DE10359889A1 - Bridge field effect transistor memory cell has charge storage layer designed for selective charge carrier introduction or removal by application of given electrical potential - Google Patents
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Abstract
Eine Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle enthält einen ersten und einen zweiten Source-/Drain-Bereich und einen dazwischen angeordneten Kanal-Bereich, welche Source-/Drain- und Kanal-Bereiche in einem Halbleiter-Steg gebildet sind. Die Speicherzelle enthält ferner eine Ladungsspeicherschicht, die zumindest teilweise auf dem Halbleiter-Steg angeordnet ist, und einen Kohlenstoff-Material aufweisenden Gate-Bereich auf zumindest einem Teil der Ladungsspeicherschicht, die derart eingerichtet ist, dass mittels Anlegens vorgebbarer elektrischer Potentiale an die Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle in die Ladungsspeicherschicht elektrische Ladungsträger selektiv einbringbar oder daraus entfernbar sind.A The fin field effect transistor memory cell includes first and second source / drain regions and a channel region therebetween, which source / drain and channel regions are formed in a semiconductor land. The memory cell contains a charge storage layer at least partially the semiconductor land is arranged, and a carbon material having gate region on at least a part of the charge storage layer, which is set up so that by means of applying specifiable electrical Potentials to the ridge field effect transistor memory cell in the Charge storage layer, electrical charge carriers selectively introducible or removable from it.
Description
Die Erfindung betrifft eine Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle, eine Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle.The The invention relates to a land field effect transistor memory cell, a Land field effect transistor memory cell arrangement and a method for manufacturing a land field effect transistor memory cell.
Angesichts der schnellen Entwicklung in der Computertechnologie besteht Bedarf an hochdichten, leistungsarmen und nichtflüchtigen Speichern, insbesondere für mobile Anwendungen im Bereich der Datenspeicherung.in view of There is a need for rapid development in computer technology in high-density, low-power and nonvolatile memory, in particular for mobile Applications in the field of data storage.
Aus dem Stand der Technik ist ein Floating-Gate-Speicher bekannt, bei dem oberhalb einer Gate-isolierenden Schicht eines in einem Substrat integrierten Feldeffekttransistors ein elektrisch leitfähiger Floating-Gate-Bereich angeordnet ist, in welchen mittels Fowler-Nordheim-Tunnelns elektrische Ladungsträger dauerhaft eingebracht werden können. Aufgrund des Feldeffekts ist der Wert der Schwellenspannung eines solchen Transistors davon abhängig, ob in dem Floating-Gate Ladungsträger gespeichert sind oder nicht. Somit ist in dem Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein elektrischer Ladungsträger in der Floating-Gate-Schicht eine Speicherinformation kodierbar.Out In the prior art, a floating gate memory is known in the one above a gate insulating layer in a substrate integrated field effect transistor, an electrically conductive floating gate region is arranged, in which by means of Fowler Nordheim tunnels electrical charge carrier can be permanently introduced. by virtue of of the field effect is the value of the threshold voltage of one Transistor depends on it whether or not charge carriers are stored in the floating gate. Thus, in the presence or absence of electrical Charge carrier in the floating gate layer a memory information codable.
Allerdings ist zum Einbringen von elektrischen Ladungsträgern in ein Floating-Gate eine hohe Spannung von typischerweise 15V bis 20V erforderlich. Dies kann zu einer Schädigung empfindlicher integrierter Bauelemente führen und ist zudem für energiesparende (z.B. Low-Power-Anwendungen) oder mobile Anwendungen (z.B. Mobilfunktelefone, Personal Digital Assistant, PDA) unattraktiv.Indeed is for introducing electrical charge carriers in a floating gate one high voltage of typically 15V to 20V required. This can cause damage sensitive integrated components lead and is also energy-saving (e.g., low-power applications) or mobile applications (e.g., cellular phones, Personal Digital Assistant, PDA) unattractive.
Bei einem NROM-Speicher ("nitrided read only memory") wird eine Siliziumnitrid-Trappingschicht als Gate-isolierende Schicht eines Feldeffekttransistors verwendet, wobei mittels Channel Hot Electron Injection (Tunneln heißer Elektronen) Ladungsträger dauerhaft in die Siliziumnitrid-Schicht als Ladungsspeicherschicht eingebracht werden können. Typische Programmierspannungen liegen in diesem Fall bei ungefähr 9V, und es sind Schreibzeiten von 150ns an einer Einzelzelle erreicht.at an NROM memory ("nitrided read only memory ") For example, a silicon nitride trapping layer is used as the gate insulating layer a field effect transistor used by means of Channel Hot Electron Injection (tunnels hotter Electrons) charge carriers permanently in the silicon nitride layer as a charge storage layer can be introduced. Typical programming voltages in this case are around 9V, and Write times of 150ns are achieved on a single cell.
Aus [1] ist eine NROM-Speicherzelle bekannt, bei der in einem Transistor zwei Bit Speicherinformation gespeichert werden können.Out [1] is an NROM memory cell is known in which in a transistor two bits of memory information can be stored.
Eine solche NROM-Speicherzelle weist jedoch den Nachteil einer hohen Leistungsaufnahme auf. Ferner ist die Skalierbarkeit von NROM-Speicherzellen aufgrund von Kurzkanaleffekten, wie dem "punch through" Effekt, die insbesondere bei einer Kanallänge von typischerweise unter 200nm auftreten, schlecht. Darüber hinaus ist bei einer geringen Weite von Transistoren von NROM-Speicherzellen der Lesestrom sehr klein. Auch dies steht einer fortgesetzten Skalierung entgegen.A However, such NROM memory cell has the disadvantage of a high Power consumption on. Further, the scalability of NROM memory cells due to short channel effects, such as the "punch through" effect, especially for a channel length of typically below 200nm, bad. Furthermore is at a small width of transistors of NROM memory cells of the Reading current very small. Again, this is a continued scaling opposite.
