上述實施方式不同的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法。具體地，對在具有存儲器部分和邏輯部分的半導(dǎo)體裝置中，將設(shè)置在邏輯部分中的多個晶體管所具有的柵絕緣膜以不同的膜厚形成的情況進行說明。
在將多個薄膜晶體管使用于邏輯部分而設(shè)置多個功能電路的情況下，有時，因為要求每個該電路的特性不同，所以優(yōu)選將設(shè)置在各個功能電路中的薄膜晶體管的柵絕緣膜形成得成為不同厚度。例如，在要使驅(qū)動電壓小且閾值電壓的不均勻性小的情況下，優(yōu)選設(shè)置柵絕緣膜薄的薄膜晶體管，并且在需要大驅(qū)動電壓和柵絕緣膜的耐壓性的情況下，優(yōu)選設(shè)置柵絕緣膜厚的薄膜晶體管。例如，對要使驅(qū)動電壓小且閾值電壓的不均勻性小的電路，適用通過上述實施方式所示的高密度等離子體處理形成的膜厚薄的絕緣膜，并且對需要大驅(qū)動電壓和柵絕緣膜的耐壓性的電路，適用膜厚厚的絕緣膜。以下，參照附圖而說明。
首先，在襯底101的上方中間夾絕緣膜102形成島狀半導(dǎo)體膜103a、島狀半導(dǎo)體膜103b、島狀半導(dǎo)體膜103c(圖9A)。在此，半導(dǎo)體膜103a形成存儲器部分的元件，且半導(dǎo)體膜103b和半導(dǎo)體膜103c形成邏輯部分的元件。
半導(dǎo)體膜103a、103b優(yōu)選由晶體半導(dǎo)體膜形成。晶體半導(dǎo)體膜包括將形成在絕緣膜102的上方的非晶體半導(dǎo)體膜通過熱處理或激光束的照射晶化了的晶體半導(dǎo)體膜、使形成在絕緣膜102的上方的晶體半導(dǎo)體膜非晶化后再次晶化了的晶體半導(dǎo)體膜等。
當(dāng)通過照射激光束進行晶化或者再晶化時，作為激光束的光源可以使用LD激發(fā)的連續(xù)振蕩(CW)激光(YVO4，第二高次諧波(波長為532nm))。并不需要特別局限于第二高次諧波，但是第二高次諧波的能量效率比更高次的高次諧波優(yōu)越。因為當(dāng)將CW激光束照射到半導(dǎo)體膜時，可以對半導(dǎo)體膜連續(xù)供給能量，所以一旦使半導(dǎo)體膜成為熔化狀態(tài)后，可以繼續(xù)該熔化狀態(tài)。再者，通過掃描CW激光束使半導(dǎo)體膜的固液界面移動，可以形成沿著該移動方向的朝向一個方向的長的晶粒。此外，使用固體激光是因為與氣體激光等相比，輸出的穩(wěn)定性高，而可以期待穩(wěn)定的處理。不局限于CW激光，也可以使用重復(fù)頻率為10MHz或更大的脈沖激光。當(dāng)使用重復(fù)頻率高的脈沖激光時，如果與從半導(dǎo)體膜熔化到固化的時間相比激光的脈沖間隔短，則可以將半導(dǎo)體膜一直保留為熔化狀態(tài)，并且通過固液界面的移動可以形成由朝向一個方向的長的晶粒構(gòu)成的半導(dǎo)體膜。也可以使用其他CW激光或重復(fù)頻率為10MHz或更大的脈沖激光。例如，作為氣體激光有Ar激光、Kr激光、CO2激光等。作為固體激光，有YAG激光、YLF激光、YAlO3激光、GdVO4激光、KGW激光、KYW激光、變石激光、Ti藍寶石激光、Y2O3激光、YVO4激光等。此外，也有陶瓷激光諸如YAG激光、Y2O3激光、GdVO4激光、YVO4激光等。作為金屬蒸氣激光可以舉出氦鎘激光等。此外，優(yōu)選在激光振蕩器中將激光束以TEM00(單一橫模)振蕩而發(fā)射，因為這樣可以提高在被照射面上獲得的線狀的射束點的能量均勻性。另外，也可以使用脈沖振蕩的受激準(zhǔn)分子激光。
下面，在半導(dǎo)體膜103a至103c的上方形成絕緣膜104、電荷存儲層105以及絕緣膜107(圖9B)。
通過使用高密度等離子體處理對半導(dǎo)體膜103a至103c進行氧化處理或氮化處理以1至10nm、優(yōu)選5至10nm的厚度而形成絕緣膜104。在此，作為半導(dǎo)體膜103a至103c使用以Si為主要成分的材料，并且通過高密度等離子體處理進行氧化處理而在半導(dǎo)體膜103a至103c的表面上形成氧化硅膜后，通過高密度等離子體處理進行氮化處理而在氧化硅膜的表面上形成含有氧和氮的膜。
將電荷存儲層105設(shè)置在絕緣膜104的上方。作為電荷存儲層105，優(yōu)選使用跟用于半導(dǎo)體膜103a、103b的物質(zhì)相比能隙(帶隙)小的材料。在此，作為電荷存儲層105，通過在含GeH4的氣氛中進行等離子體CVD法，而形成以鍺為主要成分且厚度為1至20nm、優(yōu)選為5至10nm的膜。電荷存儲層105也可以由上述實施方式3所示的電荷存儲層形成。
在使用以Si為主要成分的材料作為半導(dǎo)體膜103a至103c，并且在該半導(dǎo)體膜103a至103c的上方中間夾用作隧道氧化膜的絕緣膜104設(shè)置含有比Si能隙小的鍺的膜而作為電荷存儲層105的情況下，跟由對抗半導(dǎo)體膜103a的電荷的絕緣膜104形成的第一勢壘相比，由對抗電荷存儲層105的電荷的絕緣膜104形成的第二勢壘的能量高。結(jié)果，可以使從半導(dǎo)體膜103a到電荷存儲層105的電荷的注入變得容易，并且防止電荷從電荷存儲層105消失。換言之，當(dāng)作為存儲器工作時，可以以低電壓且高效率進行寫入，并且可以提高電荷保持特性。
