JPH0223672A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0223672A
JPH0223672A JP63174488A JP17448888A JPH0223672A JP H0223672 A JPH0223672 A JP H0223672A JP 63174488 A JP63174488 A JP 63174488A JP 17448888 A JP17448888 A JP 17448888A JP H0223672 A JPH0223672 A JP H0223672A
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floating gate
conductive layer
gate
control gate
insulating film
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JP63174488A
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Hideaki Arima
有馬 秀明
Natsuo Ajika
夏夫 味香
Shinichi Sato
真一 佐藤
Giyoto Watabe
毅代登 渡部
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体記憶装置に係り、特に1ビツトが1
個のトランジスタで構成される電気的書き換え可能な読
み出し専用メモリEEFROMの改良に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
従来のEEPROMは例えば特公昭62−41431号
公報に示されているように基本セルは2トランジスタで
構成されていたが、集積度の向上に従って、チップ面積
が増大する欠点があった。この点を改良するために1ト
ランジスタ構成で電気的に一括消去できるEEFROM
、即ちフラッシュEEPROMが提案されている。
第3図は例えばI EEF、  ジャーナル オブソリ
ソドーステート ケーキツク。第SC−22巻。
第5号、 1987年、  676−683頁(J、 
5olid−3tate C1rcuits、 vol
、5c−22,No、5.1987. pp、676−
683)に示されている従来の1トランジスタ型フラッ
シュEEPROMを示す平面図と断面図である。この図
において、31は半導体基板、32は浮遊ゲート、33
は制御ゲート (ワード線)、34はソ−ス拡散領域、
35はドレイン拡散領域、36はアルミ配線(ビット線
)、37はアルミ配線36とドレイン35との接続用コ
ンタクトホール、38は眉間絶縁膜、39はフィールド
酸化膜(分離領域)、40はフィールド酸化膜39下の
チャネルストッパ、41は浮遊ゲート32と基板31間
のゲート酸化膜、42は制御ゲート33と基板31間の
ゲート酸化膜、43は制御ゲート33と浮遊ゲート32
間の眉間絶縁膜である。第3図(a)が平面図であり、
第3図(blは(a)のA−A線での断面図、第3図(
C1は(a)のB−B線での断面図である。
この図に示すように従来のフラッシュEEPROMでは
、浮遊ゲート32のドレイン側の端部は制御ゲート33
とセルファラインになった積層構造をしており、浮遊ゲ
ート32のその他の端部は制御ゲート33で被覆されて
いた。このため、(b)に示すようにメモリトランジス
タのチャネル部は浮遊ゲート32と制御ゲート33が直
列接続した構造をしていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のフラッシュEEPROMは以上のように構成され
ているので、次のような問題点があった。
制御ゲートと浮遊ゲートとのマスク合わせにずれが生ず
ると、□浮遊ゲートのチャネル長および制御ゲートと浮
遊ゲートとの積層部の面積が変化し、一定しない。この
ため、メモリセルの結合容量が一定せず、メモリセルの
書き込み深さや、読み出し電流がバラつく。また、メモ
リトランジスタのチャネル長が長いため、セル面積が比
較的大きくチャネル抵抗も高くなり、セル電流が小さく
なる。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、セル面積が小さく、セルファライン的にチャ
ネル長が決まり、制御ゲートと浮遊ゲートとの容量結合
比が一定にできる半導体記憶装置を得ることを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る半導体記憶装置は、浮遊ゲートを形成し
た後、浮遊ゲート上と浮遊ゲートのソース側側壁に制御
ゲートを形成する際、側壁部の制御ゲートを自己整合で
形成するようにしたものである。
〔作用〕
この発明においては、浮遊ゲートを形成した後、制御ゲ
ートを形成する際、浮遊ゲート側壁部の制御ゲートは自
己整合的に形成することにより、制御ゲートはソース側
側壁部のみで基板との間でチャネルを形成するため、メ
モリトランジスタのチャネル長は実質的に浮遊ゲート長
で決まることになり、セル面積が小さくなる。また、浮
遊ゲートと制御ゲート間の容量結合比は大部分が浮遊ゲ
ート上の制御ゲートと浮遊ゲート間の積層部分で決まる
ため、パターン形成時のアライメントずれによる容量結
合比の変動はほとんど生じない。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第1図(a)はこの発明の一実施例による半導体記憶装
置を示す平面図、第1図(′b)は第1図(alのAA
線での断面図、第1図(C)は第1図(alのB−B線
での断面図である。第1図において、1は半導体基板、