Es besteht Bedarf an hochdichten Datenspeichern mit Speicherdichten von vorzugsweise mindestens 1Gbit/cm2. Aus dem Stand der Technik bekannte Speicherzellen-Anordnungen sind eine NAND-Anordnung mit planaren Floating-Gate-Speicherzellen bzw. sogenannte "virtual ground arrays" mit NROM-Speicherzellen zum Speichern von zwei Bit Information pro Speicherzelle. Mit diesen Speicherzellen-Anordnungen sind Speicherkapazitäten von ungefähr 1Gbit erreichbar. Allerdings ist technologisch bedingt eine fortgesetzte Erhöhung der Speicherdichte aufgrund der schlechten Skalierbarkeit dieser Speicherzellen-Anordnungen schwierig.There is a need for high-density data memories with storage densities of preferably at least 1 Gbit / cm 2 . Memory cell arrangements known from the prior art are a NAND arrangement having planar floating gate memory cells or so-called "virtual ground arrays" with NROM memory cells for storing two bits of information per memory cell. Storage capacities of approximately 1 Gbit can be achieved with these memory cell arrangements. However, due to the poor scalability of these memory cell arrays, a continued increase in storage density is technologically difficult.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Speicherzelle bereitzustellen, die auch zu kleinen Dimensionen hin fortgesetzt skalierbar ist.Of the The invention is based on the problem of providing a memory cell, which is still scalable to small dimensions.
Das Problem wird durch eine Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle, durch eine Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung und durch ein Verfahren zum Herstellen einer Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.The Problem is solved by a land field effect transistor memory cell, by a land field effect transistor memory cell arrangement and a method of fabricating a ridge field effect transistor memory cell solved with the features according to the independent claims.
Die erfindungsgemäße Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle enthält einen ersten und einen zweiten Source-/Drain-Bereich und einen dazwischen angeordneten Kanal-Bereich, welche Source-/Drain- und Kanal-Bereiche in einem Halbleiter-Steg gebildet sind. Ferner ist eine Ladungsspeicherschicht vorgesehen, die zumindest teilweise auf dem Halbleiter-Steg angeordnet ist. Die Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle enthält einen Kohlenstoff-Material aufweisenden Gate-Bereich auf zumindest einem Teil der Ladungsspeicherschicht, wobei die Ladungsspeicherschicht derart eingerichtet, dass mittels Anlegens vorgebbarer elektrischer Potentiale an die Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle in die Ladungsspeicherschicht elektrische Ladungsträger selektiv einbringbar oder daraus entfernbar sind.The The ridge field effect transistor memory cell according to the invention contains a first and a second source / drain region and an intermediate one arranged channel region, which source / drain and channel regions are formed in a semiconductor land. Further, a charge storage layer provided at least partially disposed on the semiconductor land is. The land field effect transistor memory cell includes a Carbon material having gate area on at least one Part of the charge storage layer, wherein the charge storage layer set up such that by means of applying specifiable electrical Potentials to the ridge field effect transistor memory cell in the charge storage layer, electrical charge carriers selectively can be inserted or removed therefrom.
Die erfindungsgemäße Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung enthält eine Mehrzahl von Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen mit den oben beschrieben Merkmalen.The The ridge field effect transistor memory cell arrangement according to the invention contains a plurality of land field effect transistor memory cells with the features described above.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle werden ein erster und ein zweiter Source-/Drain-Bereich und ein dazwischen angeordneter Kanal-Bereich in einem Halbleiter-Steg gebildet. Ferner wird eine Ladungsspeicherschicht zumindest teilweise auf dem Halbleiter-Steg gebildet. Ein Kohlenstoff-Material aufweisender Gate-Bereich wird auf zumindest einem Teil der Ladungsspeicherschicht gebildet. Die Ladungsspeicherschicht wird derart eingerichtet, dass mittels Anlegens vorgebbarer elektrischer Potentiale an die Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle in die Ladungsspeicherschicht elektrische Ladungsträger selektiv einbringbar oder daraus entfernbar sind.In the method according to the invention for producing a ridge field effect transistor memory cell, a first and a second source / drain region and a channel region arranged therebetween are formed in a semiconductor ridge. Fer A charge storage layer is formed at least partially on the semiconductor land. A carbon material-having gate region is formed on at least a part of the charge storage layer. The charge storage layer is set up in such a way that, by applying predeterminable electrical potentials to the ridge field effect transistor memory cell, electrical charge carriers can be selectively introduced or removed from the charge storage layer into the charge storage layer.
Eine Grundidee der Erfindung ist daran zu sehen, dass der Gate-Bereich einer Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle (bzw. der Wortleitungs-Bereich einer Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung) aus einem kohlenstoffhaltigen Material gebildet wird. Mit anderen Worten wird kohlenstoffhaltiges Material zwischen benachbarte Halbleiter-Stege oder Halbleiter-Finnen eingebracht. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei Vorsehen des Gate-Bereich aus einem kohlenstoffhaltigen Material selbst bei Finnen oder Stegen, die eine sehr geringe Dimension bzw. einen sehr geringen Abstand voneinander aufweisen, Zwischenräume zwischen benachbarten Finnen sicher und unter Vermeidung von die elektrische Ansteuerbarkeit der Speicherzelle beeinträchtigenden Luftlöchern mit Material des Gate-Bereichs formschlüssig ausgefüllt werden.A The basic idea of the invention can be seen in the fact that the gate region a land field effect transistor memory cell (or the word line area a land field effect transistor memory cell array) is formed of a carbonaceous material. With others In other words, carbonaceous material becomes between adjacent semiconductor lands or semiconductor fins introduced. The invention is the realization based on that when providing the gate region of a carbonaceous Material even with fins or webs, which has a very small dimension or have a very small distance from each other, spaces between neighboring fins safely and avoiding the electrical Controllability of the memory cell affecting air holes with material the gate area positively fill out.
Bei Fin-FET-Speicherzellen ist es bei sehr hohen Speicherdichten, beispielsweise bei einem Abstand benachbarter Finnen von 20nm und weniger, schwierig, Wortleitungs-Bereiche zwischen den Finnen oder Stegen ohne Airgaps und mit guter elektrischer Leitfähigkeit herzustellen.at Fin-FET memory cells are at very high storage densities, for example with a distance of neighboring fins of 20nm and less, difficult Word line areas between the fins or bars without air gaps and with good electrical conductivity manufacture.