通過使用氧氮化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜等在電荷存儲層105的上方形成絕緣膜107。在此，作為絕緣膜107，通過等離子體CVD法形成厚度為1至20nm、優(yōu)選為5至10nm的氮化硅膜或氮氧化硅膜。此外，也可以通過在氮氣氛中對電荷存儲層105進行高密度等離子體處理，且對電荷存儲層105的表面進行氮化處理，形成氮化膜(例如，在使用以鍺為主要成分的膜作為電荷存儲層105的情況下，GeNx)。在此情況下，既可以使用通過氮化處理而得到的氮化膜作為絕緣膜107，又可以在通過氮化處理而得到的氮化膜上另外形成上述絕緣膜而作為絕緣膜107。另外，也可以由氧化鋁(AlOx)、氧化鉿(Hfox)、或者氧化鉭(TaOx)形成絕緣膜107。
下面，覆蓋構(gòu)成存儲器部分的元件地將抗蝕劑108選擇性地形成后，將形成在構(gòu)成邏輯部分的元件的上方的絕緣膜104、電荷存儲層105以及絕緣膜107選擇性地去掉(圖9C)。在此，覆蓋形成在半導(dǎo)體膜103a的上方的絕緣膜107地將抗蝕劑108選擇性地形成后，將形成在半導(dǎo)體膜103b、103c的上方的絕緣膜104、電荷存儲層105以及絕緣膜107去掉，而使半導(dǎo)體膜103b、103c露出。
下面，通過高密度等離子體處理而進行氧化處理、氮化處理或氧氮化處理(圖10A)。結(jié)果，在形成在半導(dǎo)體膜103a的上方的絕緣膜107的表面上形成絕緣膜110，并且在半導(dǎo)體膜103b、103c的表面上形成絕緣膜109。在此，通過在氧氣氛中對由氮化硅膜或氨氧化硅膜形成的絕緣膜107進行高密度等離子體處理，在絕緣膜107的表面上形成包括含有氧和氮的膜(在此，氮氧化硅膜或氧氮化硅膜)的絕緣膜110。同時，在半導(dǎo)體膜103b的表面上形成具有氧化硅膜的絕緣膜109。
下面，在半導(dǎo)體膜103a至103c的上方形成導(dǎo)電膜，并且在位于半導(dǎo)體膜103a和半導(dǎo)體膜103b的上方的導(dǎo)電膜的上方選擇性地形成抗蝕劑112。通過選擇性地蝕刻導(dǎo)電膜，在半導(dǎo)體膜103a、103b的上方形成導(dǎo)電膜113a、113b，而且將形成在半導(dǎo)體膜103c上的導(dǎo)電膜去掉(圖10B)。導(dǎo)電膜113a、導(dǎo)電膜113b可以使用用于上述實施方式所示的導(dǎo)電膜111a、111b的材料。
接著，覆蓋半導(dǎo)體膜103a至103c的露出的表面以及導(dǎo)電膜113a、1 13b地形成絕緣膜121，然后，在絕緣膜121的上方形成導(dǎo)電膜122(圖10C)。絕緣膜121起含有半導(dǎo)體膜103c的薄膜晶體管的柵絕緣膜的作用。
接著，在形成在半導(dǎo)體膜103c的上方的導(dǎo)電膜122的上方選擇性地形成抗蝕劑123，并且將該抗蝕劑123作為掩模，將導(dǎo)電膜122和絕緣膜121選擇性地去掉(圖11A)。
接著，通過將雜質(zhì)元素導(dǎo)入于半導(dǎo)體膜103a至103c，在半導(dǎo)體膜103a至103c中形成能夠用作源區(qū)或漏區(qū)的雜質(zhì)區(qū)114a，并且在彼此相離而設(shè)置的雜質(zhì)區(qū)114a之間形成溝道形成區(qū)114b(圖11B)。當(dāng)將雜質(zhì)元素導(dǎo)入于半導(dǎo)體膜103a至103c時，通過將用作柵極的導(dǎo)電膜113a、113b、124用作為掩模，可以自對準(zhǔn)地(自動調(diào)準(zhǔn)地)形成雜質(zhì)區(qū)114a以及溝道形成區(qū)114b。
下面，在導(dǎo)電膜113a、113b、124以及露出的半導(dǎo)體膜103a至103c的上方形成絕緣膜(圖11C)。在此，示出將絕緣膜115a和絕緣膜115b堆疊而形成絕緣膜的例子。絕緣膜也可以由單層或三層或更多的疊層結(jié)構(gòu)而形成。然后，在絕緣膜115a、115b中選擇性地形成接觸孔而使半導(dǎo)體膜103a至103c露出，并且填充該接觸孔地將導(dǎo)電膜116選擇性地形成。導(dǎo)電膜116與半導(dǎo)體膜103a至103c的雜質(zhì)區(qū)114a電連接。
本實施方式可以與上述實施方式自由組合而進行。
實施方式7在本實施方式中，關(guān)于具有上述實施方式所示的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置且能夠無接觸地輸入/輸出數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置的適用例子參照附圖而在以下說明。能夠無接觸地輸入/輸出數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置，根據(jù)其利用形態(tài)，也被稱為RFID標(biāo)簽、ID標(biāo)簽、IC標(biāo)簽、IC芯片、RF標(biāo)簽、無線標(biāo)簽、電子標(biāo)簽或無線芯片。
