[其他]低压电可编程序只读存储器

说明书

描述了一种改进了的ＥＥＰＲＯＭ元件，它更适宜于制造高密度器件。单个元件包括一个浮置栅，它是通过沟道注入充入电荷而通过隧道卸去电荷的，漏区是精确定位的，且此源区薄一些。在ｎ－沟道装置中，ｎ型杂质和Ｐ型杂质都用来形成源区和漏区，然后对源区进行第三次掺入杂质。

本发明是关于电可编程序和电可清除存储器的，尤其是那些采用浮动栅的存储器。

金属氧化膜半导体技术（MOS）用于制造由可编程序只读存储器（EPROMS）已经有很多年了。许多这类器件采用浮置栅，即多晶硅元件完全用绝缘体包范。电荷通过各种各样的技术，比如雪崩注入，沟道注入，福勒-诺德通姆隧道注入，热电子注入等方法从基片上传输到浮置栅上。有种种方法用于卸去电荷，包括把存储器暴露于紫外线辐射之下。商业用的电可编程序只读存储器（EPROMS）起初＊用雪崩注入法给浮置栅加电荷;第二代元件中，为了可编程序而采用沟道注入法。这种存储器目前采用暴露于紫外线辐射之下的方法清除电荷。

商用电可编程序和电可清除存储器（EEPROMs）通常采用一个薄的氧化区从浮置门传入电荷。在一种典型的存储器中，采用两个晶体管。例如，美国专利No.4203158论述了这类元件;美国专利No.4266283论述了有关的电路。与EPROM元件不同，这种EE（即EEPROM）元件不适用于基底区域的简化。因而，有相当大容量的EPROM元件可以普遍使用（如，256K）而没有容量超过64K的EEPROMs元件可以采用。

理想地考虑，EEPROM元件是必须的，因为它适用于小尺寸的情况（在50平方微米密度以下，该密度对于电流元件来说是可能达到的最好的值）。重要的是，EEPROM元件必须工作于5伏以上的电压，高压可编程序和可清除所需要的电流需要由装在芯片上的电荷注入电路提供。

要提供更高密度的，低电压的EPROM和EEPROM元件的设想在美国专利No.4432075和正在申请的，续号为No.499198的专利中叙述了，而后者是1983年5月31日归档的，提交的，并已转让本申请的受让人。热电子信号源均分到许多元件进行编程。这样做的优点是不需要大的空间用于沟道注入。这一技术还未商用化，因为程序编排似乎是比较慢。

在IEDM83中提出了一种EPROM元件，在由典雅等人写的，标题为“具有亚微型存储晶体管的单个5伏EPROM元件和基片上的高压发生器”文章中从第26.1页开始论述，这种元件可以利用漏极上的4.5伏电压编程，因而是大有希望的。EPROM编程所需要的高电流由额外的5伏电源供给，而编程所需的更高的控制电压可以在芯片上产生。后面将看到，这正是该发明的目的。

该发明提出了一种单晶体管EEPROM元件，该元件采用沟道注入法使浮置栅编程，用隧道注入法卸去栅上的电荷。单独的5伏电压是与在芯片上产生的12伏编程和卸荷电压一起使用的。

本发明描述了一种电可编程序和电可清除的元件（EEPROM）及其制造过程。在一类具体实现中，浮置栅被一个厚度为200A的氧化层与沟道区分隔开。浮置栅延伸到另一区域，在那里用一厚度约100A的薄氧化层把浮置栅与基底隔离开。该薄氧化层下的基底是与该元件的源区共用，晶体管的漏区是相当薄的，这种器件是用漏区在低于5伏的电压下编程的（例如，4.25伏）;以12伏控制浮置栅，且源区接地。沟道注入从沟道区进行。为了清除电荷，漏区是左浮置的，栅接地，且施加约12伏的电压于源区之上。然后，隧道效应通过约厚100A的氧化层进入源区。

在第二类具体实现中，不采用分离的隧道区;但是，为编程的沟道注入和为了消除浮置栅的电荷的隧道效应都是通过垮越该器件的有源沟道区厚度约为135A暴露的氧化层进行的。

插图简介

图1是基底的横切面剖面图，它画出了场氧化区和复盖在基底上的光敏抗蚀剂层。该图解释了两个离子注入步骤。

图2解释了在进行第三次离子注入步骤时用另一个光光敏抗蚀剂层覆盖在图1中基底的另一区域的情况。

图3解释了图2中的基底在形成第一层多晶硅层后的情况。

图4是该发明的EEPROM元件的平面图，它也代表按图1-3和5-8所示出步骤制造的元件的平面图。