Bei Verwendung herkömmlicher metallischer Materialen oder dotiertem Poly-Silizium für Gate-Bereiche bzw. Wortleitungs-Bereiche einer Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung kann es vorkommen, dass solche Metallelektroden in den engen Zwischenräumen zwischen benachbarten Halbleiter-Finnen nicht in ausreichend guter Qualität und ausreichender Konformität abgeschieden werden. Indem erfindungsgemäß Fin-Feldeffekttransistor-Speicherzellen mit Gate-Bereichen bzw. Wortleitungs-Bereichen gebildet werden, die Kohlenstoff aufweisen oder aus Kohlenstoff bestehen, ist ein Material für die Wortleitungs-Bereiche geschaffen, das auch in engste Spalten oder Hohlräume mit Dimensionen von 10nm und weniger mit homogener Grenzflächenbedeckung vordringen kann und auch bei geringen Dicken eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist. Die erfindungsgemäß erreichte homogene Bedeckbarkeit der mit der Ladungsspeicherschicht versehenen Halbleiter-Stege mit dem kohlenstoffhaltigen Gate-Bereich bewirkt, dass bei Anlegen einer elektrischen Spannung an den Gate-Bereich mittels des Feldeffekts die elektrischen Eigenschaften der Speicherzelle exakt steuerbar bzw. einstellbar sind. Dadurch ist auch bei hohen Speicherdichten eine einwandfreie Funktionsfähigkeit der Speicherzelle ermöglicht.at Use of conventional metallic materials or doped poly-silicon for gate regions or word line areas In a land field effect transistor memory cell arrangement, such may occur Metal electrodes in the narrow spaces between adjacent ones Semiconductor fins not deposited in sufficiently good quality and sufficient conformity become. In accordance with the invention, fin field effect transistor memory cells are formed with gate regions or word line regions, which have carbon or consist of carbon is a Material for created the word line areas, even in the narrowest columns or cavities with dimensions of 10nm and less with homogeneous interface coverage can penetrate and even at low thicknesses a good electrical conductivity having. The inventively achieved Homogeneous coverage of the provided with the charge storage layer semiconductor ridges with the carbonaceous gate region causes when applied an electric voltage to the gate region by means of the field effect the electrical properties of the memory cell exactly controllable or are adjustable. This is also at high storage densities a perfect functioning the memory cell allows.
Somit ist erfindungsgemäß eine neue Möglichkeit geschaffen, bei geringen Abständen von zum Beispiel unter 30nm zwischen benachbarten Finnen eine niederohmige, hochqualitative und miniaturisierte elektrische Ansteuerleitung für eine Transistor-Speicherzelle zu schaffen. Unter Verwendung von Kohlenstoff-Material für die Gate-Bereiche oder Wortleitungs-Bereiche können auch sehr enge Fugen mit Material benetzt werden. Das Kohlenstoff-Material weist zudem selbst bei geringen Dicken eine gute elektrische Leitfähigkeit auf.Consequently is a new invention possibility created, at short intervals of, for example, below 30nm between adjacent fins a low impedance, high quality and miniaturized electrical control cable for one To create transistor memory cell. Using carbon material for the Gate areas or word line areas can Even very narrow joints can be wetted with material. The carbon material also has good electrical conductivity even at low thicknesses on.
Daher ist mit der erfindungsgemäßen Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle bei einer "virtual ground array"-Architektur eine hohe Speicherdichte von beispielsweise 8Gbit/cm2 und mehr mit einer hohen Ausleserate kombiniert.Therefore, with the land field effect transistor memory cell of the present invention, in a "virtual ground array" architecture, a high storage density of, for example, 8Gbit / cm 2 and more is combined with a high readout rate.
Experimente haben gezeigt, dass die Kohlenstoff-Schicht der erfindungsgemäßen Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle insbesondere auf einer Siliziumoxid-Schicht gute Haftungseigenschaften aufweist, so dass ein unerwünschtes Ablösen solcher Schichten voneinander vermieden ist. Die Kohlenstoff-Schicht kann beispielsweise unter Verwendung eines Sauerstoffplasma- bzw. Stickstoffplasma-Ätzverfahrens mit hoher Güte und vertretbarem Aufwand strukturiert werden. Ferner ist das Abscheiden von Siliziumnitrid-Material (z.B. als Deck- oder Passivierungsschicht) auf der kohlenstoffhaltigen Schicht technologisch problemlos möglich.experiments have shown that the carbon layer of the land field effect transistor memory cell according to the invention has good adhesion properties, in particular on a silicon oxide layer, so that an undesirable supersede such layers is avoided from each other. The carbon layer For example, using an oxygen plasma or Nitrogen plasma etching with high quality and reasonable effort. Further, the deposition is silicon nitride material (e.g., as a capping or passivation layer) on the carbon-containing layer technologically possible without problems.
Bei der erfindungsgemäßen Steg-Effekttransistor-Speicherzelle ist eine hohe Ausleserate bei hohen Aspektverhältnissen der Halbleiter-Finnen ermöglicht. Diese Ausleseraten sind besser als bei konventionellen NAND-Speichern. Unter einem Aspektverhältnis wird das Verhältnis von Höhe zu Breite des Bereichs zwischen benachbarten Finnen einer Speicherzellen-Anordnung verstanden. Ein solcher Abstand kann in der Größenordnung von 10nm liegen, die Höhe einer Finne kann beispielsweise 50nm betragen.at the ridge-effect transistor memory cell according to the invention is a high readout rate with high aspect ratios of the semiconductor fins allows. These read rates are better than conventional NAND memories. Under an aspect ratio will the ratio of height to width of the area between adjacent fins of a memory cell arrangement understood. Such a distance may be on the order of 10nm, the Height of one For example, the fin can be 50nm.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.preferred Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Ladungsspeicherschicht der Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle kann als elektrisch isolierende Ladungsspeicherschicht ausgeführt sein. Speicherzellen mit einer elektrisch isolierenden Ladungsspeicherschicht ermöglichen geringere Programmierspannungen als solche mit Floating Gate. Eine elektronisch isolierende Ladungsspeicherschicht kann auch als Trapping layer bezeichnet werden, da anschaulich elektrische Ladungsträger in der elektrisch isolierenden Schicht eingefangen werden.The charge storage layer of the ridge field effect transistor memory cell can be embodied as an electrically insulating charge storage layer. Memory cells with an electrically insulating charge storage layer allow lower programming voltages than those with a floating gate. An electronically insulating charge storage layer can also be referred to as a trapping layer the, as clearly electrical charge carriers are trapped in the electrically insulating layer.