首先，對本實施方式所示的半導(dǎo)體裝置的頂面結(jié)構(gòu)的一個例子，參照圖12A而說明。圖12A所示的半導(dǎo)體裝置80包括設(shè)置有構(gòu)成存儲器部分或邏輯部分的多個元件的薄膜集成電路131，以及用作天線的導(dǎo)電膜132。用作天線的導(dǎo)電膜132與薄膜集成電路131電連接。在本實施方式中，示出將用作天線的導(dǎo)電膜132設(shè)置得成為線圈狀，且將電磁感應(yīng)方式或電磁耦合方式適用的例子，但是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置不局限于此，也可以適用微波方式。在適用微波方式的情況下，可以根據(jù)使用的電磁波的波長而適當(dāng)?shù)卮_定用作天線的導(dǎo)電膜132的形狀。
此外，在圖12B中示出圖12A的截面的模式圖?？梢詫⒂米魈炀€的導(dǎo)電膜132設(shè)置在構(gòu)成存儲器部分以及邏輯部分的元件的上方，例如，在上述實施方式所示的結(jié)構(gòu)中，可以在絕緣膜115b的上方中間夾絕緣膜133而設(shè)置用作天線的導(dǎo)電膜132。
下面，對本實施方式所示的半導(dǎo)體裝置的工作進行說明。
半導(dǎo)體裝置80具有非接觸地互相交換數(shù)據(jù)的功能，并且包括高頻電路81、電源電路82、復(fù)位電路83、時鐘產(chǎn)生電路84、數(shù)據(jù)解調(diào)電路85、數(shù)據(jù)調(diào)制電路86、控制其它電路的控制電路87、存儲電路88、以及天線89(圖13A)。高頻電路81是從天線89接收信號并且將從數(shù)據(jù)調(diào)制電路86接收的信號從天線89輸出的電路。電源電路82是利用接收信號產(chǎn)生電源電位的電路。復(fù)位電路83是生成復(fù)位信號的電路。時鐘產(chǎn)生電路84是基于從天線89輸入的接收信號而生成各種時鐘信號的電路。數(shù)據(jù)解調(diào)電路85是解調(diào)接收信號并且將該信號輸出到控制電路87的電路。數(shù)據(jù)調(diào)制電路86是調(diào)制從控制電路87接收的信號的電路。此外，作為控制電路87，例如提供有代碼抽出電路91、代碼判定電路92、CRC判定電路93、以及輸出單元電路94。注意，代碼抽出電路91是分別抽出包含在被傳送到控制電路87的指令中的多個代碼的電路。代碼判定電路92是將抽出了的代碼和相當(dāng)于參考值的代碼比較來判定指令內(nèi)容的電路。CRC判定電路93是基于判定了的代碼檢查是否存在發(fā)送錯誤等的電路。
其次，對上述半導(dǎo)體裝置的工作的一個例子進行說明。首先，由天線89接收無線信號。無線信號經(jīng)過高頻電路81被傳送到電源電路82，而產(chǎn)生高電源電位(以下寫為VDD)。VDD被供給于半導(dǎo)體裝置80所具有的各個電路。此外，經(jīng)過高頻電路81被傳送到數(shù)據(jù)解調(diào)電路85的信號被解調(diào)(以下寫為解調(diào)信號)。而且，經(jīng)過高頻電路81而經(jīng)由復(fù)位電路83和時鐘產(chǎn)生電路84的信號以及解調(diào)信號被傳送到控制電路87。被傳送到控制電路87的信號由代碼抽出電路91、代碼判定電路92、以及CRC判定電路93等分析。然后，根據(jù)被分析了的信號，貯存在存儲電路88中的半導(dǎo)體裝置的信息被輸出。被輸出了的半導(dǎo)體裝置的信息經(jīng)由輸出單元電路94而被編碼。此外，被編碼了的半導(dǎo)體裝置80的信息經(jīng)由數(shù)據(jù)調(diào)制電路86從天線89作為無線信號被發(fā)送。注意，低電源電位(以下寫為VSS)在構(gòu)成半導(dǎo)體裝置80的多個電路中是通用的，并且可以將VSS設(shè)置為GND。
如此，通過將信號從讀取/寫入器傳送到半導(dǎo)體裝置80，并且由讀取/寫入器接收從該半導(dǎo)體裝置80傳送來的信號，可以讀取半導(dǎo)體裝置的數(shù)據(jù)。
此外，在半導(dǎo)體裝置80中，可以不安裝電源(電池)而利用電磁波對各電路供給電源電壓，或可以安裝電源(電池)而利用電磁波和電源(電池)將電源電壓供給給各電路。
其次，將說明能夠無接觸地輸入/輸出數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體裝置的使用形態(tài)的一個例子。將讀取/寫入器3200設(shè)置于包括顯示部分3210的便攜式終端的側(cè)面，并且將半導(dǎo)體裝置3230設(shè)置于商品3220的側(cè)面(圖13B)。當(dāng)將讀取/寫入器3200伸向商品3220所包括的半導(dǎo)體裝置3230時，與商品有關(guān)的信息諸如商品的原材料和原產(chǎn)地、各生產(chǎn)過程的檢查結(jié)果、流通過程的歷史等以及商品的說明等被顯示在顯示部分3210。此外，當(dāng)將商品3260由傳送帶搬運時，可以使用讀取/寫入器3240和設(shè)置于商品3260的半導(dǎo)體裝置3250而檢查該商品3260(圖13C)。像這樣，通過將半導(dǎo)體裝置適用于系統(tǒng)，可以容易獲取信息，并且實現(xiàn)高功能化和高附加價值化。