2は浮遊ゲート、3は制御ゲート(ワード線)、4はメ
モリトランジスタのソース領域、5はメモリトランジス
タのドレイン領域、6はアルミ配vA(ビット線)、7
はアルミ配線6とドレイン5との接続コンタクトホール
、8は眉間絶縁膜、9はフィールド酸化膜(分離領域)
、10はフィールド酸化膜9下のチャネルストッパ、1
1は浮遊ゲート2と基板1間のゲート酸化膜、12は制
御ゲート3と基板1間のゲート酸化膜、13は制御ゲー
ト3と浮遊ゲート2間の眉間絶縁膜である。
この半導体記憶装置は、半導体基板1の主表面上に形成
される浮遊ゲートトランジスタと制御ゲートトランジス
タとを含む。浮遊ゲートトランジスタの浮遊ゲート2は
、半導体基板1の主表面上に形成されたドレイン5と絶
縁膜11を介して一部が重なっている。制御ゲートトラ
ンジスタは制御ゲート3と半導体基板1の主表面上の絶
縁膜12とを含む。制御ゲート3は、眉間絶縁膜13を
介して浮遊ゲート2上に積層している。また浮遊ゲート
2のソース側側壁部には絶縁膜を介して制御ゲート3が
配置される。浮遊ゲート2の側壁部に配置された制御ゲ
ート3と浮遊ゲート2の上部に積層された制御ゲート3
とは、第1図fa+に示されているように同一ワード線
内の少なくとも一ケ所で接続している。浮遊ゲートトラ
ンジスタと制御ゲートトランジスタはソース4とドレイ
ン5に対して直列に配置され、浮遊ゲート2がドレイン
側に制御ゲート3がソース側に位置する。制御ゲートト
ランジスタのゲート絶縁膜12と浮遊ゲートトランジス
タのゲート絶縁膜11とはその膜厚が同一であっても、
異なっていてもどちらでもよい。ソース4とドレイン5
は半導体基板1と逆導電型を持ち、制御ゲート3および
浮遊ゲート2に対して自己整合で形成される。
また、第2図(a)はこの実施例による半導体記憶装置
の1ビツト等価回路図、第2図(b)は4ビツトをアレ
イ配置したときの等価回路間である。
次に、第1図(a)ないし第1図(e)、第2図(al
、 (b)を参照して動作について述べる。浮遊ゲート
2に電子が注入されるときには、制御ゲート3には書き
込み電圧■CP +  ドレイン5には■DPが印加さ
れ、ソース4と基板1は接地電位に保たれる。このとき
浮遊ゲート2の電位は制御ゲート3と浮遊ゲート2間の
容量結合によりVtpaなる。その結果、・制御ゲート
トランジスタと浮遊ゲートトランジスタはオン状態とな
る。そして、ドレイン端近傍でいわゆるチャネルホット
エレクトロンの一部がゲート絶縁膜11のポテンシャル
バリアを越えて浮遊ゲート2へ突入し、そこで保持され
る。この動作は通常のEPROMの書き込み動作と同じ
である。
浮遊ゲート2から電子を引き抜くときには、制御ゲート
3と基板1は接地電位として、ソース4は浮遊状態にす
る。このときドレイン5には消去電位VDEが印加され
、ドレイン5と浮遊ゲート2の重なり部分のゲート絶縁
膜11を通してファウラー−ノルドハイム トンネリン
グ(Fowler−Nordheim Tunneli
ng)によって浮遊ゲート2中の電子をドレイン5へ引
き抜く。
読み出し時には、制御ゲート3を読み出し電位VCRと
し制御ゲートトランジスタをオン状態にする。このとき
ソース4は接地電位とし、ドレイン5に電圧■、が印加
される。この状態で浮遊ゲートトランジスタがオンかオ
フかによってメモリトランジスタ全体のオン/オフが決
まり、浮遊ゲート2のバイナリ状態が判定される。なお
、書き込み時と読み出し時には、選択されたビット線と
ワード線のみに所定の電圧が印加される。消去時、即ち
浮遊ゲート2からドレイン5へ電子を引き抜くときには
、全てのビット線に消去電圧■□が印加され、全てのソ
ース線は浮遊状態にされる。この結果、消去は全ビット
−括で行われる。また、電圧Vcp、  V□+  V
CRI VDRは同一であってもいいし、異なっていて
もかまわない。
この実施例に係るフラッシュEEPROMの製造プロセ
スを第4図(a)ないし第4図(f)を参照して説明す
る。まず基板1が準備され、その上に素子分離用フィー
ルド酸化膜9とチャネルストッパ10が形成される(第
4図(a))。次にゲート絶縁膜11が形成され、第1
の導電層2がゲート絶縁層11の上に形成される。この
第1の導電層2はn型にドープされている。第1導電層
2上に例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜の2層構
造を持つ絶縁層13が形成され、浮遊ゲート2のパター
ンがエツチングによ、て形成される(第4図(b))。
浮遊ゲート2の存在しない領域の第1ゲート絶縁膜11
がエツチングにより除去された後、第2ゲート絶縁膜1
2が熱酸化によって形成される。このとき、浮遊ゲート
2上の絶縁膜13は表面がシリコン窒化膜のためほとん
ど酸化されないが、絶縁膜13の存在しない浮遊ゲート
2の側壁部は比較的厚いシリコン酸化膜が形成される。
次に第2の導電層3がデポされる(第4図(C))。こ
の後、n型にドープされた第2の導電層3のパターンが
フォトリソグラフィーとエツチング技術によって形成さ
れる。このときのエツチングに非等方性エツチングを用
いることにより浮遊ゲート2の側壁部に第2の導電層3
aを、いわゆるサイドウオールとして自己整合で残す(
第4図(d))。次に第2導電層3上のフォトレジスト
20を残したまま、新たにフォトレジストを塗布し、ソ
ース側に相当する側壁部の第2導電層3aを被覆し、ド
レイン側に相当する側壁部の第2導電層3bを被覆しな
いようなフォトレジストパターンを形成した後、エツチ
ングにより第2導電層3bを除去し、その後金てのフォ
トレジストを除去する(第4図(e))。
以下通常のプロセスフローに従って、基板1と逆導電型
を有するソース領域4.ドレイン領域5が形成され、眉
間絶縁膜8が被着される。さらにコンタクトホール7と