Die Ladungsspeicherschicht kann erfindungsgemäß zum Beispiel eine Siliziumoxid-Siliziumnitrid-Siliziumoxid-Schichtenfolge, Aluminiumoxid, Yttriumoxid, Lanthanoxid, Hafniumoxid, amorphes Silizium, Tantaloxid, Titanoxid, Zirkoniumoxid, und/oder ein Aluminat aufweisen oder daraus bestehen.The Charge storage layer may according to the invention, for example, a silicon oxide-silicon nitride-silicon oxide layer sequence, Alumina, yttria, lanthana, hafnia, amorphous silicon, Tantalum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, and / or an aluminate or consist of.
Der Gate-Bereich der erfindungsgemäßen Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle bzw. ein Wortleitungs-Bereich der Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung kann aus Kohlenstoff-Material bestehen.Of the Gate region of the ridge field effect transistor memory cell according to the invention or a word line area The land field effect transistor memory cell array may be made of carbon material consist.
In das Kohlenstoff-Material kann Dotiermaterial zum Erhöhen der elektrischen Leitfähigkeit des Gate-Bereichs eingebracht sein. Als Dotiermaterial kann zum Beispiel Bor, Aluminium, Indium, Phosphor oder Arsen verwendet werden. Derartiges Dotiermaterial kann beispielsweise während des Herstellens des kohlenstoffhaltigen Gate-Bereichs in den Gate-Bereich eingebracht bzw. injiziert werden, zum Beispiel indem während eines CVD-Abscheideverfahrens ("chemical vapour deposition") ein zusätzlicher, Dotiermaterial aufweisender Precursor in die Verfahrenskammer zugeführt wird. Ein solcher zusätzlicher Precursor zum Bereitstellen von Bor-Dotiermaterial ist beispielsweise Diboran (B2H6).Doping material may be incorporated into the carbon material to increase the electrical conductivity of the gate region. Boron, aluminum, indium, phosphorus or arsenic can be used as doping material, for example. Such dopant material may for example be introduced or injected into the gate region during the production of the carbonaceous gate region, for example by supplying an additional dopant-comprising precursor into the process chamber during a chemical vapor deposition (CVD) deposition process. Such an additional precursor for providing boron doping material is, for example, diborane (B 2 H 6 ).
Der Halbleiter-Steg kann aus einem Bulk-Silizium-Substrat oder aus einem Silicon-on-Insulator-Substrat gebildet sein. Mit anderen Worten kann die erfindungsgemäße Speicherzelle in Bulk-Silizium-Technologie oder in SOI-Technologie realisiert werden.Of the Semiconductor bridge can be made of a bulk silicon substrate or of a Silicon on insulator substrate may be formed. In other words can the memory cell according to the invention in bulk silicon technology or in SOI technology.
Im Weiteren wird die erfindungsgemäße Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung, die erfindungsgemäße Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen aufweist, näher beschrieben. Ausgestaltungen der Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle gelten auch für die Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung und umgekehrt.in the Further, the land field effect transistor memory cell arrangement according to the invention, the ridge field effect transistor memory cells according to the invention has, closer described. Embodiments of the ridge field effect transistor memory cell apply also for the land field effect transistor memory cell array and vice versa.
Die Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen der Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung können im Wesentlichen matrixförmig angeordnet sein.The Land field effect transistor memory cells of the land field effect transistor memory cell arrangement can essentially matrix-shaped be arranged.
Entlang einer ersten Richtung angeordnete Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen können gemeinsame Wortleitungs-Bereiche aufweisen, die mit den Gate-Bereichen der zugeordneten Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen gekoppelt sind und aus demselben Material wie die Gate-Bereiche gebildet sind. Somit können anschaulich die Gate-Bereiche und die Wortleitungs-Bereiche einer Zeile oder Spalte von Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen der Speicherzellen-Anordnung aus einer einstückigen und einstoffigen Kohlenstoff-Struktur bestehen.Along a first direction arranged land field effect transistor memory cells can have common word line regions connected to the gate regions coupled to the associated land field effect transistor memory cells are made of the same material as the gate regions. Thus, vividly the gate areas and the word line regions of a row or column of land field effect transistor memory cells the memory cell array of a one-piece and one-carbon structure consist.
Die Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung kann als NAND-Speicherzellen-Anordnung eingerichtet sein. In diesem Fall können die Finnen im Wesentlichen orthogonal zu den Wortleitungs-Bereichen verlaufend angeordnet sein. Die Wortleitungs-Bereiche können als Maske zum Bilden der Source-/Drain-Bereiche der Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen verwendet werden. Es ist in NAND-Architektur möglich, eine Halbleiter-Finne anschaulich als Teil der Bitleitung mitzuverwenden. Vorzugsweise werden allerdings in einem Abstand einer vorgegebenen Anzahl (typischerweise acht oder sechzehn) von Speicherzellen einer Halbleiter-Finne Vias gebildet, mittels welcher eine Kopplung der Source-/Drain-Bereiche mit metallischen Bitleitungen einer Verdrahtungsebene realisiert wird.The The land field effect transistor memory cell arrangement can be used as a NAND memory cell arrangement be furnished. In this case, the Finns can essentially be arranged orthogonal to the word line areas extending. The word line areas can used as a mask for forming the source / drain regions of the ridge field effect transistor memory cells become. It is possible in NAND architecture, a semiconductor fin descriptive as part of the Bitleitung mitververwenden. Preferably are, however, at a distance of a predetermined number (typically eight or sixteen) of memory cells of a semiconductor fin vias formed by means of which a coupling of the source / drain regions with metallic Bit lines of a wiring level is realized.
Die erfindungsgemäße Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung kann derart eingerichtet sein, dass mittels Anlegens vorgebbarer elektrischer Potentiale an zumindest einen Gate-Bereich und an zumindest einen Teil der Source-/Drain-Bereiche Ladungsträger in die Ladungsspeicherschicht einer ausgewählten Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle mittels Fowler-Nordheim-Tunnelns selektiv einbringbar oder daraus entfernbar sind.The The ridge field effect transistor memory cell arrangement according to the invention can be set up in such a way that predefinable by means of applying electrical potentials to at least one gate region and at least a portion of the source / drain regions charge carriers into the charge storage layer a selected one Fin field effect transistor memory cell using Fowler-Nordheim tunnels are selectively introduced or removable therefrom.