除了上述以外，具有本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的半導(dǎo)體裝置的用途廣泛，只要它為能夠無接觸地確認(rèn)對象物的歷史等的信息且為有用于生產(chǎn)/管理等的商品，就可以適用于任何東西。例如，可以將本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置設(shè)置在紙幣、硬幣、有價證券類、證書類、無記名債券類、包裝用容器類、書籍類、記錄媒體、個人用品、交通工具類、食品類、衣物類、保健用品類、生活用品類、藥品類、以及電子器具等而使用。對這些例子參照圖14A至14H而說明。
紙幣、硬幣是市場上流通的金錢，其包括在特定區(qū)域像貨幣一樣通用的東西(兌換券)、紀(jì)念幣等。有價證券類是指支票、證券、期票等(圖14A)。證書類是指駕駛執(zhí)照、居住卡等(圖14B)。無記名債券類是指郵票、米券、各種贈券等(圖14C)。包裝用容器類是指用于盒飯等的包裝紙、塑料瓶等(圖14D)。書籍類是指平裝書、精裝書等(圖14E)。記錄媒體是指DVD軟件、錄像磁帶等(圖14F)。交通工具類是指諸如自行車等的車輛、船舶等(圖14G)。個人用品是指包、眼鏡等(圖14H)。食品類是指食品、飲料等。衣物類是指衣服、鞋等。保健用品類是指醫(yī)療器具、健康器具等。生活用品類是指家具、照明器具等。藥品類是指醫(yī)藥品、農(nóng)藥等。電子器具是指液晶顯示裝置、EL顯示裝置、電視裝置(電視接收機、薄型電視接收機)、手機等。
通過對紙幣、硬幣、有價證券類、證書類、無記名債券類等提供半導(dǎo)體裝置80，可以防止偽造。此外，通過對包裝用容器類、書籍類、記錄媒體等、個人用品、食品類、生活用品類、電子設(shè)備等提供半導(dǎo)體裝置80，可以謀求實現(xiàn)商品檢查系統(tǒng)、租賃店中的系統(tǒng)等的效率化。通過對交通工具類、保健用品類、藥品類等提供半導(dǎo)體裝置80，可以防止偽造和失盜，并且當(dāng)用于藥品類時，可以防止服錯藥。作為半導(dǎo)體裝置80的設(shè)置方法，將半導(dǎo)體裝置貼在物品的表面上或嵌入到物品中。例如，當(dāng)用于書時，優(yōu)選將半導(dǎo)體裝置嵌入到紙中，并且當(dāng)用于由有機樹脂構(gòu)成的包裝時，優(yōu)選將半導(dǎo)體裝置嵌入到該有機樹脂中。
如此，通過對包裝用容器類、書籍類、記錄媒體、個人用品、食品類、衣物類、生活用品類、電子器具等提供半導(dǎo)體裝置，可以謀求實現(xiàn)商品檢查系統(tǒng)、租賃店中的系統(tǒng)等的效率化。此外，通過對交通工具類提供半導(dǎo)體裝置，可以防止偽造和失盜。此外，通過將半導(dǎo)體裝置嵌入到諸如動物等的生物中，可以容易地識別各個生物。例如通過將具備傳感器的半導(dǎo)體裝置嵌入到諸如家畜等的生物中，不僅可以容易管理出生年、性別、和種類等，而且還可以容易管理現(xiàn)在的體溫等的健康狀態(tài)。
如上所述，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的適用范圍非常廣泛，因此可以使用于所有領(lǐng)域的電子器具。本實施方式可以與上述實施方式自由組合而進行。
本說明書根據(jù)2006年2月10日在日本專利局受理的日本專利申請編號2006-034543而制作，所述申請內(nèi)容包括在本說明書中。
權(quán)利要求
1.一種非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，包括具有彼此相離而形成的一對雜質(zhì)區(qū)以及設(shè)置在所述一對雜質(zhì)區(qū)之間的溝道形成區(qū)的半導(dǎo)體膜；在所述溝道形成區(qū)的上方設(shè)置的第一絕緣膜；在所述第一絕緣膜的上方設(shè)置的電荷存儲層；在所述電荷存儲層的上方設(shè)置的第二絕緣膜；以及在所述第二絕緣膜的上方設(shè)置的柵極層，其中，由對抗所述半導(dǎo)體膜的電荷的所述第一絕緣膜形成第一能量勢壘，并且，由對抗所述電荷存儲層的電荷的所述第一絕緣膜形成第二能量勢壘，并且，所述第二能量勢壘高于所述第一能量勢壘。
2.一種非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，包括具有彼此相離而形成的一對雜質(zhì)區(qū)以及設(shè)置在所述一對雜質(zhì)區(qū)之間的溝道形成區(qū)的半導(dǎo)體膜；在所述溝道形成區(qū)的上方設(shè)置的第一絕緣膜；在所述第一絕緣膜的上方設(shè)置的電荷存儲層；在所述電荷存儲層的上方設(shè)置的第二絕緣膜；以及在所述第二絕緣膜的上方設(shè)置的柵極層，其中，所述電荷存儲層包括比所述半導(dǎo)體膜能隙小的材料。