アルミ配線6などが形成され(第4図(f))、最後に
表面保護膜が形成されこの実施例に係るフラッシュEE
PROMが完成される。
このようなフラッシュEEPROMでは、セルファライ
ン的に制御ゲートトランジスタのチャネル長が決まり、
メモリトランジスタのチャネル長は実質的に浮遊ゲート
長で決まることになるので、従来のフラッシュEEPR
OMに比べてセル面積が小さくなる。また、制御ゲート
と浮遊ゲートとの積層部の面積が一定となるので、制御
ゲートと浮遊ゲートとの容量結合比が一定となる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、浮遊ゲートのソース
側側壁に制御ゲートを自己整合で形成するようにしたの
で、パターン形成時のアライメントずれによる結合容量
の変動がほとんどなく、セル面積もほとんど増大させる
ことなしに、高集積化に適した半導体記憶装置を得られ
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるフラッシュEEPR
OMを示す図、第2図はその等価回路を示す図、第3図
は従来のフラッシュEEPROMを示す図、第4図は第
1図のフラッシュEEPROMの製造プロセスを説明す
るための図である。 図において、1は半導体基板、2は浮遊ゲート、3は制
御ゲート、4はソース領域、5はドにイン領域、6はア
ルミ配線、7はコンタクトホール、8は眉間絶縁膜、9
はフィールド酸化膜、10はチャネルストッパ、11は
浮遊ゲート絶縁膜、12は制御ゲート絶縁膜、13は浮
遊ゲートと制御ゲート間の眉間絶縁膜。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1導電型を有する半導体基板と、該半導体基板
    の主表面上に第1の絶縁膜を介して形成された浮遊ゲー
    ト電極としての第1の導電層と、該第1の導電層の側壁
    部および上部に第2の絶縁膜を介して形成された制御ゲ
    ート電極としての第2の導電層と、上記半導体基板の主
    表面に形成された第2導電型を有するソースおよびドレ
    インとしての第3の導電層とを有する半導体記憶装置で
    あって、 上記第1の導電層の側壁部に形成された第2の導電層は
    上記第1の導電層の上部に形成された第2の導電層と電
    気的に接続されており、かつ上記第1の導電層に対して
    自己整合的に形成されたものであることを特徴とする半
    導体記憶装置。
JP63174488A 1988-07-12 1988-07-12 半導体記憶装置 Expired - Lifetime JPH07101714B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03112166A (ja) * 1989-09-20 1991-05-13 Samsung Electron Co Ltd 不揮発性の半導体記憶装置及びその製造方法
JPH04252072A (ja) * 1991-01-28 1992-09-08 Toshiba Corp 半導体装置
JPH0897309A (ja) * 1994-09-29 1996-04-12 Nec Corp 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法
US6075267A (en) * 1996-02-28 2000-06-13 Ricoh Company, Ltd. Split-gate non-volatile semiconductor memory device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS647569A (en) * 1987-06-29 1989-01-11 Nec Corp Manufacture of semiconductor nonvolatile memory

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS647569A (en) * 1987-06-29 1989-01-11 Nec Corp Manufacture of semiconductor nonvolatile memory

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03112166A (ja) * 1989-09-20 1991-05-13 Samsung Electron Co Ltd 不揮発性の半導体記憶装置及びその製造方法
JPH04252072A (ja) * 1991-01-28 1992-09-08 Toshiba Corp 半導体装置
JPH0897309A (ja) * 1994-09-29 1996-04-12 Nec Corp 不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法
US5891775A (en) * 1994-09-29 1999-04-06 Nec Corporation Method of making nonvolatile semiconductor device having sidewall split gate for compensating for over-erasing operation
US6075267A (en) * 1996-02-28 2000-06-13 Ricoh Company, Ltd. Split-gate non-volatile semiconductor memory device

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