Alternativ zu der NAND-Speicherzellen-Anordnung kann die erfindungsgemäße Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung mindestens einen ersten Bitleitungs-Bereich und mindestens einen zweiten Bitleitungs-Bereich aufweisen, wobei der erste Source-/Drain-Bereich einer jeweiligen Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle mit einem zugeordneten ersten Bitleitungs-Bereich und der zweite Source-/Drain-Bereich einer jeweiligen Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle mit einem zugeordneten zweiten Bitleitungs-Bereich gekoppelt ist. Zum Beispiel können derartige Bitleitungs-Bereiche in einer Verdrahtungsebene oberhalb der Gate-Bereiche bzw. der Wortleitungs-Bereiche vorgesehen sein, wobei eine Speicherzelle in einem Kreuzungsbereich einer Wort- und einer Bitleitung mittels einer zugeordneten Wortleitung angesteuert und mittels zugeordneter Bitleitungen ausgelesen bzw. programmiert wird.alternative to the NAND memory cell arrangement, the ridge field effect transistor memory cell arrangement according to the invention can at least one first bitline region and at least one second bitline region wherein the first source / drain region of a respective ridge field effect transistor memory cell with an associated first bitline area and the second one Source / drain region a respective ridge field effect transistor memory cell having an associated one second bitline area is coupled. For example, you can such bit line areas in a wiring level above the gate areas or the word line areas may be provided, wherein a memory cell in a crossing region of a word and a bit line driven by an associated word line and is read out or programmed by means of allocated bit lines.
Die ersten und zweiten Bitleitungs-Bereiche können im Wesentlichen in einer zweiten Richtung verlaufend angeordnet sein, welche zweite Richtung schräg zu der ersten Richtung angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Halbleiter-Finne im Wesentlichen orthogonal zu der Wortleitung bzw. den miteinander gekoppelten Gate-Bereichen verlaufend angeordnet. In diesem Fall ist es erforderlich, die Bitleitungs-Bereiche in einer beispielsweise oberhalb der Wortleitungs-Ebene angeordneten Verdrahtungsebene schräg verlaufend zu den Wortleitungen vorzusehen, beispielsweise unter einem 45°-Winkel. Die ersten und zweiten Bitleitungs-Bereiche können geradlinig verlaufen oder eine zickzackartige bzw. sägezahnförmige Struktur aufweisen. Wenn ein Bitleitungs-Bereich als zickzack- oder sägezahnartige Struktur vorgesehen ist, die im Wesentlichen entlang der zweiten Verlaufsrichtung schräg zu den Wortleitungs-Bereichen verläuft, ist es möglich, im Wesentlichen gleich lange und somit einen im Wesentlichen gleichen ohmschen Widerstand aufweisende Bitleitungs-Bereiche zu bilden, mit welchen Source-/Drain-Bereiche von Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen angesteuert werden können.The first and second bit line regions may be arranged to extend substantially in a second direction, which second direction is arranged obliquely to the first direction. Preferably, the semiconductor fin is arranged substantially orthogonal to the word line or the gate regions coupled to one another. In this case, it is necessary to have the bit line areas in, for example, above the word line plane arranged obliquely to the word lines, for example, at a 45 ° angle. The first and second bit line regions may be straight or have a zigzag or sawtooth structure. If a bit line region is provided as a zigzag or sawtooth structure that extends obliquely to the word line regions substantially along the second extension direction, it is possible to have bit line regions having essentially the same length and thus substantially equal resistance form, with which source / drain regions of land field effect transistor memory cells can be controlled.
Die Halbleiter-Finnen der Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen und die Wortleitungs-Bereiche können entlang einer dritten Richtung verlaufend angeordnet sein, und erste und zweite Bitleitungs-Bereiche können entlang einer vierten Richtung verlaufend angeordnet sein, welche dritte Richtung senkrecht zu der vierten Richtung angeordnet ist.The Semiconductor fins of the land field effect transistor memory cells and the word line areas can be arranged to extend along a third direction, and first and second bit line areas may be along a fourth Direction be arranged extending, which third direction perpendicular is arranged to the fourth direction.
Die Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung kann derart eingerichtet sein, dass mittels Anlegens vorgebbarer elektrischer Potentiale an zumindest einen Wortleitungs-Bereich und an zumindest einem Teil der Bitleitungs-Bereiche Ladungsträger in die Ladungsspeicherschicht in einer ausgewählten Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle mittels Tunnelns heißer Ladungsträger selektiv einbringbar bzw. daraus entfernbar sind. Mittels Tunnelns heißer Elektronen oder Tunnelns heißer Löcher können mit kurzen Schreibzeiten elektrische Ladungsträger in die Ladungsspeicherschicht dauerhaft eingebracht werden, wobei in diesen eingebrachten elektrischen Ladungsträgern die Speicherinformation kodiert ist.The The land field effect transistor memory cell arrangement can be set up in this way be that by applying predeterminable electrical potentials at least one word line area and at least a portion of the bit line areas charge carriers in the Charge storage layer in a selected land field effect transistor memory cell by means of tunneling hotter charge carrier are selectively introduced or removable therefrom. By tunneling hot Electrons or tunnels hotter Holes can with short writing times electrical charge carriers in the charge storage layer permanently introduced, wherein in these introduced electrical carriers the memory information is encoded.
Die beschriebene Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung kann zum Speichern von zwei Bit Information in einer Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle mittels Einbringens von Ladungsträgern in die Ladungsspeicherschicht in einen Grenzbereich zwischen dem ersten Source-/Drain-Bereich und dem Kanal-Bereich sowie in einen Grenzbereich zwischen dem zweiten Source-/Drain-Bereich und dem Kanal-Bereich der jeweiligen Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle eingerichtet sein. Somit ist die Speicherzellen-Anordnung der Erfindung als Dualbit-Speicherzelle betreibbar, so dass ein hochdichter Halbleiterspeicher geschaffen ist.The The described bridge field effect transistor memory cell arrangement can be used for Storing two bits of information in a land field effect transistor memory cell by introducing charge carriers into the charge storage layer in a boundary region between the first source / drain region and the channel region and in a boundary region between the second source / drain region and the channel area be configured of the respective ridge field effect transistor memory cell. Consequently the memory cell array of the invention is operable as a dual bit memory cell, so that a high-density semiconductor memory is provided.