3.一種非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，包括具有彼此相離而形成的一對第一雜質(zhì)區(qū)以及設(shè)置在所述一對第一雜質(zhì)區(qū)之間的第一溝道形成區(qū)的第一半導(dǎo)體膜；在所述第一溝道區(qū)的上方設(shè)置的第一絕緣膜；在所述第一絕緣膜的上方設(shè)置的電荷存儲層；在所述電荷存儲層的上方設(shè)置的第二絕緣膜；在所述第二絕緣膜的上方設(shè)置的第一柵極層；具有彼此相離而形成的一對第二雜質(zhì)區(qū)以及設(shè)置在所述一對第二雜質(zhì)區(qū)之間的第二溝道形成區(qū)的第二半導(dǎo)體膜；在所述第二溝道區(qū)的上方設(shè)置的第三絕緣膜；以及在所述第三絕緣膜的上方設(shè)置的第二柵極層，其中，由對抗所述第一半導(dǎo)體膜的電荷的所述第一絕緣膜形成第一能量勢壘，并且，由對抗所述電荷存儲層的電荷的所述第一絕緣膜形成第二能量勢壘，并且，所述第二能量勢壘高于所述第一能量勢壘。
4.一種非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，包括具有彼此相離而形成的一對第一雜質(zhì)區(qū)以及設(shè)置在所述一對第一雜質(zhì)區(qū)之間的第一溝道形成區(qū)的第一半導(dǎo)體膜；在所述第一溝道區(qū)的上方設(shè)置的第一絕緣膜；在所述第一絕緣膜的上方設(shè)置的電荷存儲層；在所述電荷存儲層的上方設(shè)置的第二絕緣膜；在所述第二絕緣膜的上方設(shè)置的第一柵極層；具有彼此相離而形成的一對第二雜質(zhì)區(qū)以及設(shè)置在所述一對第二雜質(zhì)區(qū)之間的第二溝道形成區(qū)的第二半導(dǎo)體膜；在所述第二溝道區(qū)的上方設(shè)置的第三絕緣膜；以及在所述第三絕緣膜的上方設(shè)置的第二柵極層，其中，所述電荷存儲層包括比所述第一半導(dǎo)體膜能隙小的材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述第一絕緣膜和所述第三絕緣膜為不同的材料，并且所述第一柵極層和所述第二柵極層為相同的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述第一絕緣膜和所述第三絕緣膜為不同的材料，并且所述第一柵極層和所述第二柵極層為相同的材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述電荷存儲層包括鍺而作為主要成分。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述電荷存儲層包括鍺而作為主要成分。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述電荷存儲層包括鍺而作為主要成分。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述電荷存儲層包括鍺而作為主要成分。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述第一柵極層以及所述第二柵極層為分別包含氮原子的導(dǎo)電膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述第一柵極層以及所述第二柵極層為分別包含氮原子的導(dǎo)電膜。
13.一種非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，包括如下步驟在襯底的上方形成半導(dǎo)體膜；通過進行高密度等離子體處理，在所述半導(dǎo)體膜的表面上形成至少含有氧和氮中的一個的第一絕緣膜；在所述第一絕緣膜上方形成包括比所述半導(dǎo)體膜能隙小的材料的電荷存儲層；在所述電荷存儲層的上方形成第二絕緣膜；在所述第二絕緣膜的上方形成導(dǎo)電膜；通過將所述第一絕緣膜、所述電荷存儲層、所述第二絕緣膜以及所述導(dǎo)電膜選擇性地去掉，而與所述半導(dǎo)體膜的至少一部分重疊地保留所述第一絕緣膜、所述電荷存儲層、所述第二絕緣膜以及所述導(dǎo)電膜；以及通過將留下了的所述導(dǎo)電膜作為掩模而導(dǎo)入雜質(zhì)元素，在所述半導(dǎo)體膜中形成雜質(zhì)區(qū)。
14.一種非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，包括如下步驟在襯底的上方形成半導(dǎo)體膜；在所述半導(dǎo)體膜的表面上形成第一絕緣膜，其包括通過在氧氣氛中進行第一高密度等離子體處理而形成的氧化膜以及通過在氮氣氛中進行第二高密度等離子體處理而在所述氧化膜上形成的含有氧和氮的膜；在所述第一絕緣膜的上方形成包括比所述半導(dǎo)體膜能隙小的材料的電荷存儲層；在所述電荷存儲層的上方形成第二絕緣膜；通過在氧氣氛中進行第三高密度等離子體處理，使所述第二絕緣膜的表面氧化；在所述第二絕緣膜的所述被氧化了表面上方形成導(dǎo)電膜；通過將所述第一絕緣膜、所述電荷存儲層、所述第二絕緣膜以及所述導(dǎo)電膜選擇性地去掉，而與所述半導(dǎo)體膜的至少一部分重疊地保留所述第一絕緣膜、所述電荷存儲層、所述第二絕緣膜以及所述導(dǎo)電膜；以及通過將留下了的所述導(dǎo)電膜作為掩模而導(dǎo)入雜質(zhì)元素，在所述半導(dǎo)體膜中形成雜質(zhì)區(qū)。
15.一種非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，包括如下步驟在襯底的上方形成第一半導(dǎo)體膜和第二半導(dǎo)體膜；通過在氧氣氛中進行第一高密度等離子體處理后，接著在氮氣氛中進行第二高密度等離子體處理，在所述第一半導(dǎo)體膜的表面和所述第二半導(dǎo)體膜的表面上形成第一絕緣膜；在所述第一絕緣膜的上方形成包括比所述第一半導(dǎo)體膜以及所述第二半導(dǎo)體膜能隙小的材料的電荷存儲層；在所述電荷存儲層的上方形成第二絕緣膜；將形成在所述第二半導(dǎo)體膜的上方的所述第一絕緣膜、所述電荷存儲層以及所述第二絕緣膜選擇性地去掉而使所述第二半導(dǎo)體膜的表面露出；通過在氧氣氛中進行第三高密度等離子體處理，使形成在所述第一半導(dǎo)體膜的上方的所述第二絕緣膜的表面氧化的同時，在所述第二半導(dǎo)體膜的表面上形成柵絕緣膜；在所述第二絕緣膜的所述被氧化了的表面的上方以及在所述柵絕緣膜的上方形成導(dǎo)電膜；通過將所述第一絕緣膜、所述電荷存儲層、所述第二絕緣膜、所述柵絕緣膜以及所述導(dǎo)電膜選擇性地去掉，與所述第一半導(dǎo)體膜的至少一部分重疊地保留所述第一絕緣膜、所述電荷存儲層、所述第二絕緣膜以及所述導(dǎo)電膜，并且與所述第二半導(dǎo)體膜的至少一部分重疊地保留所述柵絕緣膜以及所述導(dǎo)電膜；通過將留下了的所述導(dǎo)電膜作為掩模而導(dǎo)入雜質(zhì)元素，在所述第一半導(dǎo)體膜以及所述第二半導(dǎo)體膜中形成雜質(zhì)區(qū)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中在所述半導(dǎo)體膜不被暴露于大氣的情況下連續(xù)進行所述第一高密度等離子體處理和所述第二高密度等離子體處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中在所述半導(dǎo)體膜不被暴露于大氣的情況下連續(xù)進行所述第一高密度等離子體處理和所述第二高密度等離子體處理。
18.一種非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，包括如下步驟在襯底的上方形成半導(dǎo)體膜；通過進行高密度等離子體處理在所述半導(dǎo)體膜的表面上形成至少包括氧和氮中的一個的第一絕緣膜；在所述第一絕緣膜的上方形成包括比所述半導(dǎo)體膜能隙小的材料的電荷存儲層；在所述電荷存儲層的上方形成第二絕緣膜；通過將所述第一絕緣膜、所述電荷存儲層、所述第二絕緣膜以及所述導(dǎo)電膜選擇性地去掉而使所述半導(dǎo)體膜的至少一部分露出；通過在氧氣氛中進行第二高密度等離子體處理，使留下了的所述第二絕緣膜的表面以及露出了的所述半導(dǎo)體膜的表面氧化；在留下了的所述第二絕緣膜的所述被氧化了的表面的上方以及在通過所述第二高密度等離子體處理而被氧化的所述半導(dǎo)體膜的表面的上方形成導(dǎo)電膜；使所述導(dǎo)電膜與留下了的所述第二絕緣膜的至少一部分重疊地將所述導(dǎo)電膜選擇性地去掉；通過將留下了的所述導(dǎo)電膜作為掩模而導(dǎo)入雜質(zhì)元素，在所述半導(dǎo)體膜中形成雜質(zhì)區(qū)。
19.一種非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，包括如下步驟在襯底的上方形成半導(dǎo)體膜；通過進行高密度等離子體處理，在所述半導(dǎo)體膜的表面上形成至少含有氧和氮中的一個的第一絕緣膜；在所述第一絕緣膜的上方形成包括比所述半導(dǎo)體膜能隙小的材料的電荷存儲層；在所述電荷存儲層的上方形成第二絕緣膜；通過將所述第一絕緣膜、所述電荷存儲層、所述第二絕緣膜以及所述導(dǎo)電膜選擇性地去掉而使所述半導(dǎo)體膜的至少一部分露出；通過在氧氣氛中進行第二高密度等離子體處理，使留下了的所述第二絕緣膜的表面以及露出了的所述半導(dǎo)體膜的表面氧化；在所述留下了的第二絕緣膜的所述被氧化了的表面的上方以及在通過所述第二高密度等離子體處理而被氧化的半導(dǎo)體膜的表面的上方形成導(dǎo)電膜；將所述導(dǎo)電膜選擇性地去掉以使所述表面被氧化了的第二絕緣膜的一部分的表面以及側(cè)面露出；以及通過將所述導(dǎo)電膜作為掩模而將雜質(zhì)元素導(dǎo)入于所述半導(dǎo)體膜中，在與所述第一絕緣膜、所述電荷存儲層、所述第二絕緣膜以及所述導(dǎo)電膜不重疊的所述半導(dǎo)體膜的區(qū)域中形成第一雜質(zhì)區(qū)，并且在與所述第一絕緣膜、所述電荷存儲層、所述第二絕緣膜以及所述導(dǎo)電膜不重疊的所述半導(dǎo)體膜的區(qū)域中形成比所述第一雜質(zhì)區(qū)濃度低的第二雜質(zhì)區(qū)。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述第二絕緣膜包括氮。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述第二絕緣膜包括氮。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述第二絕緣膜包括氮。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述第二絕緣膜包括氮。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述第二絕緣膜包括氮。