Die ersten und zweiten Bitleitungs-Bereiche können als Virtual-Ground-Verdrahtungen ausgeführt sein.The first and second bit line areas may be called virtual ground wirings accomplished be.
Die Halbleiter-Stege benachbarter Steg-Feldeffekttransistoren können in einem Abstand von 10nm bis 100nm, vorzugsweise höchstens 30nm, weiter vorzugsweise höchstens 20nm oder höchstens 10nm voneinander angeordnet sein. Es ist auch bei sehr kleinen Abständen zwischen benachbarten Halbleiter-Finnen möglich, einen Gate-Bereich ausreichender Konformität und Güte aus einem kohlenstoffhaltiges Material zu schaffen.The Semiconductor ridges of adjacent ridge field effect transistors can be used in a distance of 10nm to 100nm, preferably at most 30nm, more preferably at the most 20nm or at most 10nm from each other. It is also at very small intervals between adjacent semiconductor fins possible, a gate region of sufficient conformity and quality from a carbonaceous one To create material.
Ferner kann eine zumindest zum Teil die Wortleitungs-Bereiche bedeckende elektrisch isolierende Deckschicht vorgesehen sein. Eine Siliziumnitrid-Deckschicht weist besonders gute Materialeigenschaften in Kombination mit einem kohlenstoffhaltigen Wortleitungs-Bereich auf, insbesondere ist ein Ablösen einer solchen Deckschicht sicher vermieden.Further may at least partially cover the word line areas be provided electrically insulating cover layer. A silicon nitride capping layer has particularly good material properties in combination with a carbon-containing word line region, in particular, a peeling off a safely avoided such cover layer.
Die Deckschicht kann in Hohlräume zwischen mit dem Wortleitungs-Bereich bedeckte Halbleiter-Stege hineinreichen. Somit kann die Deckschicht als Abstandshalter bzw. Entkopplungselement zwischen benachbarten Finnen mitverwendet werden, wodurch ein unerwünschtes Übersprechen zwischen benachbarten Speicherzellen vermieden wird. Mittels der Bereiche der Deckschicht zwischen benachbarten Halbleiter-Finnen ist eine mechanische Entkopplung benachbarter Speicherzellen realisiert.The Topcoat may be in cavities between semiconductor lands covered with the word line region extend. Thus, the cover layer as a spacer or Decoupling element be used between adjacent fins, causing an undesirable crosstalk between adjacent memory cells is avoided. By means of the areas the cover layer between adjacent semiconductor fins is a mechanical decoupling realized adjacent memory cells.
Im Weiteren wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle näher beschrieben. Ausgestaltungen der Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle bzw. der Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung gelten auch für das Verfahren zum Herstellen einer Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle und umgekehrt.in the Further, the method of the invention for fabricating a ridge field effect transistor memory cell. Embodiments of the ridge field effect transistor memory cell or the land field effect transistor memory cell arrangement also apply to the method for manufacturing a ridge field effect transistor memory cell and vice versa.
Das Kohlenstoff-Material des Gate-Bereichs kann unter Verwendung eines chemischen Gasphasenabscheide-Verfahren ("chemical vapour deposition", CVD) gebildet werden. Zum Bilden des Kohlenstoff-Materials kann zum Beispiel Methan (CH4), Azetylen (C2H2) oder Ethen (C2H4) verwendet werden.The carbon material of the gate region may be formed using a chemical vapor deposition (CVD) method. For example, methane (CH 4 ), acetylene (C 2 H 2 ) or ethene (C 2 H 4 ) can be used to form the carbon material.
Als Kohlenstoffquelle zum Bilden des Kohlenstoff-Materials eignet sich besonders gut Methangas als Precursor in einem CVD-Verfahren, da dieses kleine Molekül besonders gut in die engen Zwischenräume zwischen benachbarten Halbleiter-Finnen eindringen kann. Unter Verwendung von Methangas als Precursor zum Bilden des kohlenstoffhaltigen Gate-Bereichs sind Luftlöcher besonders sicher vermieden.When Carbon source for forming the carbon material is suitable Particularly good methane gas as a precursor in a CVD process, since this little molecule especially good in the narrow spaces between adjacent semiconductor fins can penetrate. Using methane gas as precursor to To form the carbonaceous gate region, air holes are particularly safely avoided.
Während des Bildens des Kohlenstoff-Materials kann ein Dotiermaterial enthaltender Stoff zugeführt werden, welches Dotiermaterial derart eingerichtet ist, dass es die elektrische Leitfähigkeit des Gate-Bereichs erhöht. Zum Beispiel kann Diboran als Borquelle zum Dotieren des kohlenstoffhaltigen Materials des Gate-Bereichs zugeführt werden, wodurch eine sehr homogene Bordotierung in dem Kohlenstoff-Material erreicht wird.During the formation of the carbon material, a dopant-containing material may be supplied, which doping material such is directed that it increases the electrical conductivity of the gate region. For example, diborane may be added as a boron source for doping the carbonaceous material of the gate region, thereby achieving very homogeneous boron doping in the carbon material.
Nach dem Bilden des Kohlenstoff-Materials kann dieses einem Temper-Verfahrensschritt unterzogen werden. Beispielsweise kann das gebildete Kohlenstoff-Material ungefähr zwei Minuten bei Argon-Atmosphäre und einer Temperatur von typischerweise 1000 bis 1100°C, vorzugsweise 1050°C, behandelt werden. Mittels eines solchen Temper-Verfahrensschritts kann der ohmsche Widerstand der Kohlenstoff-Schicht typischerweise um einen Faktor zwei und mehr reduziert werden. Mittels des Temper-Verfahrensschrittes kann daher die Materialeigenschaft des Gate-Bereichs zusätzlich verbessert werden.To In forming the carbon material, this may be an annealing process step be subjected. For example, the carbon material formed approximately two minutes in argon atmosphere and a temperature of typically 1000 to 1100 ° C, preferably 1050 ° C, treated become. By means of such an annealing process step, the ohmic resistance of the carbon layer typically by one Factor two and more are reduced. By means of the annealing process step Therefore, the material property of the gate region can be additionally improved.