25.根據(jù)權(quán)利要求13所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述電荷存儲層和所述第二絕緣膜不被暴露于大氣而連續(xù)形成。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述電荷存儲層和所述第二絕緣膜不被暴露于大氣而連續(xù)形成。
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述電荷存儲層和所述第二絕緣膜不被暴露于大氣而連續(xù)形成。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述電荷存儲層和所述第二絕緣膜不被暴露于大氣而連續(xù)形成。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述電荷存儲層和所述第二絕緣膜不被暴露于大氣而連續(xù)形成。
30.根據(jù)權(quán)利要求13所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述電荷存儲層包括鍺。
31.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述電荷存儲層包括鍺。
32.根據(jù)權(quán)利要求15所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述電荷存儲層包括鍺。
33.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述電荷存儲層包括鍺。
34.根據(jù)權(quán)利要求19所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述電荷存儲層包括鍺。
35.根據(jù)權(quán)利要求13所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述導(dǎo)電膜包括氮。
36.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述導(dǎo)電膜包括氮。
37.根據(jù)權(quán)利要求15所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述導(dǎo)電膜包括氮。
38.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述導(dǎo)電膜包括氮。
39.根據(jù)權(quán)利要求19所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述導(dǎo)電膜包括氮。
40.根據(jù)權(quán)利要求13所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述襯底具有絕緣表面。
41.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述襯底具有絕緣表面。
42.根據(jù)權(quán)利要求15所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述襯底具有絕緣表面。
43.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述襯底具有絕緣表面。
44.根據(jù)權(quán)利要求19所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述襯底具有絕緣表面。
45.根據(jù)權(quán)利要求13所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述高密度等離子體處理為在使用高頻率而且電子密度為1×1011cm-3至1×1013cm-3(包括1×1011cm-3和1×1013cm-3)且電子溫度為0.5eV至1.5eV(包括0.5eV和1.5eV)的條件下進行的等離子體處理。
46.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述高密度等離子體處理為在使用高頻率而且電子密度為1×1011cm-3至1×1013cm-3(包括1×1011cm-3和1×1013cm-3)且電子溫度為0.5eV至1.5eV(包括0.5eV和1.5eV)的條件下進行的等離子體處理。
47.根據(jù)權(quán)利要求15所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述高密度等離子體處理為在使用高頻率而且電子密度為1×1011cm-3至1×1013cm-3(包括1×1011cm-3和1×1013cm-3)且電子溫度為0.5eV至1.5eV(包括0.5eV和1.5eV)的條件下進行的等離子體處理。
48.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述高密度等離子體處理為在使用高頻率而且電子密度為1×1011cm-3至1×1013cm-3(包括1×1011cm-3和1×1013cm-3)且電子溫度為0.5eV至1.5eV(包括0.5eV和1.5eV)的條件下進行的等離子體處理。
49.根據(jù)權(quán)利要求19所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述高密度等離子體處理為在使用高頻率而且電子密度為1×1011cm-3至1×1013cm-3(包括1×1011cm-3和1×1013cm-3)且電子溫度為0.5eV至1.5eV(包括0.5eV和1.5eV)的條件下進行的等離子體處理。
50.根據(jù)權(quán)利要求45所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述高頻率為微波。
51.根據(jù)權(quán)利要求46所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述高頻率為微波。
52.根據(jù)權(quán)利要求47所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述高頻率為微波。
53.根據(jù)權(quán)利要求48所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述高頻率為微波。
54.根據(jù)權(quán)利要求49所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置的制造方法，其中所述高頻率為微波。
55.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中在具有絕緣表面的襯底的上方形成所述半導(dǎo)體膜。
56.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中在具有絕緣表面的襯底的上方形成所述半導(dǎo)體膜。
57.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中在具有絕緣表面的襯底的上方形成所述第一半導(dǎo)體膜，并且在所述襯底上形成所述第二半導(dǎo)體膜。
58.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中在具有絕緣表面的襯底的上方形成所述第一半導(dǎo)體膜，并且在所述襯底上形成所述第二半導(dǎo)體膜。
59.一種非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，包括襯底；形成在襯底的上方且具有彼此相離而形成的一對雜質(zhì)區(qū)以及設(shè)置在所述一對雜質(zhì)區(qū)之閘的溝道形成區(qū)的半導(dǎo)體膜；設(shè)置在所述溝道形成區(qū)的上方的第一絕緣膜；設(shè)置在所述第一絕緣膜的上方且包括鍺的電荷存儲層；設(shè)置在所述電荷存儲層的上方的第二絕緣膜；以及設(shè)置在所述第二絕緣膜的上方的柵極層。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述第一絕緣膜包括形成的氧化膜；以及在所述氧化膜的上方的包括氧和氮的膜。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述電荷存儲層還包括氮。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述第二絕緣膜的表面被氧化。
63.根據(jù)權(quán)利要求59所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述半導(dǎo)體膜還具有在所述雜質(zhì)區(qū)和所述溝道形成區(qū)之間的低濃度雜質(zhì)區(qū)。
64.根據(jù)權(quán)利要求59所述的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置，其中所述襯底具有絕緣表面。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以低電壓且高效率進行寫入，并且優(yōu)越于電荷保持特性的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置以及其制造方法。所述非易失性半導(dǎo)體存儲裝置包括具有彼此相離而形成的一對雜質(zhì)區(qū)和設(shè)置在該雜質(zhì)區(qū)之間的溝道形成區(qū)的半導(dǎo)體膜；設(shè)置在溝道形成區(qū)的上方的第一絕緣膜、電荷存儲層、第二絕緣膜、用作柵極層的導(dǎo)電膜。在非易失性半導(dǎo)體存儲裝置中，跟由對抗半導(dǎo)體膜的電荷的第一絕緣膜形成的第一勢壘相比，由對抗電荷存儲層的電荷的第一絕緣膜形成的第二勢壘的能量高。
文檔編號H01L21/28GK101017852SQ200710005108
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者山崎舜平 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所