Beispielsweise können folgende Parameter für ein Herstellungsverfahren der kohlenstoffhaltigen Schicht im Rahmen eines CVD-Verfahrens verwendet werden. Als Gas zum Vorkonditionieren kann zum Beispiel Wasserstoffgas mit einem Druck zwischen 10–4 bar und 10–2 bar, vorzugsweise 10–3 bar verwendet werden. Ferner kann Methan als Kohlenstoffquelle zum Bilden der kohlenstoffhaltigen Schicht mit einem Druck zwischen 0.2 bar und 0.7 bar, vorzugsweise 0.6 bar, zugeführt werden. Die Betriebstemperatur während des Herstellungsverfahrens beträgt typischerweise zwischen 950°C und 1000°C. Die Dicke der Kohlenstoff-Schicht ist mittels Vorgebens der Prozessierungsdauer einstellbar.For example, the following parameters may be used for a method of manufacturing the carbonaceous layer in a CVD process. As the gas for preconditioning, for example, hydrogen gas having a pressure between 10 -4 bar and 10 -2 bar, preferably 10 -3 bar can be used. Further, methane may be supplied as a carbon source to form the carbonaceous layer at a pressure between 0.2 bar and 0.7 bar, preferably 0.6 bar. The operating temperature during the manufacturing process is typically between 950 ° C and 1000 ° C. The thickness of the carbon layer is adjustable by predetermining the processing time.
Zum Herstellen der erfindungsgemäßen Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzelle kann Energie mittels einer elektromagnetischen Strahlungsquelle zugeführt werden. Alternativ zum konventionellen Heizen einer CVD-Apparatur kann also mit einer anschaulich photonischen Heizung, das heißt einer elektromagnetischen Strahlungsquelle als Energiequelle, die Verfahrenskammer auf 800°C geheizt werden. Bei einem Druck zwischen 10–3 bar und 10–2 bar, vorzugsweise 3.3 10–3 bar, Wasserstoff und zwischen 10–3 bar und 10–1 bar, vorzugsweise 10–2 bar Methan, wird dann die Kohlenstoff-Schicht hergestellt.For producing the ridge field effect transistor memory cell according to the invention, energy can be supplied by means of an electromagnetic radiation source. As an alternative to the conventional heating of a CVD apparatus, the process chamber can thus be heated to 800 ° C. with a clearly photonic heater, that is to say an electromagnetic radiation source as energy source. At a pressure between 10 -3 bar and 10 -2 bar, preferably 3.3 10 -3 bar, hydrogen and between 10 -3 bar and 10 -1 bar, preferably 10 -2 bar methane, then the carbon layer is produced.
Das Kohlenstoff-Material kann abgeschieden werden und unter Verwendung eines Plasmaätz-Verfahrens zum Bilden des Gate-Bereichs strukturiert werden. Vorzugsweise wird für das Plasmaätz-Verfahren ein Wasserstoffplasma- oder Sauerstoffplasma-Ätzverfahren verwendet.The Carbon material can be deposited and used a plasma etching process for forming the gate region be structured. Preferably, for the plasma etching method used a hydrogen plasma or oxygen plasma etching process.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention is illustrated in the figures and will be discussed below explained in more detail. It demonstrate:
Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.Same or similar Components in different figures are given the same reference numerals Mistake.
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.The Representations in the figures are schematic and not to scale.
Im
Weiteren wird die Funktionalität
der in
In
Die
Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung
Jede
der Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen
Jeder
Kanal-Bereich
Auf
der Ladungssperrschicht
Die
Kohlenstoff-Wortleitung
In
In
einer Ausgestaltung der Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung
in NAND-Architektur werden die elektrischen Ladungsträger
Die
elektrischen Ladungsträger
Im
Weiteren wird bezugnehmend auf
Die
Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung
Um
die in
Um
die in
Um
die in
Nachfolgend
wird die so erhaltene Schichtenfolge mit einer Siliziumnitrid-Deckschicht
Um
von der in
Im
Weiteren wird bezugnehmend auf
Wie
in
Die
Steg-Verlaufsrichtung
In
Im
Weiteren wird bezugnehmend auf
Die
Speicherzellen-Anordnung
Zum
Bilden derartiger Bitleitungen wird ausgehend von
Wie
in
Im
Weiteren wird bezugnehmend auf
Die
Speicherzellen-Anordnung
Zunächst ist
anzumerken, dass bei der erfindungsgemäßen Speicherzellen-Anordnung
die Verlaufsrichtung zwischen Wortleitungen
Die
Bitleitungen
Im
Weiteren wird bezugnehmend auf
Die
Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung
In
Die
Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-Anordnung
In diesem Dokument ist folgende Veröffentlichung zitiert:
- [1] Eitan, B, Pavan, P, Bloom, I, Aloni, E, Frommer, A, Finzi, D (2000) „NROM: A Novel Localized Trapping, 2-Bit Nonvolatile Memory Cell" IEEE Electron Device Letters 21(11): 543–545
- [1] Eitan, B, Pavan, P, Bloom, I, Aloni, E, Frommer, A, Finzi, D (2000) "NROM: A Novel Localized Trapping, 2-bit Nonvolatile Memory Cell" IEEE Electron Device Letters 21 ( 11): 543-545
- 100100
- Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-AnordnungFin field effect transistor memory cell arrangement
- 101101
- Silizium-SubstratSilicon substrate
- 102102
- vergrabene Siliziumoxid-Schichtburied Silicon oxide layer
- 103103
- erster Silizium-Stegfirst Silicon-Bar
- 104104
- zweiter Silizium-Stegsecond Silicon-Bar
- 105105
- Kanal-BereichChannel region
- 106106
- ONO-LadungsspeicherschichtenfolgeONO charge storage layer sequence
- 107107
- Kohlenstoff-WortleitungCarbon word line
- 108108
- Siliziumnitrid-DeckschichtSilicon nitride capping layer
- 109109
- Wortleitungs-VerlaufsrichtungWord line extending direction
- 110110
- erste Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellefirst Fin field effect transistor memory cell
- 111111
- zweite Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellesecond Fin field effect transistor memory cell
- 200200
- elektrische Ladungsträgerelectrical charge carrier
- 300300
- Schichtenfolgelayer sequence
- 301301
- Silizium-SchichtSilicon layer
- 302302
- SOI-SubstratSOI substrate
- 310310
- Schichtenfolgelayer sequence
- 311311
- erste Silizium-Finnefirst Silicon fin
- 312312
- zweite Silizium-Finnesecond Silicon fin
- 320320
- Schichtenfolgelayer sequence
- 321321
- Kohlenstoff-SchichtCarbon layer
- 330330
- Schichtenfolgelayer sequence
- 400400
- Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-AnordnungFin field effect transistor memory cell arrangement
- 401401
- erster Source-/Drain-Bereichfirst Source / drain region
- 402402
- zweiter Source-/Drain-Bereichsecond Source / drain region
- 403403
- Steg-VerlaufsrichtungWeb-running direction
- 404404
- n-dotierte Bereichen-doped areas
- 500500
- Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-AnordnungFin field effect transistor memory cell arrangement
- 501501
- erster Ladungsspeicherbereichfirst Charge storage region
- 502502
- zweiter Ladungsspeicherbereichsecond Charge storage region
- 600600
- Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-AnordnungFin field effect transistor memory cell arrangement
- 601601
- erste Sägezahn-Bitleitungfirst Sawtooth bit line
- 602602
- zweite Sägezahn-Bitleitungsecond Sawtooth bit line
- 700700
- Steg-Feldeffekttransistor-Speicherzellen-AnordnungFin field effect transistor memory cell arrangement
- 701701
- TEOS-SchichtTEOS layer
- 702702
- Isolationsschichtinsulation layer
- 703703
- Bitleitungbit
- 800800
- Layout-DraufsichtLayout plan view
- 801801
- Abstandhalterspacer
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---|---|
DE (1) | DE10359889A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005039351A1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-01 | Infineon Technologies Ag | Non-volatile memory cells and methods for producing non-volatile memory cells, and NAND memory and method for producing a non-volatile NAND memory |
DE102005056262A1 (en) * | 2005-11-25 | 2007-05-31 | Infineon Technologies Ag | Production of layer arrangement, such arrangement and electronic component, comprises covers carbon layer with protective layer of carbide before applying electrically isolating layer |
US7935634B2 (en) | 2007-08-16 | 2011-05-03 | Qimonda Ag | Integrated circuits, micromechanical devices, and method of making same |
US9966431B2 (en) | 2016-03-23 | 2018-05-08 | Globalfoundries Inc. | Nanowire-based vertical memory cell array having a back plate and nanowire seeds contacting a bit line |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19856294A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-09 | Fraunhofer Ges Forschung | Chemical field effect transistor with carbon gate electrode |
US6235559B1 (en) * | 1997-08-05 | 2001-05-22 | International Business Machines Corp. | Thin film transistor with carbonaceous gate dielectric |
US20010052615A1 (en) * | 1998-11-04 | 2001-12-20 | Ichiro Fujiwara | Nonvolatile semiconductor memory device and process of production and write method thereof |
DE10316892A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-11-06 | Samsung Electronics Co Ltd | Two-bit programmable non-volatile memory devices and methods of operating and manufacturing the same |
US6653195B1 (en) * | 1995-06-07 | 2003-11-25 | Micron Technology, Inc. | Fabrication of three dimensional container diode for use with multi-state material in a non-volatile memory cell |
DE10220923A1 (en) * | 2002-05-10 | 2003-11-27 | Infineon Technologies Ag | Non-volatile flash semiconductor memory and manufacturing process |
-
2003
- 2003-12-19 DE DE10359889A patent/DE10359889A1/en not_active Ceased
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6653195B1 (en) * | 1995-06-07 | 2003-11-25 | Micron Technology, Inc. | Fabrication of three dimensional container diode for use with multi-state material in a non-volatile memory cell |
US6235559B1 (en) * | 1997-08-05 | 2001-05-22 | International Business Machines Corp. | Thin film transistor with carbonaceous gate dielectric |
DE19856294A1 (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-09 | Fraunhofer Ges Forschung | Chemical field effect transistor with carbon gate electrode |
US20010052615A1 (en) * | 1998-11-04 | 2001-12-20 | Ichiro Fujiwara | Nonvolatile semiconductor memory device and process of production and write method thereof |
DE10316892A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-11-06 | Samsung Electronics Co Ltd | Two-bit programmable non-volatile memory devices and methods of operating and manufacturing the same |
DE10220923A1 (en) * | 2002-05-10 | 2003-11-27 | Infineon Technologies Ag | Non-volatile flash semiconductor memory and manufacturing process |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
RAGHAVAN,G., HOYT,J.L., GIBBONS,J.F.: Polycrystal- line Carbon: A Novel Material for Gate Electrodes in MOS Technology. In: Japanese Journal of Applied Physics, Vol.32, 1993, S.380-383 |
RAGHAVAN,G., HOYT,J.L., GIBBONS,J.F.: Polycrystal-line Carbon: A Novel Material for Gate Electrodes in MOS Technology. In: Japanese Journal of AppliedPhysics, Vol.32, 1993, S.380-383 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005039351A1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-01 | Infineon Technologies Ag | Non-volatile memory cells and methods for producing non-volatile memory cells, and NAND memory and method for producing a non-volatile NAND memory |
US7352018B2 (en) | 2005-07-22 | 2008-04-01 | Infineon Technologies Ag | Non-volatile memory cells and methods for fabricating non-volatile memory cells |
DE102005056262A1 (en) * | 2005-11-25 | 2007-05-31 | Infineon Technologies Ag | Production of layer arrangement, such arrangement and electronic component, comprises covers carbon layer with protective layer of carbide before applying electrically isolating layer |
US7910210B2 (en) | 2005-11-25 | 2011-03-22 | Rising Silicon, Inc. | Method of producing a layer arrangement, method of producing an electrical component, layer arrangement, and electrical component |
US7935634B2 (en) | 2007-08-16 | 2011-05-03 | Qimonda Ag | Integrated circuits, micromechanical devices, and method of making same |
US9966431B2 (en) | 2016-03-23 | 2018-05-08 | Globalfoundries Inc. | Nanowire-based vertical memory cell array having a back plate and nanowire seeds contacting a bit line |
US10199463B2 (en) | 2016-03-23 | 2019-02-05 | Globalfoundries Inc. | Nanowire-based vertical memory cell array having a metal layer interposed between a common back plate and the nanowires |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |